武海波

一、组态软件简介

在广电行业科技高速发展的背景下，以管理发射设备为核心功能的自动控制系统蓬勃发展，它通过可编程逻辑控制器（PLC）、工业控制计算机和相关软件，以标准的集成系统取代传统的以设备自控为主体的封闭管理模式，具有适应面广、功能强大、扩展灵活的特点。此类系统通常划分为控制层、监控层、管理层三个层次结构。监控层介于两者之间，担负着承上启下的信息传递功能，监控层目前主要以工业控制计算机为硬件载体，辅助以针对具体设备开发的监控软件。

组态软件就是指服务于监控层需求的专用软件，其专注于数据采集与过程控制，为自动控制系统的软件开发提供了标准的软件平台和开发环境，可以为用户快速构建工业化的自动控制系统监控功能。在组态概念及相关软件出现之前，要实现监控软件的某些功能，都是使用通用的编程语言 （如BASIC， C， C++等）从最底层的模块开始开发，直至完成软件的全部功能。因此整个编程工作不但任务量大、开发周期长，而且软件的开放性和扩展性比较差，若监控体系调整或监控对象发生变化，必须对软件的源代码进行修改，从而对后期维护和升级带来了极大的不便。组态软件的出现，较好的解决了这些问题。

二、组态软件的发展和现状

组态软件的发展与信息技术的发展紧密相连。90年代后期，随着国内工业水平的快速提高，需要对大量生产数据进行采集、监控，并对相关数据进行处理以提高管理效率。在这种需求的引导下，PLC设备开始大量运用，与之紧密相关的组态软件也快速普及开来。目前国内市场上的组态软件产品种类繁多，按厂商划分大致可以分为三类，即国外专业软件厂商的产品（InTouch、Fix等），国内外硬件或系统厂商提供的配套产品（西门子WinCC、AB公司RSView等），以及国内软件厂商自行开发的国产化产品（组态王、力控等）。下面就两款常用组态软件加以简单介绍：

（1）WinCC：西门子PLC产品的配套组态软件，功能强大。它提供类C语言的脚本，是一套完备的组态开发环境，包括一个调试环境。WinCC内嵌OPC支持，并可对分布式系统进行组态。但WinCC的结构较复杂，同时对第三方硬件的支持不够好。

（2）组态王：北京亚控自动化软件有限公司开发的组态王Kingview，是国内较有影响的组态软件。组态王提供了资源管理器式的操作主界面，并且提供了以汉字作为关键字的脚本语言支持。提供多种硬件驱动程序，具有易用性、开放性和集成能力。通过简单的填表式操作，即可生成定制化的监控和数据采集系统。

三、组态软件在发射机房的应用

广电发射机房涵盖有发射机、传音设备、天线设备、供电设备及冷却通风等附属设施，各设备按照播出运行图定时开关，是较为典型的自动控制运行环境。同时机房也具有自身鲜明的行业特点，如电磁环境复杂、运行稳定性要求高、网络化智能化等。以PLC技术为核心的机房监控系统，用软件代替大量的中间继电器和时间继电器，降低了机械式触点造成的故障率，加上采用一系列硬件和软件抗干扰措施，处理人机交互、I/O接口和网络等能力大幅度提高，目前已逐渐成为市场的主流。

在建设监控系统的早期，大家对组态软件概念缺乏了解，基本都是投入资源针对某个发射台或某种发射机做定制化的上位机编程开发，而不采用组态软件。随着发射机型的更新或机房网络化监控的需要，软件开发人员需要花费大量的精力于各类通讯协议、复杂的图形处理和枯燥的数字统计上，软件维护及升级工作量越来越大。通过使用组态软件，这些问题都可以得到较好的解决，下面以组态王为例，介绍组态软件在监控系统运用中的优点：

1、设备通信便捷。组态软件内置有大量设备的驱动程序及通信协议，可以与一些常用I/O设备直接进行通讯，如PLC、智能模块、板卡、智能仪表等。组态王与I/O设备之间的数据交换采用五种方式：串行通讯方式、DDE方式、板卡方式、网络节点方式、人机接口卡方式。以与西门子S7-200PLC通信为例，组态王提供了TCP、自由口和PPI等多种通信方式，设置设备端口、地址等参数后即可实现连接。2、界面设计简单。组态王内置大量界面设计控件，可以提供仪表盘、折线图、游标、面板、指示灯等多种图库样式，只需简单拖曳调整控件位置，设置相应度量范围即可实现数据的个性化显示。利用图库控件，可以大大简化界面设计难度，并且使整个软件有统一规范的显示外观。

3、报警功能丰富。组态王可以通过链接数据库实现丰富的报警及事件管理功能。其自帶简单的数据库功能，通过设置需要保存的变量，可以做定时记录或数据变化记录，使用者可以通过报表、历史曲线等功能查询、展示历史数据。此外还可以通过ODBC方式，建立数据源链接到外部的关系型数据库，如access、SQLSever等，通过数据库实现网络化的远程报警管理，并提供画面、短信等多种提示方式，非常适合广电机房这种要求“零停播”的环境使用。

4、附属功能完备。组态王还提供了报表系统、用户管理、打印管理、网络管理等多种附属功能，可以实现自动生成各种报表、配置用户的不同管理权限、设置双机数据备份及Web发布等附加管理功能，较为方便的拓展了监控软件的管理功能。

结语：广电发射机房的自动化、网络化、智能化是当今的主流发展方向，要实现“无人值守”的总目标离不开一套功能强大的自动监控系统。通过采用组态软件，大大降低了监控系统上位机开发的复杂度，缩短了研发周期，提高了系统的通用型和开放性，有较高的推广价值。