［摘 要］介紹了組態(tài)軟件的發(fā)展歷史、組態(tài)軟件的概念、組態(tài)軟件的組成和功能，同時(shí)對(duì)組態(tài)軟件MCGS在天然氣計(jì)量中的應(yīng)用給出了具體的結(jié)構(gòu)、組成和實(shí)現(xiàn)方法。
組態(tài)軟件從20世紀(jì)80年代初誕生到現(xiàn)在已經(jīng)有近20年的歷程，它的出現(xiàn)是和PC的應(yīng)用興起密不可分的，最初的組態(tài)軟件大都運(yùn)行在DOS下，隨著微軟公司可視化界面的出現(xiàn)，人機(jī)交互界面的軟件才開(kāi)始出現(xiàn)。同時(shí)隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對(duì)天然氣需求越來(lái)越大，對(duì)天然氣計(jì)量的準(zhǔn)確要求就越來(lái)越高，組態(tài)軟件應(yīng)用也給天然氣計(jì)量帶來(lái)了新的概念和方法，其應(yīng)用已經(jīng)深入到天然氣計(jì)量當(dāng)中。
1 組態(tài)軟件概述
1．1 什么是組態(tài)和組態(tài)軟件的含義
組態(tài)（Configuration）就是用應(yīng)用軟件中提供的工具、方法完成工程中某一具體任務(wù)的過(guò)程。在組態(tài)概念出現(xiàn)之前，要實(shí)現(xiàn)某一任務(wù)，都是通過(guò)編寫(xiě)程序（如使用BASIC、C、FORTRAN等）來(lái)實(shí)現(xiàn)的。編寫(xiě)程序不但工作量大、周期長(zhǎng)，而且容易犯錯(cuò)誤，不能保證工期。組態(tài)軟件的出現(xiàn)，解決了這個(gè)問(wèn)題。過(guò)去需要幾個(gè)月的工作通過(guò)組態(tài)幾天就可以完成。
組態(tài)軟件就是提供組態(tài)功能的一些軟件，組態(tài)軟件是有專業(yè)性的。一種組態(tài)軟件只能適合某種領(lǐng)域的應(yīng)用。組態(tài)的概念最早出現(xiàn)在工業(yè)計(jì)算機(jī)控制中，如DCS（集散控制系統(tǒng)）組態(tài)、PLC（可編程控制器）梯形圖組態(tài)。人機(jī)界面生成軟件就叫工控組態(tài)軟件。其實(shí)在其他行業(yè)也有組態(tài)的概念，如AutoCAD、PhotoShop、PowerPoint都存在相似的操作，即用軟件提供的工具來(lái)形成自己的作品，并以數(shù)據(jù)文件保存作品，而不是執(zhí)行程序。組態(tài)形成的數(shù)據(jù)只有其制造工具或其他專用工具才能識(shí)別。不同之處在于，工業(yè)控制中形成的組態(tài)結(jié)果是用在實(shí)時(shí)監(jiān)控的。組態(tài)工具的解釋引擎要根據(jù)這些組態(tài)結(jié)果實(shí)時(shí)運(yùn)行。從表面上看，組態(tài)工具的運(yùn)行程序就是執(zhí)行自己特定的任務(wù)。
1．2 組態(tài)軟件的組成、功能和特點(diǎn)
組態(tài)軟件組要包括人機(jī)界面軟件（HMI）、基于PC的控制軟件以及生產(chǎn)執(zhí)行管理軟件。
組態(tài)軟件的功能：（1）工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的動(dòng)態(tài)可視化控制；（2）生產(chǎn)過(guò)程中生產(chǎn)數(shù)據(jù)的采集和管理；（3）生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控報(bào)警；（4）報(bào)表功能；（5）基于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的上傳和相應(yīng)控制。
組態(tài)軟件的特點(diǎn)：（1）延續(xù)性和可擴(kuò)充性，用通用組態(tài)軟件開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)（包括硬件設(shè)備或系統(tǒng)結(jié)構(gòu)）或用戶需求發(fā)生改變時(shí)，不需作很多修改即可方便地完成軟件的更新和升級(jí)；（2）封裝性（易學(xué)易用），通用組態(tài)軟件所能完成的功能都用一種方便用戶使用的方法包裝起來(lái)，用戶不需掌握太多的編程語(yǔ)言技術(shù)（甚至不需要編程技術(shù)），就能很好地完成一個(gè)復(fù)雜工程所要求的所有功能；（3）通用性，每個(gè)用戶根據(jù)工程實(shí)際情況，利用通用組態(tài)軟件提供的底層設(shè)備（PLC、智能儀表、智能模塊、板卡、變頻器等）的I／O Driver、開(kāi)放式的數(shù)據(jù)庫(kù)和畫(huà)面制作工具，就能完成一個(gè)具有動(dòng)畫(huà)效果、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理、歷史數(shù)據(jù)和曲線并存、具有多媒體功能和網(wǎng)絡(luò)功能的工程，不受行業(yè)限制。
2 系統(tǒng)應(yīng)用概述
我們這里應(yīng)用的是MCGS組態(tài)軟件，在天然氣計(jì)量項(xiàng)目中，包括大大小小的工作站，首先每個(gè)站都配有精度極高的壓力、差壓、溫度變送器、數(shù)據(jù)采集卡，進(jìn)行天然氣流量數(shù)據(jù)的測(cè)量和采集，這些數(shù)據(jù)傳送到上位機(jī)和MCGS軟件結(jié)合使用，從而完成現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、報(bào)表打印、報(bào)警等功能，這些功能的實(shí)現(xiàn)，便于現(xiàn)場(chǎng)工作人員對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行監(jiān)控和控制，從而形成我們整個(gè)系統(tǒng)中的一個(gè)站點(diǎn)。所有的站點(diǎn)通過(guò)計(jì)算機(jī)的聯(lián)網(wǎng)，將計(jì)量數(shù)據(jù)傳送到我們調(diào)度中心的服務(wù)器上，在調(diào)度中心的服務(wù)器上我們安裝了MCGS的IE版本，現(xiàn)場(chǎng)工作站可以通過(guò)微波、modem、串口通訊等方式把現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)傳送到服務(wù)器上，在調(diào)度中心的服務(wù)器上組態(tài)并發(fā)布，從而形成基于Web的上位機(jī)管理系統(tǒng)。管理者利用上位機(jī)管理系統(tǒng)從Internet瀏覽器實(shí)時(shí)了解生產(chǎn)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)曲線、歷史存盤(pán)數(shù)據(jù)等，及時(shí)掌握生產(chǎn)動(dòng)態(tài)。同時(shí)，基于Web的上位機(jī)管理系統(tǒng)充分發(fā)揮服務(wù)器和管理的功能，發(fā)揮數(shù)值計(jì)算能力和統(tǒng)計(jì)匯總功能，使得整個(gè)系統(tǒng)的潛能得以發(fā)揮。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1。
