文對4種主要監(jiān)控軟件從圖形及組態(tài)方案、數(shù)據(jù)點管理、網(wǎng)絡(luò)功能、通信功能、管理、加鎖設(shè)計等6個方面作出比較。以下內(nèi)容中的技術(shù)參數(shù)來源于幾家軟件的內(nèi)部參數(shù),其中的看法只代表個人的經(jīng)歷和個人的觀點,僅供參考。
運行在工業(yè)現(xiàn)場、樓宇自動化的監(jiān)控軟件有很多種,各種監(jiān)控軟件都有著傳統(tǒng)的功能,都是提供工業(yè)現(xiàn)場控制、樓宇控制的自動化解決方案,實現(xiàn)現(xiàn)場生產(chǎn)的遠(yuǎn)程可視化過程,現(xiàn)場數(shù)據(jù)獲取和監(jiān)控功能的工具;同時這些軟件在監(jiān)控中為了權(quán)衡矛盾,在軟件設(shè)計中有所側(cè)重,再加上各軟件的設(shè)計方案不大一致,運用技術(shù)不同,因而在它們的功能反映上就有著自己的鮮明的特點。
目前的監(jiān)控軟件有很多種,我就自己的工程運用把以下四種軟件即:Intellution公司的iFIX(2.2)、GE公司的Cimplicity(4.01)、Wonderware公司的InTouch(7.1)以及Siemens公司的WinCC(4.02)作以比較,這其中Intellution公司和Wonderware公司是專門從事監(jiān)控軟件工作的,在市場占領(lǐng)絕大一部分份額;Cimplicity和WinCC 是GE和Siemens公司自動化產(chǎn)品的配套產(chǎn)品,正努力推向市場。下面就把這四種主要軟件從圖形及組態(tài)方案、數(shù)據(jù)點管理、網(wǎng)絡(luò)功能、通信功能、管理方面、加鎖設(shè)計等六個方面作比較。
一、圖形及組態(tài)方案
4種軟件都是基于Object畫面,都能實現(xiàn)對現(xiàn)場點的監(jiān)視:
iFIX:圖形功能很強,支持多種圖形格式,其追加的圖形庫,內(nèi)容豐富,解決了原來圖形過大的問題。可同時使用256種顏色,其中有64種顏色可用彩虹色調(diào)色,組成各種調(diào)色方案,嵌入圖形中不會因放大縮小而失真。組態(tài)中提供樹形結(jié)構(gòu)圖,能夠瀏覽所畫畫面中的所有圖形對象,組態(tài)信息,提供了全局性的變量組態(tài)方案,供畫面組態(tài)調(diào)用,從而實現(xiàn)一改全改的功能,而且全局性的變量并不占用Tag點,對于畫面中Group組內(nèi)的對象組態(tài)并不改變,使?fàn)顟B(tài)變化豐富多彩,點數(shù)的擴展功能很強,有全面解決擴展點的報警、報警記錄、歷史記錄的方法,有查找替換功能,可以替換整個圖畫以及畫面中的對象的屬性、組態(tài)點信息,對于同類型物體,避免重復(fù)組態(tài)。內(nèi)嵌VBA,具有自己的內(nèi)部函數(shù),又有廣泛的VB函數(shù),功能擴展更為有利。支持雙向OPC,支持所有類型的ActiveX、OLE,對不健全的控件所引發(fā)的錯誤進(jìn)行保護(hù),對控件的屬性操作完全控制。編輯與運行是切換進(jìn)行的,這有利于對現(xiàn)場生產(chǎn)安全的保障;有獨立的報警監(jiān)視程序,支持在線修改,具有畫面分層功能,運行時可以根據(jù)程序很方便地更換對象的連接數(shù)據(jù)源,可以使控制更靈活。
Cimplicity:圖形功能最為強大,圖庫圖形豐富多彩,它支持從畫面到畫面包含對象的顏色漸變,這是目前其他監(jiān)控軟件都不具備的功能,只是對插入的對象一定要進(jìn)行格式轉(zhuǎn)化,不然會有死機現(xiàn)象。一個畫面一個進(jìn)程,運行腳本是多線程的,所以圖畫雖然大,但運行速度很快。具有基于對象鏈接的拷貝功能,可以像iFIX一樣避免對同一對象在多個畫面中出現(xiàn)時修改的多次進(jìn)行,但存在著運行時母板必須處于激活狀態(tài)的缺憾。編輯與運行分開,有獨立的報警、歷史趨勢運行管理程序,內(nèi)嵌VBA,具有自己的內(nèi)部函數(shù),又有廣泛的VB函數(shù),組VBA與通用運用方式不一樣,支持ActiveX、OLE插入,但對控件其中的一些屬性進(jìn)行了鎖定。點的擴展功能與iFIX一樣強大,用之不竭的虛擬變量并不占用點數(shù),但對于擴展點的報警設(shè)定比較難解決,輸出問題,歷史記錄是沒問題的。對數(shù)據(jù)節(jié)點的修改不是在線的,必須先停止工程,再啟動工程。支持多條件組態(tài),為組態(tài)方案提供了很好的解決方法。
InTouch:圖形界面的美觀性較差,粘貼位圖操作較為繁瑣,且引入的圖形放大后的變形很大,自配的按鈕文字不能變色,實現(xiàn)起來比較費事。支持ActiveX控件,但不具有第三方控件的出錯保護(hù),不健全的控件會造成系統(tǒng)出錯。采用有限的內(nèi)部函數(shù),其功能也只是常用監(jiān)控的功能,復(fù)雜一點的功能如報表就只能借助于其他工具。無論是否 I/O點,包括全局變量,都占用Tag點數(shù),點數(shù)的擴展只局限于模擬量讀入,按位分解,比起iFIX、Cimplicity顯得小氣得多,常常會讓設(shè)計者因為點數(shù)的不足而窘迫。支持組態(tài)對象的查找、替換功能。對象組合上存在著組合后原單個物體的組態(tài)都將消失、使得在狀態(tài)變化設(shè)計上得另謀出路。
WinCC:圖形功能如InTouch一樣,調(diào)色板中可以同時使用的顏色有16種,提供的圖庫有限、不支持AutoCAD的圖形格式,點數(shù)的擴展也同InTouch一樣,只有模擬量讀入,按位分解,WinCC提供公開的位操作手段,可以對模擬量中的位進(jìn)行讀取并進(jìn)行報警設(shè)定,但沒有直接的方法進(jìn)行歷史趨勢記錄,也沒有直接的方法對位進(jìn)行修改。有雙向OPC支持,支持ActiveX。使用內(nèi)部語言,環(huán)境如同C語言。同樣使得其功能擴展變得容易。
二、數(shù)據(jù)點管理
它們都提供了統(tǒng)一環(huán)境進(jìn)行數(shù)據(jù)點的定義,InTouch與Cimplicity提供了為數(shù)不多的幾種數(shù)據(jù)類型,但Cimplicity提供了對監(jiān)控點的采樣處理技術(shù),沒有別的功能塊;WinCC數(shù)據(jù)類型相對多一些,而iFIX提供的數(shù)據(jù)類型最多,有很多現(xiàn)成的功能塊;歷史記錄塊、趨勢塊、計算塊、PID塊、計時塊,這對于設(shè)備運行時間計算,數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化等工作可以不必在畫面中去做,同時iFIX還提供十多種信號發(fā)生器,在調(diào)試中幫助很大,實現(xiàn)非常方便。4種軟件中iFIX的數(shù)據(jù)點管理是獨立于畫面運行的,直接反映現(xiàn)場信息,數(shù)據(jù)點一經(jīng)設(shè)定就可以立即反映現(xiàn)場狀態(tài)(如果通信是成功的),這是其他3種軟件所不具備的特點。Cimplicity另外提供了一個查看點的信息平臺,在運行時可以用來監(jiān)視點狀態(tài),編輯時可以用來查看點組態(tài)信息,實現(xiàn)組態(tài)的替換。iFIX、Cimplicity都提供了數(shù)據(jù)管理庫的輸入、輸出功能,可以把TAG信息輸出到Excel這樣一個網(wǎng)格文檔操作最方便的工具中,可以在Excel中方便地完成繁瑣的TAG點定義設(shè)置工作,再從Excel回輸?shù)綌?shù)據(jù)庫中來。由于受工程屬性的影響,Cimplicity在讀回數(shù)據(jù)時總存在一點問題。
三、網(wǎng)絡(luò)功能
所有這些監(jiān)控軟件都有網(wǎng)絡(luò)功能,但性能上差別比較大,WinCC、Cimplicity與InTouch基于工程的,在網(wǎng)絡(luò)上尋找的是工程名,而iFIX是基于結(jié)點的,尋找的是節(jié)點名,WinCC、Cimplicity、InTouch都有較為復(fù)雜的參數(shù)設(shè)定,而iFIX只要物理上保持聯(lián)結(jié)就可以自動尋找網(wǎng)絡(luò)結(jié)點,不必人工設(shè)定,是第一個完全基于Client/Server HMI軟件,具有C/S架構(gòu)軟件的所有功能,可以監(jiān)視遠(yuǎn)程節(jié)點的所有數(shù)據(jù)點而不用增加任何的Tag,可以在線增加、修改、刪除遠(yuǎn)程節(jié)點中的數(shù)據(jù)庫點,真正實現(xiàn)遠(yuǎn)程組態(tài)。所以遠(yuǎn)程撥號修改現(xiàn)場數(shù)據(jù)庫畫面,對網(wǎng)絡(luò)上任何節(jié)點數(shù)據(jù)庫點的修改都是完全在線的,不用重新啟動。WinCC、InTouch、Cimplicity無遠(yuǎn)程組態(tài)功能,只有本地組態(tài)、網(wǎng)絡(luò)拷貝到遠(yuǎn)程節(jié)點,對數(shù)據(jù)庫點的任何修改,必須重新啟動才有效。iFIX、Cimplicity都可以通過Internet用IE瀏覽器瀏覽。
四、通信功能
WinCC與Cimplicity分別是西門子與通用電氣公司推出的適用于配套產(chǎn)品的監(jiān)控套裝軟件,因此所支持的硬件(PLC.DCS)是有限的,而iFIX、InTouch是基于組件對象技術(shù)(COM、DCOM),幾乎針對工業(yè)應(yīng)用的所有硬件都有接口,是專業(yè)從事監(jiān)控軟件的公司,更實用于現(xiàn)場,應(yīng)用上穩(wěn)定性更好。其通信設(shè)計都很方便,打通通訊相對比較容易。
五、管理方面
1、安全管理:在工程管理上都能滿足工業(yè)生產(chǎn)的級別管理,是面向操作人員的級別控制,但對操作系統(tǒng)的安全防護(hù)上,如不能重啟動(鎖Ctrl.Alt.del、Windows鍵),iFIX只要直接組態(tài)(設(shè)置)就可以不重新啟動軟件即可生效。其他軟件有較為復(fù)雜的操作、設(shè)定,而且還要系統(tǒng)重新啟動方起作用。
2、報警管理:GE的Cimplicity相對來報警功能最全,因為它同時擁有獨立的報警管理器和報警控件,但它不提供報警的分區(qū)管理。InTouch,iFIX采用的是控件組態(tài)方式,相對靈活一些。iFIX還提供了一個歷史報警的記錄閱讀程序,這里同時包含著登錄操作的記錄。Cimplicity、WinCC、InTouch都有自己的記錄,沒有直接提供閱讀這些記錄的工具。Cimplicity和iFIX都有自己的Alarm ODBC。
3、報表方面:由于Cimplicity和iFIX有內(nèi)嵌的VBA,iFIX還帶有SQL語言,全面支持ADO,RDO,所以對于常用的辦公軟件如Office 97以及一般的數(shù)據(jù)庫軟件如SQL Server、Access、Oracle、FoxPro等都能很好的訪問和操作。而WinCC使用的是Sybase的SQL Anywhere作為其ODBC組件,也只依賴于這一產(chǎn)品。InTouch沒有直接的數(shù)據(jù)庫操作工具,它使用自己的SQL函數(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入輸出。后兩種在面對綜合管理時就明顯沒有前兩種方便。
六、加鎖方法:iFIX采用硬件狗,InTouch采用硬狗結(jié)合軟權(quán)(可復(fù)制),WinCC采用軟盤授權(quán)(不可復(fù)制),Cimplicity采用算法控制。由于操作系統(tǒng)(軟件)自身的穩(wěn)定性不好,所以使用軟狗總給人一種恐慌。授權(quán)軟盤的損壞和系統(tǒng)的崩潰,會使設(shè)計人員和現(xiàn)場運用造成很大麻煩。Cimplicity的整個授權(quán)過程很繁瑣。對于軟盤授權(quán)方式,即一旦授權(quán),只能做授權(quán)以內(nèi)的工作,WinCC可以進(jìn)行有限時間的修改。
以上幾種監(jiān)控軟件都是為了解決工業(yè)控制中系統(tǒng)功能與性能的矛盾,因調(diào)節(jié)矛盾方向不同而形成自己的特色。iFIX是所有這些軟件中功能最為強大的,所以它對硬件的要求也就最高。它可以不用任何別的工具就能實現(xiàn)監(jiān)控和此外的設(shè)備管理工作,對于復(fù)雜的監(jiān)控系統(tǒng)來說它是僅有的選擇。如果硬件(計算機)與軟件價格相比的話,提高硬件配置的花費也就算不上什么了。Tag點“任意”擴展,完整的Tag擴展方案,這些特點在某種程度上也可以降低成本。方便的組態(tài)功能,運行時數(shù)據(jù)源可改變,為設(shè)計人員提供方便,更靈活地實現(xiàn)控制。有專門的技術(shù)支持可以為設(shè)計人員解決很多問題,與工程人員一起面對工業(yè)現(xiàn)場的棘手問題。Cimplicity是圖形功能最強的,具有圖形分層功能,它也采用內(nèi)嵌的VBA。為了解決運行速度問題,它采用了多線程技術(shù),這使其對硬件的要求不是很高。正是因為其特有的多線程技術(shù),形成了相對復(fù)雜的軟件結(jié)構(gòu),使設(shè)計人員學(xué)習(xí)起來比較困難。 InTouch功能最為簡單,設(shè)計人員容易掌握。因為都是內(nèi)部函數(shù),且語句格式又可以直接獲取,所以腳本的編寫也很方便。功能要求不高時,性能較好。在沒有大量嵌入ActiveX,或者嵌入的ActiveX沒有錯誤時,可以很好地運行,響應(yīng)很快,是運行速度最快的軟件,這也是其一直都是監(jiān)控軟件主流之一的主要原因。同時對于熟練的軟件編程人員來說,InTouch的功能也可以更為完善,使用ActiveX技術(shù),嵌入自編的插問,可以使其功能大大擴展,彌補報表、管理上的欠缺,加入的控件對運行速度不會有太大的影響,能保證系統(tǒng)的性能,但這樣的話,對編程人員的要求就更高了。 WinCC是西門子產(chǎn)品的套裝軟件, 功能上沒有太多的特色,它與iFIX一樣,都是畫面分層管理。在實際運用中與操作系統(tǒng)的兼容性不是很好,技術(shù)支持的工作及其推廣的工作開展并不全面。但其新版本W(wǎng)inCC5.0在功能上有很大的改善,色彩、圖庫的美觀性大大提高,Siemens正著手在監(jiān)控領(lǐng)域里謀取與其自動化領(lǐng)域同樣地位的準(zhǔn)備,所以WinCC會因其PLC技術(shù)在工業(yè)現(xiàn)場的運用越來越多