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四種主要監控軟件性能比較

 運行在工業現場、樓宇自動化的監控軟件有很多種,各種監控軟件都有著傳統的功能,都是提供工業現場控制、樓宇控制的自動化解決方案,實現現場生產的遠程可視化過程,現場數據獲取和監控功能的工具;同時這些軟件在監控中為了權衡矛盾,在軟件設計中有所側重,再加上各軟件的設計方案不大一致,運用技術不同,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iFIX2.2)、GE公司的Cimplicity4.01)、Wonderware公司的InTouch7.1)以及Siemens公司的WinCC4.02)作以比較,這其中Intellution公司和Wonderware公司是專門從事監控軟件工作的,在市場占領絕大一部分份額;CimplicityWinCC GESiemens公司自動化產品的配套產品,正努力推向市場。下面就把這四種主要軟件從圖形及組態方案、數據點管理、網絡功能、通信功能、管理方面、加鎖設計等六個方面作比較。

 

一、圖形及組態方案

4種軟件都是基于Object畫面,都能實現對現場點的監視:

iFIX:圖形功能很強,支持多種圖形格式,其追加的圖形庫,內容豐富,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色,組成各種調色方案,嵌入圖形中不會因放大縮小而失真。組態中提供樹形結構圖,能夠瀏覽所畫畫面中的所有圖形對象,組態信息,提供了全局性的變量組態方案,供畫面組態調用,從而實現一改全改的功能,而且全局性的變量并不占用Tag點,對于畫面中Group組內的對象組態并不改變,使狀態變化豐富多彩,點數的擴展功能很強,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、組態點信息,對于同類型物體,避免重復組態。內嵌VBA,具有自己的內部函數,又有廣泛的VB函數,功能擴展更為有利。支持雙向OPC,支持所有類型的ActiveXOLE,對不健全的控件所引發的錯誤進行保護,對控件的屬性操作完全控制。編輯與運行是切換進行的,這有利于對現場生產安全的保障;有獨立的報警監視程序,支持在線修改,具有畫面分層功能,運行時可以根據程序很方便地更換對象的連接數據源,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,這是目前其他監控軟件都不具備的功能,只是對插入的對象一定要進行格式轉化,不然會有死機現象。一個畫面一個進程,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時修改的多次進行,但存在著運行時母板必須處于激活狀態的缺憾。編輯與運行分開,有獨立的報警、歷史趨勢運行管理程序,內嵌VBA,具有自己的內部函數,又有廣泛的VB函數,組VBA與通用運用方式不一樣,支持ActiveXOLE插入,但對控件其中的一些屬性進行了鎖定。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,但對于擴展點的報警設定比較難解決,輸出問題,歷史記錄是沒問題的。對數據節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,為組態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,不健全的控件會造成系統出錯。采用有限的內部函數,其功能也只是常用監控的功能,復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,點數的擴展只局限于模擬量讀入,按位分解,比起iFIXCimplicity顯得小氣得多,常常會讓設計者因為點數的不足而窘迫。支持組態對象的查找、替換功能。對象組合上存在著組合后原單個物體的組態都將消失、使得在狀態變化設計上得另謀出路。

WinCC:圖形功能如InTouch一樣,調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行讀取并進行報警設定,但沒有直接的方法進行歷史趨勢記錄,也沒有直接的方法對位進行修改。有雙向OPC支持,支持ActiveX。使用內部語言,環境如同C語言。同樣使得其功能擴展變得容易。

 

二、數據點管理

它們都提供了統一環境進行數據點的定義,InTouchCimplicity提供了為數不多的幾種數據類型,但Cimplicity提供了對監控點的采樣處理技術,沒有別的功能塊;WinCC數據類型相對多一些,而iFIX提供的數據類型最多,有很多現成的功能塊;歷史記錄塊、趨勢塊、計算塊、PID塊、計時塊,這對于設備運行時間計算,數據轉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生器,在調試中幫助很大,實現非常方便。4種軟件中iFIX的數據點管理是獨立于畫面運行的,直接反映現場信息,數據點一經設定就可以立即反映現場狀態(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視點狀態,編輯時可以用來查看點組態信息,實現組態的替換。iFIXCimplicity都提供了數據管理庫的輸入、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點定義設置工作,再從Excel回輸到數據庫中來。由于受工程屬性的影響,Cimplicity在讀回數據時總存在一點問題。

 

三、網絡功能

所有這些監控軟件都有網絡功能,但性能上差別比較大,WinCCCimplicityInTouch基于工程的,在網絡上尋找的是工程名,而iFIX是基于結點的,尋找的是節點名,WinCCCimplicityInTouch都有較為復雜的參數設定,而iFIX只要物理上保持聯結就可以自動尋找網絡結點,不必人工設定,是第一個完全基于Client/Server HMI軟件,具有C/S架構軟件的所有功能,可以監視遠程節點的所有數據點而不用增加任何的Tag,可以在線增加、修改、刪除遠程節點中的數據庫點,真正實現遠程組態。所以遠程撥號修改現場數據庫畫面,對網絡上任何節點數據庫點的修改都是完全在線的,不用重新啟動。WinCCInTouchCimplicity無遠程組態功能,只有本地組態、網絡拷貝到遠程節點,對數據庫點的任何修改,必須重新啟動才有效。iFIXCimplicity都可以通過InternetIE瀏覽器瀏覽。

 

四、通信功能

WinCCCimplicity分別是西門子與通用電氣公司推出的適用于配套產品的監控套裝軟件,因此所支持的硬件(PLC.DCS)是有限的,而iFIXInTouch是基于組件對象技術(COMDCOM),幾乎針對工業應用的所有硬件都有接口,是專業從事監控軟件的公司,更實用于現場,應用上穩定性更好。其通信設計都很方便,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生產的級別管理,是面向操作人員的級別控制,但對操作系統的安全防護上,如不能重啟動(鎖Ctrl.Alt.delWindows鍵),iFIX只要直接組態(設置)就可以不重新啟動軟件即可生效。其他軟件有較為復雜的操作、設定,而且還要系統重新啟動方起作用。

2.報警管理:GECimplicity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管理。InTouchiFIX采用的是控件組態方式,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。CimplicityWinCCInTouch都有自己的記錄,沒有直接提供閱讀這些記錄的工具。CimplicityiFIX都有自己的Alarm ODBC

3.報表方面:由于CimplicityiFIX有內嵌的VBA,iFIX還帶有SQL語言,全面支持ADORDO,所以對于常用的辦公軟件如Office 97以及一般的數據庫軟件如SQL ServerAccessOracleFoxPro等都能很好的訪問和操作。而WinCC使用的是SybaseSQL Anywhere作為其ODBC組件,也只依賴于這一產品。InTouch沒有直接的數據庫操作工具,它使用自己的SQL函數實現數據的輸入輸出。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采用硬狗結合軟權(可復制),WinCC采用軟盤授權(不可復制),Cimplicity采用算法控制。由于操作系統(軟件)自身的穩定性不好,所以使用軟狗總給人一種恐慌。授權軟盤的損壞和系統的崩潰,會使設計人員和現場運用造成很大麻煩。Cimplicity的整個授權過程很繁瑣。對于軟盤授權方式,即一旦授權,只能做授權以內的工作,WinCC可以進行有限時間的修改。

以上幾種監控軟件都是為了解決工業控制中系統功能與性能的矛盾,因調節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監控和此外的設備管理工作,對于復雜的監控系統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。方便的組態功能,運行時數據源可改變,為設計人員提供方便,更靈活地實現控制。有專門的技術支持可以為設計人員解決很多問題,與工程人員一起面對工業現場的棘手問題。

Cimplicity是圖形功能最強的,具有圖形分層功能,它也采用內嵌的VBA。為了解決運行速度問題,它采用了多線程技術,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,形成了相對復雜的軟件結構,使設計人員學習起來比較困難。 InTouch功能最為簡單,設計人員容易掌握。因為都是內部函數,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,響應很快,是運行速度最快的軟件,這也是其一直都是監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,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的兼容性不是很好,技術支持的工作及其推廣的工作開展并不全面。但其新版本WinCC5.0在功能上有很大的改善,色彩、圖庫的美觀性大大提高,Siemens正著手在監控領域里謀取與其自動化領域同樣地位的準備,所以WinCC會因其PLC技術在工業現場的運用越來越多。

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