自动化行业经常听到的一个术语名词是组态，那么组态是什么？

组态(Configure)，翻译为配置、设定的意思，从大的方面来说可以这样理解，根据生产需要，配置出合适数量及功能的数据采集卡、主控单元等硬件设备，然后在配套软件中建立好与设备的通信关系、控制方案、操作画面及其他各种辅助管理的功能，这有点像搭积木，我们根据需要搭建出各种系统，然后让它完成我们的控制要求。

1、组态软件的组成

组态任务是我们的工作重点，在硬件配置合理的情况下，我们的大部分工作会依赖组态软件实现和完成。现有的组态软件基本上分为两个类别，一种是专用的，一种是广泛适用的。其实从纯粹的软件思想来看待这个问题，我们完全可以把它做成一种通用的软件，目前我国很多软件就是这种形式。为什么这样说呢?我们来看看组态软件的基本构成(见图1)。

图1 组态软件组成示意图

组态软件一般包括两个基本部分，大多采用类似C/S结构(Client/Server客户/服务器，也可以划分为上位机软件和下位机软件)，主控单元为客户端，HMI(人机接口软件，Human Machine Interface)为服务器端。在HMI部分完成数据的显示、设备的操作、历史数据的记录及查询、报表的生成及打印、操作日志的记录及查询、报警信息的显示及查询等功能，这些功能是直接面对操作员的，工程师搭建好具有以上功能的操作平台后，让它不间断地运行，为生产服务。

那么，系统所需要的数据是从哪里来的呢?就是我们的客户端-主控单元。主控单元完成控制方案的实现、数据的采集与输出、硬件设备状态的监控等功能。这些数据通过一定的通道并且按照一定的规则传输到服务器中，这样就组成了“组态”的整体结构。

因此，对于不同设备厂家的主控单元，配置好不同的数据传输协议硬件结构，那么，只要我们能把每个厂家的数据传输协议都搞通了，服务端程序就应该是通用的了。当然了，以上仅仅是从整体结构上来描述的，实际应用中会有更加复杂的网络体系。

2、组态软件的功能

现在组态软件很多，不论谁家的软件，功能主要有两个，第一实现与下层数据的连接第二实现与人的沟通，也就是完成数据的显示，数据的修改。其他辅助功能有操作记录、历史趋势、报警信息及查询等。对于一个成熟的专业的软件，为了实现辅助功能，只需要做适合的配置工作就可以完成了。

自动化工程组态的过程大多分四步：

a、协议配置。

b、建立连接。

c、数据库配置。

d、画面组态。

一般控制系统软件分为上位和下位，有些公司把这两部分整合在一起。

①上位软件

上位软件基本上包括图形界面的组态，历史数据的组态，报表的组态，操作日志的组态等。还有一些提供给用户二次开发功能，方便用户定制个性化系统，由于这类功能大部分使用C语言、VB-Script等编程语言，所以需要有较高水平的工程师来使用，否则会造成不必要的麻烦。

除了必需的和系统本身的功能外，一般的上位组态软件还包含或者支持与其他系统通信的功能，比如OPC服务，DDE功能等，或者直接提供其他软件访问本身数据库的方法，使得系统能与其他系统进行数据的交互，为工厂级信息管理系统提供数据。严格上来讲，生产管理信息系统仅能从生产系统读取所需要的数据，也就是说这里的数据流向是单向的，不能是交换的，同时需要单独设立一台网关机，从物理上把两个网络隔离开，从以上两个方面来保证生产系统的安全(见图2)。

图2 上位组态软件的通信结构

②下位软件

下位软件一般完成控制方案的组态，为了方便用户使用，国际电工协会(IEC)在1992年颁布了IEC1131-3《可编程序控制器的编程软件标准》，该标准制订了五种不同的编程方式，如梯形图(LD)、功能块(FBD)、结构文本(ST)、指令表(IL)、顺序功能图(SFC)等。每种形式有各自的特点，可以在不同的需求下选择不同的方式，也可以混合使用。比如LD适应于逻辑控制，类似我们以前的电气图纸，很容易看懂。FBD适用于复杂的控制算法，如PID等，它可以把某个常用的算法封装成一个功能块，在程序其他地方调用。SFC亦称流程图或状态转移图，是一种图形化的功能性说明语言，专用于描述工业顺序控制程序，使用它可以对具有并发、选择、跳转等复杂结构的系统进行编程。