PC和現(xiàn)場總線技術(shù)是目前影響工業(yè)控制領(lǐng)域發(fā)展的最重要因素。PC和現(xiàn)場總線技術(shù)的進(jìn)步促進(jìn)了控制系統(tǒng)走
向開放，也使PC走進(jìn)了工業(yè)控制領(lǐng)域。自動化軟件是PC和現(xiàn)場總線技術(shù)占據(jù)自動監(jiān)控系統(tǒng)核心位置的重要支撐，
并越來越受到人們的關(guān)注。隨著現(xiàn)場總線技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，相應(yīng)地對自動化軟件的分布式支持要求也
越來越高。力控監(jiān)控組態(tài)軟件，吸取DCS設(shè)計思想，有良好的開放性，具有功能強(qiáng)大的分布式支持能力。下面以力
控2.6為代表介紹這種分布式SCADA系統(tǒng)的技術(shù)特點。　
　　
　　一、分布式體系結(jié)構(gòu)
　　
　　早在20世紀(jì)70年代中期網(wǎng)絡(luò)技術(shù)還不發(fā)達(dá)的時候，DCS體系結(jié)構(gòu)就已經(jīng)是分布式的。力控正是采用了這種設(shè)計
思想，才具備了可自由伸縮的體系結(jié)構(gòu)。在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)高度發(fā)達(dá)的今天，這種結(jié)構(gòu)更顯示出它的優(yōu)越性。　　
　　
　　力控的分布式體系結(jié)構(gòu)還同時表現(xiàn)在力控的各個組件程序間的關(guān)系上。力控充分利用了CPU的運(yùn)算能力和系統(tǒng)
資源，采用多線程技術(shù)，在力控的所有組件間建立起一個內(nèi)部的分布式體系。例如圖形界面系統(tǒng)View和實時數(shù)據(jù)
庫DB之間實際上就是分布式的，一個圖形界面可同時連接多個不同的遠(yuǎn)程實時數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)源。而各個分布式的
數(shù)據(jù)庫分別與本地的I/O Server交互，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和運(yùn)算處理，如輸入數(shù)據(jù)的量程變換、流量累積、報警檢查
以及PID運(yùn)算等。這種體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性在于，各組件任務(wù)分配更合理，使系統(tǒng)的實時性更好，穩(wěn)定性更高。　　
　　
　　力控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖所示。

　　二、全面開放的系統(tǒng)
　　
　　在力控的整個體系結(jié)構(gòu)中，到處都提供了開放的接口，開放是它的一大特點。　　
　　
　　力控支持各種開放式的協(xié)議或標(biāo)準(zhǔn)，最大限度地保證與其他系統(tǒng)的互聯(lián)性或進(jìn)行資源數(shù)據(jù)的共享，如DDE、
OPC、ActiveX等在力控中都得到了很好的支持。在這3個標(biāo)準(zhǔn)中，力控既可充當(dāng)服務(wù)方，也可以充當(dāng)客戶方，力控
是標(biāo)準(zhǔn)的DDE Server、OPC Server，還提供了一些ActiveX控件供第三方調(diào)用，同時力控可以從任何DDE Server、
OPC Server讀取數(shù)據(jù)，也可以調(diào)用第三方的ActiveX控件。　　
　　
　　力控提供標(biāo)準(zhǔn)的瀏覽器接口Web Server，并提供了很好的實時性能，只需要指定一個IP地址，便可以從網(wǎng)絡(luò)
上以瀏覽器方式瀏覽網(wǎng)絡(luò)上的力控畫面，而訪問端不需要安裝任何力控組件。　　
　　
　　三、實時數(shù)據(jù)庫DB
　　
　　在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)高度發(fā)達(dá)的今天，分布式應(yīng)用日益普及，各類企事業(yè)用戶紛紛采用先進(jìn)的技術(shù)手段來管理跨地域
的實時監(jiān)控系統(tǒng)，采用分布式實時數(shù)據(jù)庫是實現(xiàn)這種應(yīng)用的有效手段。　　
　　
　　1.力控實時數(shù)據(jù)庫的特點
　　
　　在運(yùn)行力控軟件的計算機(jī)上，既可以訪問本機(jī)的力控實時數(shù)據(jù)庫，也可以訪問其他節(jié)點上的力控實時數(shù)據(jù)
庫，訪問方法完全相同。DB的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)為可組態(tài)的“活結(jié)構(gòu)”，用戶可根據(jù)實際需要自定義自己的各類數(shù)據(jù)庫
結(jié)構(gòu)，方便對數(shù)據(jù)的管理和查找。除此外，DB還劃分區(qū)域和單元，當(dāng)管理數(shù)以萬計的大量實時數(shù)據(jù)時，檢索、查
找都十分方便。
　　2.力控實時數(shù)據(jù)庫的性能指標(biāo)　　
　　
　　采用壓縮存儲，可以處理10萬點以上的數(shù)據(jù)，歷史數(shù)據(jù)可以保存5年以上，并保證數(shù)據(jù)處理精確度和速度。　
　
　　
　　四、符合工程規(guī)范　　
　　
　　力控的所有功能都是為了滿足工程技術(shù)人員的需要而設(shè)計的，足夠的靈活性保證了它具有廣泛的適應(yīng)性，而
快速的定制及自動生成功能則節(jié)省了用戶的寶貴時間。如對冗余熱備、數(shù)據(jù)口令保護(hù)、操作人員權(quán)限管理、記錄
操作過程、實時打印報警、制作運(yùn)行安裝包、圖形模板等功能的支持，都有著鮮明的力控特色。　
　　
　　五、協(xié)助管理部門進(jìn)行統(tǒng)計分析　　
　　
　　力控的實時數(shù)據(jù)庫具有豐富的統(tǒng)計功能，能夠自動完成最大值/最小值/均值的統(tǒng)計并自動生成報表，對累積
量可以自動進(jìn)行班累積、日累積、月累積和年累積，用戶可以隨時查看指定時間段的累積數(shù)據(jù)，對于其他類型的
數(shù)據(jù)，力控還提供了數(shù)據(jù)表工具，可以任意地進(jìn)行查詢，這樣不用借助其他商用數(shù)據(jù)庫，就可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的任一
檢索和報表輸出。　　
　　
　　在類似電子稱重配料控制管理系統(tǒng)和油品計量裝車系統(tǒng)中，這種數(shù)據(jù)表特別有效，不必再安裝商用數(shù)據(jù)庫管
理系統(tǒng)就可以滿足用戶需求。　　
　　
　　另外，力控還提供了一個獨立運(yùn)行的工具軟件ODBCGate，用來批量地以O(shè)DBC方式將歷史數(shù)據(jù)或?qū)崟r數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲
到關(guān)系數(shù)據(jù)庫中。　　
　　
　　力控提供SQL函數(shù)，用于逐條記錄以O(shè)DBC方式向關(guān)系數(shù)據(jù)庫中寫入實時和歷史數(shù)據(jù)。　
　　
　　
　　六、控制策略生成器　　
　　
　　控制策略生成器，是實現(xiàn)基于PC-based控制的有力工具。PLC、DCS、智能儀表等傳統(tǒng)控制設(shè)備的控制功能，
存在諸如容量、負(fù)荷方面相對有限，算法種類也不夠豐富，在線修改控制方案不方便，異種設(shè)備間難于共享數(shù)據(jù)
等不足。基于PC-based的力控的控制策略生成器用來在上位計算機(jī)上編輯并執(zhí)行控制策略，可以有效地解決上述
問題。　　
　　
　　控制策略生成器采用流程圖式編程工具，提供了近百種專用算法，可以有效地彌補(bǔ)傳統(tǒng)控制設(shè)備控制能力的
不足，降低系統(tǒng)成本，提高維護(hù)效率。　　
　　
　　控制策略生成器通過實時數(shù)據(jù)庫與I/O數(shù)據(jù)打交道，算法執(zhí)行的掃描周期最快為1ms。　　
　　
　　嵌入式Linux版本的控制策略生成器還可以固化在電子盤中運(yùn)行，這種應(yīng)用適用于PC/104模塊等PC
　　Based設(shè)備。　　
　　
　　重慶一家控制設(shè)備生產(chǎn)廠成功地使用力控的控制策略生成器與他們的生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行配套，取得了優(yōu)良的使用
效果。　　
　　
　　七、應(yīng)用情況　　
　　
　　力控曾在數(shù)百個示范工程中使用，前后經(jīng)過8年的應(yīng)用考核，充分證實了力控在現(xiàn)場應(yīng)用中的可靠性。　　
　　
　　大慶油田天然氣公司的所有油氣處理裝置中，90%采用力控作為本地中央控制室的控制軟件。以這些本地控制
站為基礎(chǔ)，天然氣公司又實施了全天然氣公司實時生產(chǎn)監(jiān)控管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)在公司計算中心的Web服務(wù)器上安裝
了力控軟件，并建立了與全部現(xiàn)場控制室的連接。在Web服務(wù)器上就可以生成全公司的生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)庫并實時生成
全天的產(chǎn)量、能耗、管網(wǎng)平衡等數(shù)據(jù)，利用安裝在服務(wù)器上統(tǒng)一制作的力控畫面，在公司的每一個職能科室可以
按照單位名稱與日期查詢所需數(shù)據(jù)。這個系統(tǒng)的全部數(shù)據(jù)量超過2萬個，是目前國內(nèi)應(yīng)用規(guī)模最為龐大的SCADA系
統(tǒng)之一。　　
　　
　　美國控軟公司利用力控和他們公司的MANTRA系統(tǒng)實現(xiàn)化工廠的回路整定及先進(jìn)控制，也取得了成功，現(xiàn)正在
推廣。　　
　　
　　中國人民解放軍總后勤部利用力控和雷達(dá)液位計進(jìn)行油品罐區(qū)的監(jiān)控，實現(xiàn)油罐液位測量、罐容量表管理、
體積/質(zhì)量換算、報表打印，滿足了軍需計量與核算的要求。　　
　　
　　電力部華北電科院在同步相角監(jiān)測系統(tǒng)(SPMS)中，利用力控實時計算、監(jiān)視各個站的相角、頻率、電壓、功
率、潮流、PMU裝置統(tǒng)計信息，并計算功率因數(shù)、有功功率和無功功率，當(dāng)站點發(fā)生故障或報警時，系統(tǒng)從設(shè)備中
及時調(diào)出事件順序記錄(SOE)表并插入到歷史趨勢中進(jìn)行顯示和分析。　　
　　
　　深圳康索科技公司(原康創(chuàng)公司)用力控軟件作為其代理的思博PLC的上位監(jiān)控軟件，在樓宇控制領(lǐng)域應(yīng)用十分
廣泛。　　
　　
　　南京南化集團(tuán)東方化工廠的K950/A/B空氣壓縮機(jī)，原來使用進(jìn)口時成套的盤式控制系統(tǒng)，1998年開始改造，
廠方選用力控軟件和歐姆龍的PLC組成雙機(jī)冗余熱備系統(tǒng)，兩臺壓縮機(jī)分別由一套PLC控制，兩臺壓縮機(jī)一備一
用，在發(fā)生聯(lián)鎖和遇到緊急情況時可自動切換，系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)良好。　　
　　
　　八、發(fā)展與展望　　
　　
　　三維公司在承擔(dān)“九五”攻關(guān)項目的過程中，取得了包括力控在內(nèi)的豐碩科研成果，“十五”期間還將與中
科院軟件所等單位共同承擔(dān)國家“863實時數(shù)據(jù)庫與監(jiān)控系統(tǒng)”科研攻關(guān)任務(wù)，并將在研發(fā)方面投入更多的人力，
不斷提高技術(shù)含量，為廣大用戶提供質(zhì)量更為上乘的自動化軟件產(chǎn)品。