什么是嵌入式组态？

西门子mc61

一般来讲嵌入式工业自动化组态软件是一种用于嵌入式系统并带有网络功能（包括Internet服务功能）的嵌入式应用软件，嵌入式系统是指可嵌入至某一设备、产品并可连接至网络的带有智能（即微处理器或微控制器）的设备。嵌入式组态软件分开发系统和运行系统。嵌入式组态软件的开发环境一般运行于具有良好人机界面的Windows 操作系统上，而运行环境可基于多种嵌入式操作系统如Windows CE， DeltaOS，NT Embedded及LINUX和Dos之上，甚至直接支持特定CPU，嵌入式自动化组态软件的运行系统大多为组件式可伸缩配置结构，一般包括：人机界面HMI组件（包括历史数据浏览、报表及趋势图等可选模块）、历史数据记录组件、网络通讯组件、Internet组件、Control 逻辑和流程控制组件及实时内核。
　　嵌入式组态软件包包括组态环境和运行环境两大部分。组态环境运行于具备良好人机界面的Windows操作系统上，有效帮助用户建造从嵌入式设备，现场监控工作站到企业生产监控信息网在内的完整解决方案；并有助于用户开发的项目在这三个层次上的平滑迁移。
　　
　　这个嵌入式组态软件包的组态环境包括：
　　1. 工程管理器（包括项目、实时数据库、设备等的管理）。
　　2. 画面组态，包括趋势图，报警和报表。
　　3. 实时数据库和历史数据库的组态。
　　4. 编译下载系统，组态安全系统。
　　5. 作为嵌入式组态核心的控制系统组态包括以下部分：
　　l 软逻辑组态，实现逻辑控制功能的软PLC系统。
　　l 连续过程组态及配置，实现流程控制的流程图系统。
　　l 调试工具，允许在线监视各个内部变量的值，监控流程执行顺序，允许重新设置和启动流程运行。
　　l 仿真运行工具，在开发环境中，仿真运行控制流程，离线测试控制效果。
这个嵌入式组态软件包的运行环境包含了一个嵌入式实时多任务操作系统，可以运行于低端硬件平台，典型的应用平台如下：
　　l 24MHz Intel386EX 高性能32 位微处理器。
　　l 2M 字节系统RAM 包括支持DOS 的640KB 基本存储器及相应的高端存储器。
　　l 512K 字节Flash 存储器。
　　l 10BASE-T 以太网控制接口NE2000 兼容。
　　l 一个标准RS232C 串口。
　　l 可以连接字符或点阵LCD 接口也可支持数字LED 接口。
　　l 可连接扩展小键盘。
　　l 可以连接液晶屏或显示器。
　　l 可直接支持M-System 公司的DiskOnChip 2000 系列芯片。
　　l 供电电压5V，工作电流330mA
　　对于更高的性能需求，可以使用更高的CPU，更大的内存，并扩充串口或总线采集设备等等。
　　运行于运行环境中的，是由组态环境组态出来的控制流程和业务逻辑。整个运行系统由任务（task）来组织。每个任务包括一个控制流程，由控制流程执行器执行。任务可以由事件或中断，定时时间间隔，系统出错或报警，以及上位机指令来调用。运行环境的特殊状态（例如：启动，关闭）都有相应的事件对应。每个任务有优先级设置，高优先的任务能够中断低级优先任务。同优先级的程序若时间间隔设置不同，可竞争强占CPU资源。在控制流程中，可以进行逻辑和数学运算，流程判断和执行，设备扫描和处理，控制算法的循环计算、以及网络通讯等操作。
　　除了控制流程，运行环境中还包括以下一些系统服务。
　　l 通讯服务，实现MCGS系统之间以及与其他系统之间的数据交换。
　　l 存盘服务，实现采集数据的存储处理操作。
　　l 日志服务，实现系统运行日志记录功能。
　　l 调试服务，辅助实现开发过程中的调试功能。
　　
　　由于嵌入式组态软件交叉平台开发的特性，以及其特殊的实时性能和稳定性能要求，在整个开发过程中，调试工具起了一个非常重要的作用，可以说，调试工具的简便易用，功能强大是嵌入式组态软件被用户接受的核心因素之一。MCGS嵌入式组态软件提供了如下的调试功能。
　　1）、带有断点设置功能。可以选择任意任务中，在控制流程执行的任意位置停止。
　　2）、监控运行系统运行状态。通过串口或TCP/IP网络通讯，采集运行系统实时数据库各个数据对象的数值，并在上位机的调试环境中显示出来。
　　3）、在线修改。在线情况下，修改部分组态结果或参数，运行环境可以接受组态环境的命令，在任意时刻停止运行，重新下载组态结果或更新部分组态结果，重新开始运行。
　　4）、运行系统实时数据库数据对象数值的观测和强制改变，以方便系统的调试。
　　5）、仿真运行。允许在离线状态下（不连接嵌入式系统），测试控制逻辑。仿真状态下，允许如下操作：可设置断点；直观显示各个流程执行状态，各个变量当前数值；仿真I/O结果；输入通过直接点击对应的输入点的状态灯来实现，数字量输入允许直接改变模拟量，弹出电位器或数字输入界面，模拟量和计数计时的值允许由数字直接输出。
　　同时，由于嵌入式组态软件按功能剪裁的特性，以及其内嵌的实时多任务操作系统，可以在保证整个嵌入系统小体积，低成本，高实时性，高可靠性的同时，方便不具备嵌入式软件开发经验的用户在极短的时间内，使用嵌入式组态软件快速开发完成一个嵌入式系统，并极大缩短嵌入式产品进入市场的速度。
   ps：我校目前对组态软件的研究和应用好像不是很多，在本科生中间也没有开设这门课程，当然，作为工程领域的一种应用技术，作为课程开设确实对学术研究没有什作用，但是当大学扩招和大学生就业变得实际需要的时候，作为自动化的学生是不是有必要开设一点类似于职业教育性质的课程呢，既然plc都开课了，同样作为工程技术的总线技术和自动化系统技术也应该有相应的入门课程，但是在实际课程中间，这些往往都被任课教师一笔带过，可能确实是应为对学术研究没有什么作用吧。 [s:8]

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