對自動化系統(tǒng)工程師來說，掌握一種以上主流的監(jiān)控組態(tài)軟件似乎已成為公認的衡量其工程應(yīng)用能力的重要標準。如果一位自動化系統(tǒng)工程師能夠嫻熟地應(yīng)用監(jiān)控組態(tài)軟件解決自動化工程中的數(shù)據(jù)采集、工業(yè)控制、數(shù)據(jù)監(jiān)視與分析、Web瀏覽等應(yīng)用問題，他就能更加如虎添翼地施展自己的自動化技術(shù)才能，創(chuàng)造更多的社會經(jīng)濟效益。
監(jiān)控組態(tài)軟件是伴隨著DCS的出現(xiàn)走進工業(yè)自動化領(lǐng)域的，后來逐漸發(fā)展成為第三方獨立的自動化應(yīng)用軟件，尤其是Windows操作系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，有力地推動了基于PC監(jiān)控組態(tài)軟件的發(fā)展和普及。監(jiān)控組態(tài)軟件猶如“自動化應(yīng)用軟件生成器”似的，借助它可以神工般地生成特定的應(yīng)用程序。無需編址，可以直接操作系統(tǒng)；隨心所欲，可以積木搭建人機監(jiān)控界面；實時在線，可以隨意修改應(yīng)用配置，包括硬件、圖形、Tag、控制、表格和管理等配置；自由神速，可以任意構(gòu)建新的監(jiān)控系統(tǒng)。這一切的一切都讓自動化系統(tǒng)工程師如手握神斧，悠然自得地遨游在自動化應(yīng)用領(lǐng)域，不僅提高了自動化系統(tǒng)的開發(fā)速度，也保證了自動化應(yīng)用的成熟性和可靠性。
監(jiān)控組態(tài)軟件一般通過I/O驅(qū)動程序，以單率周期性或多率非周期性的采樣形式，從I/O接口設(shè)備上，實時地獲取被控對象的運行數(shù)據(jù)。一方面對數(shù)據(jù)進行必要的加工處理，以圖形或曲線方式顯示給操作人員，以便及時監(jiān)視被控對象的運行工況；另一方面對數(shù)據(jù)進行深層次的運算，以一定的控制規(guī)律通過I/O設(shè)備操作執(zhí)行機構(gòu)，以便控制被控對象的運行工況。此外，還需要對歷史數(shù)據(jù)進行記錄、查詢和顯示對報警信息進行記錄、管理和預(yù)警，對表格進行處理、生成和輸出。這些相互交疊的工作流程靠監(jiān)控組態(tài)軟件的4大功能模塊---通信組件、I/O驅(qū)動、實時數(shù)據(jù)庫和圖形界面，經(jīng)嚴密協(xié)調(diào)合成完成。其中，通信組件包括通信鏈路、通信協(xié)議、數(shù)據(jù)校錯等；I/O驅(qū)動包括I/O Server、尋址程序、量程變換、采樣校對等；實時數(shù)據(jù)庫包括I/O Client、實時數(shù)據(jù)內(nèi)核、數(shù)據(jù)冗余、控制算法、報警處理、歷史數(shù)據(jù)等；圖形界面包括數(shù)據(jù)接口、圖形顯示、報警表示等。在內(nèi)核的引擎下，通過高效的內(nèi)部協(xié)議，相互通信、共享數(shù)據(jù)，協(xié)作完成這些功能流程。
監(jiān)控組態(tài)軟件的主要特點表現(xiàn)為實時多任務(wù)、面向?qū)ο蟛僮鳌⒃诰€組態(tài)配置、開放接口連接、功能豐富多樣、操作方便靈活和運行高效可靠等。如：數(shù)據(jù)采集的控制輸出、數(shù)據(jù)處理和算法實現(xiàn)、圖形顯示和人機對話、數(shù)據(jù)儲存和數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)校正等任務(wù)，在系統(tǒng)調(diào)度機制的管理下可有條不紊地進行。又如，對一個自動化系統(tǒng)工程來說，工程師只要了解工程的基本需求，從中提煉共性問題，有針對性地進行組態(tài)設(shè)計，并不需要對軟件程序的源代碼進行編制或修改，這樣工程師的精力就可以集中在數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)通信、過程控制、報警處理、歷史數(shù)據(jù)儲存、生產(chǎn)報表等方案設(shè)計上，有效地提高了系統(tǒng)開發(fā)效率。
監(jiān)控組態(tài)軟件的發(fā)展受多種因素牽制，技術(shù)方面涉及操作系統(tǒng)、實時調(diào)度、多任務(wù)機制、多線程功能、傳感器、數(shù)據(jù)采集、實時數(shù)據(jù)庫、控制算法、接口、嵌入式、Web、人工智能等技術(shù)，管理方面包括市場機制、政策導向、管理模式、人材因素等。但是，總的發(fā)展方向是：
⑴用戶要求趨于多樣化、組態(tài)要求趨于智能化、功能要求趨于網(wǎng)絡(luò)化、冗錯性、實時性和Web模式，接口要求趨于標準化、兼容性和組織性。
⑵發(fā)展兼容多種操作系統(tǒng)的監(jiān)控組態(tài)軟件，這是工程應(yīng)用的一種需要。比如，一種監(jiān)控組態(tài)軟件能同時在Win/Linus/Unix等操作系統(tǒng)上使用，則其應(yīng)用會更加靈活，適用面會更廣。另外，隨著嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展，嵌入式組態(tài)軟件的需求也會迅速增長，它的開發(fā)難度不會亞于PC組態(tài)軟件的開發(fā)難度。
⑶發(fā)展Internet模式的監(jiān)控組態(tài)軟件，不僅包括監(jiān)視功能，還包括基于專用遠程客戶端，利用ActiveX控件或Java技術(shù)實現(xiàn)的控制功能。此外，基于“軟總線”和XML技術(shù)的應(yīng)用，利用中間件或插件的軟件結(jié)構(gòu)方式，使監(jiān)控組態(tài)軟件具有熱插拔和即插即用功能，以構(gòu)成快速準確的掃描、可靠準確的操作和可連接各種I/O驅(qū)動及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的開放式結(jié)構(gòu)，這是一咱全新的開發(fā)理念。
⑷針對監(jiān)控組態(tài)軟件的實時性、冗余性、沖突性和可擴展性，以提高監(jiān)控組態(tài)軟件的響應(yīng)能力和容錯性能為目標，應(yīng)用ActiveX組件，實現(xiàn)引入對象在腳本語言中的訪問，提高向系統(tǒng)內(nèi)增加新功能的能力，利用OPC/DCOM技術(shù)，發(fā)展分布式的數(shù)據(jù)驅(qū)動、數(shù)據(jù)交互和數(shù)據(jù)共享的解決方案，形成OPC支持下、通過DCOM接口的數(shù)據(jù)CS結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)與各種不同驅(qū)動程序之間的無縫連接。發(fā)展內(nèi)嵌面向?qū)ο蟮哪_本語言，提供對象訪問機制和函數(shù)調(diào)用組合，以完成復雜的系統(tǒng)功能，包括報表打印、實時報警等。開發(fā)更多的控制算法，比如一些特殊的、先進的控制算法，以擴大監(jiān)控組態(tài)軟件的應(yīng)用范疇。辨識建模、自整定技術(shù)、自適應(yīng)整定算法、故障診斷、安全評價等更高級的功能也會逐步融入監(jiān)控組態(tài)軟件，以進一步增強其應(yīng)用能力。
⑸發(fā)展與硬件結(jié)合的監(jiān)控組態(tài)軟件，如與PLC、現(xiàn)場總線、基于PC的控制器、專用控制裝置、小型DCS等實施捆綁式發(fā)展，以提升小型應(yīng)用系統(tǒng)的水平。發(fā)展與第三方工具軟件的組合，包括Matlab、LabVIEW等，實現(xiàn)在多任務(wù)控制內(nèi)核的牽引下，提供強大的函數(shù)庫，方法庫的集合應(yīng)用。發(fā)展某些專業(yè)領(lǐng)域?qū)Ｓ冒娴谋O(jiān)控組態(tài)軟件，如電梯自動監(jiān)控、動力設(shè)備監(jiān)控、鐵路信號監(jiān)控等。監(jiān)控組態(tài)軟件和靈活程度和使用效率始終是一對矛盾，雖然監(jiān)控組態(tài)軟件提供了很多靈活的技術(shù)手段，而對某些應(yīng)用領(lǐng)域，用戶對簡便性的要求可能高于靈活性的要求。隨著新技術(shù)的不斷出現(xiàn)，監(jiān)控組態(tài)軟件會向更多的應(yīng)用領(lǐng)域拓展和滲透，比如在線分析、虛擬儀器、在線測試、在線信號處理、在線數(shù)據(jù)分析等，這些專用的組態(tài)軟件需求會迅速增加。
⑹隨著企業(yè)自動化與社會信息化的提升，監(jiān)控組態(tài)軟件將有機地嵌入信息化平臺，實現(xiàn)組態(tài)軟件與管理信息系統(tǒng)的集成，形成數(shù)據(jù)分析與管理決策的統(tǒng)一。這種集成將成為監(jiān)控組態(tài)軟件帶來更多應(yīng)用空間的市場機會。
20世紀80年代以來，中國的監(jiān)控組態(tài)軟件市場一直被國外的產(chǎn)品所占領(lǐng)。后來，中國的許多工程公司奮力追趕，從效仿到創(chuàng)新，直到獨立自主，經(jīng)過多年努力拼搏，大有趕上之勢。相信我們的民族監(jiān)控組態(tài)軟件遲早會崛起，大面積占領(lǐng)國民經(jīng)濟應(yīng)用領(lǐng)域，這不僅關(guān)系技術(shù)的進步，也關(guān)系到國民經(jīng)濟的安全。
