系统软件_百度百科
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系统软件是指控制和协调计算机及,支持和运行的系统是无需用户干预的各种程序的集合主要功能是调度监控和维护负责管理计算机系统中各种独立的硬件使得它们可以协调工作系统软件使得计算机使用者和其他软件将计算机当作一个整体而不需要顾及到底层每个硬件是如何工作的应&&&&用控制和协调计算机目&&&&的使得它们可以协调工作特&&&&点与硬件有很强的交互性
一般来讲系统软件包括和一系列基本的工具比如管理格式化文件用户驱动管理网络连接等方面的工具是支持正常运行并实现用户操作的那部分软件
系统软件一般是在购买时随机携带的也可以根据需要另行安装系统软件的主要特征是
*与硬件有很强的交互性
*能对进行调度管理
*能解决并发操作处理中存在的协调问题
*其中的复杂外部口多样化便于用户反复使用在中最重要且最基本的就是OS它是最底层的软件它控制所有计算机运行的程序并管理整个计算机的资源是计算机与及用户之间的桥梁没有它用户也就无法使用某种软件或程序
是的控制和管理中心从资源角度来看它具有设备管理等4项功能
常用的系统有DOS操作系统WINDOWS操作系统UNIX操作系统和LinuxNetware等操作系统[1]计算机只能直接识别和执行因此要计算机上运行高级语言程序就必须配备程序语言翻译程序本身是一组程序不同的高级语言都有相应的翻译程序
如C语言编译连接器等管理系统是一种操纵和管理数据库的大型软件用于建立使用和维护数据库
FoxproAccessOracleSybaseDB2和Informix则是系统辅助处理程序也称为软件研制开发工具支持软件主要有装备和调试程序
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加密软件发展很快目前最常见的是透明加密是一种根据要求在操作系统层自动地对写入存储介质的数据进行加密的技术作为一种新的数据保密手段自2005年上市以来得到许多软件公司特别是制造业软件公司和传统安全软件公司的热捧也为广大需要对敏感数据进行保密的客户带来了希望加密软件上市以来市场份额逐年上升同时经过几年的实践客户对软件开发商提出了更多的要求与加密软件产品刚上市时前一两年各软件厂商各持一词不同经过市场的几番磨炼客户和厂商对有了更加统一的认识
数据库加密的应用透明[1]技术
关系型数据库所存储的数据加密后在前台应用程序访问后台数据库中的密文数据过程中用于对关系型数据库中的数据进行加密保护防止信息被非法的窃取在关系型数据库通用的视图和触发器的基础上通过实现多级视图并结合基于行标识的触发器实现对敏感数据的自动加密和解密达到对应用透明的目标应用系统无需改造通过多级视图实现对数据库查询行为的精确判定从而可以针对不同种类的查询行为构建专门的基于LRU缓存管理机制的密文和明文数据缓存策略构建对密文数据进行批量预解密处理的策略实现高效的密文查询
数据库加密的密文索引[1]技术
数据库所存储的数据加密后原来的明文数据索引必然失效在查询密文数据过程中如果想提到查询速度首先要做密文索引提高查询结果的命中率一种基于无偏序关系的轻量级的密文索引结构的索引建立检索和维护方法这种结构能够表示索引中的节点关系便于维护维护代价低索引中存储的数据是密文的由于不存在数据之间的偏序关系也就无法进行分析了保证了数据的安全基于这种无偏序关系的密文索引的检索方法能够对密文数据进行快速的检索和定位维护方法能够有效的维护索引数据和节点关系并保证索引数据在并发操作环境下的正确性
驱动层加密的透明加密技术
市面上的基本上只支持Windows平台透明加密的实现主要有两种技术一种是应用层API的透明加密技术一种是核心层Kernel又叫驱动层的透明加密技术(图1)的开发难度低Windows Hook技术但对应用程序的适应性差同时加密多种应用程序时相互干扰大因此有些厂商为适应不同要求开发出独立针对某种软件的加密软件版本
驱动层透明加密技术是通过Windows提供的可安装文件系统Installable File System开发接口写设计一个文件过滤驱动通过此驱动实现功能由于驱动开发要与windows更核心层打交道此方面的开发人才比较少相对开发难度也高驱动层的透明加密技术由于与操作系统的文件系统结合紧密加解密效率更高控制更加密灵活运行更加稳定但要充分考虑到与Windows及其它应用在驱动层软件的兼容如否则会导致windows蓝屏
对客户而言采用什么技术并不是他们关心的重点他们主要关心的是加密软件产品本身的稳定性安全性和使用方便性应用层透明加密技术和驱动层加密技术的特点使得驱动层有更多竞争上的优势
经过市场几年的考验加密软件厂商都逐步认识到驱动层透明加密技术才是加密软件可靠的技术于是我们可以看到新切入市场的加密软件厂商的产品都是采用驱动透明加密技术一些原来采用透明加密技术的老牌加密软件厂商也放弃最初的应用层技术转而从头开始研发驱动层加密技术密文自动备份成为必备功能
数据存储是个复杂的过程对Windows操作系统的存储和读取进行干预难免不会出现这样那样的问题导致加解密过程失败甚对文件造成无法挽回的损失加密软件的其它bug客户可以接受但对文件造成无法挽回的破坏或经常出现需要对异常密文进行修复的情况将直接影响客户的正常工作客户是无法接受的实际上只要存在加密就存在数据紊乱的风险
在传统应用领域――通讯加密――至今也没有完全克服但是通讯加密产品都会将以地方式进行发送借鉴这一思路也可以用冗余地方式降低数据紊乱风险这就是密文的自动备份所谓的密文自动备份是指当有密态文件写入存储介质时系统会自动地在指定位置可以是本地也可以是远程中自动生成一份文件副本一些有远见的厂商在不断加强自身软件稳定性的同时也学习其它软件的自动备份功能在密文保存过程中进行自动备份以防不测
自动备份可以看作是一项预防措施或保险措施作为与存储密切相关的透明加密软件产品自动备份功能应该成为一种标准功能参考其它如officeAutoCAD等传统软件加密软件应该还要有对异常密文自动修复的功能
更加灵活的加密控制条件可以防止过度加密
强制加密是控制单位内部敏感数据泄密的有力手段但实际应用过程中有些单位需要更加灵活的加密控制条件例如企业只需要对上的归档文件进行加密PC使用者新建文件不需要加密又例如雇主需要能打开员工加密的密文但自已电脑上不加密对加密控制条件如此纷繁复杂的需求促使加密软件厂商对加密控制条件不能局限于强制加密一种手段而是要更加灵活地进行配制
市场对加密软件灵活的控制需求使得的内涵变得更加丰富加密软件灵活的加密控制方式使处于不同加密需求阶段的客户有更多的选择客户也可以根据实际情况分阶段分步骤部署加密软件
密文分级管理将是大型用户应用趋势
透明加密软件产品通过控制不同用户的来控制密文只能内部交流在一些单位不但要求内部数据不能外传还要在部门间或项目组之间相互保密而上级部门或领导又要能打开不同部门的密文这就使得一个单位只有一个无法满足需求于是便出现了密文分级的需要
密文分级管理实际上就是加密软件的如果我们把不同部门看成是不同的房间部门内人员只有部门房间的钥匙那么他们的上级领导就相当于有几个部门的钥匙这样领导就可以按需打开每个部门房间的门
这种密文分级管理的需求只会出现在大型用户中从中也可以看到加密软件也开始得到大型用户的青睐
工具化和专业化是加密系统的发展方向
有些客户在部署加密软件的同时提出要对密文的操作权限进行控制比如某些人只能打开密文某些人可以编辑密文某些人可以打印密文等某些厂商还延伸的含义提出所谓企业权限管理ERM的概念以迎合客户对文件权限管理的需求
笔者认为对文件的权限控制的需求和对的需求是两个相互关联但又相互独立的需求企业对文件进行权限控制需求并不是在部署加密软件之后才有的即使不采用加密软件这种需求也是存在的
实际上对于文档权限的控制Windows已经有一套完整的定义当然定义起来非常复杂并不太适合一般企业直接应用另一方面早在十几年前就出现了专门的管理软件企业数据管理PDM或EDM后来还发展成PLM这些软件都包含很强的文档权限管理功能是专门进行文档权限管理的
之所以很多厂商愿意投入一个非常重要的原因它是一个工作于操作系统层的工具软件有着广泛的应用面不需要进行复杂的实施容易实现产品化如果在这样的工具软件中整合的功能加密软件就演变成为一个需要复杂实施的管理系统将两个相互独立的需求整个成一个庞杂的系统违背了专业精深的发展原则间接给客户带来了风险不仅如此项目型的价格高实施周期长牵扯因素多因而见效慢风险高成功率普遍低于工具型的软件这无疑对买卖双方都是有害的从两年多来的实践来看多数此类系统的用户最终都只是用到了系统的核心功能――至于文件权限管理模块多因定义过于复杂使用过于繁琐而处于废弃或半废弃状态
同样因为复杂和繁琐某些加密软件的自定义解密工作流的功能也没有得到充分应用这不仅占用了厂商大量的研发和维护资源而且对客户而言也是一种投资的浪费笔者认为密文操作权限控制以及其他工作流类型的功能将不会成为透明加密软件发展的方向而只有工具化才是透明加密软件的未来有些加密软件中集成了如行为监控等功能当然这并非是加密软件客户提出的需求而是因为这些厂商有做类似软件的历史背景将这些功能强行捆绑到加密软件中罢了从市场角度来说为客户创造更多的价值提供更多的功能是无可厚非的但在笔者看来这种强行的捆绑只能满足个别有这方面需求的客户并不能代表加密软件的发展方向透明加密软件介绍功能表　透明加密是指在操作人员不知不觉的情况下达到的一种加密效果这和加密模式运用比较方便快捷基本不影响操作人员的工作效率而且当文件保存关闭后在第二次打开时只要在分环境内文件会自动解密如果将文件复制到环境外的其他计算机上文件就会以加密的形式存在打开时为乱码
加密软件应用的更高层次数据泄露防护DLP随着信息安全威胁的不断增长传统的透明加密软件产品已不能应对不断增长的安全威胁单纯的透明加密手段已不可能解决所有的安全需求问题特别是对一些源代码之类的数据加密并不是合适的安全保护手段而大数据时代的来临更是让透明加密软件直呼无可奈何而DLP数据泄露防护正式是替代普通的加密软件解决企业数据安全问题的更佳解决方案
事实上DLP是信息安全行业里很火的一个概念从深圳虹安推出中国第一款DLP产品开始中国市场上的DLP厂家如雨后春笋般的冒了出来当然其产品可靠性技术研发实力等等就需要各位自己去考证了完整的DLP应该从文档加密环境隔离虚拟安全桌面等核心层面通过应用认证加密标签审计内核驱动沙箱还原访问控制应用防火墙等技术手段对机密文档U盘外设外发文件浏览器应用笔记本应用系统等多方面进行控制与保护是一个体系化的数据安全防护网络而文档透明加密是一种直接运行在操作系统内核中支持动态地加密文件专门针对文档进行保护的加密技术它只是数据泄露防护体系中的一部分　[2]
涉密信息安全
针对秘密信息通过网络安全手段对这部分用户进行逻辑隔离并对其传输的数据进行加密使其他人员即便获取到相关信息也无法使用另外通过端点准人功能配合的访问控制确定用户访问涉密的权限利用加密技术确定访问级别确保对涉密信息的可控性
在设立相关涉密安全信息保密系统通过系统下发安全策略在有传输秘密信息的终端用户安装客户代理端保证涉及秘密信息的终端与相关服务器数据时实现信息加密同时在存有涉密信息的服务器端安装监控加密程序以实现对涉密服务器访问的身份识别及对信息访问的权限分配
对于机密级单位按照国家保密局相关规定涉密单位网络应物理隔离不允许与其他非涉密网络有连接在机密单位内部建立可信网络保密系统和可信桌面系统通过设立可信网络保密系统控制内部信息不外泄防止内部人员私自接人外网;利用可信桌面系统保护涉密终端的安全设置登录权限保护加密终端内部数据同时在保密部门设置相关弱电保密产品在保证网络应用安全的同时确保涉密单位办公环境也达到保密要求
通过安全平台下发主机监控与审计系统安全策略保证内部网数据不被恶意盗取防止外接设备随意连接到终端防止网络内部通过嗅探器等非法手段获取非授权信息同时避免用户采用其它方式将内部网数据传输到外部网络杜绝终端用户在未经授权的情况下擅自使用各种I/0设备计算机外设移动设备等[3]加密软件按照实现的方法可划分为被动加密和主动加密被动加密指要加密的文件在使用前需首先解密得到明文然后才能使用这类软件主要适用于个人电脑数据的加密防止存储介质的丢失比如硬盘被盗导致数据的泄密透明加密/自动加密
主动加密指在使用过程中系统自动对文件进行加密或解密操作无需用户的干预合法用户在使用加密文件前不需要进行解密操作即可使用表面看来访问加密的文件和访问未加密的文件基本相同对合法用户来说这些加密文件是透明的即好像没有加密一样但对于没有访问权限的用户即使通过其它非常规手段得到了这些文件由于文件是加密的因此也无法使用由于动态不仅不改变用户的使用习惯而且无需用户太多的干预操作即可实现文档的安全因而得到了广泛的应用针对企业的企业内部的文件可以自由流通阅读一旦拷贝出去或者脱离企业网络环境将无法阅读大多采用主动加密技术
由于要实时加密数据必须动态跟踪需要加密的数据流而且其实现的层次一般位于系统内核中因此从实现的技术角度看实现主动加密要比被动加密难的多需要解决的技术难点也远远超过被动加密这里说的加密软件就是采用主动加密技术的软件
同时按照其手段的不同加密软件又可以分为以下几类这种技术比较早大约出现在2000年早期硬盘加密的特点是控制硬盘不控制硬盘里的文件不对硬盘里的文件进行加密这种加密方式比较简单不需要专人解密即使硬盘被偷了不知道用户名和密码也打不开
这两年全盘加密技术有了大的发展利用硬盘加密卡对硬盘全盘实时加密的同时也对硬盘里的文件进行管控这种技术将引起企业数据的防泄密应用和知识产权保护应用上的革命U盘也属于早期的技术企业内部的机器上需要插一U盘读取的协议才能打开这种加密手段实际在企业内部不太使用总是需要企业领导上班把U盘插到服务器上下班拔走如果丢掉了这个U盘公司的资料彻底打不开了再者U盘里的协议容易被破解安全性较低市场上很少再有人销售这种技术了或图文档管理系统
不少企业认为如果上了PDM或图文档管理系统EDM公司内部的图纸及就可以控制了其实这种想法是错误的PDM或图文档管理系统管理的是产品数据主要是对公司的流程权限版本查询历史记录等进行管理它一定程度的给企业的图纸带来了一定程度上的安全但是如果想彻底控制这些系统是无法做到的PDM及EDM控制图纸是通过权限的如果有权限的人把图纸拿出去拿到外面照样能够使用也就是说PDM或EDM系统是把图纸一定程度的限制到了公司内部但是如果图纸出去了它没有任何保密性可言这是这几年的新技术也是最有效的控制手段企业也比较认可这种加密手段这种加密方式是把公司所有图纸及文档通过打开或保存自动加密历史数据批量扫描加密它还可以控制打印机U盘笔记本外出同行之间数据通过内部工程师外泄以及邮件外发QQ截屏等各种外泄途径都被限制了加密过的文件不经过专人解密即使泄露出去了也是无法打开的即使硬盘被盗离开公司彻底无法使用因此市场上做文件加密的软件公司较多大小公司参差不齐市面上的企业用加密软件主要分为两类脱机版与网络版　　主要区别在于　　脱机版不需要局域网支持可以单独安装　　脱机版的加密程序受控设置有改动都需要通过软件商从新设置打包程序并且每台电脑都需要提取硬件码单独注册安装　　网络版的加密程序及所有配置都可以通过服务器来完成并且更换电脑不需要重新注册[4]
丰富的加密软件产品线
客户需求永远是产品发展的指南针透明加密软件市场也不例外透明加密软件市场兴起之初所有厂商都采用同样的宣传模式更有甚者一些厂商直接抄袭其他同行的宣传资料现在看来当时大家都是在介绍的好处并没有体现自身产品的优势当然当时各厂商对加密软件市场需求不了解是主要的原因随着两年多来与客户面对面的交流和碰撞透明加密软件产品厂商对市场有了更深入的认识产品定位和发展也有了新的动向
透明加密技术刚出现
透明加密技术刚出现时主要卖点就是强制加密也可以说强制加密成了透明加密的代名词市场定位清一色定位于单位内部的强制加密所有厂商不管是网络版本还是离散授权使用版都是冲着强制加密来的因此产品只有强制加密指定应用程序生成的敏感文件一种预期的客户也基本上都是单一的局域网用户其实一方面客户不仅担心文件从内部泄密而且也必须考虑文件从外部泄密另一方面不但群体客户有保密需求一般的个人PC用户也存在大量的需求因此更多地产品也应运而生
对于某些企业而言其合作伙伴也是可以接触到其敏感文件的因此企业需要对发放到外部如供应商的敏感文件进行控制针对客户此类需求部分厂商开发了控制外发文件时效打印权限打开次数等的外发文件控制版本也有叫防二次扩散软件的
有保密需要用户
文件保密需求不但在企业有对个人而言也是很有必要的网上流传的这样那样的文件大王大师就是很好的证据很适合做成强制加密的企业版本但透明加密决不等于强制加密它同样适合于个人加密的需要甚至比现有的个人加密软件技术更先进使用更方便因此有些厂商也感觉到了这块市场的存在纷纷推出个人版本的
总之市场需求的发展催进了透明加密技术在各个领域的应用不仅是企业有着将安全延伸至整个供应链的需求而且个人PC用户也期望着更多更好的透明加密技术产品随着市场的进一步发展必将会有更多更优秀的产品/版本面市
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组态又称组态软件系统软件译自英文SCADA,即 Supervisory Control and Data Acquisition数据采集与监视控制它是指一些数据采集与过程控制的专用它们处在监控层一级的平台和使用灵活的组态方式为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的通用层次的工具组态的应用领域很广可以应用于系统石油化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域在系统以及电气化铁道上又称(RTU System,Remote Terminal Unit)
组态在国内是一个约定俗成的概念并没有明确的定义它可以理解为组态式监控软件组态Configure的含义是配置设定设置等意思是指用户通过类似搭积木的简单方式来完成自己所需要的功能而不需要编写计算机程序也就是所谓的组态它有时候也称为二次开发组态就称为二次开发平台监控Supervisory Control即监视和控制是指通过计算机信号对自动化设备或过程进行监视控制和管理
组态软件是有专业性的一种组态只能适合某种领域的应用组态的概念最早出现在控制中如DCS(组态PLC梯形图组态人机界面生成就叫组态软件在其他行业也有组态的概念如AutoCADPhotoShop等不同之处在于工业控制中形成的组态结果是用在的从表面上看组态工具的运行程序就是执行自己特定的任务组态也提供了编程手段一般都是内置提供类有的支持VB现在有的组态软件甚至支持C#高级语言
组态大都支持各种主流设备和标准通信协议并且通常应提供分布式数据管理和网络功能对应于原有的HMI人机接口Human Machine Interface的概念组态软件还是一个使用户能快速建立自己的HMI的或在组态出现之前领域的用户通过手工或委托第三方编写HMI应用开发时间长效率低可靠性差或者购买专用的工控系统通常是封闭的系统选择余地小往往不能满足需求很难与外界进行数据交互升级和增加功能都受到严重的限制组态的出现使用户可以利用组态软件的功能构建一套最适合自己的应用系统随着它的快速发展实时控制SCADA通讯及联网开放对I/O设备的广泛支持已经成为它的主要内容将会不断被赋予新的内容组态的概念是伴随着集散型控制系统Distributed Control System简称DCS的出现才开始被广大的生产过程自动化技术人员所熟知的在工业控制技术不断发展和应用的过程中PC包括工控机相比以前的专用系统具有的优势日趋明显这些优势主要体现在PC技术保持了较快的发展速度各种相关技术已经成熟由PC构建的工业控制系统具有相对较低的拥有成本PC的软件资源和硬件资源丰富软件之间的互操作性强基于PC的控制系统易于学习和使用可以容易地得到技术方面的支持在PC技术向工业控制领域的渗透中组态软件占据着非常特殊而且重要的地位国外组态
1.InTouchWonderware万维公司 是 Invensys plc生产管理部的一个运营单位是全球工业自动化的领先供应商
Wonderware的InTouch是最早进入中国的组态软件在80年代末90年代初基于Windows3.1的InTouch曾让我们耳目一新并且InTouch提供了丰富的图库但是早期的InTouch采用DDE方式与通信性能较差最新的InTouch7.0版已经完全基于32位的Windows平台并且提供了OPC支持
2.IFixGE Fanuc 智能设备公司由美国通用电气公司GE和日本Fanuc公司合资组建提供自动化硬件和解决方案帮助用户降低成本提高效率并增强其盈利能力
Intellution公司以Fix组态起家1995年被艾默生收购现在是爱默生集团的全资子公司Fix6.x软件提供人员熟悉的概念和操作界面并提供完备的需单独购买上世纪90年代末Intellution公司重新开发内核并将重新开发新的产品系列命名为iFiX在iFiX中Intellution提供了强大的组态功能将FIX原有的Script语言改为VBAVisual Basic For Application并且在内部集成了的VBA为了解决兼容问题iFIX里面提供了程序叫FIX Desktop可以直接在FIX Desktop中运行FIX程序Intellution的产品与Microsoft的网络进行了紧密的集成Intellution也是OPCOLE for Process Control组织的发起成员之一iFiX的OPC组件和同样需要单独购买
2002年GE Fanuc公司又从集团手中将intellution公司收购
日通用电气公司GE和FANUC公司宣布两家公司完成了GE Fanuc自动化公司合资公司的解散协议根据该协议合资公司业务将按照其起初来源和比例各自归还给其母公司该协议并使股东双方得以将重点放在其各自现有业务谋求在其各自专长的核心业内的发展目前iFIX等原intellution公司产品均归GE智能平台GE-IP).
3.Citech悉雅特集团Citect是世界领先的提供工业自动化系统设施自动化系统实时智能信息和新一代 MES 的独立供应商
CiT公司的Citech也是较早进入的产品Citech具有简洁的操作方式但其操作方式更多的是面向程序员而不是用户Citech提供了类似C语言的进行二次开发但与iFix不同的是Citech的脚本语言并非是的而是类似于C语言这无疑为用户进行二次开发增加了难度
4.WinCC西门子自动化与驱动集团(A&D是西门子股份公司中最大的集团之一是西门子工业领域的重要组成部分
Siemens的WinCC也是一套完备的组态Simens提供的包括一个调试环境WinCC内嵌OPC支持并可对进行组态但WinCC的结构较复杂用户最好经过Siemens的培训以掌握WinCC的应用
5.ASPEN-tech 艾斯苯公司
InfoPlus.21
艾斯苯公司AspenTechnology,Inc.是一个为过程工业包括化工石化炼油造纸制药半导体日用化工食品饮料等工业提供企业及服务的领先供应商.
6.Movicon是意大利自动化供应商PROGEA公司开发该公司自1990年开始开发基于Windows平台的自动化监控可在同一开发平台完成不同运行环境的需要特色之处在于完全基于XML又集成了VBA兼容的及类似STEP-7指令表的软逻辑功能
7.GENESIS 64美国著名独立组态软件供应商创立于1986年在HMI/SCADA产品和管理可视化开发领域一直处于世界领先水平ICONICS同时也是微软的金牌合作伙伴其产品是建立在开放的工业标准之上的2007年推出了业内首款集传统SCADA3DGIS于一体的组态软件GENESIS 64
GENESIS64 作为基于.NET 64bit 平台全新设计的产品为客户提供一个360 三维操作视景产品功能特点
三位一体HMI/SCADA系统三维 (3D)虚拟现实系统和GIS SCADA 统一在一个平台
多维度集成除过程数据外支持视频地理信息管理数据IT/Web信息集成
高度模块化支持界面展现数据管理报警管理等功能可选按模块实施
技术领先原生64位应用基于微软.NET Framework 4.0基于WPF/WCF
开放架构基于SOA全面支持OPC UA架构移动跨平台应用等
产品线丰富64位/32位HMI/SCADA, Historian, OPC/UA产品生产智能和MES/EMS软件[1]1.紫金桥Realinfo由紫金桥软件技术有限公司开发该公司是由中石油石化总厂出资成立的
2.Hmibuilder由纵横科技HMITECH)开发实用性强性价比高市场主要搭配HMITECH硬件使用
3.世纪星由北京世纪长秋科技有限公司开发产品自1999年开始销售
4.三维力控由北京三维力控科技有限公司开发核心产品初创于1992年
5KingView由北京亚控科技发展有限公司开发该公司成立于1997年1991年开始创业1995年推出1.0版本在市场上广泛推广KingView6.53KingView6.55版本每年销量在10,000套以上在国产市场中市场占有率第一
6.MCGS由北京昆仑通态自动化科技有限公司开发分为通用版嵌入版和网络版其中嵌入版和网络版是在通用版的基础开发来的[2]在市场上主要是搭配硬件销售
7.态神态神是由南京新迪生技术有限公司开发核心软件产品初创于2005是首款3d组态软件
8.uScada免费组态
uScada是国内著名的免费组态软件是专门为中小自动化企业提供的监控软件方案uScada包括常用的组态功能如画面组态动画效果通讯组态设备组态变量组态实时报警控制历史报表历史曲线实时曲线棒图历史事件查询控制网络等功能可以满足一般的小型自动化监控系统的要求的特点是小巧高效使用简单uScada也向第三方提供进行二次开发但是源码需收费
9.Controx华富开物由北京华富远科技术有限公司开发软件版本分为通用版嵌入版CE网络版分布式式版本
10.E-Form++组态源码解决方案重点推荐
E-Form++可视化源码组件库组态解决方案该解决方案提供了全部100% 超过50万行/MFC可节省大量的开发时间
11.iCentroView 由上海宝信股份有限公司开发平台支持权限管理管理集中配置预案联动多媒体集成主流通讯协议通讯GIS等并拥有自身研发的为数据挖掘与利用提供必要条件能够实现对底层设备的实时在线监测与控制设备启停参数调整等故障报警事件查询统计分析等功能
12.QTouch 由著名的QT类库开发而成完全具有跨平台和统一工作平台特性可以跨越多个如unixlinuxwindows等同时在多个操作上实现统一工作平台即可以在windows上开发组态在linux上运行等QTouch是HMI/SCADA组态提供嵌入式linux平台的人机界面产品
13 易控 易控组态软件由九思易公司开发随着工业自动化水平的迅速提高计算机在工业领域的广泛应用人们对工业自动化的要求越来越高种类繁多的控制设备和过程监控装置在工业领域的应用使得传统的工业控制已无法满足用户的各种需求在开发传统的工业控制时当工业被控对象一旦有变动就必须修改其控制系统的源程序导致其开发周期长已开发成功的又由于每个控制项目的不同而使其重复使用率很低导致它的价格非常昂贵在修改工控软件的源程序时倘若原来的编程人员因工作变动而离去时则必须同其他人员或新手进行源程序的修改因而更是相当困难通用工业自动化组态的出现为解决上述实际工程问题提供了一种崭新的方法因为它能够很好地解决传统工业控制软件存在的种种问题使用户能根据自己的控制对象和控制目的的任意组态完成最终的自动化
组态Configuration为模块化任意组合通用组态主要特点
⑴延续性和可扩充性用通用组态软件开发的当现场包括硬件设备或系统结构或用户需求发生改变时不需作很多修改而方便地完成软件的更新和升级
⑵封装性易学易用通用组态所能完成的功能都用一种方便用户使用的方法包装起来对于用户不需掌握太多的技术甚至不需要编程技术就能很好地完成一个复杂工程所要求的所有功能
⑶通用性每个用户根据工程实际情况利用通用组态提供的底层设备PLC智能仪表智能模块变频器等的I/O Driver开放式的数据库和画面制作工具就能完成一个具有动画效果实时数据处理历史数据和并存具有多媒体功能和网络功能的工程不受行业限制组态软件指一些数据采集与过程控制的专用软件它们是在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境能以灵活多样的组态方式而不是编程方式提供良好的用户开发界面和简捷的使用方法它解决了控制系统通用性问题其预设置的各种软件模块可以非常容易地实现和完成监控层的各项功能并能同时支持各种硬件厂家的计算机和I/O产品与高可靠的工控和网络系统结合可向控制层和提供软硬件的全部接口进行系统集成
组态软件通常有以下几方面的功能
1强大的界面显示组态功能目前工控组态软件大都运行于Windows环境下充分利用Windows的图形功能完善界面美观的特点可视化的m风格界面丰富的工具栏操作人员可以直接进人开发状态节省时间丰富的图形控件和工况图库既提供所需的组件又是界面制作向导提供给用户丰富的作图工具可随心所欲地绘制出各种工业界面并可任意编辑从而将开发人员从繁重的界面设计中解放出来丰富的动画连接方式如隐含闪烁移动等等使界面生动直观
2良好的开放性社会化的大生产使得系统构成的全部软硬件不可能出自一家公司的产品异构是当今控制系统的主要特点之一开放性是指组态软件能与多种通信协议互联支持多种硬件设备开放性是衡量一个组态软件好坏的重要指标
组态软件向下应能与低层的数据采集设备通信向上能与管理层通信实现上位机与下位机的双向通信
3 丰富的功能模块提供丰富的控潲功能库满足用户的测控要求和现场要求利用各种功能模块完成实时监控 产生功能报表 显示历史曲线实时曲线提侠报警等功能使系统具有良好的人机界面易于操作系统既叫适用于单机集中式控制DCS分布式控制也可以是带远程遇信能力的远程测控系统
4强大的数据库配有实时数据库可存储各种数据如模拟量离散量字符型等实现与外部设备的数据交换
5可编程的命令语言有可编程的命令语言使用户可根据自己的需要编鸾程序蹭强图形界面
6周密的系统安全防范对不同的操作者赋予不同的操作权眼保证整个系统的安全可靠运行
7仿真功能捉供强大的仿真功能使系统并行设计从而缩短开发周期[3]自2000年以来国内产品技术市场都取得了飞快的发展应用领域日益拓展用户和数量不断增多充分体现了工业技术民用化的发展趋势
是工业应用软件的重要组成部分其发展受到很多因素的制约归根结底是应用的带动对其发展起着最为关键的推动作用
关于新技术的不断涌现和快速发展对会产生何种影响有人认为随着技术的发展通用组态软件会退出市场例如有的自动化装置直接内嵌Web Server实时画面供中控室操作人员访问
作者并不这样认为用户要求的多样化决定了不可能有哪一种产品囊括全部用户的所有的画面要求最终用户对人机界面的需求不可能固定为单一的模式因此最终用户的监控系统是始终需要组态和定制的这就是不可能退出市场的主要原因因为需求是存在且不断增长的
是在信息化社会的大背景下随着工业IT技术的不断发展而诞生发展起来的在整个工业自动化大家庭中属于基础型工具平台给工业自动化信息化及社会信息化带来的影响是深远的它带动着整个社会生产生活方式的变化这种变化仍在继续发展因此组态作为新生事物尚处于高速发展时期目前还没有专门的研究机构就它的理论与实践进行研究总结和探讨更没有形成独立专门的理论研究机构
近5年来一些与密切相关的技术如OPCOPC-XML等技术也取得了飞速的发展是监控组态软件发展的有力支撑7.2.1 日益成为自动化硬件厂商争夺的重点
整个自动化系统中所占比重逐渐提高虽然组态软件只是其中一部分但因其渗透能力强扩展性强近年来蚕食了很多专用软件的市场因此具有很高的产业关联度是自动化系统进入高端应用扩大市场占有率的重要桥梁在这种思路的驱使下西门子的WinCC在市场上取得巨大成功目前国际知名的工业自动化厂商如RockwellGE FanucHoneywell西门子ABB施耐德英维思等均开发了自己的组态
在DCS软件中所占比重日益提高
继FOXBORO之后Euro therm欧陆Delta VPCS7等纷纷使用通用作为操作站同时国内的DCS厂家也开始尝试使用作为操作站
在大学和科研机构越来越多的人开始从事的相关技术研究
从国内自动化行业学术期刊来看以组态及与其密切相关的新技术为核心的研究课题呈上升趋势众多研究人员的存在是组态及创新的重要活跃因素也一定能够积累很多技术成果无论是技术成果还是研究人员都会遵循金字塔的规律由基础向高端形成过渡这些研究人员和他们的研究成果为厂商开发新产品提供了有益的经验借鉴并开拓他们的思路
基于Linux 的及相关技术正在迅速发展之中很多厂商都相继推出成熟的商品对组态软件业的格局将产生深远的影响
7.2.2 定制化
从规模上看大多数的代码规模超过100已经不属于小型软件的范畴了从其功能来看数据的加工与处理统计分析等功能越来越强
作为通用软件平台具有很大的使用灵活性但实际上很多用户需要傻瓜式的即需要很少的定制工作量即可完成工程应用为了既照顾通用又兼顾专用拓展了大量的组件用于完成特定的功能如批次管理事故追忆温控曲线油井示功图组件协议转发组件ODBCRouterADO曲线专家报表事件管理GPRS透明传输组件等
7.2.3纵向功能向上向下延伸
组态处于的中间位置向上向下均具有比较完整的接口因此对上下应用系统的渗透能力也是组态软件的一种本能具体表现为
其管理功能日渐强大在及其管理系统的配合下具有部分MISMES或调度功能尤以报警管理与检索历史数据检索操作日志管理复杂报表等功能较为常见
日益具备网络管理或节点管理功能在安装有同一种组态的不同节点上在设定完地址或计算机名称后互相间能够自动访问对方的数据库组态的这一功能与OPC规范以及IEC61850规约BACNet等的功能类似反映出其网络管理能力日趋完善的发展趋势
软PLC嵌入式控制等功能除组态直接配备软PLC组件外软PLC组件还作为单独产品与硬件一起配套销售构成PAC控制器这类软PLC组件一般都可运行于嵌入式
OPC服务OPC标准简化了不同工业自动化设备之间的互联通讯无论在国际上还是国外都已成为广泛认可的互联标准而组态同时具备OPC Server和OPC Client功能如果将组态软件丰富的根据用户需要打包为OPCServe单独销售则既丰富了软件产品种类又满足了用户的这方面需求的Matrikon公司即以开发销售各种OPCServer软件为主要业务已经成为该领域的领导者厂商拥有大量的设备驱动程序因此开展OPCSever软件的定制开发具有得天独厚的优势
工业它是一种特殊的Gateway属工业自动化领域的数据链产品OPC标准适合计算机与工业I/O设备或之间的而工业通信协议适合在不同的工业I/O设备之间计算机与I/O设备之间需要进行网段隔离无人值守数据保密性强等应用场合的协议转换市场上有专门从事工业通讯协议产品开发销售的厂商如Woodheadprolinx等但是组态厂商将其丰富的I/O扩展一个协议转发模块就变成了通讯网关开发工作的风险和成本极小Multi_OPCServer和通讯网关pFieldComm都是力控组态的衍生产品
7.2.4横向监控管理范围及应用领域扩大
只要同时涉及实时数据通讯无论是双向还是单向实时动态图形界面显示必要的数据处理及显示就存在对组态的潜在需求
除了大家熟知的工业自动化领域近几年以下领域已经成为的新增长点
设备管理或资产管理PAMPlant Asset Management此类的代表是艾默生公司的设备管理软件AMS据ARC机构预测到2009年全球PAM的业务量将达到19亿美元PAM所包含的范围很广其共同点是实时采集设备的运行状态累积设备的各种参数如运行时间检修次数等及时发现设备预测设备寿命提供设备检修建议对设备进行实时综合诊断
针对过程控制和自动化控制美国ICONICS公司推出了注重故障检测和诊断的分析管理软件Facility AnalytiXFacility AnalytiX&是一个带有预测功能的楼宇自动化解决方案它以ICONICS先进的故障检测和诊断FDD引擎作为核心它的内部算法会权衡各种可能性并据此建议管理者操作人员和维修工采取措施以防设备故障发生或者产生能源浪费当设备发生故障时先进的软件技术会自动提供一个可能故障原因的分类列表这样就可以减少停机时间并降低故障诊断和故障恢复的成本目前已经在美国电力和园区级楼宇项目得到广泛的应用[4]
先进控制或优化在工业自动化系统获得普及以后为提高控制质量和控制精度很多用户开始引进先进控制或优化这些系统包括自适应控制多变量预估控制无模型控制器智能控制专家系统模糊控制神经网络等其他依据新控制理论而编写的控制等这些控制的常项是控制算法使用主要解决控制软件的人机界面与控制设备的实时数据通讯等问题
工业仿真系统为用户操作提供了与实物几乎相同的环境仿真不但节省了巨大的培训成本开销还提供了实物系统所不具备的智能特性仿真系统的开发商专长于仿真模块的算法在实时动态图形显示实时数据通讯方面不一定有优势力控&reg与仿真软件间通过高速数据接口联为一体在教学科研仿真应用中应用越来越广泛
电网系统信息化建设自动化是的一个重要应用领域电力是的基础行业其信息化建设是多层次的由此决定了对组态软件的多层次需求
物业管理的主要需求是能源管理节能和安全管理这一管理模式要求建筑物智能设备必须联网首先有效地解决信息孤岛问题减少人力消耗提高应急反应速度和设备预期寿命智能建筑行业在能源计量变配电安防&门禁消防系统系统联入IBMS服务器方面需求旺盛
公共安全监控与管理公共安全的隐患可造成突发事件应急失当容易造成城市公共设施瘫痪人员群死群伤等恶性灾难公共安全监控包括
人防车站广场等市政工程有毒气体浓度监控及火灾报警
包括水位雨量闸位大坝的
重大建筑物如桥梁等健康状态监控及时发现隐患预报事故的发生
在电信铁路银行证券海关等行业以及国家重要的机关部门计算机服务器的正常工作是业务和行政正常进行的必要条件因此存放计算机服务器的机房重地已经成为监控的重点监控的内容包括UPS工作参数及状态电池组的工作参数及状态空调机组的运行状态及参数漏水监测发电机组监测环境温湿度监测环境浓度监测门禁系统监测等
城市危险源实时监测对存放危险源的场所危险源行踪的监测避免放射性物质和剧毒物质失控地流通
国土资源立体污染监控对土壤大气中与农业生产有关的污染物含量进行实时监测建立立体式实时监测网络
城市管网系统及调度包括供水管网燃气管网供热管网等的监控组态已经成为工业自动化系统的必要组成部分即或基本元件因此吸引了大型自动化公司纷纷投资开发自有知识产权的组态软件以期依靠强大的市场产生大批量的销售从中获取利润
目前在国内外市场占有率较高的分别是GE Fanuc的iFixWonderware的Intouch西门子WinCCCitech等厂商以力控亚控等为主除此外尚有5-10个厂商从事业务
在国内市场上仍被国外产品垄断国内产品已经开始抢占一些高端市场并且所占比例在逐渐增长
⑴ 组态产品本身的变化
作为通用型组态软件在自动化系统中始终处于承上启下的地位用户在涉及工业信息化的项目中如果涉及到实时首先会考虑试用组态正因如此组态几乎应用于所有的工业信息化项目当中应用的多样性给组态的性能指标使用方式都提出了很多新的要求也存在一些挑战这些需求对组态系统结构带来的冲击是巨大的对组态软件的发展起到关键的促进作用
功能变迁仍以人机界面为主数据采集历史数据库报警管理操作日志管理权限管理转发成为其基础功能功能组件呈分化功能细分的发展趋势以适应不同行业不同用户层次的多方面需求
新技术的采用组态的IT化趋势明显大量的最新计算技术多媒体技术被用来提高其性能扩充其功能
注重效率实际上有的组态工作非常繁琐用户希望通过模板快速生成自己的项目应用图形模板数据库模板设备模板可以让用户以复制方式快速生成
组态注重数据处理能力和数据吞吐能力的提高组态软件除了常规的实时数据通讯人机界面功能外1万点以上的实时数据历史存储与检索100个以上C/S或B/S对历史数据库系统的并发访问对组态软件的性能都是严峻的考验随着应用深度的提高这种要求会变得越来越普遍
与控制系统硬件捆绑组态与自动控制设备实现无缝集成为硬件量身定做这表明组态的渗透能力逐渐加强自动化系统从来就离不开软件的支持而利于硬件产品的销售也利于厂商控制销售价格
⑵组态其他应用环境的变化
造成组态需求增长的另外一个原因是数据采集装置控制器的智能化程度越来越高实时数据浏览和管理的需求日益高涨有的用户甚至要求在自己的办公室里监督定货的制造过程
类似OPC这样的组织的出现以及尤其是的快速发展大大简化了异种互连开发I/O的工作量I/O驱动也逐渐会朝标准化的方向发展
通过近十年的发展以力控科技等为代表的国内在技术市场服务方面已趋于成熟形成了比较雄厚的市场和技术积累具备了与国外对手抗衡的本钱
新技术的出现会淘汰一批墨守成规不思进取的厂商那些以用户需求为为中心勇于创新采用新技术不断满足用户日益增长的潜在需求的厂商会逐渐在市场上取得主动成为组态及相关工业IT产品市场的主导者
发展虽然组态的市场潜力巨大但是要想得到这个市场却并非容易一方面用户对组态的要求越来越高用户的应用水平也在同步提高相应地对软件的品质要求也越来越高另一方面组态软件厂商应该前瞻性地研发具有潜在需求的新功能新产品因此市场巨大并不代表所有从事组态开发的厂商都有均等的机会机会永远属于少数优秀厂商
a 为适应新需求未来的分布式体系结构
前面已经介绍的规模都在100万行以上这样庞大的在结构设计上必须采用分布式结构并不是的专利目前很多大型软件系统都是分布式系统
在组态中重新提起分布式这个老话题是必要的因为规模大于5000点的应用几乎离不开的需求还需要强调不是因为组态缺少分布式结构的产品而是缺少真正经得起考验的产品
b 目前国内产业发展中存在的问题
是自动化系统的核心与灵魂组态软件又具有很高的渗透能力和产业关联度不管从横向还是纵向看一个自动化系统中组态日益渗透到每个角落占据越来越多的份额组态软件越来越多地体现着自动化系统的价值
虽然是自动化系统的核心与灵魂但是组态软件还远未承担起这一角色组态的内涵和外延在不断变化其在自动化系统中所扮演的角色会逐渐接近这一标准
所以在自动化系统内厂商承载着民族工业自动化产业的未来希望与核心竞争力厂商要想承担起这样的重任必须在上图所示各个层次的软件上拥有自己的核心竞争能力确立在市场上的足够发言权和主动地位中国的为我们树立了榜样只要在后续技术创新延长产品线上能够满足用户日益增长的各种需求并保持原创性创新的长盛不衰中国的工业自动化软件产业也一定会创造出工业IT界的华为奇迹
c 平台化模块化的软件技术
平台化模块化类似于硬件技术的总线技术和PLC模块他将软件的结构模式进行固化让开发者象使用配置硬件一样方便的进行软件的配置模块化的结构可以做到软件的轻量化用户在购买和安装的时候可以进行选择让我们实施自动化工程和攒机一样方便平台类似于电脑的主板功能模块类似于显卡声卡这种软件模式正在被越来越多的组态软件厂商所采用如组态王GENESIS 64.1) 化学补给水控制系统(4×300MW共一套)
该系统使用SCHNEIDER MODICON的QUANTUM系列PLC使用Modbus plus工业网现场总线作为上位机监控系统
2) #1#2机凝结水精处理控制系统(4×300MW共一套)
该系统使用AB公司的PLC/5系列PLC使用DH+网络作为监控系统的网络通信手段设两台上位机进行监控
3) #3#4机凝结水精处理控制系统(4×300MW共一套)
该系统使用AB公司的Conlogix系列控制器使用ControlNet现场总线网络作为监控系统的网络通信手段设两台上位机进行监控并与#1#2机处于同一主控室内
4) #1#2机#3#4机的汽水取样及加药系统(4×300MW共两套)
该系统使用的是安装在工控机内的A/D通讯卡对现场取样信号进行监控而加药系统各变频泵均为就地单片机独立控制且#1#2机与#3#4机两系统分处不同位置[5]
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