力控HMI SCADA监控组态软件eForcecon 20.docx
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力控HMISCADA监控组态软件eForcecon20
力控HMI/SCADA监控组态软---eForcecon2.0
一、概述
现代的生产企业由于面临着激烈的市场竞争，企业管理者迫切需要加强各地分散的企业集中生产管理，掌控全局，随着工业IT技术的快速发展，工厂的“数字化”的不断深入，企业面临着诸多如各种控制设备“数字化”通讯标准不统一、各种自动化监控软件、管理数据库系统软件规范不统一、各种企业“工厂模型”无参比的问题，这些问题已经成为制约企业信息化深入的瓶颈，为控制系统全集成及企业信息化带来了诸多问题，而为了加速企业信息的集成与后续的升级与维护，面向“服务”的平台及解决方案在企业信息化中发挥重大的关键作用，而如何解决企业在“工厂数字化”面临的诸多标准不统一是选择基础自动化平台是软件系统设计的关键，因此“数字化“工厂对生产息息相关的自动化软件平台的设计与研发提出了新的需求与挑战。
力控科技作为民族自动化平台软件的先驱者，在业界已经耕耘了十几年，多年来，通过对多个国内生产行业应用的不断的创新与求索来把握当前行业需求，对系列自动化平台软件采用了当前十几项先进的工业IT技术，率先于国内同行业内在专业与行业的结合上设计出了完全适合大规模生产行业定制的自动化平台软件，为民族产业的中国创造结出了丰硕的果实。
力控科技开发的自有知识产权的软件产品覆盖了企业综合自动化系统的各个角落，为解决企业生产信息化提供了诸多的解决方案与产品，力控ForceCon系列的自动化与信息化软件产品可为“数字化”工厂的“可视化”、仿真和信息分析与管理提供了有效的工具，可以完整的进行现实生产“世界”的虚拟与仿真，为工厂“模型化“提供基础海量数据平台，极大有效的保证了企业的高效、安全的进行综合生产管理与运营。
力控科技于2009年度推出的力控eForceCon系列自动化平台软件主要定位于国内高端自动化市场及应用，可以面向“数字化“工厂整体解决方案、大型SCADA调度系统、DCS控制系统应用，是企业信息化的有力生产监控数据处理平台，该产品是力控科技根据当前的自动化技术的发展趋势，结合了当前先进的IT技术，总结了多年的开发、实践经验和大量的用户需求而设计开发的高端自动化软件产品，是力控科技全体研发工程师集体智慧的结晶，该产品的推出使民族监控组态软件在大规模SCADA系统和DCS系统中的应用性能上真正的达到国际先进水平，是一个可以和国外同类高端软件相抗衡的民族工业产品。
力控eForceCon系列监控组态软件是力控科技面向未来发展进行设计、规划的下一代大型SCADA监控组态软件，是力控科技将其在数十年期间积累的工业自动化经验与前沿IT技术相结合的产品，是力控科技产品长期发展战略的组成部分，由力控eForceCon监控组态软件构成的控制系统可以构成先进的、分布式冗余、容错架构，该产品可以在windows和Linux操作系统完成生产监控，采用分布式组件设计，保证了软件的可“伸缩性”非常强，适应了“e”时代的要求，该产品同时具备强大稳定的数据内核，内置的软件自诊断功能方便构造稳定的监控系统，适应了大型SCADA调度系统数据充分的安全与保障。
二、大型企业集成及应用
由于现在的生产企业都出现集团化，大型化的趋势，因此大型企业的信息化要求自动化平台有很强的“集成”能力，而大型的SCADA系统与其它自动化系统比较都是对地理位置相对分散和无人职守的生产装置进行监控，因此系统中的自动化平台软件除了完成监测、调度和管理，还要和其它应用系统如地理信息系统、能源计量系统、生产管理系统以及企业资源管理系统能够进行有效集成，提供综合数据管理，还要保证海量生产数据通讯的实时性。
实时性是衡量自动化平台软件性能的最重要指标之一，除了操作系统的实时性对SCADA软件实时性的限制外，最能够体现SCADA软件实时性的就是分布式实时数据库了，因为相关历史/实时报警的处理，历史/实时趋势数据的检索处理，数据的输入处理与计算等等只有在分布式实时数据库中才能得到较好的处理，因此实时数据处理乃是SCADA监控组态软件的核心内容，而人机界面只是SCADA的一个组成部分，实时数据库的性能和可靠性直接关系到大型SCADA软件的可靠性。
产品的分布式体系结构可以保证“复杂任务”的动态负载平衡，保证系统的“自由的伸缩性”，分布式可以表现在各个组件程序间的关系上，所有组件间通过一个内部的分布式“软“总线进行信息交互。
系统把历史存储、报警、事件、IO采集等各个功能组件分别建立在同一网络不同的服务器上，通过同一数据层进行数据交互，这样数据采集、运算处理和变量记录就把复合分散于整体系统的各个角落。
作为国内最大规模SCADA系统应用之一的民族监控组态软件，力控HMI/SCADA工业自动化组态软件内置的分布式实时数据库引擎确保了具有良好的实时性，这种体系结构的优越性在于，各组件任务分配更合理，符合灵活调整，使系统的实时性更好，稳定性更高，可以保证发挥系统最大的运行效率，可以按价格和性能进行细分，高效的控制自动化过程，能为各种工业领域提供完备的操作和监视功能，涵盖从简单的单用户系统直到采用冗余服务器和远程web客户端解决方案的分布式多用户系统。
力控科技系列该产品可以和国内外各种工业控制厂家的检测、控制设备构成任意复杂的监控系统，实现完美的过程可视化，方便的向控制层和管理层提供软、硬件的全部接口，来实现与“第三方”的软、硬件系统来进行集成，在过程监控中发挥了核心作用，还可以与大型实时历史数据库可以构成了分布式的综合监控管理系统，帮助企业消除信息孤岛，降低运作成本，提高生产效率，加快市场反应速度，缩短了自动化工程师的系统集成的时间，大大的提高了集成效率。
力控系列软件作为SCADA系统中的调度级的核心部件具备以下几个特点:
生产数据调度：
作为SCADA核心软件，实时数据处理量可以达到20万点以上，数据吞吐量可以达到30万点/每秒，数据归档服务器支持Windows、UNIX、Linux等操作系统，并且支持数据冗余备份，极大提高了数据的安全性和数据处理效率，支持分布式报警、事件，支持网络数据断线存储，恢复功能，并提供声音、邮件和短信报警通知；
冗余与容错：
具备负载平衡功能，支持软冗余、硬冗余、集群方式，可提供I/O通讯链路冗余，I/O设备冗余，计算机冗余，LAN（局域网）冗余和任务冗余等多种冗余方式。
通讯保障：
可以支持各种网络通讯方式，除传统的拨号、电台、以太网等，其它的如移动网络、卫星、微波等网络方式也可以很好的切换，可以适应多条通讯链路并行通信，保证了通讯链路的冗余，另外还解决了因为地理分散导致通讯网络不稳定的隐患；
集成应用：
支持B/S和C/S混合模式，构成的系统支持与视频监控、多媒体、大型关系数据库、报警管理、大型GIS系统嵌套、先进控制、调度管理、ERP进行无缝集成。
开放性：
开放的数据接口，强大的组件容器可以很好的和第三方软件结合，数据库开放C、C++、DBI、COM、OPC、ODBC、OLEDB等主流数据交互接口，适应系统扩展的要求。
三、产品主要特点
符合大型工厂模型的设计
力控eForceCon®系列软件的设计完全符合远程大型工厂管理与监控模式，根据大型工厂远程监控的需要采用多种“模型与软数据库总线”技术进行系统设计，支持远程部署，在线修改参数，适合多人协作开发，根据实际需要，可按照历史服务器、事件服务器、报警服务器、Web服务器、企业门户等等多种应用模式进行系统配置，适合大型SCADA系统和企业生产信息化的监控与调度应用。
力控eForceCon®系列软件支持工厂数据模型、工程模型、窗口模型、智能单元模型、对象模型等多种对象技术，内置的分布式的实时数据库支持多种工厂模型的信息数据类型及结构，图形监控系统与数据归档采用分离结构可以构造复杂灵活的分布式信息化系统。
实时数据库的分层结构设计方便了“海量”的数据管理与历史数据归档，系统的参数管理提供了参数的“动态”注册，方便负载调度，历史数据存储归档支持数据定时存储、条件存储、变化压缩存储、趋势压缩存储等多种技术，具备更强大的生产数据分析与统计功能。
产品为开放式体系架构，全面支持DDE、OPC、ODBC/SQL、OLEDBXML、ActiveX等标准，以OLE、COM/DCOM、API等多种形式提供外部访问接口，便于用户利用各种常用开发工具（如：
VC++、VB、.net等）进行深层的二次开发。
力控eForceCon®系列软件“动态”数据源的设计保证了B/S和C/S等网络模式的生产监控，支持通过PDA掌上终端和标准的IE浏览器来访问软件的WEB服务器，对多种数据源的封装保证了SQL关系数据库、ForceControl、eForceCon、pSpace6.0等多种数据库系统及第三方大型实时历史数据库的数据任意简单调用与连接，保证了大型广域网应用及企业生产信息门户的构建，方便了企业的生产调度与管理监控。
强大的报警管理
提供的分布式报警系统具备报警存储、统计、分析、显示、查询、事件触发、打印等功能，多达9999个报警优先级。
针对报警对象采用树形结构的报警组管理，支持精确立体多维定位报警信息，方便查找与管理。
支持多媒体语音、视频、文本语音转换、邮件和短信等实时方式的报警通知与输出，支持报警、事件网络数据断线存储，恢复功能。
完整的冗余与容错技术
力控的eForceCon从系统架构设计、负载均衡、故障隔离、快速维护、冗余与容错等技术上采用了大胆的创新与探索，主要的特点如下：
对图形与图像的“隔离”的封装设计、可视化与数据处理的分离的服务技术，避免了过多的图形及图像资源的消耗对数据层带来的干扰，使不同的用户根据行业要求可进行任意的动态图像与图形模式的选择，在保证绚丽的监控效果的同时，又保证了系统的稳定性。
负载均衡技术深入到分布式组件的设计，多进程与多线程的设计使系统的工作任务得到分解，“软”总线技术保证系统扩展方便，远程数据传输支持断线重连与恢复机制，使进程之间的数据同步、网络通讯的可靠性得到了飞跃的提高。
具备自诊断与自恢复技术，采用统一的进程管理，软件内置“看门狗”设计，系统各进程具备自诊断与自恢复功能，充分保证整个系统的稳定与安全。
支持系统的“软”冗余与“硬”冗余配置方式，支持系统集群配置。
支持通讯负载均衡与通讯效率的动态优化、支持传输数据块的自动与手动分包，具备“块数据”的读取与转发，有效提高了数据读与写的通讯效率的平衡，支持设备动态设备切换等功能。
IO设备通讯支持设备冗余，通道冗余，支持控制网络的异种通讯链路故障切换，采用全新的多进程和多线程IO调度机制，使通讯效率更高、速度更快。
灵活方便的模板化设计环境
提供集成化的设计环境，对工程模板创建、数据模型与画面模型等都进行了完整的模板化设计”，支持窗口模板、画面模板、对象模板，支持多人协作与远程部署工程，支持工程模型的导入与导出、方便快速进行工程组态，支持系统文件与工程文件的在线升级与动态维护。
支持系统大画面的无极放大、缩小、拖动、鹰眼导航漫游，支持工程分辨率的自动调整，支持系统一机多屏配置，方便构建大型调度系统。
窗口模板：
在新建窗口时可以采用界面模型生成新的画面，实现真正的窗口运行模板，在组态环境下对界面模板进行编辑生成窗口子模板，在运行时用函数调用打开子模板，实现模板中变量和字符串的动态替换和调用。
对象模板：
是以智能单元为原型的对象的模型，可以通过这个对象模板的实例化出若干个具有相同逻辑的应用对象。
每个对象模板的每一个实例化对象可以自己设置不同的变量、文本及属性，这个特性能够完成同一类型设备的不同应用的监控。
对象模板可以通过后期的修改、更新达到对所有基于这个模板的对象的同步修改及更新，减少了了以前这类应用的重复修改工作。
图形对象模板由多个图形对象组成的组合，该功能能够完成将内部任意图形组件的属性指定到最外面的父单元身上，使其形式上称为父单元的属性这样通过设置父单元的这个属性来达到对内部对应的图形或组件的属性设置，而是整个智能单元不用拆解就能对内部关注的属性进行设置，使其成为一个整体。
继承方式图形模板：
用指定的智能单元生成图形对象模板，用此图形对象模板生成的所有图形对象都继承于图形模板，一旦需要对所有的图形模板进行整体改变风格时只需要改变图形模板的风格，即可对所有的图形进行整体更新。
提供方便的渐进色调色板，支持GDI+图形画刷进行图板过渡色修饰，支持2D、3D等图形模拟，画面支持分层，对系统画面的多个图层可以进行任意定义与操作，可以构建绚丽画面，适应了行业的大规模定制。
提供上千种丰富的图形元素，具备丰富的“矢量”行业图库集，同时也提供部分工业现场常用的flash图库，支持旋转和平移函数，可以实现类机械臂操作。
开放的设计保证与Flash、3DS模型进行交互，从脚本级别完成互操作，借用Flash的强大图形和动画效果以及灵活的Flash脚本，可以提供一个全新的多媒体图像展现平台，提供的3D和Flash子图可以直接与系统数据库变量进行映射，共同构造动态绚丽效果。
强大的编译及运算引擎
采用独创的“隐形脚本”技术，支持脚本在线调试，支持VBA及内部脚本，保证多种内外“脚本”技术嵌套构成应用，保证系统最大便利的集成，支持变量智能搜索功能，支持变量的快速编辑定位、查找、排序及导入导出功能。
支持运行状态下的变量动态注册机制，支持通过VBA脚本访问力控自定义脚本函数，并能访问相关组件的属性、方法，达到脚本技术的嵌套与融合。
实时数据库支持后台“计算脚本”技术，保证数据处理、统计运算便捷。
具备强大的对象及OCX容器，支持系统灵活扩展访问方式，通过脚本可以完美的集成第三方的ActiveX插件，并且支持第三方的ActiveX组件进行Web发布。
面向“服务模式”的可视化系统
目前的地理信息系统、视频监控系统、虚拟显示技术、三维图像技术、GDI+技术纷纷集成在SCADA系统中，力控eForcecon可以完成对各种软件系统的交互，构成了一个综合的监控系统，完成了与各类第三方系统的交互，支持组件的协同工作，除了提供多种快速的分析曲线、报表、报警的模板，还提供多种系统扩展：
画面导航：
导航器基于全局和画面分别设计，可以自由摆放，可自由设计菜单、工具条、导航树等，自动绑定脚本和系统动作。
多媒体：
与不同厂家视频、音频等多媒体技术完美结合，支持容器播放与Web集成。
地理信息系统：
支持Mapinfo与ArcGIS的地图文件格式，支持组件方式集成GIS-GPS的功能，利用脚本和VBA调用可充分互动。
视频：
与视频监控系统进行良好的集成，支持SCADA画面如何与视频画面进行联动，可以与数字视频技术基于服务器端与客户端方式的开放融合。
报表工具：
兼容Excel工作表文件，提供类Excel的绝大部分功能，提供丰富的报表操作函数集、支持复杂脚本控制，包括：
脚本调用和事件脚本
批次配方组件：
提供灵活的批量生产控制功能，用于提供一套完整的批量生产过程的历史记录并使其自动化，快速而轻松地创建配方并按照过程模型模拟实施过程。
所有这些均无须写一行控制码。
批次配方组件还提供完整的生产记录和材料的来龙去脉，您可以减少40%到60%成本和时间来实现批量生产的过程。
批次配方组件将被广泛地应用于食品、医药、化工等任何涉及批量配方的领域。
四、方便的集成构架
目前企业信息化的规模扩大，SOA架构的推出，因此要求企业信息化的相关软、硬件产品有高强度的“集成”能力，力控的eForcecon系列任意伸缩的构架、可扩展的“动态”维护技术可以保证与企业的现有第三方系统和资源无缝衔接，使系统中各家产品协同工作，eForcecon支持与“第三方系统”如GIS、虚拟现实、多媒体、视频、ERP等系统进行嵌套、无缝连接与集成，提供整体“打包”方案。
产品设计上采用了跨平台的可扩展的“动态”维护、的数据“软”总线技术，产品的“模块化组件”的可以“即插即用”的与“软”总线任意交互，充分保证了系统未来的扩展，使用户投资得到最大收益。
使企业综合自动化后续的扩展与升级快捷、便利，数据库的分层树型结构设计、多种数据类型及结构、海量的实时与历史数据吞吐与方便了大规模系统的数据管理与历史数据归档，使企业信息化的基础的原始信息的稳定与安全得到充分保证。
可视化监控系统基于分布式数据库的“软”总线可以充当大型的SQL关系数据库和企业实时历史数据库PSPACE5.0的客户端，支持多人协作开发，不管是在广域网、局域网或者控制网络都可以快速配置和部署项目任意部署；适合大型SCADA系统和企业生产信息化应用。
强大的WEB实时信息门户集成解决方案，在确保画面的刷新和实时数据更新速度的前提下为用户提供可以类似blog随意编辑模式的工业实时信息门户；
“瘦”客户端与服务器的实时数据传输采用事件驱动、变化传输方式，因此通过Internet远程访问Web服务器，IE“瘦”客户端显示的监控数据具有更好的实时性；
eForcecon保证在广域网上进行稳定，可靠，迅速的双向实时数据传输和控制，可基于IIS服务器，使用ASP.NET等快速开发工具集成eForcecon来构建企业信息门户，支持PDA掌上终端通过Internet来访问力控的Web服务器；
Web浏览组件增强了与调用者的交互机制，可通过方法完成对内部功能块的触发和内部的脚本函数输出信息给外部调用者等。
Web端可以有多个数据源提供数据进行监控显示。
五、可靠的冗余与容错技术
力控的eForcecon从系统架构设计、负载均衡、故障隔离、快速维护、冗余与容错等技术上采用了大胆的创新与探索，主要的特点如下：
分布式实时数据库技术；可视化与数据处理的客户端与服务分离的技术，避免了过多的图形及图像资源的消耗对数据层带来的干扰，对图形与图像的技术如3D、GDI+等采用了“隔离”封装设计，使不同的用户可以享受到不同的图像与图形的监控效果，最大程度的保证了系统的稳定性。
负载均衡技术深入到分布式组件的设计，多进程与多线程的设计使系统的工作任务得到分解，“软”总线技术保证系统扩展方便。
远程数据传输支持断线重连与恢复机制，使进程之间的数据同步、网络通讯的可靠性得到了飞跃的提高。
自诊断与自恢复技术：
统一的进程管理，软件内置“看门狗”设计，系统各进程具备自诊断与自恢复功能，充分保证整个系统的稳定与安全。
完整的冗余与容错技术
支持系统的“软”冗余与“硬”冗余配置方式，支持系统集群配置；
软冗余情况下支持从站操作，支持手动切换工作状态，双机“心跳”可以采用双网或者多网配置来进行数据传输，客户端支持服务器的故障切换、网络切换；
支持多网的数据备份和切换，支持分布式配置及网络切换；
IO设备通讯支持设备冗余，通道冗余，支持控制网络的异种通讯链路故障切换。
六、分布式数据“软”总线
立体的、模型化实时数据库结构
力控科技在国内率先将分布式实时数据库的理论引入监控组态软件领域，并用之来描述大型生产企业数据模型，分布式实时数据库技术可以保证生产数据精确输出并完成可视化，数据库无限的分层结构可使大型企业信息尽收眼底，任意组合的参数“对象管理，从一个阀门到一个单元装置的信息，开发者可轻松自定义和描述，与控制设备无逢集成。
分布式的数据源管理快速建立企业信息动态数据库，实时数据库测点参数管理面向大型“工厂数字化模型”进行设计，“立体”树型测点参数逻辑适应了大规模系统的数据管理与历史数据归档，，采用立体的树型逻辑，因此不再是常规数据库那种扁平的结构，在不同的树形或子树下面可以有相同的点名，可以自定义数据库的树形结构，可以采用点名和父节点ID的方式完成树状结构，访问点名时可以通过节点路径点名访问。
数据库模板将现场数据与监控界面专用操作面板直接集成：
多种的数据库点类型保证通过变量属性可以方便操作本质数据和相关性数据，图库的对应操作模板自动映射实时数据库参数和IO连结项；
具备良好的数据查询、备份、插入、导入、导出、查看机制，方便扩展应用；
任意扩展的功能管理
开放的集成接口，可以任意扩充点类型，来完成各种复杂运算、统计等功能，适应了大规模定制的需要，支持全局脚本对所有参数进行“后台”数据计算；
开放数据扩展点接口，支持C++编写点类型内部结构；
具备更强大的与DCS设备相对应功能块类型，设备模板一次映射；
支持大型仿真项目的生产建模与优化；
开放的借口保证数据库层面上的生产数据分析与统计，方便监控与管理。
数据层的设计改善了内部获取数据的机制的架构设计。
组态软件可通过修改该部分或增加该部分功能达到连接不同的数据提供者。
支持独立的扩展数据结构点：
可任意项目集成需要对任何数据库信息结构根据需要扩展，对设备运行信息、历史数据统计、特殊报警触发管理、系统状态信息、行业特殊计算完全用扩展进行处理，方便快速保证信息化项目快速集成。
七、强大的报警与事件管理
分布式报警系统是一个灵活的构架，具备强大的报警存储、统计、分析、显示、查询、事件触发、打印等功能，并可以和语音、视频、多媒体进行联动，来完成一个大型生产报警管理系统，报警与事件系统主要支持下列功能：
方便的报警管理
强大的分布式报警、事件处理，可以单独设立报警服务器，独立管理报警的通知与存储。
采用树形结构的报警组对象管理，支持精确立体多维定位报警信息，方便查找与管理；
客户端能显示和确认来自分布式网络上任何服务器上的实时报警；
支持网络报警及操作事件的数据断线存储，并具备自动恢复功能；
支持工业现场报警“雪崩”处理，方便响应大型SCADA调度异常及紧急情况；
支持千万条级别报警记录存储，并方便网络查询；
支持高达10个条件报警判断（H5、H4、H3、HH、HI、LO、LL、L3、L4、L5）；
多达9999个报警优先级；
强大的报警显示与查询
可自定义的报警显示扩展与调整，方便分类，支持脚本在后台动态控制；
支持自定义报警扩展列，增加了对报警条目描述和分类，支持报警显示内容自定义文本替换功能；
重新设计的报警窗带有内置滚动条、可调大小的显示列、多项报警选择、更新的状态栏、动态显示类型以及报警优先级显示颜色；
内置的脚本能对报警显示和报警确认以及报警属性设置提供动态控制；
方便的报警输出
支持多媒体语音、视频、文本语音转换、邮件和短信等实时方式的报警通知与输出；
提供对外的报警查询接口，方便与第三方软件进行调用。
八、过程可视化技术
灵活方便的模板化图形设计环境：
集成化的设计环境、支持多人协作与远程部署工程，支持系统文件与工程文件的在线升级与动态维护；
支持工程模板创建、从数据模型与画面模型等都进行了完整的模板化设计，保证了多人合作的时候整体工程的风格统一、同步修改，支持界面及模板分组功能等，支持工程模型的导入与导出、方便快速进行工程组态；
支持系统大画面的无极放大、缩小、拖动、鹰眼导航漫游，支持工程分辨率的自动调整，支持系统一机多屏配置；方便构建大型调度系统；
支持窗口模板、画面模板、对象模板，支持自定义属性、方法、事件等，同时可以将动态变量与属性进行自定义关联，方便操作。
对象模板的“实例化”可以演化出若干个具有相同逻辑的应用对象，每个对象模板的每一个实例化对象可以自己设置不同的变量、文本及属性，来完成同一类型设备的不同应用的监控。
提供方便的渐进色调色板，画面支持分层，对系统画面的多个图层可以进行任意定义与操作，可以构建绚丽画面，适应了行业的大规模定制；
具备丰富的“矢量”行业图库集，提供上千种丰富的图形元素，基本图元（直线，矩形，椭圆，多边形），图元基本的动画连接支持旋转和平移函数，可以实现类机械臂操作；
对于动态画面可以根据不同的应用可以进行不同的画面风格修饰，除了保留支持GDI修饰后，还可以全面支持GDI+图形画刷，同时支持2D、3D等图形模拟，给用户
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