绪论

在学习本课程前，首先了解以下几个工控概念及基础知识。

1.组态

在使用工控软件中，我们经常提到“组态”一词，组态的英文是“Configuration”，其意义就是用应用软件中提供的工具、方法，完成工程中某一具体任务的过程。

组态这个概念不好理解，考虑到我们大脑绝大部分功能的实现是通过“联想”，因此，与硬件生产相对照，“组态”与“组装”类似。

如要“组装”一台计算机，事先提供了各种型号的主板、机箱、电源、CPU、显示器、硬盘、光驱等，我们的工作就是用这些部件组装成自己需要的计算机。当然软件中的“组态”要比硬件的组装有更大的发挥空间，因为它一般要比硬件中的“部件”更多，而且每个“部件”都很灵活，软件都有其内部属性，通过改变属性就可以改变其规格（如大小、形状、颜色等）。

2.组态技术的发展状况

长期以来，我国的组态软件市场都是由国外的产品占主导，本土的组态软件进入国际市场还有很长的路要走，需要具有综合优势。我国的工程公司、自动化设备生产商在国际市场取得优势，对组态软件进入国际市场也具有一定的推动作用。以昆仑通态公司为代表的MCGS组态软件的崛起已经让国人感到兴奋不已（MCGS的英文全称为“Monitor and Control Generated System”，即“监控与控制通用系统”）。昆仑通态公司的网址：http://www.mcgs.com.cn/。可在该网址下载最新版本的软件及了解最新的产品信息及技术支持。

目前主流的几种组态软件如下。

● MCGS昆仑通态公司

● 组态王 北京亚控科技发展有限公司

● 力控 北京三维力控科技有限公司

● 世纪星 北京世纪佳诺科技有限公司

● InTouch美国Wonderware公司（世界第一个工控软件）

● iFIX美国GE公司旗下的Intellution公司

● WinCC西门子公司

3.组态软件的发展方向

工业自动化组态软件发展有两个方向，一方面是向大型平台软件发展，例如直接从组态发展成大型的计算机集成制造系统（CIMS）、企业资源规划（ERP）系统等；另一方面是向小型化方向发展，由通用组态软件演变为嵌入式组态软件，可使大量的工业控制设备或生产设备具有更多的自动化功能，促使自动化与信息化的“两化融合”程度快速提升，因此嵌入式方向的发展机会更多、市场容量更大。MCGS嵌入式软件和TPC系列触摸屏得到了主流工控硬件企业的大力支持，技术解决方案深受用户的好评。

4.人机界面（HMI）

人机界面也叫“人机接口”（又称用户界面或使用者界面），英文是“Human Machine Interface”，缩写成HMI。人机界面是系统和用户之间进行交互和信息交换的媒介，它实现了信息的内部形式与人类可以接受形式之间的转换。凡参与人机信息交流的领域都存在着人机界面。

5.人机界面（HMI）产品的组成

人机界面产品的定义：连接可编程序控制器（PLC）、变频器、直流调速器、仪表等工业控制设备，利用显示屏显示，通过输入单元（如触摸屏、键盘、鼠标等）写入工作参数或输入操作命令，实现人与机器信息交互的数字设备，由硬件和软件两部分组成。硬件部分包括处理器、显示单元、输入单元、通信接口、数据存储单元等，其中处理器性能的决定了HMI产品性能的高低，是HMI的核心单元。根据HMI产品的等级不同，可分别选用8位、16位、32位的处理器。HMI软件一般分为两部分，即运行于HMI硬件中的系统软件和运行于PC端的画面组态软件（如JB-HMI画面组态软件）。使用者都必须先使用HMI的画面组态软件制作“工程文件”，再通过PC和HMI产品的串行通信口，把编制好的“工程文件”下载到HMI的处理器中运行。

6.人机界面（HMI）产品的使用方法

首先，明确监控任务要求，选择适合的HMI产品。然后，在PC上用画面组态软件编辑“工程文件”，测试并保存已编辑好的“工程文件”，再将PC连接至HMI硬件，下载“工程文件”到HMI中，连接HMI和工业控制器（如PLC、仪表等），实现人机交互。

7.如何学习本课程

教育心理学中指出，学习的过程中不但要听、看、操作，还要复习巩固、适时应用和帮助别人，这样才能符合人们掌握新知识、新技能的规律。读者在本课程的学习过程中，不但要自己努力，还要发挥团队合作精神，通过学习不同的案例，掌握组态的各种应用场合，并且要尽可能多地学习一些课外的相关案例，通过到工业现场、参与网络培训、关注相关公众号信息发布及答疑等多种形式，促进知识的掌握和技能的提升。