对自动化系统工程师来说，掌握一种以上主流的监控组态软件似乎已成为公认的衡量其工程应用能力的重要标准。如果一位自动化系统工程师能够娴熟地应用监控组态软件解决自动化工程中的数据采集、工业控制、数据监视与分析、Web浏览等应用问题，他就能更加如虎添翼地施展自己的自动化技术才能，创造更多的社会经济效益。

    监控组态软件是伴随着DCS的出现走进工业自动化领域的，后来逐渐发展成为第三方独立的自动化应用软件，尤其是Windows操作系统的广泛应用，有力地推动了基于PC监控组态软件的发展和普及。监控组态软件犹如“自动化应用软件生成器”似的，借助它可以神工般地生成特定的应用程序。无需编址，可以直接操作系统；随心所欲，可以积木搭建人机监控界面；实时在线，可以随意修改应用配置，包括硬件、图形、Tag、控制、表格和管理等配置；自由神速，可以任意构建新的监控系统。这一切的一切都让自动化系统工程师如手握神斧，悠然自得地遨游在自动化应用领域，不仅提高了自动化系统的开发速度，也保证了自动化应用的成熟性和可靠性。

    监控组态软件一般通过I/O驱动程序，以单率周期性或多率非周期性的采样形式，从I/O接口设备上，实时地获取被控对象的运行数据。一方面对数据进行必要的加工处理，以图形或曲线方式显示给操作人员，以便及时监视被控对象的运行工况；另一方面对数据进行深层次的运算，以一定的控制规律通过I/O设备操作执行机构，以便控制被控对象的运行工况。此外，还需要对历史数据进行记录、查询和显示对报警信息进行记录、管理和预警，对表格进行处理、生成和输出。这些相互交叠的工作流程靠监控组态软件的4大功能模块---通信组件、I/O驱动、实时数据库和图形界面，经严密协调合成完成。其中，通信组件包括通信链路、通信协议、数据校错等；I/O驱动包括I/O Server、寻址程序、量程变换、采样校对等；实时数据库包括I/O Client、实时数据内核、数据冗余、控制算法、报警处理、历史数据等；图形界面包括数据接口、图形显示、报警表示等。在内核的引擎下，通过高效的内部协议，相互通信、共享数据，协作完成这些功能流程。

    监控组态软件的主要特点表现为实时多任务、面向对象操作、在线组态配置、开放接口连接、功能丰富多样、操作方便灵活和运行高效可靠等。如：数据采集的控制输出、数据处理和算法实现、图形显示和人机对话、数据储存和数据查询、数据通信的数据校正等任务，在系统调度机制的管理下可有条不紊地进行。又如，对一个自动化系统工程来说，工程师只要了解工程的基本需求，从中提炼共性问题，有针对性地进行组态设计，并不需要对软件程序的源代码进行编制或修改，这样工程师的精力就可以集中在数据采集、数据通信、过程控制、报警处理、历史数据储存、生产报表等方案设计上，有效地提高了系统开发效率。

    监控组态软件的发展受多种因素牵制，技术方面涉及操作系统、实时调度、多任务机制、多线程功能、传感器、数据采集、实时数据库、控制算法、接口、嵌入式、Web、人工智能等技术，管理方面包括市场机制、政策导向、管理模式、人材因素等。但是，总的发展方向是：
    
    ⑴用户要求趋于多样化、组态要求趋于智能化、功能要求趋于网络化、冗错性、实时性和Web模式，接口要求趋于标准化、兼容性和组织性。

    ⑵发展兼容多种操作系统的监控组态软件，这是工程应用的一种需要。比如，一种监控组态软件能同时在Win/Linus/Unix等操作系统上使用，则其应用会更加灵活，适用面会更广。另外，随着嵌入式系统的发展，嵌入式组态软件的需求也会迅速增长，它的开发难度不会亚于PC组态软件的开发难度。

    ⑶发展Internet模式的监控组态软件，不仅包括监视功能，还包括基于专用远程客户端，利用ActiveX控件或Java技术实现的控制功能。此外，基于“软总线”和XML技术的应用，利用中间件或插件的软件结构方式，使监控组态软件具有热插拔和即插即用功能，以构成快速准确的扫描、可靠准确的操作和可连接各种I/O驱动及网络系统的开放式结构，这是一咱全新的开发理念。

    ⑷针对监控组态软件的实时性、冗余性、冲突性和可扩展性，以提高监控组态软件的响应能力和容错性能为目标，应用ActiveX组件，实现引入对象在脚本语言中的访问，提高向系统内增加新功能的能力，利用OPC/DCOM技术，发展分布式的数据驱动、数据交互和数据共享的解决方案，形成OPC支持下、通过DCOM接口的数据CS结构，实现与各种不同驱动程序之间的无缝连接。发展内嵌面向对象的脚本语言，提供对象访问机制和函数调用组合，以完成复杂的系统功能，包括报表打印、实时报警等。开发更多的控制算法，比如一些特殊的、先进的控制算法，以扩大监控组态软件的应用范畴。辨识建模、自整定技术、自适应整定算法、故障诊断、安全评价等更高级的功能也会逐步融入监控组态软件，以进一步增强其应用能力。

    ⑸发展与硬件结合的监控组态软件，如与PLC、现场总线、基于PC的控制器、专用控制装置、小型DCS等实施捆绑式发展，以提升小型应用系统的水平。发展与第三方工具软件的组合，包括Matlab、LabVIEW等，实现在多任务控制内核的牵引下，提供强大的函数库，方法库的集合应用。发展某些专业领域专用版的监控组态软件，如电梯自动监控、动力设备监控、铁路信号监控等。监控组态软件和灵活程度和使用效率始终是一对矛盾，虽然监控组态软件提供了很多灵活的技术手段，而对某些应用领域，用户对简便性的要求可能高于灵活性的要求。随着新技术的不断出现，监控组态软件会向更多的应用领域拓展和渗透，比如在线分析、虚拟仪器、在线测试、在线信号处理、在线数据分析等，这些专用的组态软件需求会迅速增加。

    ⑹随着企业自动化与社会信息化的提升，监控组态软件将有机地嵌入信息化平台，实现组态软件与管理信息系统的集成，形成数据分析与管理决策的统一。这种集成将成为监控组态软件带来更多应用空间的市场机会。

    20世纪80年代以来，中国的监控组态软件市场一直被国外的产品所占领。后来，中国的许多工程公司奋力追赶，从效仿到创新，直到独立自主，经过多年努力拼搏，大有赶上之势。相信我们的民族监控组态软件迟早会崛起，大面积占领国民经济应用领域，这不仅关系技术的进步，也关系到国民经济的安全。