在控制和自动化中的应用是计算机最重要的应用之一。随着计算机和信息技术的发展，组态软件也经历了从诞生到不断完善的过程。

组态软件从20世纪80年代中期在国外开始出现，80年代末至90年代初以Onspec、In-Touch、Fix等为代表的一些国外软件开始进入中国。国内一些专业技术人员从90年代初开始开发组态软件，其中最有代表性的软件产品有CVS、GOWELL等。虽然这个时期的组态软件功能相对简单，主要是以单机应用为主，但是能满足当时多数监控应用的需要，也让自动化业界感受到了计算机技术给自动化控制所带来的深刻影响。

20世纪90年代中期以后，计算机硬件、操作系统、数据库和网络技术都发展较快，组态软件也进入了快速发展时期。作为一种与应用行业无关、凡是涉及自动化监控的场合均可使用的通用软件，其应用也越来越广泛，在机械、冶金、汽车、包装、矿山、水泥、造纸、水处理、石油化工、电力、纺织、智能建筑、食品、实验室等各行各业都得到了快速的普及和应用。并且越来越被自动化工程师所认同，逐步成为自动化领域里的一种十分重要的软件类型。国内组态软件的一些品牌开始出现并渐渐取得了一定的市场份额，形成一定的知名度。

但是，这个时期的组态软件在功能上仍然比较简单，是以单机应用为主，对网络和最新信息技术的利用较为滞后，只能解决中小规模监控应用的需要。从技术上来讲，这个时期的组态软件，包括国内外的主要品牌，都是建立在Windows系统编程接口Win32之上的Win-dows应用程序，在网络化应用方面还存在许多技术障碍，不能满足地理位置分散、系统规模大的监控系统的要求。

进入21世纪以来，组态软件的应用越来越普及，应用领域逐渐突破传统的工业自动化领域，渗透到农业、医疗、交通、市政工程、楼宇、环保、新能源、节能降耗等诸多新兴应用领域。监控系统的规模越来越大，越来越复杂。同时随着IT和网络技术的飞速发展，用户对组态软件的要求也越来越高，希望能够充分利用最新的信息和网络技术，发掘新的功能，如通过Internet实现远程工程部署、监控、调试和诊断，利用3G通信网络实现快速的远程数据采集和监控；利用无级缩放、3D图形等技术来更为逼真地再现监控现场；通过云计算技术以相对低廉的价格建立工厂的数据中心；在进行大规模复杂系统的监控时，系统的稳定性不仅不需降低，还要得到改善和提高，最大限度减少由于系统故障引起的停机时间；与控制系统进行简便的连接和互操作；利用计算机强大的计算处理能力来弥补控制系统的不足；更为强大的二次编程能力；和企业的其他自动化系统以及信息管理系统更为方便地集成等。这些都是用户希望组态软件能够解决的问题。同时用户在产品的易用性、扩展性、灵活性、开放性等方面都提出了前所未有的要求，新一代组态软件呼之欲出。

新一代的组态软件应具有以下几方面的特点：

（1）以网络为中心

目前的组态软件都是以计算机为中心的，计算机和计算机之间虽然可以通过网络建立数据通信，但在网络环境下计算机间的数据交换的方式过于单一，不能形成计算机群的有效分工和协作。当自动化系统的数据量达到一定规模，地理位置分布达到一定范围后就会出现应用瓶颈。未来的组态软件应该可以方便地构建可伸缩的网络分布式系统，通过协作和负荷分布来满足大型监控系统的需要，也可以灵活地选择整体系统的架构，实现复杂的监控系统方案。其中以网络为中心、以XML（Extensible Markup Language，可扩展标记语言）、网络服务为核心，实现网络化计算机的协同是未来组态软件的最重要发展方向。

微软的.NET平台在2002年推向市场，开始是作为WindowsXP等操作系统的外挂组件提供的，从Windows Server 2003和Windows Vista开始，.NET平台即成为操作系统的一部分。在微软未来的操作系统中，.NET平台将是最重要的组成部分之一，是应用程序的主要编程接口和运行平台。.NET平台是把以计算机为中心的计算模式扩充到以网络为中心的分布式计算、网络化计算模式的重要一步，具有划时代的意义。图1-3所示的就是微软操作平台发展的三个时代。

图1-3 微软操作平台发展的三个时代

组态软件从单机应用，进入简单的网络应用，再到彻底的网络化时代，监控系统的规模在扩大，复杂度在增加，单一计算机或多计算机的简单通信互连已经不能满足生产管理的需要，基于网络计算和服务的全新分布式分工协作模式和软件架构是未来发展的必然方向。组态软件三个发展时代的主要特征见表1-1。

表1-1 组态软件三个发展时代的主要特征

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（2）Internet和远程自动化的增强

Internet的发展非常迅猛，目前的组态软件对Internet的利用还十分有限，部分实现了控制系统的门户功能，能从远程对自动化系统进行监视和控制。组态软件未来对Internet的利用将更为广泛，除了上述的远程监控外，还应能够将目前局域网上实现的功能自然延伸到Internet上去，打破目前C/S和B/S应用的界限，使C/S和B/S的界限趋于交叉和融合。利用Internet将不仅仅限于信息的浏览和监控，还可构建跨地区的大型系统，远程的数据监控、管理、协同、应用部署、诊断、调试等都将成为可能。

（3）传统功能的增强

组态软件的功能将全面得到增强，尤其在人机交互、编程功能、信息化处理和管理能力等方面。

在人机交互方面，新一代组态软件的图形系统更加专业，制作的图形画面更为精美，画面是与分辨率无关的，具有3D的图形能力，动画更为逼真，操作方式更为友好，支持多点触摸等新的人机交互技术。

编程是组态软件中最重要的功能之一，早期的组态软件中提供的脚本编程功能都很弱，主要原因是脚本编程所使用的语言是组态软件厂家自己按照C语言或Basic语言的语法编写的简易脚本语言（称为类似C或Basic的脚本语言），它们提供可供使用的指令，可访问的资源都非常有限，所以能够实现的功能也就非常有限。另外脚本程序是解释执行的，执行速度慢。非开放性的脚本语言在功能性、稳定性、扩展性、灵活性、易用性等方面都有极大的局限性。现在主流组态软件厂商都采用标准的脚本语言，如VBScript、VBA、JavaScript等作为脚本编程的语言，这样脚本编程在程序能力、开放性和扩展性方面都有很大提升。最新一代组态软件的脚本编程能力则需要更进一步增强，编程语言能利用计算机高级语言的强大编程能力，可以和外部程序功能紧密结合，执行速度更快，更稳定，具有错误检查和容错能力。在可维护性、开放性、可扩展性和简单易用性等方面都需要全面提升。

基础数据是生产制造、工厂管理等信息化建设的基础。组态软件在信息化环境中处于承上启下的中间层位置，对下进行基本的数据显示和监控，对上将系统中的数据进行分析、存储、统计、汇总、和企业其他信息化系统中的数据有效整合、综合利用等，能显著提升自动化系统的决策和管理能力，也可提升企业整体综合生产效率。目前组态软件自身的信息处理和管理能力、与其他系统的信息交互手段和灵活性等均不足，需要大幅度增强。

（4）新技术应用速度加快、与IT差距缩小

在过去只有在商业应用上经过长期验证的技术才逐渐在自动化系统中使用。由于自动化系统对可靠性的要求较高，这种趋势不会改变，但差距会逐渐缩小，一些最新的IT技术会很快在自动化系统中得到运用。

（5）开放性、可扩展性及易用性更好

开放性和可扩展性是组态软件与其他软件以及信息系统进行集成和协调的关键，也是整体解决方案的关键。开放和扩展还能方便地为系统增加新的功能，比如通过组态软件和第三方软件的无缝集成，插入第三方编写的设备通信程序、图形组件和功能组件等，都可显著提升系统的监控和数据管理等能力。

易用性方面，由于21世纪是知识和信息爆炸的时代，新技术和新产品日新月异、层出不穷，产品的功能和复杂程度也越来越高，用户需要以最少的时间快速掌握这些技术和产品。在竞争高度激烈的时代，时间和效率至关重要，一个更易用的组态软件能使用户开发实际应用的时间大幅度缩短。

可见，组态软件经过二十多年的发展，已经成为自动化和信息化建设中的重要分支，逐渐普及和渗透到各种应用领域。用户对它也提出了越来越高的要求，在技术上需要跟进最新的IT技术以适应网络时代的发展，在稳定性上需要大幅度地提高以适应大型系统的应用，在提升组态软件各项功能和性能的基础上，不断创新。目前计算机、操作平台、网络、通信都进入一个快速发展的新时期，大量新技术的涌现势必会让组态软件进入一个全新时代。