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图1-1 监控系统结构图
现场层：通过传感器或智能设备本身，工业现场可以得到大量现场设备的数据，这些信息能够反映设备运行状态、配置参数、结构材料等。同时这些信息可以通过一定的结构形式发送给用户，以及使用它的应用程序。
过程监控层：在工业自动化领域通常是DCS （Distributed Control System）控制系统、SCADA 系统，过程监控层一方面对过程对象进行控制，同时收集现场数据，经过初步分析处理后送给上层业务或管理层，另一方面，接受上层或管理层的各种命令并进行相应处理。
管理层：能够将生产过程收集的数据集成到企业资源孤立系统、信息孤立系统中，从而可完成对过程数据的分析、业务功能的实现、业务决策的支持和MIS（Management Information System）系统的支持。随着用户需求的增加以及其他相关技术的发展，监控技术的应用将会越来越广泛，其发展方向具有以下特点：
（1）体系结构的扁平化和监控管理一体化
由于微处理器技术的发展，现场信号的处理和控制越来越多地会在底层完成，从而使得计算机监控系统在体系结构上变得扁平。另外监控系统与生产调度层、管理层的集成将不再是十分困难的事情，底层的各类数据可以向上传送，在管理层可以及时地看到现成的各类数据，了解现场的各种情况，生产调度层和管理层的指令.也可以很容易地向下传送，因而提高了管理的效率。
（2）大型化及网络化
一个监控系统监控的参量非常多，可以达到数万个甚至数十万个。监控的领域非常的宽广，面积可达数十平方千米，距离可达上万千米。由于大型化的需求及计算机网络技术的日渐成熟，基于计算机网络的监控系统越来越多。
（3）多媒体技术
多媒体技术正在迅速地从家庭、办公室向计算机监控技术应用的各个领域扩散。通过应用多媒体技术使操作人员能够获取丰富的现场信号。
（4）全球化
因特网技术己经越来越多地应用在计算机监控技术上。当一个人出门在外时，通过手中的便携式计算机，经过因特网可以监控设备的运行状态。
监控软件随着监控系统的发展其功能日趋强大，在进一步加强对现场各种设备和信号有效控制的情况下，横向地将其他系统的实用功能归并进来，结合信息管理系统(Management Information System，MIS)的管理功能，来提高监控软件对各种信息、资源、数据的提取、分析、组织、管理的能力。集合图形绘制系统的图形生成功能，以提高监控系统实景再现能力等，以此为用户提供一个完整的监控系统解决方案。
2 应用软件
2.1 组态软件及WinCC Flexible
“组态”的概念是伴随着集散控制系统(DCS)的出现及计算机控制技术的日趁成熟才开始被广大的生产过程自动化技术人员所熟知的，并随着DCS商品化而发展起来的。目前自动化产品呈现出智能化、小型化、网络化、PC化、低成本的发展趁势，并逐渐形成了各种标准的网络结构、硬件规范。使得自动化系统的“水平”和“垂直”集成变得更加容易。监控组态软件己经成为其中的桥梁和纽带，是自动化系统中的重要组成部分。组态的含义是使用软件工具对计算机及软件的各种资源进行配置，达到使计算机或软件按照预先设置，自动执行特定任务，满足使用者要求的目的。监控组态软件是面向监控与数据采集(supervisory control and data acquisition, SCADA)的软件平台工具，具有丰富的设置项目，使用方式灵活，功能强大。监控组态软件最早出现时，人机界面HMI(human machine interface)或MMI(man machine interface)是其主要内涵，即主要解决人机图形界面的问题。随着它的快速发展，实时数据库、实时控制、SCADA、通信及联网、开放数据接口、对I／0设备的广泛支持已经成为它的主要内容。随着技术的发展，监控组态软件会不断被赋予新的内容。上世纪80年代末Wonder ware公司在世界上推出第一个商品化的组态软件Intouch，短短的十多年，监控组态软件在全球迅猛发展，目前世界组态软件达到几十种之多，知名的有Fix, Intouch, Complicity, Lab View, WinCC，King View等。组态软件之所以得到用户和DCS厂商的青睐，主要有2个原因：