随着工业4.0的到来，越来越多的企业特别是中小制造业企业需要组态软件来进行生产过程的监控。本书系统介绍了组态软件的开发过程，并提供了一套开源组态软件，使一般中小企业可以在此平台上进一步研发满足自己企业的组态软件。

目　　录
前言
第1章　绪论 1
1.1　组态与组态软件 1
1.1.1　组态软件的含义 1
1.1.2　采用组态软件的意义 3
1.1.3　常用的组态软件 5
1.2　组态软件的功能与特点 7
1.2.1　组态软件的功能 7
1.2.2　组态软件的特点 8
1.2.3　监控对组态软件的性能要求 10
1.3　组态软件的构成与组态方式 11
1.3.1　组态软件的设计思想 11
1.3.2　组态软件的系统构成 13
1.3.3　组态软件的功能分析 16
1.3.4　常见的组态方式 17
1.4　组态软件的使用 19
1.4.1　嵌入式系统的组态软件 19
1.4.2　组态软件的使用步骤 20
1.5　组态软件的产生与发展背景 21
1.5.1　组态软件的产生 21
1.5.2　推动组态软件发展的动力 22
1.5.3　组态软件的特点和市场分布 23
1.5.4　组态软件在中国的发展 24
1.6　组态软件的发展趋势 25
1.6.1　组态软件的技术发展方向 26
1.6.2　组态软件的应用发展方向 28
第2章　嵌入式组态软件总体设计 31
2.1　Windows CE介绍 31
2.2　Modbus介绍 33
2.3　类结构介绍 34
2.4　开发环境介绍 35
2.5　整体架构 38
第3章　组态开发平台设计实现 40
3.1　组态开发平台介绍 40
3.1.1　组态开发平台功能结构设计 40
3.1.2　组态开发平台HMI软件界面设计 41
3.2　组态开发平台主框架建立 42
3.2.1　建立组态主程序 42
3.2.2　建立菜单栏和工具栏 42
3.2.3　建立左右中视图 44
3.2.4　添加视图控件 46
3.3　图元组态 47
3.3.1　GDI绘图 47
3.3.2　图元库控件的设计 47
3.3.3　图元控件开发 49
3.3.4　工具箱与图元拖放实现 64
3.3.5　图元的编辑 70
3.3.6　图元基本属性的编辑 81
3.3.7　图元动作属性的编辑 84
3.3.8　图元事件属性的编辑 90
3.4　组态项目管理 95
3.4.1　项目的引导文件 95
3.4.2　实时数据库设计 97
3.4.3　组态画面的序列化 102
3.4.4　设备与变量列表的序列化 102
3.4.5　软件工程化新建 102
3.4.6　软件工程化保存 109
3.4.7　软件工程化读取 112
3.5　图元属性与设备变量配置 114
3.5.1　设备驱动接口配置 114
3.5.2　设备变量配置 114
3.5.3　图元基本属性配置 116
3.5.4　图元动作属性配置 118
3.5.5　图元事件属性配置 119
3.6　Web画面生成 120
3.6.1　Web服务与监控介绍 121
3.6.2　Web背景图片生成 122
3.6.3　组态网页html文件生成 123
3.6.4　Web网页脚本文件生成 124
第4章　组态运行平台设计实现 125
4.1　组态运行平台介绍 125
4.1.1　组态运行平台功能结构 125
4.1.2　组态运行平台HMI设计 126
4.2　项目载入 127
4.2.1　组态运行平台主程序建立 127
4.2.2　项目文件载入 128
4.2.3　监控画面创建 131
4.2.4　图元注册 133
4.3　设备驱动连接 136
4.3.1　设备驱动创建 136
4.3.2　设备数据采集调度 140
4.3.3　监控画面刷新 141
4.4　状态监视处理 142
4.5　用户操作事件处理 143
4.6　Web服务功能创建 144
4.6.1　Web与网络通信 144
4.6.2　HTTP请求与响应 146
4.6.3　Web组态监控 149
4.7　组态运行平台运行 157
4.7.1　组态开发平台创建项目 157
4.7.2　组态运行平台监控运行 158
4.7.3　Web组态监控运行 158
第5章　Windows CE组态运行平台设计实现 161
5.1　Windows CE组态介绍 161
5.1.1　嵌入式组态软件与智能设备开发介绍 161
5.1.2　嵌入式代码移植技术 162
5.1.3　嵌入式开发与调试过程 163
5.2　开发智能设备组态软件运行平台 172
5.2.1　建立eWinV6 CE设备开发环境 172
5.2.2　开发LJD-eWinV6-7010LX嵌入式程序 173
5.2.3　开发嵌入式Windows CE组态运行平台 179
5.3　嵌入式工程载入 193
5.3.1　自动载入 193
5.3.2　手动载入 193
5.4　嵌入式组态运行 193
5.4.1　嵌入式监控效果检验 194
5.4.2　屏幕闪烁问题解决 199
第6章　嵌入式组态项目组态实战 202
6.1　系统概述 202
6.1.1　系统说明 202
6.1.2　设备介绍 202
6.2　监控平台搭建与配置 204
6.2.1　监控平台搭建 204
6.2.2　监控平台配置 204
6.3　项目开发 207
6.3.1　新建项目 207
6.3.2　画面组态 207
6.3.3　设备组态 209
6.3.4　图元与变量关联设置 209
6.4　项目运行 212
6.4.1　组态运行平台运行 212
6.4.2　Web远程监控 214
6.4.3　嵌入式组态运行平台运行 215
6.5　组态软件完善与维护 217
第7章　展望 218
7.1　嵌入式组态的其他功能 218
7.1.1　历史数据存储功能 218
7.1.2　报警功能 218
7.1.3　驱动和图元可扩展功能 218
7.1.4　组态可编程功能 219
7.1.5　用户权限管理功能 219
7.2　组态的参考意义 219
7.2.1　基于Windows平台的参考意义 219
7.2.2　基于嵌入式平台的参考意义 220

前　　言随着计算机软、硬件技术的发展，监控组态软件已经广泛应用于计算机测控系统中。然而在工业控制领域中已经取得巨大成就的组态软件还不能直接应用于嵌入式系统，工业控制领域中的嵌入式系统又迫切需要一种类似于组态软件的应用程序来高效、快速、方便地开发出适合各种场合的监控软件，因此嵌入式系统与组态软件的结合将是两者在工业控制领域内发展的必然趋势，嵌入式组态软件的研制也迫在眉睫。
组态软件更确切的称呼应该是人机界面（Human Machine Interface，HMI）监控与数据采集（Supervisory Control and Data Acquisition，SCADA）软件。“组态”一词既可以用作名词也可以用作动词。计算机控制系统在完成组态之前只是一些硬件和软件的集合体，只有通过组态，才能使其成为一个满足生产过程需要的具体的应用系统。组态是指操作人员根据应用对象及控制任务的要求，配置用户应用软件的过程，即使用软件工具对计算机及软件的各种资源进行配置，达到让计算机或软件按照预先设置自动执行特定任务来满足使用者要求的目的，也就是把组态软件视为“应用程序生成器”。
随着后PC时代的到来，工业及其他相关领域的客户更注重使用符合其特定需求并带有智能的嵌入式工业控制组态软件。此种组态软件有以下特点：1）大大缩短嵌入式产品投放市场的时间。2）使产品具有丰富的人机界面，嵌入式Web及符合IEC61131-3的控制逻辑功能。3）可以存储相当数量的历史数据，部分完成现场工作站级计算机的功能。因此，设计、开发一种能够运行在嵌入式系统中的工业控制组态软件意义重大，也是当今工业控制领域的迫切需求。
组态软件一般由开发平台与运行平台两部分组成，本书首先介绍组态开发平台的功能和结构设计。针对嵌入式Windows CE平台，设计了一种小巧的组态软件，它提供了灵活的人机组态接口和基于串口的Modbus标准协议进行设备驱动配置的方法。组态运行平台是相对于组态开发平台而言的，该组态软件设计成既可以在Windows下运行，又可以在Windows CE下运行，Windows下运行可以快速验证组态开发工程的正确性，确认无误后可直接下载到Windows CE平台下运行。更为重要的是，在北京蓝海易控科技有限公司林建东的指导下，本书的嵌入式程序在LJD-ewin8系列平台上完成了运行测试，这也是本书的一个亮点。
本书利用面向对象的模块化设计思想，把系统分为动画连接组态模块、界面生成模块和数据文件管理模块三个部分，通过循序渐进的方式介绍组态软件的开发过程及项目实践。本书结合了编者所在研究机构（中北大学、中科院沈阳自动化所、西安电子科技大学）多年来积累的科研成果和项目开发经验，知识结构清晰明朗，语言组织浅显易懂，图文并茂，既能够为广大组态软件研发、应用的技术人员、教师和学者提供重要参考，又能够为组态软件在嵌入式系统中的应用和普及起到积极的作用。
机械工业出版社华章公司的各位编辑在本书的编写和出版过程中提供了很多宝贵的指导意见，本书同时也凝聚了组态软件领域许多研发、应用、学习人员的智慧和见解，在此对他们表示衷心的感谢。
软件本身的完善和维护是一个漫长的过程，在软件生命周期内，需要对软件运行时出现的问题进行修改，所以软件产品化是很复杂的过程。本书中的嵌入式组态软件，意在向读者展示从零开发组态到组态能运行的过程，其中很多bug和问题都没有处理，很可能因为不同菜单的操作而造成软件运行出错。本书提供完整源码，读者如果想研究书中的嵌入式组态软件，可以在华章官网（www.hzbook.com）下载。
由于编者水平有限，书中难免出现错误和不妥之处，敬请广大读者批评指正。
编　者2018年3月于太原市中北大学