2.3 单机的仿真化

很多人对于单机软件的界面的设计风格，上回也进行了讨论，对于软件的配色等也进行了总结和选择；其实这只是软件界面的一个方面，对于一个工控软件来说，界面的风格可能不是需要很前卫和时尚，其功能也不会很复杂多变，但是对于用户来说，其实最基本的需求就是简洁、明确和高效。不需要对计算机有很深入的了解，也不需要对抽象数据进行学习，只是了解系统的运行，就可以很快的进行软件的使用，那么对于界面的仿真化就十分必要。

如下图的 给水控制系统，形象的系统设备展示和水流等动画，对于软件操作人员来说，可以很快上手，摆脱单调的数值显示刷新带来的枯燥感，可以形象的了解系统结构，清晰的观察数值的呈现节点，快速的定位系统问题。

软件的仿真化其实是比较困难的技术，其工作量也会大幅提升，如果想做到完美实现，最快是通过使用成熟的SCADA系统软件开发包进行开发，这个在当前市场上比较成熟了，可以持续了解和发现是否有免费好用的；

另外一个是先从开发自己的组建仿真控件库开始，逐步完善整个仿真界面系统，这方面现有选择其实并不多，需要支持透明、阴影、3D、控件缩放、抗锯齿、克服不同分辨率和DPI下的实现效果一致等，目前备选的方案有qt的qml技术 和 microsoft的wpf技术。

qt界面图

wpf界面图

对于界面开发的技术路线选择根据实际情况而异，各有各的优势和限制，需根据实际情况进行选择；

qt优点：

• 跨平台开发，在linux和windows下都有较好的支持；
• 使用c++语言有较好的通用性；

qt缺点：

• 开发效果可能不如c#；
• 库较少，需要自己进行开发；

c#优点：

• windows平台下有优秀的显示效果；
• 有较为丰富的界面和样式库进行选择

c#缺点：

• c#在一些较为冷僻的工控上可能支持不太好，需要结合c++进行联合开发；
• linux下不支持；
• 还有就是c#不开源，所以对于国产化上可能会有一些限制。

2.4 其他系统开发

嵌入式系统开发已经越来越成为一种趋势，具有系统专业化、低成本化、低功耗和方便携带的优点，当然开发的难度和门槛也比较高，需要对硬件知识和linux系统有较为深入的理解。目前主流的操作系统包括linux arm系统、andriod系统和实时系统（FreeRtos、Vxworks和ReWorks等）；

对于工业控制，实时操作系统是绕不开的一个系统应用方向，在实时系统中来说可能分量最重的就是Vxworks了，这个也将作为下一步的学习目标，至少了解系统的基本组件和进程的调度方式，能够熟悉VxWorks的基本界面实现等，如果遇到有Vxworks或者相关的实时系统下的设计要求能够快速的进行系统方案的确定。

3.SCADA系统

SCADA，全称为「supervisory control and data acquisition」它的意思是「数据采集与监控系统」，多用于可实现数据实时采集、设备过程监控、设备异常报警等，它的的底层数据支撑来源于分布式的传感器、仪表、设备和单机系统等节点，支持多种通讯协议，实现硬件系统与软件系统信息的交换，向上传递状态信息，向下执行控制命令，起到一个中心控制和数据管理的核心控制功能。

SCADA中间控制层其实在设计时是一个分层模块概念，它真正的实体存在于设备层（单机系统软件）的传输模块和决策层（数据服务器）的数据逻辑处理、数据存储和数据访问等功能中，它通常以模块的方式集成于系统之中，当系统发展到中大型的规模，才会出现scada服务器的设备。

SCADA对于的分布式的多点采集的需求是较为经典的管理方式，天然适合与产线系统、楼宇、自动化的管理，这方面的控制系统搭建还有很有必要学习和掌握的，目前市面上scada的多从组态的设计出发，加入上层管理系统的概念，组成MES的大的系统结构。scada真正的精髓是工控网关，既要支持设备层的多种设备协议，又要打通传输通道，将数据进行绑定、汇总和分发，所以其中的协议支持转换才是关键。

网关驱动模型

4.软件技术的方向

1.持续的完善工业协议和板卡的通用库封装，设计中进行软件的模块化，提高软件的可重用性，加速单机开发的时间。

2.界面UI的qml和wpf技术尝试，实现通用UI控件的组态化；

3.调研Scada系统的软件库，找到适合使用的完整方案；

3.linux arm系统配置和软件设计的初步实现；

4.VxWorks系统的学习和使用。