1.1组态软件的概念
组态软件是指在软件领域内，操作人员根据应用对象及控制任务的要求，配置（包括对象的定义、制作和编辑，对象状态特征属性参数的设定等）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、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”。从应用角度讲组态软件是完成系统硬件与软件沟通、建立现场与监控层沟通的人机界面的软件平台，它主要应用于工业自动化领域，但又不仅仅局限于此。伴随着集散型控制系统（Distributed Control System，DCS）的出现，组态软件已引入工业控制系统。在工业过程控制系统中存在着两大类可变因素：一是操作人员需求的变化；二是被控对象状态的变化及被控对象所用硬件的变化。而组态软件正是在保持软件平台执行代码不变的基础上，通过改变软件配置信息（包括图形文件、硬件配置文件、实时数据库等）适应两大不同系统对两大因素的要求，构建新的监控系统的平台软件。以这种方式构建系统既提高了系统的成套速度，又保证了系统软件的成熟性和可靠性，使用起来方便灵活，而且便于修改和维护。
1.2组态软件的组成
无论是美国Wonderware公司推出的世界上第一个工控组态软件Intouch，还是现在的各类组态软件，从总体结构上看一般都是由系统开发环境（或称组态环境）与系统运行环境两大部分组成。系统开发环境和系统运行环境之间的联系纽带是实时数据库。
1.3组态软件的发展
组态软件产品大约在20世纪80年代中期在国外出现，在中国也已有将近10年的历史。
早在80年代末，有些国外的组态软件就开始进入中国市场。但组态软件在中国经历了一段相组态软件控制技术当困难的时期。一开始，人们对此产品处于不认识、不了解阶段，项目中没有组态软件预算，或宁愿投入人力物力针对具体项目做长周期的繁冗的编程开发，而不采用组态软件。当时让用户接受和采纳组态软件，需要做大量的工作。另一方面，由于早期进口的组态软件价格都偏高，客观上制约了这个市场的发展。
随着中国改革开放的深入，人们对软件的观念有了重大改变，业内人士已认识到组态软件的重要性并接受它，对上位监控组态软件的市场需求增加；一些组态软件的生产商和供货商亦逐步加大了在中国市场的推广力度，并在价格方面作出了政策性调整；加之微软32位Windows95和NT的推出，为组态软件提供了一个更适宜的操作平台，使各生产供应商随后跟进的32位组态软件产品的性能指标和功能进一步加强。所有这些因素的综合，给组态软件在中国的市场带来了新的生机。更多的项目中正式有了组态软件的专项预算，各种相关设计方案和招投标书中也都出现了单列的组态软件栏目，越来越多的专业销售商和系统集成商加入了这个市场。现在组态软件已在中国市场确立了其应有的地位，并逐步进入了上升期。当前，计算机的发展日新月异，围绕着工控计算机的自动化集成系统新产品新技术的推出，组态软件将在其中扮演越来越重要的角色。中国的现代化建设正处于上升期，新项目的上马、基础设施的改造大量需要组态软件，另一方面，传统产业的改造、原有系统的升级和扩容也需要组态软件的支撑。社会信息化的加速是组态软件市场增长的强大推动力。随着经济发展水平的提升，信息化社会将为组态软件带来更多的市场机会。
组态软件正在向更多的应用领域拓展和渗透。目前的组态软件均产生于过程工业自动化，很多功能没有考虑其他应用领域的需求。例如：化验分析（色谱仪、红外仪等）、在线分析、虚拟仪器（例如Lab View的口号是The Softwareisthe Instrument）、测试（如测井、机械性能试验、碰撞试验等的数据记录与回放等）、信号处理（如记录和显示轮船的航行数据：雷达信号、GPS数据、舵角、风速等）。这些领域大量地使用实时数据处理软件，而且需要人机界面，但是由于现有组态软件为这些应用领域考虑得太少，不能充分满足系统的要求，因而目前这些领域仍然是专用软件占统治地位。随着计算机技术的飞速发展，组态软件应该更多地总结这些领域的需求，设计出符合应用要求的开发工具，更好地满足这些行业对软件的需求，进一步减少这些行业在自动测试、数据分析方面的软件成本，提高系统的开放程度。
嵌入式应用进一步发展，在过去的十年间，工业PC及其相关的数据采集、监控系统硬件的销售额一直保持高额增长。工业PC的成长是因为软件开发工具丰富，比较容易上手，而用户接受工业PC的主要原因是一次性硬件成本得到了降低，但是后续的维护和升级费用明显高昂，经常带来一些间接损失。商品化嵌入式组态软件可以有效地解决工业PC监控系统的工作效率、维护和升级等问题，彻底摆脱个人行为的束缚，使工业PC监控系统大踏步走入自动化系统高端市场。
1.4组态软件特点
组态软件是数据采集与过程控制的专用软件，它们是在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境，能以灵活多样的组态方式（而不是编程方式）提供良好的用户开发界面，其预设置的各种软件模块可以非常容易地实现和完成监控层的各项功能，并能同时支持各种硬件厂家的计算机和I/O产品，与工控计算机和网络系统结合，可向控制层和管理层提供软、硬件的全部接口，进行系统集成。目前世界上有不少专业厂商（包括专业软件公司和硬件/系统厂商）生产和提供各种组态软件产品。
概括起来，组态软件有如下特点。
1.功能多样
组态软件提供工业标准数学模型库和控制功能库，组态模式灵活，能满足用户所需的测控要求。能对测控信息的历史记录进行存储、显示、计算、分析、打印，界面操作灵活方便，具有双重安全体系，数据处理安全可靠。
2.丰富的画面显示组态功能
组态软件提供给用户丰富的编辑工具和作图工具，提供大量的工业设备图符、仪表图符，还提供趋势图、历史曲线、组数据分析图等；提供十分友好的图形化用户界面（Graphics User Interface，GUI），包括一整套Windows风格的窗口、菜单、按钮、信息区、工具栏、滚动条、监控画面等。画面丰富多彩，为设备的正常运行、操作人员的集中监控提供了极大的方便。
具有强大的通信功能和良好的开放性，组态软件向下可以与数据采集硬件通信；向上通过TCP/IP可与高层管理网互联。
3.多任务的软件运行环境、数据库管理及资源共享
组态软件基于Windows系统，充分利用面向对象的技术和Active X动态连接库技术，极大地丰富了控制系统的显示画面和编程环境，从而方便灵活地实现多任务操作。
