1.4 对组态软件的要求
1.4.1 实时多任务
实时性是指工业控制计算机系统应该具有的、能够在限定的时间内对外来事件做出反应的特性。这里所说的“在限定的时间内”，具体地讲是指限定在多长的时间以内呢？在确定限定时间长度时，主要考虑两个要素：其一，根据工业生产过程出现的事件能够保持的时间长度；其二，该事件要求计算机在多长的时间以内必须做出反应，否则将对生产过程造成影响甚至造成损害。工业控制计算机及监控组态软件具有时间驱动能力和事件驱动能力，即在按一定的周期时间对所有事件进行巡检扫描的同时，可以随时响应事件的中断请求。
实时性一般都要求计算机具有多任务处理能力，以便将测控任务分解成若干并行执行的任务，加速程序执行速度。
可以把那些变化并不显著、即使不立即做出反应也不至于造成影响或损害的事件，作为顺序执行的任务，按照一定的巡检周期有规律地执行，而把那些保持时间很短且需要计算机立即做出反应的事件，作为中断请求源或事件触发信号，为其专门编写程序，以便在该类事件出现时计算机能够立即响应。如果由于测控范围庞大、变量繁多，这样分配仍然不能保证所要求的实时性时，则表明计算机的资源已经不够使用，只得对结构进行重新设计，或者提高计算机的档次。
现在举一个实例，以便能够对实时性有具体而形象的了解。在铁路车站信号计算机控制系统（在铁路技术部门，通常称作铁路车站信号微机联锁控制系统）中，利用轨道电路检测该段轨道区段内是否有列车运行或者停留有车辆。轨道电路是利用两条钢轨作为导体，在轨道电路区段的两端与相邻轨道电路区段相连接的轨缝处装设绝缘，然后利用本区段的钢轨构成闭合电路。装设轨道电路后，通过检测两条钢轨的轨面之间是否存在电压而检知该轨道电路区段是否有列车运行或停留有车辆。在实际运用中，最短的轨道电路长度为25m，而最短的列车为单个机车，它的长度为20m（确切地讲，这是机车的两个最外方的轮对之间的距离）。当机车分别按照准高速（160km/h）运行和高速（250km/h）运行时，通过最短的轨道电路区段所需要的时间分别计算如下
t1=（25+20）/（160×1000）×3600=1.01s
t2=（25+20）/（250×1000）×3600=0.648s
如果计算机控制系统使用周期巡检的方法读取轨道电路的状态信息，则上面计算出的两个时间值就是巡检周期T的限制值。如果巡检周期大于这两个时间值而又不采取其他措施，则有可能遗漏掉机车以允许的最高速度通过最短的轨道区段这个事件，从而造成在计算机系统看来，好像机车跳过了该段短轨道电路区段的情况发生。
1.4.2 高可靠性
在计算机、数据采集控制设备正常工作的情况下，如果供电系统正常，当监控组态软件的目标应用系统所占的系统资源不超负荷时，则要求软件系统的平均无故障时间（Mean Time Between Failures，MTB）大于1年。
如果对系统的可靠性要求更高，就要利用冗余技术构成双机乃至多机备用系统。冗余技术是利用冗余资源来克服故障影响从而增加系统可靠性的技术，冗余资源是指在系统完成正常工作所需资源以外的附加资源。说得通俗和直接一些，冗余技术就是用更多的经济投入和技术投入来获取系统可能具有的、更高的可靠性指标。
以力控软件运行系统的双机热备功能为例，可以指定一台机器为主机，另一台作为从机，从机内容与主机内容实时同步，主、从机可在同时操作。从机实时监视主机状态，一旦发现主机停止响应，便接管控制，从而提高系统的可靠性。
实现双机冗余可以根据具体设备情况选择如下几种形式。
（1）如果采集、控制设备与操作站间使用总线型通信介质如RS485、以太网、CAN总线等，两台互为冗余设备的操作站均需单独配备I/O适配器，直接连入设备网即可。
① 开始运行时从机首先向主机数据库注册，向主机发送同步请求。
② 当主机正常工作时，从机不断向主机发送请求。
③ 当主机正常工作时，从机不进行任何运算，I/O SERVER不启动，但是可以接受用户操作，操作结果直接送往主机。
④ 当主机在一定时间内（超时时间）不响应从机的同步请求时，从机便接管控制，停止向主机发送同步请求，启动I/O SERVER 。这时从机将变为主机。
⑤ 当故障主机重新启动后，发现从机已经转为主机，将自行转为从机，并以从机方式工作，也可以手工切换回主机方式。
（2）如果采集、控制设备与操作站间通信使用非总线型通信介质如RS232，在这种情况下，一方面可以用RS232/RS485转换器使设备网变成总线型网，前提是设备的通信协议与设备的地址、型号有关，否则当向一台设备发出数据请求时会引起多台设备同时响应，容易引起混乱。在这种情况下软件结构依旧使用上面的方式。另一方面，也可以在I/O设备中编制控制程序，如果发现主机通信出现故障，马上将通信线路切换到从机。
1.4.3 标准化
尽管目前尚没有一个明确的国际、国内标准来规范组态软件，但国际电工委员会IEC 1131-3开放型国际编程标准在组态软件中起着越来越重要的作用。IEC 1131-3用于规范DCS和PLC中提供的控制用编程语言，它规定了四种编程语言标准（梯形图、结构化高级语言、方框图、指令助记符）。此外，OLE（目标的连接与嵌入）、OPC（过程控制用OLE）是微软公司的编程技术标准，目前也被广泛地使用。TCP/IP是网络通信的标准协议，被广泛地应用于现场测控设备之间及测控设备与操作站之间的通信。每种操作系统的图形界面都有其标准，例如UNIX和微软的Windows都有本身的图形标准。
组态软件本身的标准尚难统一，这是由于其本身就是创新的产物，仍处于不断的发展变化之中。由于使用习惯的原因，早一些进入市场的软件在用户意识中已形成一些不成文的标准，成为某些用户判断另一种产品的“标准”。
1.4.4 组态软件的数据流
组态软件通过I/O驱动程序从现场I/O设备获得实时数据，对数据进行必要的加工后，一方面以图形方式直观地显示在计算机屏幕上；另一方面按照组态要求和操作人员的指令将控制数据送给I/O设备，对执行机构实施控制或调整控制参数。
组态软件对历史数据检索请求都会给予响应。当发生报警时及时将报警以声音、图像的方式通知给操作人员，并记录报警的历史信息，以备检索。
实时数据库是组态软件的核心和引擎，历史数据的存储与检索、报警处理与存储、数据的运算处理、数据库冗余控制、I/O数据连接都是由实时数据库系统完成的。图形界面系统、I/O驱动程序等组件以实时数据库为核心，通过高效的内部协议相互通信，共享数据。