组态软件系统作为集成监控系统的生产者,在工业自动控制系统中扮演了非常重要的角色。系统的运行效率、数据传输能力和数据的实时有效性是衡量组态软件系统性能的三个重要指标。本论文以实际工程项目为基础,结合目前国内外常用组态软件的特点,设计了一套基于WPF的轻量级组态软件系统,并提出了针对工业现场特性的优化方案。首先,搭建了一套多线程并行处理模型,该模型不仅能够满足多主站与多从站的业务需求,而且使组态软件系统能够并行处理复杂的业务。然后,在充分分析Modbus通信协议特点的基础上,设计了基于通信驱动的令牌总线访问协议,使得组态软件系统具有高性能的数据访问能力。本文提出将多线程并行处理模型与令牌总线访问协议相结合的方案,提升了组态软件系统的运行性能和数据处理能力。最后,在实际工业现场对组态软件系统进行了数据测试与性能分析,测试结果表明,该组态软件系统拥有较高的运行效率和数据处理能力,并能很好的保证数据传输的实时有效性。本文设计了一套能稳定运行于工业现场,支持多主站多从站和大量数据同步传输的组态软件系统,同时,根据信息传输时延特性对系统的运行性能进行了详细的分析和优化。