使用WinCC組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)過程監(jiān)控.

1、使用WinCC組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)過程監(jiān)控1 、 引言工業(yè)控制組態(tài)軟件是可以從可編程控制器、各種數(shù)據(jù)采集卡等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備 中實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，發(fā)出控制命令并監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行是否正常的一種軟件包，組態(tài) 軟件能充分利用 Windows 強(qiáng)大的圖形編輯功能，以動(dòng)畫方式顯示監(jiān)控設(shè)備的運(yùn) 行狀態(tài)，方便地構(gòu)成監(jiān)控畫面和實(shí)現(xiàn)控制功能，并可以生成報(bào)表、http:/ target=_blankclass=infotextkey 歷史數(shù)據(jù)庫等， 為工業(yè)監(jiān)控軟件開發(fā)提供了便利的軟件 開發(fā)平臺(tái)，從整體上提高了工控軟件的質(zhì)量。其設(shè)計(jì)思想應(yīng)遵循以下原則 : 功能 完備、方便直觀、降低成本。我們實(shí)驗(yàn)室的 PLC 控制網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控組態(tài)軟件采用了 W

2、inCC 其原因之一是 因?yàn)閃inCC 是目前所有組態(tài)軟件中功能比較強(qiáng)大的一種，二是考慮到下位機(jī)選 用的是S7-300PLC 及其編程工具 STEP7 與 WinCC 同為德國(guó) SIEMEN 公司的產(chǎn) 品，WinCC本身提供 S7-300PLC 的驅(qū)動(dòng)軟件，因此使 PLC 與上位計(jì)算機(jī)的聯(lián)接 可以變得非常容易。2 、 組態(tài)軟件設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)WinCC 支持所有普通 IBM/AT 兼容的 PC 平臺(tái)，本系統(tǒng)使用的軟件版本為WinCC5.0 SP2+ HotFix5，購(gòu)買時(shí)附帶授權(quán)盤。授權(quán)方式為 RC256 即允許在運(yùn) 行模式和項(xiàng)目編制模式下無時(shí)間限制地操作WinCC 項(xiàng)目可以使用的外部變量數(shù)是 256

3、 個(gè)。 http:/ target=_blankclass=i nfotextkey管理級(jí)采用研祥工控機(jī)，配置 EVOC FSC-1711V 工業(yè)級(jí)CPU 卡 （基于 In tel RG82845MCH 芯片集的 Socket478 封裝全長(zhǎng) CPU#） ， 內(nèi)存 DDR266MB 高度集成 ATI Rage128Pro AGP 4X 圖形加速控制器，具備 32MB 獨(dú) 立顯存，CRT 顯示模式。按照各站連接設(shè)備及完成功能的不同，我們把監(jiān)控界面按結(jié)構(gòu)化思想進(jìn) 行了編排。各界面控制功能明確，可以清晰直觀的反映現(xiàn)場(chǎng)情況，便于操作人 員進(jìn)行處理。圖 1 顯示了 WinCC 組態(tài)界面結(jié)構(gòu)。圖 1 WI

4、NCC 組態(tài)界面結(jié)構(gòu)3 、 組態(tài)過程第一步首先啟動(dòng) WinCC 建立一個(gè)新的 WinCC 項(xiàng)目，項(xiàng)目分為三種類型(1)單用戶項(xiàng)目 這是一種只擁有一個(gè)操作終端的項(xiàng)目類型。在此計(jì)算機(jī)上可以完成組態(tài)、與過程總線的連接以及項(xiàng)目數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。(2)多用戶項(xiàng)目 特點(diǎn)是同一項(xiàng)目使用多臺(tái)客戶機(jī)和一臺(tái)服務(wù)器。在此最多可有 16 臺(tái)客戶機(jī)訪問一臺(tái)服務(wù)器。可以在服務(wù)器或任意客戶機(jī)上組態(tài)。項(xiàng)目數(shù)據(jù)，如畫 面、變量和歸檔，最好存儲(chǔ)在服務(wù)器上，并且使它們能被所有客戶機(jī)使用。服 務(wù)器執(zhí)行與過程總線的連接和過程數(shù)據(jù)的處理。運(yùn)行系統(tǒng)通常由客戶機(jī)控制。(3)多客戶機(jī)項(xiàng)目 這是一種能夠訪問多個(gè)服務(wù)器的數(shù)據(jù)的項(xiàng)目類型。每個(gè)多客戶機(jī)和相

5、關(guān)的服務(wù)器都擁有自己的項(xiàng)目。在服務(wù)器或客戶機(jī)上完成服務(wù)器項(xiàng)目的組態(tài) ;在多 客戶機(jī)上完成多客戶項(xiàng)目的組態(tài)。最多 16 個(gè)客戶機(jī)或多客戶機(jī)能夠訪問服務(wù) 器。在運(yùn)行時(shí)多客戶機(jī)能訪問至多 6 個(gè)服務(wù)器。也就是說， 6 個(gè)不同的服務(wù)器 的數(shù)據(jù)可以在多客戶機(jī)上的同一幅畫面中可視化顯示。不同的項(xiàng)目類型之間可以切換，在此我們選擇單用戶項(xiàng)目。然后在標(biāo)簽 http:/wwwunwen1.n et/gua nlil unwen/ target=_bla nk class=infotextkey 管理器(Tag Management)中選擇添加 PLC 驅(qū)動(dòng)程序，本 系統(tǒng)要建立一個(gè) PROFIBU 網(wǎng)絡(luò)，所以選擇支

6、持 S7 協(xié)議的通信驅(qū)動(dòng)程序“SIMATIC S7 Protocol Suite. CHN ”，在其中的“ PROFIBUS 下聯(lián)接 S7-300,要設(shè)置節(jié)點(diǎn)名、MPI 地址等參數(shù)，而且 MPI 地址必須與 PLC 中設(shè)置的相 同。第二步在組態(tài)完的 S7-300 下設(shè)置標(biāo)簽，每個(gè)標(biāo)簽有三個(gè)設(shè)置項(xiàng)，即標(biāo) 簽名、數(shù)據(jù)類型、地址，其中最重要的是標(biāo)簽地址，它定義了此標(biāo)簽與 S7-300 中某一確定地址如某一輸入位、輸出位或中間位等一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。設(shè)置標(biāo)簽 地址很容易，可以直接利用在 STEP 沖配置的變量表，如設(shè)置標(biāo)簽地址為Q0.0,表示 S7-300 中輸出地址 Q0.0。用此方法，將 S7-300

7、 與 WinCC 之間需要 通信的數(shù)據(jù)一做成標(biāo)簽，即相當(dāng)于完成了S7-300 與 WinCC 之間的聯(lián)接。第三步在圖形編輯器 (Graphics Editor) 中，用基本元件或圖形庫中對(duì) 象制作生產(chǎn)工藝流程監(jiān)控畫面，并將變量標(biāo)簽與每個(gè)對(duì)象連接，也就相當(dāng)于畫 面中各個(gè)對(duì)象與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備相連，從而可在 CRT 畫面上監(jiān)視、控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備24 、 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試現(xiàn)場(chǎng)可以通過 WinCC 自帶的“通道診斷”工具(Channel Diagnosis)進(jìn) 行通訊連接測(cè)試，圖 2 顯示了連接成功后的界面。圖 2 WinCC 通道診斷5 、 監(jiān)控界面演示圖 3 是開關(guān)量控制以及對(duì)三相異步電機(jī)的變頻調(diào)速控制界面。左側(cè)是

8、8 路數(shù)字信號(hào)循環(huán)輸出控制，通過信號(hào)燈的明滅形象顯示輸出點(diǎn)位的當(dāng)前狀態(tài)， 并設(shè)有總停開關(guān)。右側(cè)的 I/O 域使用戶可以在線進(jìn)行速度參數(shù)設(shè)置以及啟動(dòng) / 停 止操作，通過電機(jī)顏色的不同指示工作狀態(tài)，實(shí)時(shí)記錄通過報(bào)表顯示。圖 3 開關(guān)量控制及調(diào)速控制界面圖 4 顯示 MTS 位移傳感器的輸入信號(hào)，畫面下方左側(cè)曲線實(shí)時(shí)顯示被控 對(duì)象位置 ;用戶可以在線設(shè)定采樣周期、曲線類型、精度以及歸檔記錄，右側(cè) 是http:/ target=_blank class=infotextkey 歷史紀(jì)錄歸檔的調(diào)用情況。圖 4 位移傳感器信號(hào)處理界面圖 5 是現(xiàn)場(chǎng)各種檢測(cè)裝置包括接近傳感器、限位開關(guān)、光柵等的輸入信 號(hào)顯示以及伺服定位控制系統(tǒng)的演示畫面。限于篇幅