PLC控制的舞臺燈3

湖北理工學院畢業(yè)設計（論文）PAGE第1頁摘要隨著科技的發(fā)展，無論在日常生活中，還是在工農(nóng)業(yè)發(fā)展中，PLC具有廣泛的應用。PLC簡單易學,可靠性高。其不僅具有開關量和模擬量的控制功能，還具有更強的數(shù)字計算能力，它的通信功能和模擬量處理能力更強大。它比小型機的指令更豐富，適用于復雜的邏輯控制系統(tǒng)以及連續(xù)生產(chǎn)過程控制場合。舞臺燈需按照其照明區(qū)的分布，控制燈光的強度，色彩，燈光的運動等達到人們所需求的效果，因此工作量大，復雜。本舞臺燈電路采用PLC為控制核心，具備開啟和全部停止功能，這是一種PLC控制的自動燈光音響控制系統(tǒng)。應用此控制系統(tǒng)能顯著提高勞動效率，減少勞動強度。本文詳細討論舞臺燈光的基本知識及發(fā)展和基于S7-300PLC的控制技術，介紹了舞臺燈光的PLC控制系統(tǒng)的設計方案及其控制原理，用多種指令實現(xiàn)對舞臺燈光中15只燈的控制。[關鍵詞]舞臺燈PLC組態(tài)WINCCAbstractWiththedevelopmentoftechnology,whetherindailylife,orintheindustrialandagriculturaldevelopment,PLChasawiderangeofapplications.PLCgeneralfeatures:anti-interferenceability,highreliability,programmingsimpleandeasytouse,easytomaintain,design,construction,commissioningperiodisshort,easytoimplementmechatronics.PLCgeneraltrendis:high-performance,highspeed,highintegration,high-capacity,smallsize,lowcost,communicationsnetworkingcapability.Stagelightsneedtobeinaccordancewiththedistributionoftheilluminationarea,controltheintensityoflight,color,lightingandothersportstoachievetheeffectofdemandbypeople,soworkloadisbigandcomplicated.ThestagelightingcircuitPLCasthecontrolcenter,withopenandallstopfunction,whichisaPLCcontrolledlightingaudiocontrolsystems.Applicationofthiscontrolsystemcansignificantlyincreaselaborproductivity,reducelaborintensity.ThispaperdiscussesthebasicsofstagelightingandthedevelopmentandS7-300PLC-basedcontroltechnology,introducesthelightingofthePLCcontrolsystemdesignandcontroltheory,usingavarietyofstagelighting15waterlights.Keywords：Stagelights,PLCTheconfigurationWINCC目錄前言 3第一章緒論 41.1可編程控制器概述 51.1.1PLC的起源與發(fā)展 51.1.2PLC的特點 51.2舞臺燈的發(fā)展 61.3畢業(yè)設計內容安排 7第二章PLC的配置及組態(tài) 82.1S7-300的系統(tǒng)組成簡介 82.1.1S7-300的結構特點 82.1.2S7-300的硬件組態(tài) 82.2.2S7-300的機架組態(tài) 9第三章

S7-300的指令系統(tǒng)及編程 93.1STEP7的指令結構 93.2PLC控制舞臺燈系統(tǒng)輸入/輸出分析 113.3PLC控制舞臺燈系統(tǒng)的I/0分配表 113.4PLC外部接線圖 123.5PLC控制舞臺燈系統(tǒng)要求 123.6PLC控制舞臺燈系統(tǒng)的程序梯形圖 13第四章模擬軟件S7-PLCSIM調試程序 154.1S7-PLC模擬軟件S7-PLCSIM簡介 154.1.1S7-PLCSIM的特性簡介 154.1.2S7-PLCSIM的使用方法 164.2PLC控制舞臺燈系統(tǒng)的調試 18第五章WinCC視窗控制中心 195.1WinCC的綜述 195.1.1WinCC的性能特點 195.1.2WinCC功能一覽 205.1.3SCADA系統(tǒng)的基礎功能 205.2WinCC組態(tài) 205.2.1創(chuàng)建WinCC項目 205.3PLC控制舞臺燈系統(tǒng)的WinCC激活畫面 22附錄 28總結 29致謝 30參考文獻 31前言在PLC誕生之前，工業(yè)控制設備的主流品種是以繼電器、接觸器為主體的控制裝置。繼電器、接觸器是一些電磁開關，后來隨著工業(yè)自動化程度的不斷提高，使用繼電器電路構成工業(yè)控制系統(tǒng)的缺陷不斷地暴露出來，在20世紀60～70年代，社會的進步要求制造出小批量、多品種、多規(guī)格、低成本、高質量的產(chǎn)品以滿足市場需要，不斷的提出改善生產(chǎn)機械功能的要求。加上當時電子技術已經(jīng)有了一定的發(fā)展，于是人們開始尋求一種以存儲邏輯代替接線邏輯的新型工業(yè)控制設備，這就是我們現(xiàn)在所說的PLC。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術，采用嚴格的生產(chǎn)工藝制造，內部電路采用了嚴格的抗干擾技術，具有很高的可靠性，從PLC的機外電路來說，使用PLC構成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線及開關接點以減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低，此外，PLC帶有故障電路的自我檢測功能，出現(xiàn)故障時可及時發(fā)出報警信息。PLC控制的自動燈光音響控制系統(tǒng)。應用此控制系統(tǒng)能顯著提高勞動效率，減少勞動強度。第一章緒論1.1可編程控制器概述可編程控制器，簡稱PLC（ProgrammablelogicController）,是指以計算機技術為基礎的新型工業(yè)控制裝置?！癙LC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的數(shù)字運算操作的電子裝置”。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。1.1.1PLC的起源與發(fā)展早期的PLC（20世紀60年代末到70年代中期）。早期的PLC一般稱為可編程邏輯控制器。這時的PLC多少有點繼電器控制裝置的替代物的含義，其主要功能只是執(zhí)行原先由繼電器完成的順序控制、定時控制等。中期的PLC發(fā)展（20世紀70年代中期到80年代中、后期）。在70年代，微處理器的出現(xiàn)使PLC發(fā)生了巨大的變化。美國、日本、德國等一些廠家先后開始采用微處理器作為PLC的中央處理單元（CPU）。近期的PLC（20世紀80年代中、后期至今）。進入80年代中、后期，由于超大規(guī)模集成電路技術的迅速發(fā)展，微處理器的市場價格大幅度下跌，使得各種類型的PLC所采用的微處理器的檔次普遍提高。而且，為了進一步提高PLC的處理速度，各制造廠商還紛紛研制開發(fā)了專用邏輯處理芯片。這樣使得PLC軟、硬件功能發(fā)生了巨大變化。1.1.2PLC的特點：1、編程方法簡單易學。梯形圖是使用得最多的PLC的編程語言，其電路符號和表達方式與繼電器電路原理圖相似，梯形圖語言形象直觀，易學易懂，熟悉繼電器電路圖的電器技術人員只需花幾天時間就可以熟悉梯形圖語言，并用來編制用戶程序。2、功能強，性能價格比高。一臺小型PLC內有成百上千個可供用戶使用的編程元件，可以實現(xiàn)非常復雜的控制功能。與相同功能的繼電器相比，具有很高的性能價格比。PLC還可以通過通信聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)分散控制，集中管理。3、硬件配套齊全，用戶使用方便，適應性強。PLC產(chǎn)品已經(jīng)標準化、系列化、模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用。PLC的安裝接線也很方便，一般用接線端子連接外部界限。PLC有較強的帶負載能力，可以直接驅動一般的電磁閥和中小型交流接觸器。硬件配置確定后，通過修改用戶程序，就可以方便、快速地適應工藝條件的變化。4、可靠性高，抗干擾能力強。傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)中使用了大量的中間繼電器、時間繼電器。由于觸點接觸不良容易出現(xiàn)故障。PLC用軟件代替中間繼電器和時間繼電器，僅剩下與輸入輸出有關的少量硬件元件，接線可以減少到繼電器系統(tǒng)的十分之一甚至百分之一，因為觸點接觸不良造成的故障大為減少。5、系統(tǒng)的設計、安裝、調試工作量少。PLC用軟件功能取代了繼電器控制系統(tǒng)大量的中間繼電器、時間繼電器、計數(shù)器等器件，使控制柜的設計、安裝、接線工作量大大減少。其梯形圖程序可以用順序控制設計法來設計。這種編程方法很有規(guī)律，容易掌握。調試工作可以在實驗室模擬調試PLC的用戶程序，輸入信號用小開關來模擬，通過PLC上的發(fā)光二極管觀察輸出信號的狀態(tài)。6、維修工作量小，維修方便。PLC的故障率很低，且有完善的自診斷功能。PLC或外部的輸入裝置和執(zhí)行機構發(fā)生故障時，可以根據(jù)PLC上的發(fā)光二極管或編程設備提供的信息方便地查明故障的原因，用更換模塊的方法可以迅速地排除故障。7、體積小，能耗低。對于復雜的控制系統(tǒng)，使用PLC后，可以減少大量的中間繼電器，小型PLC的體積僅相當于幾個繼電器的大小，因此可以將開關柜的體積縮小到原來的1/2甚至1/10.PLC控制系統(tǒng)的配線比繼電器控制系統(tǒng)的配線少得多，顧可以省下大量的配線和附件，減少很多安裝接線工時，加上開關柜體積的縮小，可以節(jié)省大量的費用。1.2舞臺燈的發(fā)展隨著科學技術的發(fā)展以及人民生活水平的提高，在現(xiàn)代生活中，彩燈作為一種裝飾，既可以增強人們的感觀，起到廣告宣傳的作用，又可以增添節(jié)日氣氛，為人們的生活增添亮麗，用在舞臺上增強晚會燈光效果。而隨著電子技術的發(fā)展，應用系統(tǒng)向著小型化、快速化、大容量、重量輕的方向發(fā)展PLC技術的應用引起電子產(chǎn)品及系統(tǒng)開發(fā)的革命性變革。語言作為可編程邏輯器件的標準語言描述能力強，覆蓋面廣，抽象能力強，在實際應用中越來越廣泛。在這個階段，人們開始追求貫徹整個系統(tǒng)設計的自動化，可以從繁重的設計工作中徹底解脫出來，把精力集中在創(chuàng)造性的方案與概念構思上，從而可以提高設計效率，縮短產(chǎn)品的研制周期。整個過程通過EDA工具自動完成，大大減輕了設計人員的工作強度，提高了設計質量，減少了出錯的機會。本論文設計了一個舞臺燈系統(tǒng)，它多用于酒吧，舞臺的閃爍燈。系統(tǒng)采用可編程控制器（PLC）做控制，采用工業(yè)通用組態(tài)軟件—“組態(tài)王”設計控制界面，并最終完成直觀方便的控制效果。1.3畢業(yè)設計內容安排（1）完成輸入和輸出分析；（2）完成本畢業(yè)設計硬件組態(tài)和I/0分配表；（3）完成本畢業(yè)設計梯形圖控制程序設計；（4）完成控制程序調試；（5）完成WinCC畫面調試。第二章PLC的配置及組態(tài)2.1S7-300的系統(tǒng)組成簡介S7-300系列的PLC是中型模板式PLC，各種模板（CPU模板、信號模板SM、功能模板FM、通信模板CP、電源模板PS等）及人機界面（HMI），可以根據(jù)控制要求進行廣泛的組合和擴展。CPU模塊總共有八種：CPU312

IFM，CPU313，CPU314IFM，CPU

314，CPU315-2DP，CPU316，CPU318-2。信號處理模塊主要分為四類：開關量輸入DI、開關量輸出DO、模擬量輸入AI、模擬量輸出AO。接口模塊主要用于連接多機架的PLC系統(tǒng)，即一個S7-300PLC系統(tǒng)的信號模塊如果超過8塊，就必須配置接口模塊進行擴展。功能模塊主要有計數(shù)器模塊，步進電機控制模塊和PID控制模塊。通訊處理器常用的包括：PROFIBUS-DP處理器（CP342-5）、PROFIBUS-FMS處理器（CP343-5）和工業(yè)以太網(wǎng)處理器（CP343-1）。2.1.1S7-300的結構特點（1）采用集成的背板總線（Back-PlaneBus）；（2）采用DIN標準導軌，安裝和更換模板方便；（3）硬件組態(tài)靈活；（4）機架擴展方便。2.1.2S7-300的硬件組態(tài)S7-300的編程元件主要包括：輸入繼電器I，輸出繼電器Q，輔助繼電器M（或稱為位存儲器），外部輸入寄存器PI，外部輸出寄存器PQ，定時器T(共5種)，計數(shù)器C(共3種)，8數(shù)據(jù)塊寄存器DB，本地數(shù)據(jù)寄存器L。2.2S7-300的I／O地址組態(tài)2.2.1S7-300的插槽地址S7-300的各個模板安裝在機架的插槽上，不同的模板在插槽的安裝位置是固定的。如果選擇了電源模板PS307，必須安裝在1號槽位上。CPU模板的安裝位置緊挨著電源模板，安裝在2號槽位上。用于連接擴展機架的接口模板IM，安裝在3號槽位上。各種信號模板SM，安裝在4號～11號槽位上。從4號槽位開始，CPU為信號模板分配I／0地址，且根據(jù)信號模板的類型遞增I／0地址。圖2-1S7-3002.2.2S7-300的機架組態(tài)電源模板PS307，必須安裝在1號槽位上。CPU模板的安裝位置緊挨著電源模板，安裝在2號槽位上。用于連接擴展機架的接口模板IM，安裝在3號槽位上。各種信號模板SM，安裝在4號～11號槽位。第三章

S7-300的指令系統(tǒng)及編程3.1STEP7的指令結構（1）指令組成在STEP7中，根據(jù)采用的程序編輯器（LAD／STL／FBD）不同，有梯形邏輯指令LAD，語句指令STL和功能塊圖指令FBD。（2）位邏輯指令位邏輯指令包含位邏輯運算指令、定時器指令、計數(shù)器指令和位測試指令等。可以使用位邏輯指令掃描布爾（BOOL）操作數(shù)的狀態(tài)，通過“與（AND）”、“或（OR）”、“異或（XOR）”及其組合操作實現(xiàn)邏輯操作。邏輯操作結果（RLO）用于賦值、置位/復位布爾操作數(shù)，也控制定時器和計數(shù)器的運行。（3）位邏輯運算指令位邏輯運算指令是對“0”或“1”的操作數(shù)進行掃描，經(jīng)過相應的位邏輯運算，將邏輯運算結果“0”或“1”送到狀態(tài)字的RLO位。①標準觸點指令標準觸點指令是指“與”及“與非”指令、“或”及“或非”指令、“異或”及“異或非”指令。標準觸點：動合（常開）：常閉（動斷）：②輸出指令：邏輯串輸出指令（輸出線圈）：中間輸出指令：③跳變沿檢測指令RLO跳變沿檢測指令：RLO正跳沿檢測RLO負跳沿檢測（4）計數(shù)器指令在S7-300的CPU的存儲器中留有一塊區(qū)域用于存儲計數(shù)器的計數(shù)值，每個計數(shù)器需要2byte，不同的CPU模板，用于計數(shù)器的存儲區(qū)域也不同，最多允許使用64～512個計數(shù)器。在S7-300中有3種計數(shù)器可供選擇，加計數(shù)器，減計數(shù)器和可逆計數(shù)器。（5）比較指令比較指令用于對累加器2與累加器1中的數(shù)據(jù)進行比較。數(shù)據(jù)類型可以是整數(shù)、長整數(shù)或實數(shù)，但是要確保進行比較的兩個數(shù)據(jù)的類型相同。應用比較指令的比較類型有：等于＝＝、不等于＜＞、大于＞、小于＜、大于等于＞＝、小于等于＜＝。如果比較的結果為真，則RLO為1，否則為0。3.2PLC控制舞臺燈系統(tǒng)輸入/輸出分析（1）輸入：啟動按鈕，停止按鈕。（2）輸出：1號燈，2號燈，3號燈，4號燈，5號燈，6號燈，7號燈，8號燈，9號燈，10號燈，11號燈，12號燈，13號燈，14號燈，15號燈，音響。3.3PLC控制舞臺燈系統(tǒng)的I/0分配表表2-5PLC控制舞臺燈系統(tǒng)的I/0分配表輸入/輸出電器元件I/0地址作用輸入啟動按鈕X000啟動系統(tǒng)停止按鈕X001停止系統(tǒng)輸出音響Y000控制音響1號燈Y001控制1號燈2號燈Y002控制2號燈3號燈Y003控制3號燈4號燈Y004控制4號燈5號燈Y005控制5號燈6號燈Y006控制6號燈7號燈Y007控制7號燈8號燈Y010控制8號燈9號燈Y011控制9號燈10號燈Y012控制10號燈11號燈Y013控制11號燈12號燈Y014控制12號燈13號燈Y015控制13號燈14號燈Y016控制14號燈15號燈Y017控制15號燈3.4PLC外部接線圖圖3-1PLI外部接線圖3.5PLC控制舞臺燈系統(tǒng)要求日光燈開關控制日光燈的亮/滅；輕柔/激烈音響開關控制輕柔/激烈音樂的響起/關閉；按下彩燈停止按鈕，彩燈停止工作。按下炫目彩燈啟動按鈕，2-15號彩燈全閃，2次/s。若啟動彩燈時日光燈為明亮狀態(tài)，則日光燈在1s后熄滅。具體的燈光控制如下：打開開關1、音樂響，1號燈亮。2、1秒后2、6、7、15號燈亮。3、1秒后3、5、8、14號燈亮。4、1秒后4、9、13號燈亮。5、1秒后10、11、12號燈亮。6、2秒后除1號燈外全滅。7、1秒后2、3、4、5、6號燈亮。8、1秒后7、8、9、10、11、12、13、14、15號燈亮。9、2秒后除1號燈外全滅。10、1秒后除1號燈外全閃爍5秒，1次/秒。11、2秒后循環(huán)第二步到第十步。3.6PLC控制舞臺燈系統(tǒng)的程序梯形圖圖3-2梯形圖第四章模擬軟件S7-PLCSIM調試程序4.1S7-PLC模擬軟件S7-PLCSIM簡介S7-PLCSIM是西門子公司開發(fā)的可編程控制器模擬軟件，它在step7集成狀態(tài)下實現(xiàn)無硬件模擬，也可以與WinCCflexible一同集成與Step7環(huán)境下實現(xiàn)上位機監(jiān)控模擬。在STEP-7環(huán)境下，不用連接任何S7系列的PLC（CPU或I／0模板），而是通過仿真的方法運行和測試用戶的應用程序。S7-PLCSIM提供了簡單的界面，可以用編程的方法（如改變輸入的通／斷狀態(tài)，輸入值的變化）來監(jiān)控和修改不同的參數(shù)，也可以使用變量表（VAT）進行監(jiān)控和修改變量。4.1.1S7-PLCSIM的特性簡介（1）S7-PLCSIM的功能是很強的，可以使用STEP-7的所有工具監(jiān)控和調整模擬PLC的性能，通過S7-PLCSIM，STEP-7的工作過程與真實的PLC相比，差別很小。（2）在SIMATICManager中的按鈕可以自動接通或斷開模擬過程。單擊模擬按鈕，可打開S7-PLCSIM軟件及模擬的CPU，當S7-PLCSIM軟件運行時，可自動地連接到模擬的CPU上。（3）在模擬的CPU上運行程序，可代替S7-300或S7-400的CPU模板。（4）通過創(chuàng)建變量表，可以存取模擬PLC的輸入／輸出存儲器、累加器和寄存器中的數(shù)據(jù)。也可以通過符號地址存取存儲器數(shù)據(jù)。（5）可以選擇定時器自動運行，或者手動置位／復位?？梢詫Ω鱾€定時器進行單獨復位或一起復位。（6）同真實的CPU模板一樣，在S7-PLCSIM中可以改變CPU的操作方式（STOP、RUN、RUN-P），另外在S7-PLCSIM中還提供了一個暫停（Pause）功能，允許用戶暫停CPU工作，而不影響程序的狀態(tài)。（7）可以利用模擬PLC的中斷組織塊OBs的功能測試程序特性。（8）通過對輸入／輸出存儲器、位存儲器、定時器和計數(shù)器的操作，可以記錄一系列的事件，并且可以回放使之自動進行程序測試。4.1.2S7-PLCSIM的使用方法（1）打開“SIMATICManager”。（2）選擇菜單命令“Options”→“SimulateModules”，以啟動S7-PLCSIM（默認的MPI地址為2）。S7-PLCSIM的窗口畫面如圖4-1所示。圖4-1S7-PLCSIM的窗口畫面圖（3）打開要模擬的項目和程序。（4）選擇菜單命令“PLC”→“Download”，將要模擬的程序塊下載到模擬的PLC中。（5）根據(jù)提示：“Doyouwanttoloadthesystemdata?”（是否下載系統(tǒng)數(shù)據(jù)？），如果不想下載硬件配置到模擬的PLC中，選擇“No”；如果想下載硬件配置到模擬的PLC中，選擇“Yes”。（6）在S7-PLCSIM的窗口畫面中，工具欄由三部分組成：①標準工具欄②插入觀察對象工具欄各個圖標的意義如下：：插入輸入變量：插入輸出變量：插入位存儲器：插入定時器：插入計數(shù)器：插入通用變量：插入嵌套堆棧：插入累加器和狀態(tài)字：插入數(shù)據(jù)塊地址寄存器：垂直插入通用的位變量③CPU模式工具欄各個圖標的意義如下：：單次掃描。：連續(xù)掃描。：暫停。：下一次掃描。：復位程序中所有的定時器。（7）CPU操作開關觀察對象這個操作開關與真實的CPU的操作開關的作用是相同的，可以進行運行（RUN）和停止（STOP）等操作，并且有對應的指示燈表示其工作狀態(tài)，如圖4-2所示。圖4-2CPU操作開關圖4.2PLC控制舞臺燈系統(tǒng)的調試第一步：點擊RUN-P開始，將I1.0打勾再去除即啟動舞臺燈系統(tǒng),相對應的Q4.0、Q4.1打勾，如圖4-3所示：圖4-3舞臺燈啟動圖第二步：定時器T2動作，對應的Q4.2、Q4.6、Q4.7、Q5.5打勾。第三步：定時器T3動作，對應的Q4.3、Q4.5、Q5.4、Q5.6打勾。第四步：定時器T4動作，對應的Q4.4、Q5.3、Q5.7打勾。第五步：定時器T5動作，對應的Q5.0、Q5.1、Q5.2打勾。第六步：定時器T6動作，對應的Q4.2—Q4.7、Q5.0—Q5.7全部去勾。第七步：定時器T7動作，對應的Q4.2—Q4.6打勾。第八步：定時器T8動作，對應的Q4.7、Q5.0—Q5.7打勾。第九步：定時器T9動作，對應的Q4.2—Q4.7、Q5.0—Q5.7全部去勾。第十步：定時器T10、T11動作，Q4.2—Q4.7、Q5.0—Q5.7閃爍5秒，1次/秒。第十一步：定時器T12動作，循環(huán)第二步到第十步。第五章WinCC視窗控制中心WinCC是在PC基礎上的操作員監(jiān)控系統(tǒng)軟件，WinCCV5.0+SP2具有控制自動化過程的強大功能和極高性能價格比的SCADA（監(jiān)視控制與數(shù)據(jù)采集）級的操作監(jiān)視系統(tǒng)。WinCC的顯著特性就是全面開放，它很容易將標準的用戶程序結合起來，建立人機界面，精確地滿足生產(chǎn)實際要求。通過系統(tǒng)集成，可將WinCC作為其系統(tǒng)擴展的基礎，通過開放接口開發(fā)自己的應用軟件。5.1WinCC的綜述（正在學習制作）WinCC作為一個功能強大的操作監(jiān)控組態(tài)軟件，其主要性能特點如下：5.1.1WinCC的性能特點（1）可應用最新的軟件技術；（2）包括所有SCADA功能在內的客戶-服務器系統(tǒng)；（3）可靈活裁剪，由簡單任務擴展到復雜任務；（4）可由專用工業(yè)和專用工藝的選件和附件進行擴展；（5）集成ODBC/SQL數(shù)據(jù)庫；（6）具有強大的標準接口；（7）統(tǒng)一腳本語言；（8）開放API編程接口可以訪問WinCC的模塊；（9）通過向導進行簡易的在線組態(tài)；（10）選擇組態(tài)軟件的語言；（11）提供所有主要PLC系統(tǒng)的通信通道；（12）具有與基于PC的控制器的SIMATICWinCC的緊密接口；（13）是全集成自動化T.I.A的部件；（14）作為SIMATICPCS7過程控制系統(tǒng)中的操作員站；（15）可集成到MES和ERP中；5.1.2WinCC功能一覽（1）WinCC瀏覽器：快速訪問所有工程數(shù)據(jù)和全局設定的中心項目管理器。（2）圖形編輯器：通過使用全部圖形對象，能自由進行可視化組態(tài)和操作，能方便地使用所有屬性的動態(tài)結構。（3）報表編輯：自由選擇布局格式的報告系統(tǒng)，可按時間或時間記錄信息，進行動作、歸檔，把當前數(shù)據(jù)的文件作為擁護報告或項目文件。（4）用戶管理器：用戶及其訪問權限的管理工具。（5）通信通道：連接范圍廣泛的不同控制器。（6）標準接口：與其他Windows應用程序的開放集成。（7）編程接口：具有單獨訪問WinCC(C-API)數(shù)據(jù)和功能的接口，可集成到特定的用戶程序中。5.1.3SCADA系統(tǒng)的基礎功能WinCC可以通過專用選件構成不同的SCADA系統(tǒng)。（1）單用戶系統(tǒng)：是基于單機系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，自動化層采用點對點連接，通過過程總線和LAN聯(lián)接，能通過基于Windows的網(wǎng)絡連接辦公系統(tǒng)。（2）多用戶系統(tǒng)：允許多個用戶控制相同的控制系統(tǒng)，每個用戶都可以看到其他用戶的動作。他采用客戶—服務器結構，最多允許16個客戶機連接到一個服務器。5.2WinCC組態(tài)5.2.1創(chuàng)建WinCC項目（1）啟動WinCCWinCC可以運行在Windows2000或WindowsNT下單擊Windows桌面的“開始”按扭通過“SIMATIC”→“WinCC”→“Windows→ContralCenter”啟動WinCC。（2）創(chuàng)建一個WinCC新項目第一次打開WinCC新項目時候，將出項對話框，有3個選項，如圖默認為選擇但用戶項目，單擊“確定”按扭。在彈出的對話框中定義新項目的名稱和儲存路徑后，進入WinCC資源管理器。（3）添加PLC應用程序①右擊WinCC資源管理器的左邊子穿口中的“變量管理器”。②在彈出的菜單中，單擊“添加新的驅動程序”選項。③在“添加新的驅動程序”對話框中，選擇“SIMATICS7協(xié)議集”，選擇的驅動程序將出現(xiàn)在變量管理器的下面。④創(chuàng)建一個新的連接，單擊顯示程序前方的圖標，將顯示所有的可以同的通道單元。⑤右擊通道單元MPI。⑥在彈出的菜單中，單擊“新建驅動程序連接”選項。在輸入新建的名稱，如：SPS。⑦單擊“確定按鈕”，完成性建的PLC應用程序的連接。（4）變量在WinCC中，用變量來表示真實值，如灌水的水位，或者表示在WinCC中用來計算或模擬的內部值。過程變量位于PLC或類似于驅動器的存儲器中。內部變量位于WinCC內，提供于PLC相同的功能存儲單元，可以在計算中修改內部變量。①新建變量為建立和連接變量，首先通過雙擊“變量管理器”的方式打開MPI到SPS。右擊“內部變量”選項，在彈出的菜單中，單擊“新建變量”選項，②設置變量屬性在變量的對話框中，變量名取為“Tanklevel”。在數(shù)據(jù)類型的列表中，選擇“無符號16位數(shù)”。單擊“確定”按扭。結束變量的設置過程。③指定在PLC中的地址在“變量屬性”對話框中，單擊“選擇”按扭，打開“地址屬性”對話框。從變量的數(shù)據(jù)列表框中，選擇數(shù)據(jù)區(qū)域“位存儲器”。檢查地址內型是否為“字”，設置MW“0”。（5）編輯過程畫面①創(chuàng)建過程畫面在WinCC資源管理器中，右擊“畫面編輯器”。在彈出菜單中，單擊“新建畫面”選項。選擇新建畫面。默認畫面名稱為“Newpdl.pdl”，顯示在WinCC資源管理器的右邊的窗口中。②可以用兩中方法打開畫面：在WinCC資源管理器右邊的子窗口中，雙擊“SWMPL.PDL”，打開畫面編輯器。在WinCC資源管理器右邊的子窗口中，由右擊SWMPL。PDL，在彈出的菜單中選項中=選擇“打開畫面”選項。在打開的畫面編輯器中編輯自己想編輯的圖畫。（5）激活項目單擊WinCC資源管理器“文件”菜單中“運行系統(tǒng)”，也可以單擊WinCC資源管理器的工具欄中的“激活”按鈕。經(jīng)過一段時間裝載后，將出現(xiàn)“WinCC運行系統(tǒng)”畫面。5.3PLC控制舞臺燈系統(tǒng)的WinCC激活畫面圖形說明：啟動按鈕停止按鈕第一步：激活后，按下啟動按鈕，1號燈亮，音響響起，如圖5-1所示：圖5-1舞臺燈啟動圖第二步：2、6、7、15號燈亮，如圖5-2所示：圖5-2第一排燈亮圖第三步：3、5、8、14號燈亮，如圖5-3所示：圖5-3一、二排燈亮圖第四步：4、9、13號燈亮，如圖5-4所示：圖5-4一、二、三排燈亮圖第五步：10、11、12號燈亮，如圖5-5所示：圖5-5舞臺燈全亮圖第六步：除1號燈外14盞燈全滅，如圖5-6所示：圖5-6燈滅圖第七步：2、3、4、5、6號燈亮，如圖5-7所示：圖5-7第一圈燈亮圖第八步：7、8、9、10、11、12、13、14、15號燈亮，如圖5-8所示：圖5-8舞臺燈全亮圖第九步：除1號燈外14盞燈全滅，如圖5-9所示：圖5-9舞臺燈全滅圖第十步：除1號燈外14盞燈全閃爍5秒，1次/秒。（無法截取WinCC畫面）第十一步：循環(huán)第二步到第十步。（無法截取WinCC畫面）附錄總結本人選取了基于PLC舞臺燈控制系統(tǒng)的設計的畢業(yè)設計選題。通過這次設計實踐，我學會了PLC的基本編程方法，對PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在對理論的運用中，提高了我們的工程素質，在沒有做實踐設計以前，我們對知道的撐握都是思想上的，對一些細節(jié)不加重視，當我們把自己想出來的程序與到PLC中的時候，問題出現(xiàn)了，不是不能運行，就是運行的結果和要求的結果不相符合。能過解決一個個在調試中出現(xiàn)的問題，我們對PLC的理解得到加強，看到了實踐與理論的差距。通過合作，我的合作意識得到加強。在設計的過程中，我與同組同學們進行了分工與合作，每個人互責一定的部分，同時在一定的階段共同討論，以解決分工中個人不能解決的問題，在交流中大家積極發(fā)言，和提出意見，同時我們還向別的同學請教。本次畢業(yè)設計