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WINCC监控系统软件设计

WINCC监控系统软件设计

一、WINCC监控系统软件简介

WINCC是SIMATIC PCS 7过程控制系统及其它西门子控制系统中的人机界面组件。从面市伊始,用户就对SIMATIC WINCC(Windows Control center)印象深刻。一方面,是其高水平的创新,它使用户在早期就认识到即将到来的发展趋势并予以实现;另一方面,是其基于标准的长期产品策略,可确保用户的投资利益。SIMATIC WINCC是第一个使用最新的32位技术的过程监视系统,具有良好的开放性和灵活性,集生产自动化和过程自动化于一体,实现了相互之间的整合,并大量应用和各种工业领域中,包括:汽车工业、化工和制药行业、印刷行业、能源供应和分配、贸易和服务行业、塑料和橡胶行业、机械和设备成套工程、金属加工业、食品、饮料和烟草行业、造纸和纸品加工、钢铁行业、运输行业、水处理和污水净化。

二、通过PC Access建立WINCC与S7-200的连接

2.1PC Access 简介

2.1.1PC Access支持的通信

PPI(通过 PC/PPI cable (RS232/USB),PC Adapter 电缆(USB),CP 卡)MPI(通过 CP 卡)

PROFIBUS-DP(通过 CP 卡)

S7 协议(以太网,通过 CP243-1 或 cp243-1 IT 模块)

Modem(内部的或外部的,使用 TAPI 驱动器,调制解调器模块 EM241)2.1.2 PC Access 主要的硬件连接

通过 PC/PPI 电缆(USB 接口)或 PC Adapter 电缆(USB 接口)连接 PC 机上的USB 口和 S7-200

通过 PC/PPI 电缆(RS-232/PPI 电缆)连接 PC 机上的串行 COM 口和

S7-200 通过西门子通信处理器(CP)卡和 MPI 电缆连接 S7-200 通过 PC 机上安装的调制解调器(Modem)连接 S7-200 上的 EM241 模块通过以太网连接 S7-200 上的 CP243-1 或 CP243-1 IT 模块

2.2建立通讯组态

2.2.1 PC Access 与 S7-200 的通讯组态

PC Access 可以通过 PC/PPI 电缆用 PPI 协议与 S7-200 通信。

2.2.1.1设置通信方式

在PC Access界面用鼠标右键点击MicroWin访问点,进入Set PG/PC Interface对话框如图:

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接口选择 PC/PPI cable(PPI),如图:

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2.2.1.2设置 PLC 的名称和网络地址

在PC Access界面用鼠标右键点击MicroWin访问点,新建PLC站,用鼠标右键点击 PLC 进入 Properties(属性),如图:

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设置 PLC 名称及网络地址,如图:

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用鼠标右键点击 PLC 进入新,新建文件夹后新建变量,如图:

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2.2.1.3测试

全部变量建立完毕,将变量拖到测试客户机窗口,如图:

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点击测试按钮,如图:

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质量为好,表示通讯成功。设置好之后保存名称为PLC+A3000。

2.2.2 PC Access 与WINCC的通讯组态

2.2.2.1添加OPC驱动程序

打开WINCC程序管理器,鼠标右键点击变量管理接点,选择添加新的驱动程序,如图:

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在弹出的对话框中,添加OPC.chn通讯驱动程序,如图:

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2.2.2.2添加OPC变量

在WINCC程序管理器中,鼠标点击已添加的OPC.chn通讯驱动程序,在OPC Groups接点处鼠标右键点击系统参数,如图:

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进入OPC条目管理,如图:

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选择local下的S7200 OPC server

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选择了S7200 OPC server之后,单击浏览服务器,弹出过滤标准对话框,如图:

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单击下一步,可以浏览opc server 即PC Access的变量,在左侧框内,将所有接点依次点开,则右侧框内可显示变量,如图:

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选择所有变量,单击添加条目,在弹出的“当前的项目不包括可以添加所选变量的逻辑连接!要创建合适的连接吗?”窗口中单击“是”,如图:

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弹出“新连接”窗口,为新连接输入名称:S7200_OPCServer后单击“确定”,如图:

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弹出“添加变量”窗口,在下方框中选中S7200_OPCServer后单击“完成”按钮,如图:

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这样就将选中的变量添加到连接中,即WINCC中有了OPCServer的变量,如图:

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三、设计图形界面(一)工艺流程画面

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(二)监控测试画面

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(三)图形变量连接

在建立好的图形界面上的输入输出控件上,单击鼠标右键,选择“属性”,如图:

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在弹出的对象属性对话框中,选择输入/输出域接点中的输出/输入项,在右侧框中的输出值动态单击鼠标右键选择“变量”,如图:

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在弹出的变量对话框中,选择相应的变量,点击“确定”后,即建立了图形界面与变量的连接,如图:

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(四)图形界面运行

保存图形编辑器名为PLC+A3000后,点击运行按钮,WINCC激活后,显示运行

界面,如图:

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四、设计中实现的功能

本设计主要用来进行下水箱液位控制系统的过程监控画面,在WINCC中可以通过检测数据,直接观察到锅炉内温度、中水箱液位、下水箱液位、涡轮流量计流量、电磁流量计流量五个检测量。同时可以进行PID参数的整定,给定设定值。还可以进行手自动切换,当开关为“1”时为自动,开关为“0”是为手动,手动时可以通过调节滑块改变值。另外通过下水箱液位过程监视画面,可以直观的看到水箱中红色的液位变化。

五、设计过程中遇到的问题

(一)解决图形界面中输出数据问题

在初次设计中,图形界面中显示数据为整数,并不显示小数点后数据,然而监控界面要求对数据监控精确。经过排查问题原因,最终发现在WINCC变量设置时,不能显示小数点的数据类型设置为了有符号32位数,将其改为32位浮点数IEEE 754后,显示正常。

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(二)解决了电磁流量计和涡轮流量计中数据显示问题

在运行监控界面时,电磁流量计和涡轮流量计有时示数值,而显示******,经过排查问题原因,发现输出域属性中的输出/输入接点下的输出格式为9.999,更改其上限值为99999.999,两个流量计正常开始显示流量。

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