【文章內(nèi)容簡介】 步驟：打開WinCC flexible軟件，起始畫面出現(xiàn)項目向?qū)Чぞ呖驁D。單擊“使用項目向?qū)?chuàng)建一個新項目”按鈕，彈出“選擇項目類型選項”。單擊“小型項目”按鈕，進入“設備選擇”對話框。選擇 HMI 設備和 PLC。單擊“下一步”以應用“畫面模板”頁面上提供的標準設置。單擊“下一步”以應用“庫”頁面上提供的標準設置。然后輸入有關項目的信息單擊“完成”按鈕，確認新建的工程，完成新建工程的操作。 新建項目向?qū)?選擇項目類型向?qū)?設備選擇向?qū)?項目向?qū)л斎腠椖坑嘘P信息圖二．創(chuàng)建用戶定義的變量 在工程瀏覽器中左邊的目錄樹中點擊“通訊變量添加變量”圖標，右側的內(nèi)容顯示區(qū)會顯示當前工程中定義的變量。雙擊內(nèi)容顯示區(qū)最下面的“新建”圖標，彈出“定義變量”。 可以用鼠標單擊選項卡頂部的屬性標簽，選中某一選項卡，定義相應的屬性。需要使用下列對象來組態(tài)填充量顯示：l 儲存填充量的變量l 以數(shù)字形式顯示填充量的輸出域l 以圖形方式顯示填充量的棒圖l 用于設定標簽的文本域 定義變量窗口一 變量定義窗口二名稱數(shù)據(jù)類型地址報警燈bool內(nèi)部變量棚燈bool內(nèi)部變量霧燈bool內(nèi)部變量信號燈bool內(nèi)部變量外設欄桿bool內(nèi)部變量外設攝像bool內(nèi)部變量攝像機bool內(nèi)部變量外設電機bool內(nèi)部變量稱重模塊int內(nèi)部變量攝像機int內(nèi)部變量電動機int內(nèi)部變量車輛統(tǒng)計int內(nèi)部變量應繳費用int內(nèi)部變量欄桿落int內(nèi)部變量費額顯示屏int內(nèi)部變量大車過int內(nèi)部變量外設稱重int內(nèi)部變量小車過int內(nèi)部變量中車過int內(nèi)部變量收費統(tǒng)計int內(nèi)部變量 觸摸屏的變量表 組態(tài)畫面的變量表三． 車輛經(jīng)過畫面組態(tài)設計通過用組態(tài)軟件實現(xiàn)車道控制機的純軟件仿真監(jiān)控系統(tǒng)，介紹用組態(tài)軟件實現(xiàn)被控對象的仿真方法，利用組態(tài)軟件的命令語言編寫用戶程序的方法。所謂的純軟件仿真，是指不用硬件(PLC)和PLC的用戶程序?qū)崿F(xiàn)對虛擬車道的控制，而是用組態(tài)軟件的命令語言編寫的用戶程序來實現(xiàn)對虛擬車道的控制。 車輛通過流程圖在初始化程序中，對車道控制機的外部設備的初始狀態(tài)進行設置。有車輛檢測器傳來的信號時車道控制機開始工作。欄桿默認處于落下位置，小車駛入車道收費站內(nèi)停下。接收車型判斷，收費判斷。信號燈此時處于紅燈狀態(tài)。小車完成收費，欄桿抬起，信號燈轉(zhuǎn)變?yōu)榫G色，車輛通過收費站。一次收費完成。在此狀態(tài)中，操作員可手動控制棚燈、霧燈及報警燈的開閉。 1．初始化設計在定義各設備起始值時，即按照系統(tǒng)默認值設定。初始化組態(tài)畫面時，首先將組態(tài)設計整體結構勾畫好。根據(jù)組態(tài)軟件項目向?qū)У妮o助。在組態(tài)畫面中，首先設置起始畫面。起始畫面為整個系統(tǒng)的開始，每次打開系統(tǒng)將出現(xiàn)該畫面。因此為提供一個友好的界面，本設計將起始畫面設定為不提供具體控制功能的歡迎畫面。從起始畫面可切換到所有其他畫面，并且每個分畫面都可以一步返回起始畫面。 組態(tài)畫面結構樹形圖 起始歡迎畫面（Start Screen）2． 組態(tài)畫面靜態(tài)、動態(tài)設計 在起始畫面下，分兩個部分。運行演示組畫面和系統(tǒng)組畫面。運行演示畫面主要為系統(tǒng)綜合組態(tài)畫面。包括車道控制機系統(tǒng)的所有內(nèi)部外部設備的演示和虛擬運行畫面。運行畫面可以顯示現(xiàn)場設備工作狀態(tài)，對現(xiàn)場設備進行控制。系統(tǒng)由上位控制和下位控制兩種運行方式，有控制面板上的選擇開關設置。當運行方式為上位控制時，可以通過畫面中的按鈕啟動和停止設備運行。在車輛通過畫面組態(tài)設計中，演示了汽車進站前，欄桿落下。汽車進站，繳費完畢后欄桿抬起，車輛通過的動畫。靜態(tài)的設備包括電動機，攝像機，報警燈，以及排隊等待車輛。組態(tài)畫面動態(tài)設計方法：首先從庫中找出汽車圖形，將汽車圖形的屬性中動畫水平移動啟動打鉤，將其水平移動動畫激活。同時設置其變量，新建變量_1為關聯(lián)變量。變量一默認為int類型變量。在此基礎上，選擇非默認系統(tǒng)按鈕，將其設置為控制汽車通過按鈕，打開其屬性窗口。設置該按鈕事件中，單擊事件的函數(shù)為—編輯位。在編輯位函數(shù)中，選擇反轉(zhuǎn)指定變量值選項（InvertBitInTag）。此項功能為，反轉(zhuǎn)指定的變量，1改為0,0改為1。通過這項設置，該按鈕即可控制汽車通過的動畫，并且能夠反復操作其通過演示。由此，、。 將小車設置水平動畫建立變量 設置通過按鈕為編輯位 車輛等待進入車道收費島 車輛駛入收費島 車輛駛出收費島 車輛收費仿真一．車輛型號判斷功能我國高速公路常用的收費標準有兩種。分別是按車型收費和按車重收費。車輛在不超重的情況下，按車型收費。超過標準車重的車輛，將繳納超重部分按重量計算附加費用。費用共分為入口費和里程費。、。本文以滬杭甬高速公路收費標準為參考設計組態(tài)虛擬收費數(shù)額。車輛型號的區(qū)分在滬杭甬高速公路收費標準中可以得到。具體分為大客車，小客車，中客車，特貨，特種車輛等。在此基礎上，各車型所限車重已在該標準中明確劃分。 載貨汽車計重收費標準 裝載情況與收費標準 合法裝載小于5噸（含）公里計費。5噸至15噸（含）公里公里計費。15噸至30噸（含）公里計費。大于30噸，按30噸計費 超限車輛 超限量小于10%按照合法裝載車輛的基本費率計。超限30%以內(nèi)（含30%）。超限10%公里，其余部分按“超限量小于10%”收費標準計。超限30%－50%（含50%）以內(nèi) 合法裝載部分和超限30％以內(nèi)（含）部分，按“超限30%以內(nèi)（含30%）” 收費標準計，公里2計。超限50%－100%（含100%）合法裝載部分和超限30％以內(nèi)（含）部分，按“超限30%以內(nèi)（含30%）” 收費標準計，公里3計。超限100%以上 合法裝載部分和超限30％以內(nèi)（含）部分，按“超限30%以內(nèi)（含30%）”收費標準計，公里4計車型判斷組態(tài)畫面所要求達到的功能為，可通過車道控制機操作員鍵盤選擇預設的車型種類，種類必須概括所有車型種類。并在該鍵盤功能中實現(xiàn)車型與金額的關聯(lián)。簡而言之，即選擇某一車型，應自動輸出所需繳納的車輛通過費用。二．車型判斷畫面組態(tài)設計本組態(tài)設計安排了上述車型四種，分別為5t、15t、30t、大于30t。并虛擬演示合法裝載和超限30%的兩種情況。共八種計算。此外設置了特種車輛不收費通道。在應收費用的計算上，運用上述公式 合法裝載：應收費用=單價*車重*公里數(shù) 并為演示便利，設公里數(shù)為100公里。下同。超限裝載：應收費用=單價*（車重限制車重*）* + 單價*限制車重**公里數(shù) 即： 合法裝載 應收費用= *車重*100 =9*車重 （元） 超限裝載 應收費用= *車重 *限制車重 （元）函數(shù)InverseLinearScaling的應用 使用線性函數(shù)X = (Y b) / a，將通過給定變量Y的值計算得出的數(shù)值賦給變量X。變量X和Y不能相同。與此函數(shù)相反的系統(tǒng)函數(shù)是“LinearScaling”。在車輛費額統(tǒng)計的計算中，可以用函數(shù)InverseLinearScaling進行計算。方法是，將虛擬稱重所得車重變量設為函數(shù)中的已知變量，通過前述計算公式，得到應收費用數(shù)額，將應收費用數(shù)額關聯(lián)事件至應收費用變量輸入/輸出域中。并且將應收費用的輸入/輸出域中所得的結果數(shù)，同樣關聯(lián)事件到費額顯示屏的輸入/輸出域中。通過這一系列的方法，即組態(tài)了整套車型判斷，計價，費額顯示的全過程。 通過轉(zhuǎn)化后計算公式為 合法裝載 X = (Y 0)/ （元）； 超限裝載 X =(*限重)/（元） 、。 車型判斷圖 改變稱重值計算費用圖三．組態(tài)虛擬費額顯示器。由于軟件等各方面的限制，仿真費額顯示系統(tǒng)只能實現(xiàn)實際費額顯示屏的部分基本功能。即顯示應收費用數(shù)額。在費額顯示組態(tài)中，首先將變量費額顯示定義為輸入/輸出域變量，int類型。并將應收費用事件激活SetValue函數(shù)設置為 重置費額顯示器變量數(shù)值。由此，費額顯示屏即能實時反映應收費用數(shù)額。 外部設備仿真 一．組態(tài)虛擬欄桿起落虛擬欄桿在車輛駛入島中和收費結束離開收費島時活動，可由PLC程序控制，也可由操作員鍵盤控制。將欄桿的事件變量設置為bool類型變量“欄桿落”。將“欄桿起落”按鈕的單擊事件函數(shù)設置為InvertBitInTag函數(shù)，將函數(shù)變量設置為欄桿落。在組態(tài)畫面上畫兩個欄桿，分別處于起、落狀態(tài)。將他們的屬性設置中，可見性一欄設置成為：由變量“欄桿落”控制的彼此交錯隱藏或可見。通過此設置，畫面中欄桿的起落將由按鈕“欄桿起落”控制。 欄桿變量的設置畫面2． 組態(tài)虛擬攝像機撲捉畫面在組態(tài)畫面動畫設計中，虛擬設置攝像機，攝像機將以閃爍的方式表示其正在工作，不工作時隱藏。攝像機工作周期開始于欄桿落下，結束于欄桿升起。因此將按鈕“欄桿起落”的單擊事件函數(shù)2設置為InvertBit函數(shù)，其函數(shù)對象即為控制攝像機活動的變量“攝像機”。將攝像機的閃爍設置為“標準”，將其可見性設置為由“欄桿落”變量控制的可見。、按鈕“欄桿起落”。 攝像機變量的函數(shù)設置畫面3． 組態(tài)虛擬信號燈閃爍信號燈的閃爍工作周期和攝像機相同，即欄桿起，亮綠燈；欄桿落，亮紅燈。因此，只需將信號燈的變量設置到按鈕“欄桿起落”的事件“按下”的函數(shù)值InvertBit中，即可用該按鈕的按下事件控制信號燈的轉(zhuǎn)換。（InvertBit函數(shù)為系統(tǒng)函數(shù)，其功能為反轉(zhuǎn)變量的值，且變量值須為bool型）。 信號燈變量的函數(shù)設置畫面4． 組態(tài)虛擬棚燈、霧燈照明棚燈與霧燈的照明系統(tǒng)模擬，是用兩個按鈕分別控制。按鈕為：“棚燈”“霧燈”。在虛擬棚燈、霧燈運行時，可通過操作面板直接控制兩燈開關，與其他信號無關。 棚燈、霧燈組態(tài)設置畫面5． 外部設備組態(tài)畫面運行 外部設備組態(tài)畫面 車輛計數(shù)及費用統(tǒng)計仿真在線圈檢測器的工作中，車輛計數(shù)是一個重要的工作，本文在組態(tài)畫面中模擬線圈檢測器工作，但是由于軟件限制，線圈檢測器功能無法實現(xiàn)，因此利用相關變量的轉(zhuǎn)換來控制車輛計數(shù)變量的計數(shù)，車輛計數(shù)變量是一個int類型的輸入/輸出域。變量名為“車輛計數(shù)”。該計數(shù)功能將使用到WinCC flexible中函數(shù)IncreaseValue，其作用是對指定變量增加指定數(shù)值，完成數(shù)據(jù)的疊加。而費用統(tǒng)計的疊加，原理相同，即每次費用收訖之后，將該次收費數(shù)額疊加至收費統(tǒng)計變量輸入/輸出域中，完成費用統(tǒng)計。一．車輛計數(shù)組態(tài)畫面 車輛計數(shù)的變量設置畫面 車輛計數(shù)仿真畫面二．收費統(tǒng)計組態(tài)畫面 收費統(tǒng)計變量設置畫面 收費統(tǒng)計組態(tài)仿真畫面一 收費統(tǒng)計組態(tài)仿真畫面二 收費統(tǒng)計組態(tài)仿真畫面三 設置所用計數(shù)清零按鈕：“計數(shù)清零”。使用SetValue函數(shù)，對指定函數(shù)值進行賦值，賦零值即可將統(tǒng)計數(shù)據(jù)清零。 統(tǒng)計清零變量設置 統(tǒng)計清零組態(tài)演示一 統(tǒng)計清零組態(tài)演示二 報警仿真報警是用來指示控制系統(tǒng)中出現(xiàn)的事件或操作狀態(tài)?？梢杂脠缶畔ο到y(tǒng)進行診斷。報警事件可以在HMI設備上顯示、或者輸出到打印機。也可以將報警事件保存在報警記錄中，記錄的報警事件可以在HMI設備上顯示，或者以報表形式打印輸出。 報警的分類1． 自定義報警自定義報警是用戶組態(tài)的報警，用來在HMI設備上顯示過程狀態(tài)，或者測量和報告從PLC接收到的過程數(shù)據(jù)。根據(jù)信號的類型，自定義報警可分為以下兩種：1）離散量報警：離散量（開關量）對應于二進制數(shù)的一位，離散量的兩種相反的狀態(tài)可以用二進制數(shù)的0/1狀態(tài)來表示。例如：發(fā)電機斷路器的接通與斷開、各種故障信號的出現(xiàn)和消失，都可以用來觸發(fā)離散量報警。2）模擬量報警：模擬量的值（例如：溫度值）超出上限或下限時，將觸發(fā)模擬量報警。根據(jù)報警的種類，自定義報警可分為以下三種：1)錯誤：用于離散量和模擬量報警，指示緊急的或危險的操作和過程狀態(tài)，這類報警必須確認。2）診斷時間：用于離散量和模擬量報警，指示常規(guī)操作狀態(tài)、過程狀態(tài)和過程順序，這類報警不需要確認。3）警告：用于離散量和模擬量報警，指示不是太緊急的或危險的操作的過程狀態(tài)，這類報警不需要確認。2． 系統(tǒng)報警系統(tǒng)報警用來顯示HMI設備或PLC中特定的系統(tǒng)狀態(tài)，系統(tǒng)報警是這些設備中預定義的。自定義報警和系統(tǒng)報警都可以由HMI設備或PLC來處罰，在HMI設備上顯示。系統(tǒng)報警向操作員提供HMI設備和PLC的操作狀態(tài)，系統(tǒng)報警的內(nèi)容可能包括從注意事項到嚴重錯誤。如果在某臺設備中或兩臺設備之間的通信出現(xiàn)了某種問題或錯誤，HMI設備或PLC將觸發(fā)系統(tǒng)報警。系統(tǒng)報警由編號和報警文本組成，報警文本中可能包含更準確說明報警原因的內(nèi)部系統(tǒng)變量，只能組態(tài)系統(tǒng)報警的某些特性的屬性。有兩種類型的系統(tǒng)報警：1）HMI設備觸發(fā)的系統(tǒng)報警：如果出現(xiàn)某種內(nèi)部狀態(tài)，或者與PLC通信時出現(xiàn)錯誤，由HMI設備觸發(fā)HMI報警系統(tǒng)。2）PLC觸發(fā)的系統(tǒng)報警：這類系統(tǒng)報警由PLC觸發(fā)，不能再WinCC flexible 中組態(tài)。 報警的組成1． 報警文本報警文本包含了對報警的描述?？墒褂孟嚓PHMI設備所支持的字符格式來逐個字符地處理報警文本的格式。操作員注釋可包含多個輸出域，用于變量或文本列表的當前值。報警緩沖區(qū)中保留報警狀態(tài)改變時的瞬時值。2． 編號報警編號報警用于識別報警。每個報警編號在下列類型中的報警中都是唯一的：1) 離散量報警；2) 模擬量報警；3) HMI系統(tǒng)報警4) 來自PLC的CPU內(nèi)的報警。3． 報警