【文章內容簡介】 常運行。來帶動氣泵和氣鎬運作[11]。為礦山的作業(yè)提供了方便。下面簡單介紹一下S7的編程。首先在PLC程序中都有OB100對初始數據進行初始化，它的作用是啟動系統(tǒng)的時候一次值。給報警限定值賦值。如圖34所示。圖34 初始化然后將模擬量信號采集經過FC105轉換為數字量存入DB塊中，FC105是將027648模擬量轉換成你所要求的數字量即采集來的現場數據，再將DB塊中的數字量與限定模擬量值比較進行報警及停機判斷。如圖35所示。圖35 模擬量轉換其次控制變頻器啟動電機，來啟動空壓機，實時監(jiān)空壓機的各個數據參數，進行報警和停機。最后是PID控制：在實際的工程應用中，應用最為廣泛的調節(jié)器控制規(guī)律為比例、積分、微分控制，簡稱PID控制，又稱PID調節(jié)。PID控制器問世至今已有近70年歷史，它以其結構簡單、穩(wěn)定性好、工作可靠、調整方便而成為工業(yè)控制的主要技術之一。當被控對象的結構和參數不能完全掌握，或得不到精確的數學模型時，控制理論的其它技術難以采用時，系統(tǒng)控制器的結構和參數必須依靠經驗和現場調試來確定，這時應用PID控制技術最為方便。即當我們不完全了解一個系統(tǒng)和被控對象﹐或不能通過有效的測量手段來獲得系統(tǒng)參數時，最適合用PID控制技術。通過PID控制對礦山的用水庫中的液位進行控制，能保真礦山的居民正常的用水和工業(yè)用水。圖36 PID控制圖第4章 礦山壓縮機控制系統(tǒng)監(jiān)控界面的設計 WinCC對本設計的意義WinCC運行于個人計算機環(huán)境，可以與多種自動化設備及控制軟件集成，具有豐富的設置項目、可視窗口和菜單選項，使用方式靈活，功能齊全[12]。用戶在其友好的界面下進行組態(tài)、編程和數據管理，可形成所需的操作畫面、監(jiān)視畫面、控制畫面、報警畫面、實時趨勢曲線、歷史趨勢曲線和打印報表等。它為操作者提供了圖文并茂、形象直觀的操作環(huán)境，不僅縮短了軟件設計周期，而且提高了工作效率。 WinCC最引人注目之處還是其廣泛的應用范圍。獨立于工藝技術和行業(yè)的基本系統(tǒng)設計，模塊化的結構，以及靈活的擴展方式。使其不但可以用于機械工程中的單用戶應用，而且還可以用于復雜的多用戶解決方案，甚至是工業(yè)技術中包含有幾個服務器和客戶機的分布式系統(tǒng)[13]。WinCC對本課題的意義：1．多任務：這意味著我們在一臺計算機上除了監(jiān)控壓縮機外，還可以執(zhí)行其他應用項目。2．多處理平臺：WindowsNT可在一個平臺上支持2到32個處理器，同時，WinCC支持均衡的多處理系統(tǒng)[14]。也就是說我們可以用兩臺或者兩臺以上的計算機同時監(jiān)控軸流壓縮機。當其中一臺出現故障時，另外一臺計算機仍然可以繼續(xù)監(jiān)控壓縮機，從而不影響壓縮機的正常運行。3．使工業(yè)應用更加安全：WindowsNT是模塊化的操作系統(tǒng)，它允許用戶關掉某些應用而不影響其它應用。這保證了壓縮機檢測系統(tǒng)運行的獨立性[15]。4．開放體系：Windows支持公共接口：ODBC、OPC、DDE、ActiveX、OCX和SQL。這意味著我們可以根據需要隨時擴展和升級軸流壓縮機防喘振控制系統(tǒng)[16]。5．強大的API（應用編程接口）：WinCC可以通過腳本語言直接采用Windows中提供的強大的Win32API。這使我們在設計項目的時候又多了一條解決問題的途徑。6．硬件實用性：Windows允許在用戶的應用中使用大多數打印機、多條碼裝置、PC照相機等現貨硬件和其他帶有Windows驅動程序的現貨設備。這增強了監(jiān)控系統(tǒng)的附加功能，如：現場打印報表[17] [18]。 WinCC資源管理器的組成與相應功能WinCC基本系統(tǒng)是很多應用程序的核心，它主要包含以下幾部件如圖41所示：圖41 WinCC功能畫面1．變量管理器定義和存放內外部變量；通過各種協(xié)議集和系統(tǒng)或者外部PLC建立連接。2．圖形編輯器是一種用于創(chuàng)建過程畫面并使其動態(tài)化的編輯器。它可以用包含在對象和樣式選項板中的眾多圖形對象來創(chuàng)建復雜的過程畫面。也可以通過動作編程將動態(tài)添加到單個圖形對象上[19]。向導提供了自動生成的動態(tài)支持并將他們連接到對象，也可以在庫中存儲自己的圖形對象。3．報警記錄（信息系統(tǒng)）負責消息的采集和歸檔，包括過程、預加工、表達式、確認及歸檔等消息的采集功能?？梢匀我獾剡x擇消息塊、消息級別、消息類型、消息顯示以及報表。系統(tǒng)向導和組態(tài)對話框在組態(tài)期間提供相應的支持，為了在運行中顯示消息，可以使用包含在圖形編輯器的對象選項板中的報警控件。4．變量記錄（歸檔及趨勢）被用來采集、處理和歸檔工業(yè)現場的過程數據?？梢宰杂傻倪x擇歸檔、采集和歸檔定時器的數據格式?？梢酝ㄟ^WinCC在趨勢和表格控件顯示過程值，并分別在趨勢和表格形式下顯示。 創(chuàng)建礦山空氣壓縮機控制系統(tǒng)監(jiān)控項目 創(chuàng)建步驟1．啟動WinCC，單擊“開始”SIMATICWinCCWinCC SP3 ASIA菜單項。2．資源管理器運行后，單擊菜單中的“文件”，選擇“新建”，彈出一個WinCC“資源管理器”對話框。3．在對話框中選擇“單用戶項目”，單擊“確定”，彈出第二個對話框，如圖42所示輸入項目名稱，選擇保存路徑，單擊創(chuàng)建即可。圖42 新建用戶 相關設置如果希望對過程進行監(jiān)控，則必須激活與外部可變成控制器機器控制器的通訊。激活項目時，將裝載運行系統(tǒng)所需要的附加程序模塊。右擊右邊窗口的計算機圖標，單擊“屬性”，彈出一個“計算機屬性”對話框，在這個對話框里，有“常規(guī)”，“啟動”，“參數”，“圖形運行系統(tǒng)”，“運行系統(tǒng)”五個版面。如圖43所示。1．在“常規(guī)”選項卡上，檢查“計算機名稱”輸入框中是否輸入了正確的計算機名稱。此名稱應與Windows的計算機名稱相同。Windows下的計算機名稱可在Windows控制面板中“系統(tǒng)”下的網絡標志（Windows 2000）或者“計算機名稱”（Windows XP）選項卡上找到。但是這種更改必須要WinCC重啟后才能生效。2．在“啟動”選項卡上，可選擇WinCC運行系統(tǒng)的啟動組件，根據項目的要求進行選擇。在缺省狀態(tài)下，將始終啟動并激活圖形運行系統(tǒng)。為獲得更好的性能，如果項目目前沒有使用到某個組件，則不可選擇。3．在“參數”選項卡上，可選擇運行系統(tǒng)的語言和時基。4．在“圖形運行系統(tǒng)”選項卡上，應設置WinCC項目的啟動畫面。這樣，項目啟動時將首先打開所選擇的啟動畫面。在此選項卡上，還可以設置WinCC圖形運行系統(tǒng)的窗口屬性以及其他圖形運行系統(tǒng)的屬性。5．在“運行系統(tǒng)”選項卡上，可設置Visual Basic畫面腳本和全局腳本的調試特性，還可以設置啟用監(jiān)視鍵盤等選項。注意：當啟動WinCC運行系統(tǒng)時，WinCC使用在“計算機屬性”對話框中設置的屬性進行運行，并隨時修改運行系統(tǒng)的這些設置。對運行系統(tǒng)的修改，大部分的設置在重新修改激活后即可生效；部分設置須重新啟動，才能生效。圖43 設置計算機參數 建立邏輯連接 驅動的功能WinCC為了與外部設備（如PLC）進行通訊，必須組臺用于該設備的通道。此通訊驅動程序支持多種網絡協(xié)議和類型，具有良好的開放性和靈活性。無論是單用戶系統(tǒng)，還是冗余多服務器\多用戶系統(tǒng)，WinCC均是較好的選擇。通過ActiveX、OPC、SQL等標準接口，WinCC可以方便地與其他軟件進行通信。通道就是在設備和WinCC之間生成的邏輯借口的驅動器，具有三個功能：1．為使用人員提高組態(tài)物理和邏輯連接參數的方法。2．通過數據管理器在外部設備和WinCC變量之間建立一個在線運行接口。3．為用戶提高一個簡便接口用于外部設備或應用的存儲器結構加入變量標簽并設置地址。 添加SIMATIC S7 Protocol Suite驅動程序的步驟1．在WinCC項目管理器的瀏覽窗口中，右擊“變量管理”。2．從快捷菜單欄中選擇“添加新的驅動程序”，打開“添加新的驅動程序”菜單項，選擇“SIMATIC S7 Protocol ”如圖44所示。圖44 添加S7驅動程序3．建立連接參數：添加完“SIMATIC S7 Protocol ”驅動程序之后，點擊圖標前面的“+”號，就可以看到“MPI”、“PROFIBUS”圖標，單擊“新建驅動程序連接”，會彈出一個連接屬性的對話框，如圖45所示。在名稱欄里輸入“plc1”。還可以單擊旁邊的“屬性”按鈕，彈出一個“連接參數”對話框，在這里可以設置S7的網絡地址：站地址、段ID、機架號、插槽號（如圖46所示）。單擊“確定”之后，資源管理器右邊窗口里將出現一個名稱為“kyj”的握手圖標，這表面和PLC的邏輯連接就建立好了。圖45 新建變量連接圖46 設置卡槽號 建立變量連接變量系統(tǒng)是組態(tài)軟件的重要組成部分，WinCC中的變量類型有In和Out。In和Out是相對于主站來說的，即In表示WinCC從S7300系列PLC入讀數據，Out表示WinCC向S7300系列PLC寫出數據。按照功能又可以分為外部變量、內部變量、系統(tǒng)變量和腳本變量這四種。由外部過程為其提供變量值的變量，稱為外部變量，也稱為過程變量；過程沒有為其提供變量值的變量，稱為內部變量。WinCC還提供了一些預定義的中間變量，稱為系統(tǒng)變量。每個系統(tǒng)變量均有明確的意義，可以提供事項的功能，一般用以表示運行系統(tǒng)的狀態(tài)。1．變量的數據類型數據類型取決于用戶怎樣去使用該變量。WinCC中的變量分為以下數據類型：二進制變量、有符號8位數、無符號8位數、有符號16位數、無符號16位數、有符號32位數，無符號32位數，32位浮點數、64位浮點數、8位字符集文本變量、16位字符集文本變量、結構類型變量、原始數據類型和文本集。8位數占1字節(jié)的存儲空間，16位數占2字節(jié)的存儲空間，依此類推。8位字符集和16位字符集存儲空間都為0255字節(jié)，所不同的是8位字符集用來表示ASCII字符集中的字符串，而16位用來表示Unidode字符集的文本變量。2．創(chuàng)建與編輯變量在WinCC項目管理器