【文章內(nèi)容簡介】 8 頁 共 36 頁 全中文面，中文的在線幫助信息， Windows 的界面風(fēng)格，以及豐富的編程向?qū)?，能使用戶快速進(jìn)入狀態(tài)，得心應(yīng)手 [1]。 西門子 Smart Line 700IE 觸摸屏使用簡介 西門子 Smart Line 700IE 觸摸屏特點(diǎn) 如今，人機(jī)界面已經(jīng)成為大多數(shù)工業(yè)機(jī)械設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)配置，尤其在使用小型機(jī)器和簡單應(yīng)用時，成本成了關(guān)鍵因素。西門子順應(yīng)市場需求推出的全新 SIMATIC 精彩系列面板（ SMART LINE），準(zhǔn)確地提供了人機(jī)界面的標(biāo)準(zhǔn)功能，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，具備高性價比。精彩系列面板采用全新的高分辨率 16:9 寬屏液晶顯 示和先進(jìn)的工業(yè)設(shè)計理念，使設(shè)備操作變得更加輕松快捷，引領(lǐng)人機(jī)界面產(chǎn)品進(jìn)入高分辨率寬屏顯示時代。 1）高分辨率寬屏顯示 800480 dpi 寬屏顯示設(shè)計和傳統(tǒng)屏幕相比具有更大的可視面積，使單個畫面中可以顯示更多的信息，讓操作員具有更舒適的視覺體驗(yàn) ， 高分辨率使得畫面更清晰，畫質(zhì)更細(xì)膩 。 2） LED 背光，節(jié)能降耗 LED 較之 CCFL，背光板厚度降低一半左右，使精彩系列面板更輕巧。同時，操作屏亮度更高，色彩更均勻，表現(xiàn)力更強(qiáng)，可視范圍提高到 140176。 LED 背光可以降低設(shè)備能耗，結(jié)合屏保功能最大 程度地延長操作屏的使用壽命 。 3）強(qiáng)大且豐富的通信能力 PPI 通訊協(xié)議確保精彩系列面板與 S7200 建立高速無縫的連接，和 S7200 PLC 組成完美的小型自動化解決方案 。 集成的 RS 422/485 通訊口使精彩系列面板的通訊更加靈活，可以和市場主流的小型 PLC 建立穩(wěn)定可靠的通訊連接。（三菱 FX 系列；歐姆龍 CP1 系列） 。 當(dāng)采用 PPI 通訊時，通信速率高達(dá) 。 Smart Line 700IE 還支持以太網(wǎng)通信通道：提供一個以太網(wǎng)接口用于工業(yè)以太網(wǎng)連接。 支持 Modicon MODBUS 串行連接。 4）高性能處理器，高速外部總線及 64M DDR 內(nèi)存 高端的 ARM 處理器，主頻達(dá)到 400MHz，使數(shù)據(jù)處理更快，畫面顯示更流暢 。高速的外部總線充分發(fā)揮處理器的強(qiáng)大性能 。 增強(qiáng)的 64M DDR 內(nèi)存使得畫面的切換速度更快 。 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 9 頁 共 36 頁 5） 先進(jìn)的生產(chǎn)失效故障模式分析 潛在的缺陷及故障分析模型貫穿產(chǎn)品從研發(fā)到生產(chǎn)的每個環(huán)節(jié)，最大程度確保產(chǎn)品可靠性 。 成熟的生產(chǎn)流程及完善的質(zhì)量控制體系確保產(chǎn)品質(zhì)量 。 6） 先進(jìn)的工業(yè)設(shè)計理念 獨(dú)特的邊框倒角設(shè)計，讓操作屏的外觀更具流線型，給人以舒適感 。 優(yōu)雅清新的綠色邊框設(shè)計，給人以視覺上的開闊感，緩解操作員的視覺疲勞 。 使用符合 UL 標(biāo)準(zhǔn)的 PC+ABS 合金材料，耐高溫、抗腐蝕，特別適用于工業(yè)現(xiàn)場的應(yīng)用環(huán)境 。 西門子 Smart Line 700IE 觸摸屏的連接 1） Smart Line 700IE 觸摸屏的尺寸 圖 21 Smart 700IE 的尺寸設(shè)計 (mm) 2） 進(jìn)行等電位電路的聯(lián)結(jié) 電位差 ： 在空間上分開的工廠組件之間可能會產(chǎn)生電位差。 這類電位差可導(dǎo)致數(shù)據(jù)電纜上出現(xiàn)高均衡電流，從 而毀壞接口。 如果兩端都采用了電纜屏蔽，并在不同的工廠部件處接地，可能會產(chǎn)生均衡電流。當(dāng)系統(tǒng)連接到其它電源時，電位差可能更明顯 。 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 10 頁 共 36 頁 3）鏈接組態(tài) PC 組態(tài) PC 能夠提供下列功能： 傳送項(xiàng)目；傳送設(shè)備映像；將 HMI 設(shè)備恢復(fù)至工廠默認(rèn)設(shè)置；備份、恢復(fù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)。 鏈接 HMI 設(shè)備到 PC 有幾種方法： （ 1） 通過 PC/PPI 接口將組態(tài) PC 與 Smart Panel 連接 操作步驟： 圖 PC/PPI 電纜連接 （ 2）通過 USC/PPI 電纜進(jìn)行連接 連接步驟： 圖 USB/PPI 連接 a) 關(guān)閉 HMI 設(shè)備。 b) 將 PC/PPI 電纜的 RS485/422 連接器與 HMI 設(shè)備連接。 c) 將 PC/PPI 電纜的 RS232 接頭與組態(tài) PC 連接。 注： 工業(yè)以太網(wǎng)電纜支持熱插拔，因此在插拔電纜時無需 將 HMI 設(shè)備關(guān)閉。 用戶也可以使用附件中 USB/PPI 電纜來代替 PC/PPI 電纜。 a) 把驅(qū)動軟件安裝到 PC 上和進(jìn)行設(shè)置。 b) 把 USB 端連接到電腦。 c) 把串行端口連接到 HMI上。 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 11 頁 共 36 頁 （ 3） 通過以太網(wǎng)接口將組態(tài) PC 與 Smart Panel 連接： 用以太網(wǎng)要注意： 以太網(wǎng)通信的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)安全性必須確?；谝蕴W(wǎng)的通信中的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)安全性。 例如，如果受到有針對性的攻擊而導(dǎo)致過載，則無法保證設(shè)備正常工作。 鏈接步驟： 圖 以太網(wǎng)連接 4） 將 PLC 與 Smart Panel 連接 圖 PLC 與 HMI 連接 a)將工業(yè)以太網(wǎng)電纜的一個連接器 與 HMI 設(shè)備連接。 b) 將工業(yè)以太網(wǎng)電纜的另一個連接 器與組態(tài) PC 連接。 a) 可以通過 RS485/422 端口或以太網(wǎng)接口將 Smart Panel 與下列SIMATIC PLC 互連： ? SIMATIC S7200 和 S7200 CN ? SIMATIC S7200 SMART ? LOGO! 0BA7 b) Smart Panel 可以與下列第三方PLC 連接： ? 三菱 FX 系列 ? 歐姆龍 CP1H、 CP1L、 CP1EN 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 12 頁 共 36 頁 WinCC Flexible 組態(tài)軟件介紹 SMATIC HMI 介紹 在工藝過程日趨復(fù)雜、對機(jī)器和設(shè)備功能的要求不斷增加的環(huán)境中，獲得最大的透明性對操作員來說至關(guān)重要。 人機(jī)界面 (HMI)提供了這種透明性。 HMI 是人 (操作員 )與過程 (機(jī)器 /設(shè)備 )之間的接口。 PLC 就 是控制過程的實(shí)際單元。 因此，在操作員和 WinCC flexible（位于 HMI 設(shè)備端）之間以及 WinCC flexible 和 PLC 之間均存在一個接口。 HMI 系統(tǒng)承擔(dān)下列任務(wù)： 1） 過程可視化 過程顯示在 HMI 設(shè)備上。 HMI 設(shè)備上的畫面可根據(jù)過程變化動態(tài)更新。 這基于過程的變化。 2） 操作員對過程的控制 操作員可以通過 GUI (圖形用戶界面 )來控制過程。 例如，操作員可以預(yù)置控件的參考數(shù)值或者啟動電機(jī)。 3） 顯示報警 過程的臨界狀態(tài)會自動觸發(fā)報警，例如，當(dāng)超出設(shè)定值時。 4） 歸檔過程值和報警 HMI 系統(tǒng)可以記錄報警和過程值。 該功能使您可以記錄過程值序列，并檢索以前的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。 5） 過程值和報警記錄 HMI 系統(tǒng)可以輸出報警和過程值報表。 例如，您可以在某一輪班結(jié)束時打印輸出生產(chǎn)數(shù)據(jù)。 6） 過程和設(shè)備的參數(shù)管理 HMI 系統(tǒng)可以將過程和設(shè)備的參數(shù)存儲在 配方中。 例如，可以一次性將這些參數(shù)從 HMI 設(shè)備下載到 PLC，以便改變產(chǎn)品版本進(jìn)行生產(chǎn) [8]。 WinCC Flexible 的功能和特點(diǎn) WinCC flexible 是用于所有組態(tài)任務(wù)的工程系統(tǒng)。 WinCC flexible 采用模塊化的設(shè)計。隨著版本的逐步升高，所支持的設(shè)備范圍以及 WinCC flexible 的功能都得到了擴(kuò)展。 它具有一些特點(diǎn)： 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 13 頁 共 36 頁 1） 強(qiáng)大的組態(tài)功能， 可組態(tài)基于 Windows CE 的 SIMATIC HMI 設(shè)備、西門子的 C7 (人機(jī)界面與 S7—300 相 結(jié)合的產(chǎn)品 )、乃至 PC機(jī)（需要 WinCC flexible 高級版）。 2） 支持 TIA（西門子的全集成自動化），可以與西門子的 STEP 7 、 和 Scout 集成在一起。 3） 優(yōu)良的開放性和擴(kuò)展性，支持 Visual Basic 腳本功能，集成 ActiveX 控件，從而將人機(jī)界面集成到 TCP／ IP 網(wǎng)絡(luò)。 4） 簡單、高效，易于上手，功能強(qiáng)大，提供智能化的向?qū)Чぞ摺? 5） 圖庫和操作對象豐富，供用戶使用，支持用戶自定義對象。 6） 強(qiáng)大的通信組態(tài)功能，支持多種通信類型 [4]。 WinCC Flexible 與 ProTool 的比較 1） 西門子的人機(jī)界面過去用 ProTool 組態(tài)， SIMATIC WinCC flexible 是 ProTool 組態(tài)軟件的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的系統(tǒng)級組態(tài)軟件，支持多種語言、全球通用。 WinCC flexible 與 ProTool 保持了一致性，綜合了 WinCC 的開放性和可擴(kuò)展性，以及 Protool 的易用性。 2） 它們都可用來組態(tài)西門子的操作面板或 PC 項(xiàng)目（ RunTime）。其中 WinCC Flexible 是 ProTool 的后繼產(chǎn)品。 ProTool 適用于單用戶系統(tǒng)， WinCC flexible 可以滿足各種需求，從單用戶、多用戶到基于網(wǎng)絡(luò)的工廠自動化控制與監(jiān)視。大多數(shù) SIMATlC HMl 產(chǎn)品可以用 ProTool 或 WinCC flexible 組態(tài)，而 20xx年以后的很多新型號面板（比如： OP73/Micro、 OP77A/B、 KTP178Micro、 OP/TP177Micro/A/B 等）不再支持 ProTool 組態(tài)，只能使用 WinCC Flexible 組態(tài)。 3） 用 ProTool 開發(fā)的組態(tài)項(xiàng)目可 通過 WinCC flexible 的移植向?qū)Х浅：啽愕剞D(zhuǎn)換成 WinCC flexible 項(xiàng)目，這也體現(xiàn)了西門子對客戶的勞動成果的高度重視和保護(hù)。 WinCC Flexible 與 WinCC 的比較 1） WinCC Flexible 和 WinCC 都是西門子 HMI 軟件產(chǎn)品。 2） WinCC 是功能強(qiáng)大的基于 PC 的可視化監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)軟件，能夠借助其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫訪問能力、良好的開放性、豐富的選件以及 C/S、 B/S 和冗余結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的工藝流程的監(jiān)控管理。 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 14 頁 共 36 頁 3） WinCC Flexible 目前主要是用來給西門子操作面板組態(tài)。但也可以組態(tài)基于 PC 的單用戶操作員站項(xiàng)目，與 WinCC 相比雖然功能有所不及，但對于簡單的應(yīng)用來講卻具有極高的性價比。 4）目前，它們具有不同的功能定位，但在不遠(yuǎn)將來則會逐步融合成一個統(tǒng)一的平臺 [10]。 本章小結(jié) 本章對硬件和組態(tài)軟件介紹了一些基本概念，選擇了西門子 S7200 PLC 系列產(chǎn)品因?yàn)樗w積小，功能多，成本不高，經(jīng)濟(jì)，實(shí)用。西門子 HMI 設(shè)備也推出了 Smart Line 系列觸摸屏專門設(shè)置給 S7200 PLC 使用 的，它操作簡單，組態(tài) WinCC Flexible 軟件也容易學(xué)習(xí)和編程，用這些設(shè)備就大大縮短了開發(fā)時間。 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 15 頁 共 36 頁 第 3 章 監(jiān)控程序設(shè)計 監(jiān)控程序設(shè)計的基本 思想 分揀系統(tǒng)工作流程 圖 工作流程圖 1