【正文】 硬件則組態(tài)完畢，[10~12]。 I/O分配表通過(guò)對(duì)探尺控制的分析，總結(jié)出系統(tǒng)I/O分配表見(jiàn)附錄A。此系統(tǒng)的程序用的是FBD編寫(xiě)的，其中包括主程序和子程序，子程序包含探尺控制，編碼器輸入、輸出。具體程序見(jiàn) 附錄B。 6RA7018設(shè)計(jì) S7400通過(guò)DP與6RA70通訊設(shè)置6RA70上與DP通訊的相關(guān)參數(shù)。P927 = 3 指定哪種接口修改參數(shù)（7=1+2）：CB + PMU ；P918 = 31 設(shè)置CB地址為31；U722 = 10 設(shè)置報(bào)文監(jiān)控時(shí)間為10ms；NOTE:，參數(shù)U712，U722和P918的值才能傳送到附加板上。~，，依次類推。例如第一個(gè)字作為狀態(tài)字，=32；=167。6RA70裝置讀取S7400PLC的數(shù)據(jù)通過(guò)K3001~K3016進(jìn)行設(shè)置，K3001對(duì)應(yīng)讀取PZD區(qū)的第一個(gè)字，K3002對(duì)應(yīng)讀取PZD區(qū)的第二個(gè)字，依次類推。其中，第一個(gè)字K3001的第0位對(duì)應(yīng)B3100，第一個(gè)字K3001的第1位對(duì)應(yīng)B3101，依次類推，第一個(gè)字K3001的第15位對(duì)應(yīng)B3115。例如第一個(gè)字作為控制字，則參數(shù)P654=3100（起停，對(duì)應(yīng)端子36）；P661=3103（使能，對(duì)應(yīng)端子39）等等。第二個(gè)字作為速度給定，則參數(shù)P644=3002[13]。 硬件設(shè)計(jì) 程序編寫(xiě)在OB1中編寫(xiě)程序SFC14,15用來(lái)控制變頻器以及讀寫(xiě)參數(shù)。 WinCC簡(jiǎn)介 西門(mén)子公司的WinCC是Windows Control Conter（視窗控制中心）的簡(jiǎn)稱。WinCC運(yùn)行于個(gè)人計(jì)算機(jī)環(huán)境，可以與多種自動(dòng)化設(shè)備及控制軟件集成，具有豐富的設(shè)置項(xiàng)目、可視窗口和菜單選項(xiàng)，使用方式靈活，功能齊全。用戶在其友好的界面下進(jìn)行組態(tài)、編程和數(shù)據(jù)管理，可形成所需的操作畫(huà)面、監(jiān)視畫(huà)面、控制畫(huà)面、報(bào)警畫(huà)面、實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線、歷史趨勢(shì)曲線和打印報(bào)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(shè)計(jì)周期，而且提高了工作效率。WinCC的另一個(gè)特點(diǎn)在于其整體開(kāi)放性，它可以方便地與各種軟件和用戶程序組合在一起，建立友好的人機(jī)界面，滿足實(shí)際需要。用戶也可將WinCC作為系統(tǒng)擴(kuò)展的基礎(chǔ)，通過(guò)開(kāi)放式接口，開(kāi)發(fā)其自身需要的應(yīng)用系統(tǒng)。WinCC因其具有獨(dú)特的設(shè)計(jì)思想而具有廣闊的應(yīng)用前景。借助于模塊化的設(shè)計(jì)，能以靈活的方式對(duì)其加以擴(kuò)展。它不僅能用于單用戶系統(tǒng)，而且能構(gòu)成多用戶系統(tǒng)，甚至包括多個(gè)服務(wù)器和客戶機(jī)在內(nèi)的分布式系統(tǒng)。WinCC集生產(chǎn)過(guò)程和自動(dòng)化于一體，實(shí)現(xiàn)了相互間的集成。 WinCC性能特點(diǎn)WinCC具有以下特點(diǎn)：① 創(chuàng)新軟件技術(shù)的使用。WinCC是基于最新發(fā)展的軟件技術(shù)。西門(mén)子公司的密切合作保證了用戶得到不斷創(chuàng)新的技術(shù)。② 包括所有SCADA功能在內(nèi)的客戶機(jī)/服務(wù)器系統(tǒng)。即使最基本的WinCC系統(tǒng)仍能夠提供生成復(fù)雜可視化任務(wù)的組件和函數(shù)，生成畫(huà)面、腳本、報(bào)警、趨勢(shì)和報(bào)表的編輯器由最基本的WinCC系統(tǒng)組件建立。 ③ 可靈活裁剪，由簡(jiǎn)單任務(wù)擴(kuò)展到復(fù)雜任務(wù)。WinCC是一個(gè)模塊化的自動(dòng)化組件，既可以靈活地進(jìn)行擴(kuò)展，又可以應(yīng)用到工業(yè)和機(jī)械制造工藝的多服務(wù)器分布式系統(tǒng)中。④ 眾多的選件和附件擴(kuò)展了基本功能。已開(kāi)發(fā)的、應(yīng)用范圍廣泛的、不同的WinCC選件和附加件，均基于開(kāi)放式編程接口，覆蓋了不同工業(yè)分支的需求。⑤ 強(qiáng)大的標(biāo)準(zhǔn)接口。如OLE，ActiveX和ADO，可以方便的與其他應(yīng)用程序交換數(shù)據(jù)。⑥ 使用方便的腳本語(yǔ)言。WinCC可編寫(xiě)ANSIC和Visual Basic腳本程序。⑦ 提供所有主要PLC系統(tǒng)的通訊通道。作為標(biāo)準(zhǔn)，WinCC支持所有連接SIMATIC S5/S505控制器的通訊通道，還包括PROFIBUS DP，DDE和OPC等非特定控制器的通訊通道。此外，更廣泛的通訊通道可以由選件和附件提供。⑧ 全集成自動(dòng)化TIA（Totally Integrated Automation）的部件。TIA集成了西門(mén)子公司的各種產(chǎn)品包括WinCC。WinCC是工程控制的窗口，是TIA的中心部件。TIA意味著在組態(tài)、編程、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和通訊等方面的一致性。 WinCC的開(kāi)發(fā)和組態(tài)WinCC的基本組件是組態(tài)軟件和運(yùn)行軟件。WinCC項(xiàng)目管理器是組態(tài)軟件的核心。對(duì)整個(gè)工程項(xiàng)目的數(shù)據(jù)組態(tài)和設(shè)置進(jìn)行全面的管理。開(kāi)發(fā)和組態(tài)一個(gè)項(xiàng)目時(shí)，使用WinCC項(xiàng)目管理器中的各個(gè)編輯器建立項(xiàng)目使用的不同元件。使用WinCC的運(yùn)行軟件，操作人員可監(jiān)視生產(chǎn)過(guò)程。使用WinCC來(lái)開(kāi)發(fā)和組態(tài)一個(gè)項(xiàng)目的步驟如下：● 啟動(dòng)WinCC。 單擊“開(kāi)始”SIMATICWinCCWindows Control Center ● 建立一個(gè)項(xiàng)目。首先選擇建立新項(xiàng)目的類型，包括以下3種：?jiǎn)斡脩繇?xiàng)目。如果只希望在WinCC 項(xiàng)目中使用一臺(tái)計(jì)算機(jī)進(jìn)行工作，可創(chuàng)建單用戶項(xiàng)目，運(yùn)行WinCC。多用戶項(xiàng)目。如果希望在WinCC項(xiàng)目中使用多臺(tái)計(jì)算機(jī)進(jìn)行協(xié)作工作，可創(chuàng)建多用戶項(xiàng)目。多用戶項(xiàng)目可以組態(tài)一至多臺(tái)的服務(wù)器和客戶機(jī)。任意一臺(tái)客戶機(jī)可以訪問(wèn)多臺(tái)服務(wù)器上的數(shù)據(jù)；任意一臺(tái)服務(wù)器上的數(shù)據(jù)也可以被多臺(tái)客戶機(jī)訪問(wèn)?？蛻魴C(jī)項(xiàng)目。如果創(chuàng)建了多用戶項(xiàng)目，則隨后必須創(chuàng)建對(duì)服務(wù)器訪問(wèn)的客戶機(jī)，并在將要用做客戶機(jī)的計(jì)算機(jī)上創(chuàng)建一個(gè)客戶機(jī)項(xiàng)目。 ●選擇及安裝通訊驅(qū)動(dòng)程序。若要使用WinCC 來(lái)訪問(wèn)自動(dòng)化系統(tǒng)（PLC）的當(dāng)前過(guò)程值，則在WinCC與自動(dòng)化系統(tǒng)間必須組態(tài)一個(gè)通訊連接。通訊將由稱做通道的通訊驅(qū)動(dòng)程序來(lái)控制。WinCC有針對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)的SIMATIC S5/S7/505的專用通道，例如PROFIBUSDP和OPC。●定義變量WinCC的變量按功能分為外部變量、內(nèi)部變量、系統(tǒng)變量和腳本變量四種類型。1．外部變量由外部過(guò)程為其提供變量值的變量，稱為WinCC外部變量，也稱過(guò)程變量。2．內(nèi)部變量過(guò)程沒(méi)有為其提供變量值的變量，稱為內(nèi)部變量。內(nèi)部變量沒(méi)有對(duì)應(yīng)的過(guò)程驅(qū)動(dòng)程序和通道單元，不需要建立相應(yīng)的通道連接。內(nèi)部變量在“內(nèi)部變量”目錄中創(chuàng)建。3．系統(tǒng)變量WinCC提供了一些預(yù)定義的中間變量，稱為系統(tǒng)變量。每個(gè)系統(tǒng)變量均有明確的意義，可以提供現(xiàn)成的功能，一般用以表示運(yùn)行系統(tǒng)的狀態(tài)。系統(tǒng)變量以“@”開(kāi)頭，以區(qū)別于其他變量。4．腳本變量在WinCC的全局腳本及畫(huà)面腳本中定義并使用的變量。它只能在其定義時(shí)所規(guī)定的范圍內(nèi)使用。 ●建立和編輯過(guò)程畫(huà)面在組態(tài)期間，圖形系統(tǒng)用于創(chuàng)建在運(yùn)行系統(tǒng)中顯示過(guò)程的畫(huà)面。圖形編輯器是圖形系統(tǒng)的組態(tài)軟件，是用于創(chuàng)建過(guò)程畫(huà)面的編輯器。畫(huà)面上的圖形要?jiǎng)討B(tài)的變化，必須將對(duì)象的某個(gè)屬性與變量相關(guān)聯(lián)。在WinCC中自帶了一些Active控件和豐富的圖庫(kù)元件供使用。 ●指定WinCC運(yùn)行系統(tǒng)的屬性單擊WinCC項(xiàng)目管理器瀏覽窗口上的電腦圖標(biāo)，改變一些屬性值。這些屬性值影響項(xiàng)目在運(yùn)行時(shí)的外觀。 ●激活WinCC畫(huà)面選擇WinCC資源管理器主菜單“文件”“激活”，運(yùn)行工程。 ●使用變量模擬器測(cè)試過(guò)程畫(huà)面如果WinCC沒(méi)有連接到PLC，而又想測(cè)試項(xiàng)目運(yùn)行的狀況，則可以使用WinCC提供的工具軟件變量模擬器（WinCC Tag Sinulator）來(lái)模擬變量的變化。 單擊Windows任務(wù)欄的“開(kāi)始”，并選擇SIMATICWinCCTools菜單項(xiàng)，單擊WinCC Tag Simulator，運(yùn)行變量模擬器[20]。 WinCC站與S7通訊西門(mén)子WinCC站和S7400PLC之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊的主要方法有：MPI、工業(yè)以太網(wǎng)方式、TCP/IP以太網(wǎng)、PROFIBUS總線方式。本次設(shè)計(jì)采用的是PROFIBUS總線方式，通過(guò)PROFIBUS方式實(shí)現(xiàn)WinCC與S7400之間的數(shù)據(jù)通訊，需要在WinCC計(jì)算機(jī)站中使用相應(yīng)的CP5611通訊處理卡。使用PROFIBUS實(shí)現(xiàn)通訊連接，但是數(shù)據(jù)通訊時(shí)使用TCP/IP協(xié)議作為傳輸協(xié)議[23]。 控制系統(tǒng)軟件功能HMI的監(jiān)控組態(tài)軟件采用了功能強(qiáng)大的SIEMENS公司的WinCC，可以便捷地與PLC的STEP7軟件進(jìn)行通訊。HMI的人機(jī)界面較為全面地模擬出工藝流程，并可實(shí)現(xiàn)以下功能：現(xiàn)場(chǎng)與能源中心之間的操作權(quán)限變更顯示，閥門(mén)的手動(dòng)/自動(dòng)模式下的操作；煤氣加壓機(jī)的啟停操作；各種流量、壓力、閥門(mén)開(kāi)度等信號(hào)的顯示和查詢；各個(gè)PID調(diào)節(jié)回路的狀態(tài)顯示和參數(shù)設(shè)定。通過(guò)設(shè)置WinCC站和S7400PLC之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊的硬件及軟件配置，實(shí)現(xiàn)了上位機(jī)監(jiān)控畫(huà)面至PLC程序的數(shù)據(jù)交換。PLC與計(jì)算機(jī)的聯(lián)網(wǎng)通信綜合了計(jì)算機(jī)和PLC的長(zhǎng)處，計(jì)算機(jī)作為上位機(jī)提供良好的人機(jī)界面，利用工控組態(tài)軟件WinCC 實(shí)現(xiàn)PLC 與計(jì)算機(jī)通信的方法簡(jiǎn)單易行，極大地縮短了設(shè)計(jì)周期，且系統(tǒng)的兼容性較好，可靠性高，能適應(yīng)大規(guī)?？刂葡到y(tǒng)的要求。能夠?qū)崟r(shí)觀測(cè)到爐內(nèi)物料多少，并且能夠保證高爐正常運(yùn)行，使現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的狀態(tài)一目了然，在各條生產(chǎn)線可以分別通過(guò)不同的畫(huà)面看到不同設(shè)備當(dāng)前的運(yùn)行狀況，大大地提高了生產(chǎn)效率，節(jié)約了維修時(shí)間，減少了浪費(fèi)，確保了生產(chǎn)的順利進(jìn)行[14~15]。本章介紹了PLC、WINCC的應(yīng)用，和通訊。同時(shí)介紹了PLC與6RA70的通訊。 參考文獻(xiàn)1 顧明月, 唐山,0630012 ,1100103 [M].北京：中國(guó)電力出版社,20004 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