【正文】 西門子視窗控制中心SIMATIC WinCC（Windows Control Center）是HMI／SCADA軟件中的后起之秀，1996年進(jìn)入世界工控組態(tài)軟件市場(chǎng)，當(dāng)年就被美國Control Engnieering雜志評(píng)為最佳HMI軟件，以最短的時(shí)間發(fā)展成第三個(gè)在世界范圍內(nèi)成功的SCADA系統(tǒng)；而在歐洲，它無可爭(zhēng)議地成為第一。 在設(shè)計(jì)思想上，SIMATIC WinCC秉承西門子公司博大精深的企業(yè)文化理念，性能最全 面、技術(shù)最先進(jìn)、系統(tǒng)最開放的HMI/SCADA軟件是WinCC開發(fā)者的追求。Wincc是按世 界范圍內(nèi)使用的系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，因此從一開始就適合于世界上各主要制造商生產(chǎn)的控制系 統(tǒng)，如A—B，Modicon，GE等，并且通訊驅(qū)動(dòng)程序的種類還在不斷地增加。通過OPE的方 式，WinCC還可以與更多的第三方控制器進(jìn)行通訊。 WinCC V6．O采用標(biāo)準(zhǔn)Microsoft SQL Server 2000(WinCC )數(shù)據(jù)庫進(jìn)行生產(chǎn)數(shù)據(jù)的歸檔，同時(shí)具有web瀏覽器功能，可使經(jīng)理、廠長(zhǎng)在辦公室內(nèi)看到生產(chǎn) 閱讀會(huì)員限時(shí)特惠 7大會(huì)員特權(quán)立即嘗鮮流程的動(dòng)態(tài)畫面，從而更好地調(diào)度指揮生產(chǎn)，是工業(yè)企業(yè)中MES和ERP系統(tǒng)首選的生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)平臺(tái)軟件。 作為SIMATIC全集成自動(dòng)化系統(tǒng)的重要組成都分，WinCC確保與SIMATIC S5，S7和505系列的PLC連接的方便和通訊的高效；WinCC與STEP 7編程軟件的緊密結(jié)合縮短了項(xiàng)目開發(fā)的周期。此外，WinCC還有對(duì)SIMATIC PLC進(jìn)行系統(tǒng)診斷的選項(xiàng)，給硬件維護(hù)提供了方便。其界面如圖51所示。圖51（HMI）設(shè)計(jì)HMI監(jiān)控系統(tǒng)是由監(jiān)控的主畫面及其相應(yīng)的功能子畫面組成，HMI畫面設(shè)計(jì)對(duì)于HMI來說是非常關(guān)鍵的。設(shè)計(jì)HMI畫面通常是采用組態(tài)軟件來完成，常見的組態(tài)軟件有力控、組態(tài)王、RsView及Wincc等。在此次自動(dòng)售貨機(jī)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，則使用WinCC進(jìn)行監(jiān)控界面的設(shè)計(jì)。首先，安裝好WinCC軟件之后，然后打開軟件，接著新建一個(gè)新的單用戶項(xiàng)目，完成之后，如圖52所示。圖52建立工程右擊左邊列表的圖形編輯器，然后新建畫面。雙擊右邊的換面，在這里我們制作自動(dòng)售貨機(jī)的界面，如圖53所示。圖53按照設(shè)計(jì)要求，把新建的畫面命名為“自動(dòng)售貨機(jī)”，設(shè)計(jì)自動(dòng)售貨機(jī)的界面，先后設(shè)計(jì)自動(dòng)售貨機(jī)的模型、控制區(qū)、投幣去、找零區(qū)等，根據(jù)題意設(shè)計(jì)界面如圖54所示。圖54自動(dòng)售貨機(jī)界面 與PLC建立通信打開WinCC，右擊變量管理，點(diǎn)擊“添加新的驅(qū)動(dòng)程序”，選擇并打開“SIMATIC S7 Protocol ”，如圖55所示。圖55此次是通過MPI與PLC建立通信，設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)，右擊MPI，單擊系統(tǒng)參數(shù)，在單位選項(xiàng)中的邏輯設(shè)備名稱中選擇MPI，具體如圖56。圖56設(shè)置完系統(tǒng)參數(shù)之后，則開始建立連接變量，首先右擊MPI，點(diǎn)擊“新驅(qū)動(dòng)程序的連接”，在連接屬性中單擊屬性，會(huì)出現(xiàn)如圖所示，“確定”。再點(diǎn)擊連接屬性的“確定”，具體如圖57所示。圖57變量列表接著直接在新建的連接屬性中建立如圖58所示的變量。圖58新建變量 變量的連接 對(duì)按鈕進(jìn)行變量連接打開圖形編輯器中的自動(dòng)售貨機(jī)界面，右擊“一元礦泉水”按鈕，單擊屬性，會(huì)出現(xiàn)如圖410所示的窗口，首先，右擊“按左鍵”的閃電箭頭，單擊直接連接會(huì)出現(xiàn)如圖所示的界面。選擇常數(shù)一項(xiàng)并在右邊輸入1，在變量中選擇之前建立的對(duì)應(yīng)變量。然后，右擊“釋放左鍵”的閃電箭頭，相同原理，不過在常數(shù)一項(xiàng)中輸入0，變量選擇也一樣。到此，“一元礦泉水”按鈕的變量建立。同樣的，其他按鈕也是相同的原理，具體如圖59所示。圖59動(dòng)畫連接 對(duì)指示燈進(jìn)行變量連接對(duì)1元礦泉水指示燈進(jìn)行變量連接，打開的操作按鈕相同，不同于按鈕在事件中連接變量，指示燈的變量連接是在屬性中進(jìn)行。現(xiàn)將“效果”中的全局顏色方案在靜態(tài)時(shí)改成“否”，然后再右擊“顏色”中的背景顏色的閃電箭頭，單擊動(dòng)態(tài)對(duì)話框出現(xiàn)如圖所示的界面，在表達(dá)式/公式中選擇之前建立的“1元礦泉水指示燈綠”，點(diǎn)擊事件名稱邊上的觸發(fā)器戶出現(xiàn)如圖所示的界面，在標(biāo)準(zhǔn)周期中選擇有變化時(shí)。接著，選擇數(shù)據(jù)類型為布爾型，同時(shí)在有效范圍“是/真”右邊選擇背景顏色，單擊應(yīng)用，至此，完成了指示燈的變量連接。同樣的，其余的一些指示燈也相同的原理，具體如圖510所示。圖510 出貨的變量連接接著是”1元礦泉水“出貨的變量連接，同樣的打開屬性，選擇屬性中的其他，選擇右邊顯示靜態(tài)時(shí)為“否”，打開動(dòng)態(tài)對(duì)話框，其余的與之前指示燈相同，不過在有效范圍“是/真”選擇“是”，如圖所示單擊應(yīng)用完成此次變量連接，具體如圖511所示。圖511第六章 系統(tǒng)調(diào)試與運(yùn)行監(jiān)控由于實(shí)驗(yàn)室沒有自動(dòng)售貨機(jī)的實(shí)物模型，所以在調(diào)試的時(shí)候，用開關(guān)代替所有的輸入信號(hào)，用指示燈代替所有的輸出信號(hào)。在調(diào)試之前，根據(jù)PLC接線圖完成硬件接線，并且仔細(xì)檢查有沒有錯(cuò)誤，特別是不能出現(xiàn)短路、反接、短路等情況的發(fā)生，以免造成生命財(cái)產(chǎn)的損失。開始程序調(diào)試：首先將PLC控制程序?qū)懭氲絇LC機(jī)器中，再選擇監(jiān)控狀態(tài)，使PLC處于“RUN”狀態(tài)，然后逐一按下開始購買按鈕、投幣按鈕（硬幣識(shí)別機(jī)構(gòu)），選擇按鈕，或繼續(xù)購買按鈕，觀察輸出指示燈是否按預(yù)計(jì)效果閃滅，并通過監(jiān)控狀態(tài)觀察程序的運(yùn)行過程及輸入輸出信號(hào)、內(nèi)部描述實(shí)際出現(xiàn)的問題及解決方案。對(duì)照設(shè)計(jì)控制要求，逐一檢驗(yàn)設(shè)計(jì)功能是否能有效的實(shí)現(xiàn)，并對(duì)程序進(jìn)行改進(jìn)和完善。下位機(jī)調(diào)試完之后，開始進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試。聯(lián)機(jī)調(diào)試時(shí)通過操作組態(tài)界面上的按鈕來控制硬件部分的動(dòng)作，觀察組態(tài)界面的動(dòng)畫與硬件模塊的動(dòng)作是否協(xié)調(diào)一致。進(jìn)行多次調(diào)試修正來完善控制系統(tǒng)。 通過反復(fù)的調(diào)試完善，操作者能通過上位機(jī)按自己的需要購買自己想要的商品，同時(shí)系統(tǒng)能正確找零，正確顯示總金額以及消防總金額，組態(tài)動(dòng)畫效果正確執(zhí)行。如下圖61所示，自動(dòng)售貨機(jī)在購買時(shí)的組態(tài)界面。圖61購買過程中的組態(tài)界面 結(jié)　論論文在講述了自動(dòng)售貨機(jī)的發(fā)展過程，以及國內(nèi)外發(fā)展的現(xiàn)狀。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了方案論證，介紹了PLC的基本組成、特點(diǎn)、工作原理以及PLC的選型，并對(duì)基于PLC的自動(dòng)售貨機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成進(jìn)行了詳盡的論述。根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書的設(shè)計(jì)要求，以西門子S7300型的PLC作為主控制器，采用順序控制的程序設(shè)計(jì)思路，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)控制程序，包括投幣程序、比較選擇購買程序和退幣程序等等，通過本次論文設(shè)計(jì)，使我對(duì) PLC控制的知識(shí)有了更深層次的認(rèn)識(shí)，同時(shí)通過多次上機(jī)操作，我對(duì)計(jì)算計(jì)的運(yùn)用能力也有很大的提高，而在論文設(shè)計(jì)中通過查閱文獻(xiàn)，搜集資料，綜合分析等方面的訓(xùn)練，使我綜合運(yùn)用各方面知識(shí)，分析解決實(shí)際問題的能力也得到了很大的提高。在具體的設(shè)計(jì)過程中，通過老師和同學(xué)的幫助和自己的不斷摸索，掌握了不少的工程設(shè)計(jì)方法，同時(shí)也培養(yǎng)了自己的工程設(shè)計(jì)思想，為以后的實(shí)際工作打下了一定的基礎(chǔ) 。參考文獻(xiàn)[1] 周美蘭，周封，[M].北京：科學(xué)出版社 2003[2] [M].北京: 中國勞動(dòng)社會(huì)保障出版社 2007[3] [M].北京: 清華大學(xué)出版社2010[4] 董淑冷，[J].上海師范大學(xué)學(xué)報(bào) 2007[5] 趙紅梅， L C 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].科技資訊2009 [6] 呂鋒，[J].河北冶金 1999年第4期[7] 應(yīng)用技術(shù)[M].北京: 北京航空航天大學(xué)出版社，2000[8] 胡漢文，[M].北京: 人民郵電出版社 2009[9] 朱軍，[J].維普資訊1996年02期[10] 曹衛(wèi)，[J].甘肅科技2010年1月第26卷第1期[11] LC的自動(dòng)售貨機(jī)電控系統(tǒng)改造[J].電氣時(shí)代 2006年第7期[12] 第2版[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社 2007[13]（三菱）[M].北京: 中國勞動(dòng)社會(huì)保障出版社 2006[14][M].北京：高等教育出版社， 2003[15]周美蘭，周封，[M].北京：科學(xué)出版社，2003謝 辭在此答辯之際，我首先要感謝老師。因?yàn)闊o論從論文選題，到編寫過程，直到完成，老師無不傾注著心血和辛勞。這點(diǎn)讓我們深受感動(dòng)。老師認(rèn)真的求學(xué)精神、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、淵博的專業(yè)學(xué)識(shí)、敏銳的學(xué)術(shù)眼光、深邃的學(xué)術(shù)思想、勤勉塌實(shí)的治學(xué)作風(fēng)、誨人不倦的精神無不讓人感動(dòng)。我在這里說一聲，老師，辛苦了！同時(shí)，我還要感謝其他給我指導(dǎo)幫助的各位老師，他們都在我做設(shè)計(jì)的時(shí)候無私的幫助過我，給我提出很多很好的建議，讓我獲益匪淺。四年大學(xué)生活轉(zhuǎn)眼即逝。在這四年學(xué)習(xí)期間，老師們無私耕耘、孜孜教誨，讓我們學(xué)到了很多書里和書外的知識(shí)。為我們即將進(jìn)入社會(huì)打下了良好的基礎(chǔ)。在這里我向所有老師們表示深深得謝意和崇高的敬意。你們辛苦了！最后，衷心地感謝在百忙之中評(píng)閱論文和參加答辯的各位老師！忠心地祝愿各位身體健康、工作順利。42