【導(dǎo)讀】控制系統(tǒng)的設(shè)計過程。下位機(jī)編程軟件采用SIEMENS公司的STEP7軟件，選。其進(jìn)行了簡單介紹，并詳細(xì)介紹了項目的創(chuàng)建、變量的新建、畫面的組態(tài)。機(jī)進(jìn)行程序編寫實現(xiàn)控制，下位機(jī)組態(tài)畫面，建立人機(jī)界面，進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。方法所得到的控制量的控制品質(zhì)不高。鍋爐內(nèi)膽與夾套構(gòu)成串級控制。快響應(yīng)速度等特點，所以在克服被控系統(tǒng)的時滯方面能夠取得較好的效果。而PID控制在這方面具有突出的優(yōu)點，很適合采用PID控制技術(shù)。6．2系統(tǒng)測試的結(jié)果………………

　　

【正文】 INT_HOLD:= I_ITL_ON:= D_SEL := CYCLE := SP_INT := PV_IN := PV_PER := MAN := GAIN := TI := TD := TM_LAG := DEADB_W := LMN_HLM := LMN_LLM := PV_FAC :=+000 PV_OFF :=+000 LMN_FAC :=+000 LMN_OFF :=+000 I_ITLVAL:= DISV := LMN := LMN_PER := 32 QLMN_HLM:= QLMN_LLM:= LMN_P := LMN_I := LMN_D := PV := ER := NOP 0 L 92 T 72 33 5 WINCC 簡介及人機(jī)界面組態(tài) WinCC 簡介 WinCC 是西門子公司在自動化領(lǐng)域采用最先進(jìn)的技術(shù)與微軟公司在共同開發(fā)的居于世界領(lǐng)先地位的工控軟件。 WinCC 即 WINDOWS CONTROL CENTER（視窗控制中心）。 WinCC 是一個功能強(qiáng)大的全 面開放的監(jiān)控系統(tǒng)，既可以用來完成小規(guī)模的簡單的過程監(jiān)控應(yīng)用，也可以用來完成復(fù)雜的應(yīng)用。在任何情況下WinCC 都可以生成漂亮而便捷的人機(jī)對話接口，使操作員能夠清晰地管理和優(yōu)化生產(chǎn)過程。 HMI 代表 “Human Machine Interface(人機(jī)界面 )”，即人 (操作員 )和機(jī)器 (過程 )之間的界面。 WinCC 運行于個人計算機(jī)環(huán)境，可以與多種自動化設(shè)備及控制軟件集成，具有豐富的設(shè)置項目、可視窗口和菜單選項，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(shè)計周期，而且提高了工作效率。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，滿足實際需要。用戶也可將 WinCC 作為系統(tǒng)擴(kuò)展的基礎(chǔ)，通過開放式接口，開發(fā)其自身需要的應(yīng)用系統(tǒng)。它具有著廣闊的前景，借助于模塊化的設(shè)計，可以靈活的擴(kuò)展，不僅可以用于單用戶系統(tǒng)，而且能構(gòu)成多用戶系統(tǒng)。 WinCC 的主要特點 （ 1） 通用的應(yīng)用程序，適合所有工業(yè)領(lǐng)域的解決方案； （ 2） 多語言支 持，全球通用 ； （ 3） 可以集成到所有自動化解決方案內(nèi)； （ 4） 內(nèi)置所有操作和管理功能，可簡單、有效地進(jìn)行組態(tài)； （ 5） 可基于 Web 持續(xù)延展，采用開放性標(biāo)準(zhǔn)，集成簡便； （ 6） WinCC 具有強(qiáng)大的腳本編程范圍 ； （ 7） 集成的 Historian（過程管理）系統(tǒng)作為 IT 和商務(wù)集成的平臺； （ 8） 可用選件和附加件進(jìn)行擴(kuò)展 ； （ 9） 運行 wincc 的計算機(jī)名不要包含任何空格或反斜線符號，并且前面的13 個字符必須是唯一的。計算機(jī)名稱的長度限制為 15 個字符。計算機(jī)名稱的第一個字符只允許為字母。 34 WinCC 的 HMI WinCC 人機(jī)界面 HMI 是 Human Machine Interface 的縮寫， “ 人機(jī)接口 ” ，也叫人機(jī)界面。人機(jī)界面（又稱用戶界面或使用者界面）是系統(tǒng)和用戶之間進(jìn)行交互和信息交換的媒介，它實現(xiàn)信息的內(nèi)部形式與人類可以接受形式之間的轉(zhuǎn)換。凡參與人機(jī)信息交流的領(lǐng)域都存在著人機(jī)界面。 HMI 的接口種類很多 ， 有 RS232，RS485， RJ45 網(wǎng)線接口 。 HMI 系統(tǒng)必須有 以下 幾項基本能力： （ 1） 實時的資料趨勢顯示 ——把擷取的資料立即顯示在屏幕上 ； （ 2） 自動記錄資料 ——自動將資料儲存至數(shù)據(jù)庫中，以便日后查 看 ； （ 3） 歷史資料趨勢顯示 ——把數(shù)據(jù)庫中的資料作可視化的呈現(xiàn) ； （ 4） 報表的產(chǎn)生與打印 ——能把資料轉(zhuǎn)換成報表的格式，并能夠打印出來 ； （ 5） 圖形接口控制 ——操作者能夠透過圖形接口直接控制機(jī)臺等裝置 ； （ 6） 警報的產(chǎn)生與記錄 ——使用者可以定義一些警報產(chǎn)生的條件 。 WinCC 系統(tǒng)功能 集成用戶管理 使用 WinCC 用戶管理器，可以分配和控制組態(tài)和運行時的訪問權(quán)限。你可以作為系統(tǒng)管理員，隨時（包括在運行時）建立最多 128 個用戶組（每組最多包含 128 個單獨的用戶），并為他們分配相應(yīng)的訪問 WinCC 功能的權(quán)限。 圖形系統(tǒng) WinCC 的圖形系統(tǒng)可以處理運行時在 屏幕上的所有輸入和輸出。你可使用WinCC 圖形設(shè)計器生成用于工廠可視化和操作的圖形。不管是少而簡單的操作和監(jiān)視任務(wù)，還是復(fù)雜的管理任務(wù)，利用 WinCC 標(biāo)準(zhǔn)，可為任何應(yīng)用生成個性化組態(tài)德用戶界面，以期實現(xiàn)安全的過程控制和整個生產(chǎn)過程的優(yōu)化。通過鎖定未經(jīng)授權(quán)的訪問，可保護(hù)過程、歸檔和避免未經(jīng)授權(quán)的操作員輸入。 WinCC 可記錄各種變量輸入，并帶有日期、始終時間、用戶名以及新、舊值之間的比較。SIMATIC WinCC 能為你提供你需要 的一切，系統(tǒng)可為此提供各種對象：圖形對象，按鈕、柱狀圖和控件，直到每個用戶對象。組態(tài)工程師能夠動態(tài)控制畫面部分的最終外觀。這種畫面可通過變量值或從程序直接加以控制和設(shè)定。除了這種功能外， WinCC 還支持最多 4096 4096 像素的圖形顯示，包括平移、縮放和畫面整理等 ，在進(jìn)行操作和監(jiān)視時給你全新的感覺！ 消息報警系統(tǒng) 借組報警和消息，使停機(jī)時間最短， SIMATIC WinCC 不僅可以獲取過程消息和本地事件，而且還能將這些順序歸檔消息（有選擇地）。就此而論，系統(tǒng)可打印出當(dāng)前隊列中消息的所有狀態(tài)變化 （到達(dá)、離開和確認(rèn)）。在消息歸檔記錄 35 中，可有選擇地生成歸檔消息的特殊視圖。 歸檔系統(tǒng) 消息和測量值的高性能歸檔已經(jīng)獲得的值保存在過程歸檔中。除了過程值外， WinCC 還能對消息進(jìn)行歸檔。歸檔是在高性能的 Microsoft SQL Server 2020數(shù)據(jù)庫內(nèi)完成的：使用一個專門的服務(wù)器，每秒最多歸檔 10,000 個測量值和 100個消息。 高效率和無損失壓縮功能意味著對存儲器的要求非常低。你可在事件或過程控制基礎(chǔ)上，以及在壓縮基礎(chǔ)上或者循環(huán)地歸檔過秤值。歸檔的大小和分段定制系統(tǒng)將測量值或消息保存在一 個大小可組態(tài)德歸檔內(nèi)。實際上，還可以確定最大歸檔周期，也可以規(guī)定一個最大數(shù)據(jù)量。 報表和記錄系統(tǒng) WinCC 有一個集成的記錄系統(tǒng)，可用它打印來自 WinCC 或其它應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)還可打印運行時獲得的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)的布局可以組態(tài)?？墒褂貌煌挠涗涱愋停簭南⑿蛄杏涗洝⑾到y(tǒng)消息記錄和操作員記錄，直至用戶報表。顯示當(dāng)前消息的 WinCC 報警控件在打印報表之前，可將它們作為文件保存，并可在顯示器上進(jìn)行預(yù)覽?？煞謩e組態(tài)布局來實現(xiàn)靈活打印，用戶能在時間或在事件驅(qū)動的基礎(chǔ)上，或通過直接的操作員輸入來啟動一 個報表的輸出。用戶也可以給每個打印作業(yè)制定不同的打印機(jī)。 WinCC 的 項目創(chuàng)建及 組態(tài)方法 新建項目 （ 1） 打開 WINCC 組態(tài)環(huán)境 點擊菜單“開始” “ Simatic” “ WINCC” “ Windows Control Center ”，打開的 WINCC 組態(tài)畫面如圖 （系統(tǒng)會默認(rèn)打開上次編輯的工程）所示。 （ 2） 新建一工程 點擊菜單“文件” “新建”，打開如圖 所示窗口。在打開的窗口中，選擇“單用戶項目”，點擊確定按鈕，打開圖 所 示 窗口。在項目名稱中輸入“ 鍋爐水溫控制 系統(tǒng) ” ，再點擊 界面的“創(chuàng)建”按鈕打開如圖 所示畫面 。 36 圖 WINCC組態(tài)畫面 圖 創(chuàng)建新項目向?qū)? 圖 輸入新項目名稱 添加驅(qū)動 及組態(tài)變量 將通訊驅(qū)動程序添加到 WINCC 資源管理器內(nèi)的變量管理器中。選中變量管理器，單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的對話框中選擇“添加新的驅(qū)動程序”，在彈出的對話框中，選擇 “ SIMATIC S7 Protocol ”項，單擊“ 打開 ”按鈕，打開如圖 所示窗口 ， 在左側(cè)窗口中，選中“ SIMATIC S7 Protocol Suite”， 則 右側(cè)窗口改變成圖 所示的窗口。 然后 選中“ TCP/IP”項，單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的菜單中選擇“新建驅(qū)動程序連接”項，打開如圖 所示 窗口 ， 在 “ 名稱 ”項中輸入“ guolu”，點擊圖 “ 確定 ”按鈕。返回圖 所示的窗口，雙擊“ TCP/IP”項， 再 雙擊 右側(cè)窗口中 的 “ guolu”項， 出現(xiàn)如圖 所示窗口 。在圖 窗口的右側(cè)，單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的菜單中，選擇“新建變量”項，打開如圖 所示的窗口。 37 圖 添加新的驅(qū)動程序 圖 顯示通道單元 圖 新建驅(qū)動程序連接 38 圖 新建變量 圖 變量屬性設(shè)置 在 “ 名稱 ”項中輸入 “ PV1”，在數(shù)據(jù)類型中選擇“浮點數(shù) 32 位 IEEE754”，在地址一項中，單擊“選擇”按鈕，彈出如圖 所示的窗口。在 DB 號中輸入“ 41”，在地址中選擇“雙字”，在 DD 項中輸出“ 92”，點擊“ 確定 ”按鈕。返回圖 窗口（此時地址項中已經(jīng) 有數(shù)據(jù)存在）， 在圖 的窗口中，點擊“ OK”按鈕， PV1 變量組態(tài)完成。用同樣的方法組態(tài)以下變量，組態(tài)好的變量如圖 所示。 用同樣的方法可以建立內(nèi)部變量。 39 圖 選擇變量地址 圖 組態(tài)好的變量 通信設(shè)置 在圖 左側(cè)窗口右鍵單擊“ TCP/IP”，在彈出式的窗口中選擇“屬性” ，彈出“通道單元屬性”，在常規(guī)界面接著點擊“屬性”按鈕，出現(xiàn)圖 所示“連接屬性”窗口，在常規(guī)界面再點擊“屬性”按鈕，出現(xiàn)“連接參數(shù) — TCP/IP”窗口， 如圖 所示，在這里對 IP 號、機(jī)架號、插槽號等進(jìn)行設(shè)置，只有設(shè)置正確才能進(jìn)行通信。 40 圖 連接屬性窗口 圖 連接參數(shù)設(shè)置 組態(tài)畫面 在圖 中， 選中“圖形編輯器”，單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的菜單中，選擇“新建畫面”項。窗口右側(cè)增加了一個文件“ ”，選中“ ”，單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的菜單中選擇“重命名畫面”，輸出“ ”，點擊“確定”按鈕。雙擊“ ”，打開如圖 所示的窗口。 圖 圖形編輯器 點擊工具欄上 的圖標(biāo) ，彈出如圖 所示圖庫窗口。 41 圖 圖庫窗口 在窗口中，選中需要的圖形，單擊鼠標(biāo)左鍵不放，將其拖到畫面組態(tài)窗口中。用同樣的方法添加管道、水箱、閥及傳感器等。組態(tài)畫面如圖 所示。點擊圖 （對象選項板）窗口中“智能對象”前的“ ”，在其打開的擴(kuò)展項中，選擇輸入輸出域，并拖到窗口中。 圖 要 組態(tài)的畫面 圖 對象選項板 選中組態(tài)窗口中的輸入輸出域，單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的菜單中，選擇組態(tài)對 話框。打開如圖 所示 I/O 域組態(tài)窗口。 42 圖 I/O域組態(tài)窗口 點擊窗口中的 圖標(biāo)，選擇變量“ pv1”，將更新類型改為根據(jù)變化。類型選擇“輸出”，單 擊“確定”按鈕。用同樣的方法組態(tài)變量 sp id p1 等。組態(tài)好的畫面如圖 所示。 圖 組態(tài)好的畫面 通過“對象選項板”給窗口添加 6 個按鈕和 4 個長方形。 選中其中一個長方形圖形，單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇“屬性”項，彈出一對話框，在對話框中，選擇“填充”項 ，在右側(cè)的擴(kuò)展項中，選擇“填充量”，單擊鼠標(biāo) 43 右鍵，打開如圖 所示的對象屬性窗口，選擇“動態(tài)對話框”項。選擇變量“ PV1”，在數(shù)據(jù)類型中，選擇“直接”項，界面如圖 所示，點擊“應(yīng)用”按鈕。 圖 對象屬性窗口 圖 選擇變量 同樣的方法組態(tài)設(shè)定值、輸出值及水箱液位顯示的動態(tài)填充條 。 接著 組態(tài)實時曲線和歷史曲線 ， 在圖 的窗口中，點擊“控件”項，打開如圖 所示的控件選項窗口。 圖 控件選項窗口 在窗口中，點擊“ WinCC On