【導(dǎo)讀】件的出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了完美的過(guò)程可視化。為各種工業(yè)領(lǐng)域提供完備的操作和監(jiān)視功?；赪inCC的交流電機(jī)調(diào)速監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，采用了西門子。公司全面開放的上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)WinCC組態(tài)軟件。術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)總線和監(jiān)控系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及未來(lái)的發(fā)展前景。功能設(shè)計(jì)，包括監(jiān)控界面制作，控制電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)運(yùn)行，參數(shù)設(shè)定等。

　　

【正文】 器由圖形程序和用于表示過(guò)程的工具組成?；?Windows標(biāo)準(zhǔn)，圖形編輯器具有創(chuàng)建和動(dòng)態(tài)修改過(guò)程畫面的功能和 Windows 相似的程序界面使得用戶可以很容易地熟悉其功能。在 設(shè)計(jì)中圖形的編輯是非常重要的，在WinCC 中要有美觀的界面、變量與下位機(jī)的連接等 [18] 。 WinCC 與 S7300 之間通信的實(shí)現(xiàn) WinCC 可以和工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行連接，完成與其它設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)通訊。只有 WinCC 和下位機(jī)進(jìn)行了連接， WinCC 才能采集數(shù)據(jù)并進(jìn)行相關(guān)操作，起到控制作用。 WinCC 要與網(wǎng)絡(luò)建立通訊連接，必須做以下工作：為 PLC 選擇與 WinCC 進(jìn)行通訊的合適的通訊模塊；為 WinCC 所在的站的 PC 機(jī)選擇合適的通訊處理器；在 WinCC 項(xiàng)目上選擇通道單元。根據(jù)需要，自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)選用Profibus 作為 WinCC 與 PLC 的通訊方式，通訊處理器選用 CP5611。具體的實(shí)現(xiàn)步驟如下： (1) 安裝通訊處理器 CP5611 及其驅(qū)動(dòng)程序； (2) 在控制面板中打開 ―PG/PC 接口 ‖對(duì)話框，設(shè)置參數(shù)完成訪問點(diǎn)和通訊處理器之間的分配； (3) 完成通訊處理器的調(diào)試； 第 24頁(yè) (4) 在 WinCC 的變量管理器中添加驅(qū)動(dòng)程序 ―SIMATIC S7 Protocol ‖ ； (5) 在該驅(qū)動(dòng)程序中的 Profibus 選項(xiàng)中創(chuàng)建連接并設(shè)置參數(shù)； (6) 為 WinCC 中相應(yīng)的外部變量賦地址，如下圖 所示； 圖 為外部變量賦地址 (7) 利用 PG/PC 接口程序中的診斷功能進(jìn)行通道連接診斷，若診斷結(jié)果顯示―OK‖，則完成通訊。否則，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)提示進(jìn)行調(diào)試。 通過(guò)上述 WinCC 站和 S7300PLC 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)控畫面到 PLC 程序的數(shù)據(jù)交換。對(duì)于企業(yè)在工程中能夠?qū)崿F(xiàn)集中監(jiān)控、控制及管理，提供了可靠可行方案和技術(shù)支持 [19] 。 調(diào)試與測(cè)試結(jié)果 本設(shè)計(jì)通過(guò) WinCC、西門子變頻器以及 PLC S7300 控制電動(dòng)機(jī)運(yùn)行 ， 實(shí)現(xiàn)了 對(duì)電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)控制，參數(shù)設(shè)置， 實(shí)時(shí)監(jiān)控等功能。 人機(jī)界面(human machine interface)的開發(fā)采用組態(tài)軟件來(lái)完成。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，首先需要開發(fā)專門的儀表驅(qū)動(dòng)程序，并將其添加到組態(tài)軟件的 I/O 驅(qū)動(dòng)列表中。進(jìn)行組態(tài)時(shí)，建立一個(gè)新的 I/O 設(shè)備連接，并設(shè)定好 PLC 的屬性，然后在力控實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中進(jìn)行數(shù)據(jù)連接組態(tài)。在 Profibus 網(wǎng)絡(luò)通信中，各從站的參數(shù)信息 第 25頁(yè) 已傳輸?shù)街髡局校手恍杞⑵鹆亟M態(tài)環(huán)境中的各個(gè)點(diǎn)參數(shù)與 PLC 數(shù)據(jù)塊中參數(shù)變量的對(duì)應(yīng)連接，力控軟件便可間接讀取各個(gè)從站的參數(shù)信息，從而使組態(tài)畫面完成對(duì)各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)從站設(shè)備的監(jiān)控 。力控軟件還提供了遠(yuǎn)程訪問功能，使用戶可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程查看系統(tǒng)中各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的參數(shù)數(shù)據(jù)。 經(jīng)過(guò)調(diào)試 系統(tǒng)運(yùn)行 效果不錯(cuò)，系統(tǒng)穩(wěn)定，比之前效率提高了不少，管理起來(lái)也比較方便，更有利于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)控、生產(chǎn)設(shè)備的故障排查與解除，三控制的監(jiān)控模式將會(huì)在今后的生產(chǎn)中發(fā)揮重大作用，真正做到 “ 設(shè)備安全、生產(chǎn)穩(wěn)定、工藝技術(shù)可靠 ” 的管理思維。監(jiān)控界面圖如下圖所示 圖 該系統(tǒng)也有一些有不足的地方需要改進(jìn)和解決 ： （ 1） 界面內(nèi)容雖然豐富 ， 不過(guò)設(shè)計(jì)不可能都是完完全全符合于生產(chǎn)實(shí)際的 ，需要經(jīng)過(guò)不斷的調(diào)試 ， 讓界面更 加的符合人性化、易操作性和更便于管理。所以在今后的使用過(guò)程中 ， 此設(shè)備的電氣管理人員是可以針對(duì)操作人員 /監(jiān)控人員對(duì)生產(chǎn)監(jiān)控畫面的個(gè)別要求和眾人習(xí)慣來(lái)進(jìn)一步深入的修改的。 （ 2） 西門子公司的產(chǎn)品在硬件和軟件上都 有 一些限制 ， 如 ： WinCC TCP/IP 連接有限制 。 每一個(gè) PLC 只能被 4 臺(tái)上位機(jī) （ 觸摸屏、 PC 機(jī)、手持編程器等等 ）連接 ， 無(wú)論什么連接方式 （ MPI、 TCP/IP 等 ） 所以需要在 WinCC上設(shè)定服務(wù)器和客戶機(jī)的方式來(lái)解決。 所以控制界面的設(shè)備隨時(shí)都有可能更新?lián)Q代、添加 /廢除 ， 技術(shù)人員可以利用 WinCC組態(tài)軟件非常方便的對(duì)原有 HMI界面系統(tǒng)的改造設(shè)計(jì)和自主設(shè)計(jì)開發(fā)新的界面 ， 走持續(xù)性發(fā)展的道路。 第 26頁(yè) 結(jié)論 本文闡述了基于 WinCC 的交流變頻調(diào)速系統(tǒng)監(jiān)控界面設(shè)計(jì)，采用 PLC 和西門子變頻調(diào)速的方式控制電動(dòng)機(jī)的正 /反轉(zhuǎn)、參數(shù)設(shè)置、監(jiān)控等。介紹了該系統(tǒng)的硬件構(gòu)成和軟件流程，對(duì)各個(gè)部分的作用進(jìn)行了分析，以此說(shuō)明自動(dòng)化技術(shù)的必要性和可行性。 對(duì)于 WinCC 組態(tài)軟件對(duì)復(fù)雜工程設(shè)計(jì)的研究與實(shí)現(xiàn)，這也是當(dāng)今自動(dòng)化工業(yè)領(lǐng)域的一種必然趨勢(shì)，具有廣闊的發(fā)展前景。因目前 PLC 和變頻器是自動(dòng)化控制線中的主流設(shè)備，它控制功能強(qiáng)，安全 性高 。根據(jù) SIMATIC STEP7 程序的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn) WinCC 人機(jī)操作界面與 PLC S7300 通信口再加上所有 PLC 小規(guī)模的使用以太網(wǎng)卡進(jìn)行整個(gè) TCP/IP 系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng) 口 并達(dá)到在上位機(jī)中對(duì)下位機(jī)通訊、監(jiān)測(cè)、控制和上位機(jī)與上位機(jī)的相互通訊的目的。自動(dòng)控制系統(tǒng)采用西門子S7300 型 PLC 加擴(kuò)展模塊實(shí)現(xiàn)， PLC 和計(jì)算機(jī)的使用滿足了用戶生產(chǎn)自動(dòng)化和工藝多樣化的需求；利用變頻器自身具有的軟啟動(dòng)和多種保護(hù)功能的設(shè)定，達(dá)到了對(duì)電機(jī)安全可靠的控制；以及相關(guān)軟件的應(yīng)用，使監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了可視化和實(shí)時(shí)監(jiān)控等功能。 盡管本文設(shè)計(jì)基 本滿足系統(tǒng)的要求，但還存在諸多需要多改進(jìn)之處。由于時(shí)間緊迫條件有限，作者水平有限，行文倉(cāng)促，文中可能存在一些不足及疏忽之處，歡迎大家批評(píng)指正。 第 27頁(yè) 致謝 經(jīng)過(guò)三個(gè)月的努力終于圓滿完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)，在畢業(yè)設(shè)計(jì) 過(guò)程中遇到了無(wú)數(shù)的困難和障礙，都在指導(dǎo)老師和同學(xué)們的幫助下逐一的克服了。非常感謝老師我畢業(yè)設(shè)計(jì)階段給 予我 的指導(dǎo) 。 從最初的定題，到資料收集，到設(shè)計(jì)，再到寫作 ，修改，到最后定稿，他給了我耐心的指導(dǎo)和無(wú)私的幫助。為了指導(dǎo)我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)，趙老師放棄了自己的休息時(shí)間，他的這種無(wú)私奉獻(xiàn)的敬業(yè)精神令人欽佩，在此我向他表示我 誠(chéng)摯的謝意。同時(shí)，感謝所有任課老師和所有同學(xué)在這四年來(lái)給自己的指導(dǎo)和幫助，是他們教會(huì)了我專業(yè)知識(shí)，教會(huì)了我如何學(xué)習(xí)，教會(huì)了我如何做人。正是由于他們，我才能在各方面取得顯著地進(jìn)步，在此向他們表示我由衷的 感 謝，并祝所有的老師培養(yǎng)出越來(lái)越多的優(yōu)秀人才，桃李滿天下！ 通過(guò)這一段時(shí)間的努力，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)《基于 WinCC 的交流變頻調(diào)速系統(tǒng)監(jiān)控界面設(shè)計(jì)》終于完成了，這意味著大學(xué)生活即將結(jié)束。在大學(xué)階段，我在學(xué)習(xí)上和思想上都受益匪淺，這除了自身的努力外，與各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心、支持和鼓勵(lì)是分不開的。畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我們知 識(shí)運(yùn)用能力的一次全面的考核，也是對(duì)我們進(jìn)行科學(xué)研究基本功的訓(xùn)練，培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)獨(dú)立地分析問題和解決問題的能力，為以后撰寫專業(yè)學(xué)術(shù)論文和工作打下良好的基礎(chǔ)。 第 28頁(yè) 參考文獻(xiàn) [1]深入淺出西門子 WinCC [Z] ， [2] 張燕賓．變頻調(diào)速應(yīng)用實(shí)踐［ M］． 北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社， 2021． 5 [3] 陽(yáng)憲惠 , 徐用懋 , 魏慶福等 . 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)及其應(yīng)用 [M] . 北京 : 清華大學(xué)出版社 , 1999. 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You will need at least the following ponents to configure the munication: ① One channel with channel units ② One connection ③ One process tag In practice, you will achieve access to the current process values of the automation system by the configured do not need an automation system for the Quick_Start project. In this project, the values are transported via an internal tag within configuration of the munication between WinCC and the automation system as well as the linear scaling of the process tags are only intended as exercises for practice. the channels and connections in WinCC Introduction Via the channels and connections you will determine clearly, how the automation system is connected to WinCC. The channels The channels are specialized munication drivers. The channels allow the supply of process values from the automation system to the process tags. WinCC provides a variety of channels to connect different automation systems. In WinCC, you can also use channels, via which values are transferred to the automation system from WinCC. You will control the process via these channels. The channel units The channels have different channel units for the different munication