【正文】 普及和開放系統(tǒng)的推廣，基于PC的監(jiān)控組態(tài)軟件在工業(yè)控制領(lǐng)域不斷發(fā)展壯大。隨著計(jì)算機(jī)硬件和軟件技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)化產(chǎn)品呈現(xiàn)出小型化、網(wǎng)絡(luò)化、PC化、開放式和低成本的發(fā)展趨勢(shì)，并逐漸形成了各種標(biāo)準(zhǔn)的硬件、軟件和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。西門子公司的WinCC是Windows Control Center（視窗控制中心）的簡(jiǎn)稱。WinCC繼承了西門子公司的全集成自動(dòng)化（TIA）產(chǎn)品的技術(shù)先進(jìn)和無(wú)縫集成的特點(diǎn)。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(bào)警畫面、實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線、歷史趨勢(shì)曲線和打印報(bào)表等。WinCC的另一個(gè)特點(diǎn)在于其整體開放性，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。 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。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的應(yīng)用WinCC集生產(chǎn)自動(dòng)化和過程自動(dòng)化于一體，實(shí)現(xiàn)了相互之間的整合，這在大量應(yīng)用和各種工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)例中業(yè)已證明，包括：汽車工業(yè)化工和制藥行業(yè)印刷行業(yè)能源供應(yīng)和分配貿(mào)易和服務(wù)行業(yè)塑料和橡膠行業(yè)機(jī)械和設(shè)備成套工程金屬加工業(yè)食品、飲料和煙草行業(yè)造紙和紙品加工1鋼鐵行業(yè)1運(yùn)輸行業(yè)1水處理和污水凈化[13]第4章 自動(dòng)洗車系統(tǒng)開發(fā)在對(duì)自動(dòng)洗車系統(tǒng)的工藝流程研究的基礎(chǔ)上，利用監(jiān)控軟件WinCC進(jìn)行監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 建立項(xiàng)目使用WinCC來(lái)開發(fā)和組態(tài)一個(gè)項(xiàng)目的步驟如下：?jiǎn)?dòng)WinCC；建立一個(gè)項(xiàng)目；選擇及安裝通訊驅(qū)動(dòng)程序；定義變量；建立和編輯過程畫面；指定WinCC運(yùn)行系統(tǒng)的屬性；激活WinCC畫面；使用變量模擬器測(cè)試過程畫面。如圖41所示。如圖42所示。圖43 創(chuàng)建新項(xiàng)目單擊“創(chuàng)建”按鈕以建立項(xiàng)目。管理器左邊是導(dǎo)航欄，右邊是相應(yīng)于所選項(xiàng)目的設(shè)計(jì)區(qū)。右擊此“計(jì)算機(jī)”，在快捷菜單中選擇“屬性”菜單項(xiàng)，在隨后打開的對(duì)話框中可設(shè)置WinCC運(yùn)行時(shí)的屬性，如設(shè)置WinCC運(yùn)行系統(tǒng)的啟動(dòng)組件和使用的語(yǔ)言等。 添加邏輯連接要組態(tài)WinCC應(yīng)用與WinAc（視窗自動(dòng)化中心）之間通過MPI協(xié)議的通訊，必須建立一個(gè)通訊連接。如圖44所示。在打開的“連接屬性”對(duì)話框中給新建的驅(qū)動(dòng)起名PLC，并單擊屬性為該連接分配地址，這里“站地址”和“插槽號(hào)”都設(shè)為2，確認(rèn)。如圖45所示。 建立變量組單擊“變量管理”—“SIMATIC S7 PROTOCOL SUITE”—MPI前面的“+”，展開各自節(jié)點(diǎn)，右擊出現(xiàn)的節(jié)點(diǎn)PLC，在快捷菜單中選擇“新建組”菜單項(xiàng)，在彈出的對(duì)話框中輸入建立的變量組名字“DI”，單擊確定完成變量組的建立。圖46 創(chuàng)建變量組 建立DI點(diǎn)以“啟動(dòng)/停止”點(diǎn)為例，首先雙擊DI變量組，在空白處單擊選擇“新建變量”名稱寫“啟動(dòng)/停止”，數(shù)據(jù)選擇“輸入”，地址選擇“位”。圖47 DI點(diǎn)建立 建立DO點(diǎn)以“預(yù)洗水移動(dòng)”點(diǎn)為例，首先雙擊DO變量組，在空白處單擊選擇“新建變量”名稱寫“預(yù)洗水移動(dòng)”，數(shù)據(jù)選擇“輸出”，地址選擇“位”。 圖48 DO點(diǎn)建立 繪制畫面 工藝流程圖繪制建立過程畫面打開WinCC項(xiàng)目管理器，選擇“圖形編輯器”，鼠標(biāo)右鍵單擊選擇“新建畫面”，生成了一個(gè)畫面對(duì)象（），右鍵單擊畫面，重命名畫面為“洗車畫面”，確認(rèn)。 圖49 建立過程畫面添加對(duì)象到畫面在畫面編輯器中創(chuàng)建好空白畫面并調(diào)整好大小后，接下來(lái)打開圖形庫(kù)添加圖形對(duì)象。雙擊“全局庫(kù)”后顯示全局庫(kù)中的目錄樹。在 “庫(kù)”—“全局庫(kù)”—“Siemens HMI Symbol Library ”—“交通工具”中選擇一個(gè)合適的小車，并拖動(dòng)此小車到圖形編輯器的畫面中，如圖410所示。如圖411所示。如圖412所示。例如毛刷、雨滴等元素。下面以毛刷為例，具體步驟如下：在“對(duì)象選擇版”選中“橢圓弧”和“圓角矩形”，并拖動(dòng)到圖形編輯器的畫面中，更改橢圓弧的線寬、線樣式和顏色以及圓角矩形的顏色。如圖413所示。圖414 洗車工藝流程圖 主畫面繪制根據(jù)工藝需要和控制要求，為了使整個(gè)設(shè)計(jì)更加美觀及更好的應(yīng)用，還需繪制其他畫面。具體步驟如下：?jiǎn)螕?“對(duì)象選項(xiàng)板”—“智能對(duì)象”—“圖形對(duì)象”，通過查找將欲添加的圖片添加到畫面中。圖415 圖形添加單擊“標(biāo)準(zhǔn)對(duì)象”—“靜態(tài)文本”，鼠標(biāo)右鍵單擊“靜態(tài)文本”，在快捷菜單中選擇“屬性”菜單項(xiàng)。選中“顏色”屬性，修改邊框、背景及字體顏色。圖416 添加靜態(tài)文本用同樣的方式添加項(xiàng)目名稱，指導(dǎo)教師，設(shè)計(jì)者姓名。當(dāng)按下“洗車流程”按鈕時(shí)，畫面自動(dòng)進(jìn)入洗車流程畫面中。最后對(duì)畫面進(jìn)行美化，主畫面如圖417所示。打開“故障控制畫面”，設(shè)置畫面寬度350，畫面高度400。圖418 故障畫面屬性單擊“視圖”—“庫(kù)”—“全局庫(kù)”—“Operation”—“Toggle Buttons”—“On_Off_6”。圖419 開關(guān)選擇根據(jù)控制要求，添加標(biāo)題及控制按鈕。圖420 故障控制畫面在WinCC資源管理器右鍵單擊“圖形編輯器”，在快捷菜單中選擇“新建畫面”，命名為“控制小畫面”，打開控制小畫面”設(shè)置畫面寬度530，畫面高度260。靜態(tài)文本添加標(biāo)題“控制面板”。圖421 控制小畫面按鈕變量鏈接首先打開“控制小畫面”，對(duì)按鈕進(jìn)行動(dòng)態(tài)鏈接。右鍵單擊“開始洗車”按鈕，在快捷菜單中選擇“屬性”，在彈出的對(duì)話框中選擇“事件”—“按鈕”—“鼠標(biāo)”—“按左鍵”，彈出直接連接對(duì)話框，在直接連接的“源”框的“常數(shù)”欄中設(shè)“1”，選“目標(biāo)”框中的“變量”按鈕，選擇對(duì)應(yīng)變量。圖422 按鈕變量鏈接其他按鈕變量鏈接方式相同。以“預(yù)洗故障”開關(guān)為例，右鍵單擊“預(yù)洗故障”開關(guān)，在快捷菜單中選擇“屬性”，在彈出的對(duì)話框中選擇“屬性”—“自定義對(duì)象”—“UserDefinedl”，右鍵單擊“”圖標(biāo)，在快捷菜單中選擇“變量”菜單項(xiàng)，選擇相應(yīng)變量。 圖423 開關(guān)變量鏈接輸出量動(dòng)態(tài)鏈接打開“洗車畫面”，對(duì)輸出量進(jìn)行動(dòng)態(tài)鏈接。如圖424所示。如圖425所示。所以為了使控制面板顯得整潔和簡(jiǎn)單，這里將相同的按鈕進(jìn)行疊加。即當(dāng)按下“開始洗車”按鈕時(shí)，顯示“停止洗車”按鈕，“開始洗車”按鈕被隱藏。雙擊“自動(dòng)控制”按鈕，打開“對(duì)象屬性”中“其他”選項(xiàng)，將“顯示”調(diào)整為“是”，并雙擊“”，打開“動(dòng)態(tài)值范圍”進(jìn)行變量連接。圖426 顯隱設(shè)置其他按鈕做法相同，最后將按鈕組合在一起，組成“控制系統(tǒng)”畫面。 圖427 控制系統(tǒng)畫面大畫面包含小畫面，缺省情況下，小畫面不顯示。以“控制小畫面為例”，組態(tài)步驟如下：打開“洗車畫面”，在畫面上添加一個(gè)“畫面窗口”，和一個(gè)按鈕對(duì)象，將按鈕對(duì)象的名稱改為“控制系統(tǒng)”。“顯示”屬性設(shè)置為“否”,“標(biāo)題”和“邊框”屬性設(shè)置為“是”，“畫面名稱”屬性設(shè)置為“”。圖428 添加畫面窗口右鍵單擊“控制系統(tǒng)”按鈕，選擇“對(duì)象屬性”對(duì)話框，設(shè)置左鍵動(dòng)作，在“直接連接”對(duì)話框的“源”框中選中“常數(shù)”，輸入“1”，在“目標(biāo)”框中選中“畫面中的對(duì)象”，在“對(duì)象”欄中選“畫面窗口1”，在“屬性”欄中選擇“顯示”，如圖429所示。右擊單擊“退出”按鈕在“屬性”對(duì)話框中對(duì)此按鈕的“按左鍵”事件組態(tài)一個(gè)“直接連接”，在直接連接的“源”框的“常數(shù)”欄中設(shè)0，選“目標(biāo)”框的“當(dāng)前窗口”按鈕，選擇“屬性”欄的“顯示”，如圖430所示?，F(xiàn)組態(tài)兩個(gè)按鈕分別放置在兩個(gè)畫面中。當(dāng)單擊“主畫面”中的“洗車流程”按鈕時(shí)，畫面切換到“洗車畫面”；當(dāng)單擊“洗車畫面”中的“登陸畫面”按鈕時(shí)，畫面切換到“主畫面”。雙擊Single picture change，打開“歡迎來(lái)到動(dòng)態(tài)向?qū)А贝翱?。選擇left mouse key，單擊“下一步”，打開“畫面瀏覽器”窗口，選擇名稱為“”的畫面，單擊確定。圖431 畫面切換在WinCC項(xiàng)目管理器的瀏覽器窗口中，右擊“變量記錄”，在快捷菜單中選擇“打開”菜單項(xiàng)。單擊“下一步”，輸入“ProcessValueArchive”作為歸檔的名稱，單擊“下一步”，選擇要?dú)w檔的變量，單擊完成。圖432 創(chuàng)建歸檔在歸檔系統(tǒng)中生成了一個(gè)名為“ProcessValueArchive”的歸檔。如圖433所示。打開“報(bào)警記錄”后，在報(bào)警記錄框圖的下半部空白處，選中一行，右擊打開“屬性”。具體如圖434所示。點(diǎn)擊“確定”關(guān)閉對(duì)話框，如圖435所示。下面通過對(duì)洗車系統(tǒng)中“泡沫沖洗”為例，對(duì)PLC和WinCC連接進(jìn)行系統(tǒng)仿真。之后可以根據(jù)自己所建立的輸入輸出量進(jìn)行仿真，如圖436所示。圖436 STEP7仿真WinCC仿真運(yùn)行WinCC資源管理器主菜單“文件”“激活”，也可直接單擊工具欄上的圖標(biāo)，運(yùn)行工程。運(yùn)行效果如圖437所示。開發(fā)過程中主要利用了WinCC軟件進(jìn)行了自動(dòng)洗車的監(jiān)控系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)，實(shí)現(xiàn)了工藝流程中的數(shù)據(jù)監(jiān)控、歷史趨勢(shì)記錄、報(bào)警記錄等監(jiān)控功能。自動(dòng)洗車系統(tǒng)完全能夠避免人工操作引起的人身、設(shè)備事故，提高了洗車的工作效率。自動(dòng)洗車系統(tǒng)可配套使用循環(huán)廢水處理技術(shù)，不僅使大部分水循環(huán)使用，減少了污水排放量滿足了環(huán)保要求，而且可以大量節(jié)約水資源。參考文獻(xiàn)[1] [J].建筑機(jī)械化,1993,05(06):1215.[2] 楊剛,柳旭東,[J].哈爾濱鐵道科技,2003,01(10):45.[3] 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