【正文】 PC 機上相結(jié)合無疑是一個面向未來的概念。 1 全集成自動化 TIA（ Totally Integrated Automation）的部件。 WinCC 是工程控制的窗口，是 TIA 的中心部件。 1 SIMATIC PCS7 過程控制系統(tǒng)中的 SCADA 部件，如 SIMATIC PCS7 是中的過程控制系統(tǒng)； PCS7 是結(jié)合了基于控制器的制造業(yè)自動化優(yōu)點和基于 PC 的過程工業(yè)自動基于 WinCC 自動洗車監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計 16 化優(yōu)點的過程處理系統(tǒng)（ PCS）。 WinCC 作為 PCS7 的操作員站。 1 集成到 MES 和 ERP 中。這超越了自動控制過程，將范圍擴展到工廠監(jiān)控級，為公司管理MES（ 制造執(zhí)行系統(tǒng) ） 和 ERP（企業(yè)資源管理）提供管理數(shù)據(jù) [11]。 WinCC 又新增加了以下功能： 基本數(shù)據(jù)中的歷史歸檔 以很高的壓縮比進(jìn)行長期數(shù)據(jù)歸檔，具備數(shù)據(jù)導(dǎo)出功能和備份機制。 可連續(xù)擴展 系統(tǒng)中可以多達(dá) 12 臺服務(wù)器和 32 個 WinCC客戶端，每臺服務(wù)器都可以有自己的冗余服務(wù)器。E， OLEOB。 新的選件 WinCC/DatMonitor WebEdition； WinCC/Connectivity Pack； 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 17 WinCC/industrialDataBridge。 WinCC 發(fā)展趨勢 監(jiān)控組態(tài)軟件不僅有監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集 （ SCADA） 功能，而且有組態(tài)、開發(fā)和開放功能。隨著個人計算機 （ PC） 的普及和開放系統(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。 隨著計算機硬 件和軟件技術(shù)的發(fā)展，自動化產(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，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 ）的簡稱。 WinCC 繼承了西門子公司的全集成自 動化 （ TIA） 產(chǎn)品的技術(shù)先進(jìn)和無縫集成的特點。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。 WinCC 的另一個特點在于其整體開放性，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 機界面，滿足實際需要。 WinCC 因其具有獨特的設(shè)計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)，甚至包括多個服務(wù)器和客戶機在內(nèi)的分布式系統(tǒng)。 基于 WinCC 自動洗車監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計 18 WinCC 的應(yīng)用 WinCC 集生產(chǎn)自動化和過程自動化于一體，實現(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 運輸行業(yè) 1 水處理和污水凈化 [13] 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 19 第 4 章 自動洗車系統(tǒng)開發(fā) 在對自動洗車系統(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。 建立項目 使用 WinCC 來開發(fā) 和組態(tài)一個項目的步驟如下： 啟動 WinCC； 建立一個項目； 選擇及安裝通訊驅(qū)動程序； 定義變量； 建立和編輯過程畫面； 指定 WinCC 運行系統(tǒng)的屬性； 激活 WinCC 畫面； 使用變量模擬器測試過程畫面。如圖 41所示。 如圖 42 所示。 圖 43 創(chuàng)建新項目 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 21 單擊“創(chuàng)建”按鈕 以建立項目。 管理器左邊是導(dǎo)航欄，右邊是相應(yīng)于所選項目的設(shè)計區(qū)。右擊此“計算機”，在快捷菜單中選擇“屬性”菜單項，在隨后打開的對話框中可設(shè)置 WinCC 運行時的屬性，如設(shè)置 WinCC 運行系統(tǒng)的啟動組件和使用的語言等。 添加邏輯連接 要組態(tài) WinCC 應(yīng)用與 WinAc（視窗自動化中心）之間通過 MPI 協(xié)議的通訊，必須建立一個通訊連接。如圖44 所示。在打開的“連接屬性”對話框中給新建的驅(qū)動起名 PLC，并單擊屬性為該連接分配地址，這里“站地址”和“插槽號”都設(shè)為 2，確認(rèn)。如圖 45所示。 建立變量組 基于 WinCC 自動洗車監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計 24 單擊“變量管理” — “ SIMATIC S7 PROTOCOL SUITE” — MPI 前面的“ +”，展開各自節(jié)點，右擊出現(xiàn)的節(jié)點 PLC，在快捷菜單中選擇“新建組”菜單項，在彈出的對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 以“ 啟動 /停止 ”點為例，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 /停止 ”， 數(shù)據(jù) 選擇“輸入”， 地址選擇“位”。 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 25 圖 47 DI點建立 建立 DO 點 以“預(yù)洗水移動”點為例，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 ”， 數(shù)據(jù) 選擇“輸出”， 地址選擇“位”。 圖 48 DO點建立 繪制畫面 工藝流程圖繪制 建立過程畫面 基于 WinCC 自動洗車監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計 26 打開 WinCC 項目管理器，選擇“圖形編輯器”，鼠標(biāo)右鍵單擊選擇“新建畫面”，生成了一個畫面對象（ ），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，接下來打開圖形庫添加圖形對象。雙 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 27 擊“全局庫”后顯示全局庫中的目錄樹。 在 “庫” — “全局庫” — “ Siemens HMI Symbol Library ” — “交通工具”中選擇一個合適的小車，并拖動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“對象選 擇版”選中“橢圓弧” 和“圓角矩形”， 并拖動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，為了使整個設(shè)計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： 基于 WinCC 自動洗車監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計 30 單擊 “對象選項板” — “智能對象” — “圖形對象”，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。選中“顏色”屬性，修改邊框、背景及字體顏色。 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 31 圖 416 添加靜態(tài)文本 用同樣的方式 添加 項目 名稱，指導(dǎo)教師，設(shè)計者姓名 。當(dāng)按下 “洗車流程”按鈕時，畫面自動 進(jìn)入洗車流程畫面中。最后對畫面進(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 ” — “ 全局庫 ” — “ Operation” — “ Toggle Buttons” — “ On_Off_6”。 圖 419 開關(guān)選擇 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 33 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 控制小面繪制 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”。 基于 WinCC 自動洗車監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計 34 圖 421 控制小畫面 鏈 接 變量 鏈 接 按鈕變量鏈 接 首先打 開“控制小畫面”，對按鈕進(jìn)行動態(tài)鏈 接。右鍵單擊“開始洗車”按鈕，在快捷菜單中選擇“屬性”，在彈出的對話框中選 擇“事件” — “按鈕” — “鼠標(biāo)” — “按左鍵”，彈出直接連接對話框，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 對應(yīng)變量。 圖 422 按鈕變量鏈 接 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 35 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”，在彈出的對話框中選 擇“ 屬性 ” — “ 自定義對象 ” — “ UserDefinedl” ，右鍵單擊“ ”圖標(biāo)，在快捷菜單中選擇“變量”菜單項，選擇相應(yīng)變量。 圖 423 開關(guān)變量鏈 接 輸出量動態(tài)鏈 接 打開“洗車畫面”，對輸出量進(jìn)行動態(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，顯示“停止洗車”按鈕，“開始洗車”按鈕被隱藏。雙擊“自動控制”按鈕，打開“對象屬性”中“其他”選項，將“顯示”調(diào)整為“是”，并雙擊“ ”，打開“動態(tài)值范圍”進(jìn)行變量連接。 圖 426 顯隱設(shè)置 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 37 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 小畫面呼出 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“畫面窗口”，和一個按鈕對象，將按鈕對象的名稱改為“控制系統(tǒng)”?！帮@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“控制小畫面 .pdl”。 圖 428 添加畫面窗口 基于 WinCC 自動洗車監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計 38 右鍵單擊“控制系統(tǒng)”按鈕，選擇“對象屬性”對話框，設(shè)置左鍵動作，在“直接連接”對話框的 “源”框中選中“常數(shù)”，輸入“ 1”，在“目標(biāo)”框中選中“畫面中的對象”，在“對象”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”對話框中對此按鈕的“按左鍵”事件組態(tài)一個“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)兩個按鈕分別放置在兩個畫面