西門子EET Basic 電梯仿真一體化教程 課件8 WinCC運(yùn)行監(jiān)控

西門子EETBasic電梯仿真一體化教程求德·求知·求技·求悟項(xiàng)目八WinCC運(yùn)行監(jiān)控一、知識(shí)目標(biāo)1.了解WinCC軟件和系統(tǒng)基本功能；2.了解WinCC系統(tǒng)組態(tài)所需要的硬件；3.了解WinCC畫面組態(tài)過(guò)程；4.了解WinCC畫面監(jiān)控過(guò)程。二、技能目標(biāo)1.掌握TIAPortal中WinCC組態(tài)的方法和步驟；2.掌握如何啟動(dòng)WinCC進(jìn)行畫面監(jiān)控。三、素質(zhì)目標(biāo)1.學(xué)習(xí)過(guò)程中態(tài)度積極，有團(tuán)隊(duì)精神；2.能夠借助于軟件的幫助系統(tǒng)，3.具有自主學(xué)習(xí)能力；4.調(diào)試過(guò)程中嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致；5.現(xiàn)場(chǎng)操作行為規(guī)范，符合5S管理要求。學(xué)習(xí)任務(wù)8-1WinCC運(yùn)行環(huán)境搭建[任務(wù)描述]

在以太網(wǎng)通訊組態(tài)的基礎(chǔ)上進(jìn)行WinCC運(yùn)行環(huán)境的搭建，使用PC系統(tǒng)作為上位機(jī)來(lái)運(yùn)行WinCC軟件。[知識(shí)準(zhǔn)備]1.WinCC軟件介紹WinCC（WindowsControlCenter）視窗控制中心，是西門子TIA（全集成自動(dòng)化）架構(gòu)中基于PC的HMI/SCADA軟件系統(tǒng)。適用于對(duì)各種行業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程、生產(chǎn)工序、機(jī)器設(shè)備和工廠進(jìn)行可視化及操作控制。該系統(tǒng)不僅支持簡(jiǎn)單的單站系統(tǒng)，同時(shí)還支持帶有冗余服務(wù)器的分布式多站系統(tǒng)，以及基于Web的全球解決方案。功能強(qiáng)大的WinCC，是整個(gè)公司實(shí)現(xiàn)信息縱向集成的數(shù)據(jù)交換樞紐。2．WinCC系統(tǒng)基本功能（1）可通過(guò)WinCC實(shí)現(xiàn)過(guò)程可視化和組態(tài)圖形用戶界面，可通過(guò)用戶界面對(duì)過(guò)程進(jìn)行操作員控制和監(jiān)視。（2）可以通過(guò)WinCC實(shí)現(xiàn)過(guò)程可視化，為此，過(guò)程以圖形形式顯示在屏幕上。只要過(guò)程中的狀態(tài)發(fā)生改變，就會(huì)立即更新顯示。（3）可以通過(guò)WinCC控制過(guò)程，例如，可以通過(guò)用戶界面指定設(shè)定值或打開閥。（4）可以通過(guò)WinCC監(jiān)視過(guò)程，出現(xiàn)緊急過(guò)程狀態(tài)時(shí)會(huì)自動(dòng)觸發(fā)報(bào)警。例如，超出了預(yù)定義的值時(shí)，畫面上將顯示一條消息。（5）可以通過(guò)WinCC歸檔過(guò)程，借助WinCC，用戶可打印并以電子方式歸檔消息和過(guò)程值。因此，用戶可以記錄過(guò)程歷史并訪問(wèn)過(guò)去的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。[任務(wù)實(shí)施]在以太網(wǎng)通訊組態(tài)的基礎(chǔ)上進(jìn)行WinCC運(yùn)行環(huán)境的搭建，使用PC系統(tǒng)作為上位機(jī)來(lái)運(yùn)行WinCC軟件。其操作步驟如下：（1）在STEP7中創(chuàng)建一個(gè)新的項(xiàng)目。雙擊TIAPortalV15.1，默認(rèn)啟動(dòng)選項(xiàng)，選擇“創(chuàng)建新項(xiàng)目”，輸入項(xiàng)目名稱，選擇路徑，如圖8-1所示。圖8-1創(chuàng)建新項(xiàng)目（2）點(diǎn)擊“創(chuàng)建”按鈕，出現(xiàn)“開始”菜單選項(xiàng)，選擇“組態(tài)設(shè)備”，如圖8-2所示。圖8-2組態(tài)設(shè)備（3）出現(xiàn)“設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)”菜單，選擇“添加新設(shè)備”選項(xiàng)，進(jìn)行CPU組態(tài)。點(diǎn)擊PLC，SIMATICS7-1500”→“CPU”→“CPU1516-3PN/DP”→“6ES7516-3AN01-0AB0”，硬件版本選擇V2.6（這里必須根據(jù)實(shí)際硬件版本選擇，否則后續(xù)下載會(huì)出錯(cuò)），如圖8-3所示。圖8-3CPU組態(tài)（4）點(diǎn)擊“添加”按鈕，即進(jìn)入“設(shè)備視圖”畫面，在右側(cè)“硬件目錄”進(jìn)行信號(hào)板配置。選擇“信號(hào)板”→“AQ”→“AQ8×U/1HS”→“6ES7532-5HF00-0AB0”。如圖8-4所示。圖8-4信號(hào)板組態(tài)（5）然后進(jìn)行通訊地址配置，選中CPU的“網(wǎng)線接口”，在“屬性”選項(xiàng)卡中，在“以太網(wǎng)地址”選項(xiàng)中選擇“添加新子網(wǎng)”，“IP地址”和“子網(wǎng)掩碼”選擇默認(rèn)的“192.168.0.1”和“255.255.255.0”即可（若各試驗(yàn)臺(tái)間連接到同一局域網(wǎng)，則IP地址不能相同），如圖8-5所示。圖8-5以太網(wǎng)IP配置（6）打開“程序塊“選擇”添加新塊”，選擇“DB數(shù)據(jù)塊“，更改名稱為”input“點(diǎn)擊”確定“。Input數(shù)據(jù)塊創(chuàng)建成功。同理創(chuàng)建output數(shù)據(jù)塊。此處需要注意DB塊的編號(hào)，需要與EET配置時(shí)保持一致。如圖8-6所示。圖8-6創(chuàng)建輸入、輸出數(shù)據(jù)塊（7）右擊新建好的“input”數(shù)據(jù)塊，選擇“屬性”在彈出的對(duì)話框中，屬性欄中將“優(yōu)化的塊訪問(wèn)”前面框中的√給去掉。點(diǎn)擊“確定”。同理，配置“output”數(shù)據(jù)塊屬性。如圖8-7所示。

圖8-7數(shù)據(jù)塊屬性設(shè)置（8）將輸入、輸出地址的名稱分別復(fù)制到“input”、“output”DB塊中名稱欄，點(diǎn)擊“編譯”此時(shí)DB塊會(huì)生成具體地址。注意輸入變量中“1號(hào)梯當(dāng)前載重量”數(shù)據(jù)類型為“Word”型。如圖8-8所示。圖8-8編輯IO列表（9）鼠標(biāo)右擊項(xiàng)目樹下的PLC選項(xiàng)，選擇“屬性”，在彈出的對(duì)話框中選擇“常規(guī)→防護(hù)與安全→連接機(jī)制”將“允許來(lái)自遠(yuǎn)程對(duì)象的PUT/GET通信訪問(wèn)”前面的框打上“√”。如圖8-9所示。圖8-9設(shè)置PLC連接機(jī)制（10）在“Main”中寫入程序，“用M0.0控制線圈M0.1”如圖8-10所示。圖8-10寫入程序（11）在打開的TIAportal軟件界面上依次選擇“添加新設(shè)備”→“PC系統(tǒng)”→“常規(guī)PC”→“PCstation”點(diǎn)擊確定。如8-11所示。圖8-11添加PCstation（12）進(jìn)入設(shè)備視圖，在目錄下選擇“通信模塊”→“PROFINET/Ethernet”→“常規(guī)IE”，將其拖入PC

statian中。如圖8-12所示。圖8-12為PCstation添加網(wǎng)卡（13）在目錄下選擇“SIMATICHMI應(yīng)用軟件”選擇“WinCCRTAdvanced”，并將其拖入PCstatian中。如圖8-13所示。圖8-13添加HMI應(yīng)用軟件（14）點(diǎn)擊添加的“常規(guī)IE”以太網(wǎng)口，在“屬性”→“常規(guī)”→“以太網(wǎng)地址”進(jìn)行IP地址的配置。此處的IP地址需要與本機(jī)的IP地址一致，且與PLC的IP地址在同一網(wǎng)段。如圖8-14所示。圖8-14配置常規(guī)IE以太網(wǎng)地址（15）切換至“網(wǎng)絡(luò)視圖”，選擇“連接”選擇“HMI”連接。鼠標(biāo)選中PLC網(wǎng)口（不松鼠標(biāo)）拖出一條總線，將其連接至PC的網(wǎng)口?？梢钥吹絇LC與PC建立了HMI連接并且高亮顯示。如圖8-15所示。圖8-15建立HMI連接（16）在“項(xiàng)目樹”中選擇“PCstation”→“HMI-RT”→“連接”查看HMI連接的建立，其中在“參數(shù)”中HMI訪問(wèn)點(diǎn)的名稱要與PG/PC接口訪問(wèn)點(diǎn)名稱相同，默認(rèn)為“S7ONLINE”。如圖8-16所示。圖8-16查看HMI連接（17）在“項(xiàng)目樹”中選擇“PCstation”→“HMI-RT”→“運(yùn)行系統(tǒng)設(shè)置”中更改屏幕分辨率，示例中更改為“800X600”，并且將“全屏模式”勾選去掉。分辨率具體根據(jù)不同電腦進(jìn)行設(shè)置。如圖8-17所示。圖8-17屏幕分辨率設(shè)置（18）依次打開項(xiàng)目樹下“PCstation”→“HMI-RT”→“畫面”→雙擊“添加新畫面”。如圖8-18所示。圖8-18添加新畫面（19）從右側(cè)工具箱基本對(duì)象中選擇“圓”并將其拖拽到畫面中，雙擊添加的“圓”對(duì)象，選擇“動(dòng)畫”→“添加新動(dòng)畫”在顯示欄中點(diǎn)擊“動(dòng)態(tài)化顏色和閃爍”。如圖8-19所示。圖8-19添加基本對(duì)象（20）變量名稱欄中單擊依次選擇“PLC變量”→“默認(rèn)變量表”→“燈”點(diǎn)擊“√”。如圖8-20所示。圖8-20基本對(duì)象變量連接（21）在“范圍”中點(diǎn)擊“添加”依次添加范圍“0”和“1”，并將“1”的背景色改為“綠色”。當(dāng)變量“M0.1”為0時(shí)圓的顏色為默認(rèn)背景色，當(dāng)變量“M0.1”為1時(shí)圓的顏色為綠色，來(lái)監(jiān)控變量此時(shí)的值。如圖8-21所示。圖8-21基本對(duì)象設(shè)置（22）選中項(xiàng)目樹中PLC點(diǎn)擊編譯并將其下載至PLC中。如圖8-22所示。圖8-22PLC程序編譯下載（23）選中項(xiàng)目樹中PCstation，點(diǎn)擊編譯，編譯無(wú)誤，點(diǎn)擊“在PC上啟動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)”。如圖8-23所示。圖8-23啟動(dòng)仿真（24）在程序塊中監(jiān)視程序，將“M0.0”手動(dòng)置1。觀察WinCC監(jiān)控畫面中指示燈的變化，“燈”變?yōu)椤熬G色”表示通訊成功。如圖8-24所示。圖8-24通訊驗(yàn)證[歸納總結(jié)]1.組態(tài)時(shí)必須根據(jù)實(shí)際硬件版本選擇，否則后續(xù)下載會(huì)出錯(cuò)。2.各設(shè)備間連接到同一局域網(wǎng)，則IP地址不能相同。[課后實(shí)踐]請(qǐng)將電梯初始化的程序在以上搭建的環(huán)境中編寫，下個(gè)實(shí)驗(yàn)將以電梯初始化程序?yàn)槔M(jìn)行WinCC監(jiān)控畫面的創(chuàng)建。學(xué)習(xí)任務(wù)8-2WinCC畫面組態(tài)監(jiān)控[任務(wù)描述]運(yùn)用ElevatorSimulationBasic仿真軟件對(duì)單部電梯啟停進(jìn)行仿真?？刂埔螅海?）電梯初始化開始；（2）電梯初始化下行；（3）初始化下行轉(zhuǎn)上行；（4）電梯初始化上行；（5）樓層計(jì)數(shù)判斷；（6）高速轉(zhuǎn)低速；（7）三級(jí)減速；（8）初始化完成。針對(duì)控制要求，使用以太網(wǎng)通訊方式系統(tǒng)硬件連接與組態(tài)，并使用博途軟件編寫PLC控制程序，進(jìn)行電梯初始化畫面的組態(tài)與監(jiān)控，通過(guò)仿真軟件下載并調(diào)試成功！[知識(shí)準(zhǔn)備]1.WinCC過(guò)程畫面組成每個(gè)過(guò)程畫面均由多個(gè)對(duì)象組成：其中靜態(tài)對(duì)象在運(yùn)行系統(tǒng)中保持不變。動(dòng)態(tài)對(duì)象將根據(jù)單個(gè)過(guò)程值的變化而變化。

可控的對(duì)象將允許操作員主動(dòng)干預(yù)過(guò)程。

這些對(duì)象包括按鈕、滾動(dòng)條或用于輸入某些過(guò)程參數(shù)的

I/O字段（輸入/輸出字段）。2.WinCC圖形系統(tǒng)作用及組成圖形系統(tǒng)是

WinCC的一個(gè)子系統(tǒng)。該子系統(tǒng)用于組態(tài)過(guò)程畫面，主要處理下列任務(wù)：顯示靜態(tài)對(duì)象和操作員可控制的對(duì)象，例如文本、圖形或按鈕；更新動(dòng)態(tài)對(duì)象，例如修改與過(guò)程值相關(guān)的棒圖的長(zhǎng)度；對(duì)操作員輸入作出反應(yīng)，例如單擊按鈕或在文本框中輸入文本。3.監(jiān)控畫面規(guī)劃設(shè)計(jì)從整體結(jié)構(gòu)來(lái)看，一個(gè)WinCC項(xiàng)目一般包含多幅畫面，且畫面之間可以按照一定要求進(jìn)行切換，一般包括起始畫面、運(yùn)行畫面、參數(shù)設(shè)置畫面、趨勢(shì)視圖畫面。對(duì)畫面總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需要對(duì)每個(gè)畫面所需要的的功能進(jìn)行部署，要整體分析畫面之間的關(guān)系安排畫面切換順序。為了監(jiān)控方便，通?？梢詫嬅娌季址譃?個(gè)區(qū)域、概覽區(qū)、工作區(qū)、鍵集合區(qū)。如圖7-25所示。圖8-25電梯運(yùn)行監(jiān)控畫面示例[任務(wù)實(shí)施]采用WinCC對(duì)單部電梯運(yùn)行進(jìn)行組態(tài)與監(jiān)控，其操作步驟如下：（1）在項(xiàng)目五至項(xiàng)目七的基礎(chǔ)上進(jìn)行以下操作。依次打開項(xiàng)目樹下“PCstation”→“HMI-RT”→“畫面”→雙擊“添加新畫面”。如圖8-26所示。圖8-26添加新畫面（2）從右側(cè)工具箱基本對(duì)象中選擇“文本域”并將其拖拽到畫面中，在“文本域”寫入名稱“電梯初始化畫面”。如圖8-27所示。圖8-27添加畫面名稱（3）從右側(cè)工具箱基本對(duì)象中選擇“矩形”并將其拖拽到畫面中，依次拖拽2個(gè)“矩形”，并對(duì)其進(jìn)行命名分別命名為“電梯初始化狀態(tài)顯示、電梯初始化操作區(qū)”。以此劃分顯示區(qū)和操作區(qū)如圖8-28所示。圖8-28畫面區(qū)域劃分（4）從右側(cè)工具箱元素欄中選擇“I/O域”拖拽至“電梯初始化狀態(tài)顯示”中。在基本對(duì)象中依次選擇8個(gè)“圓”和9個(gè)“文本域”并將其拖拽到“電梯初始化狀態(tài)顯示”中。并使用“文本域”進(jìn)行命名其中“I/O域”命名為“電梯樓層顯示”、“圓”分別命名為“自動(dòng)運(yùn)行信號(hào)、準(zhǔn)備就緒信號(hào)、初始化向上運(yùn)行、初始化向下運(yùn)行、上行接觸器、下行接觸器、上平層信號(hào)、下平層信號(hào)”。如圖8-29所示。圖8-29電梯初始化狀態(tài)顯示畫面組態(tài)（5）從右側(cè)工具箱元素欄中選擇“I/O域”和“按鈕”并將其拖拽至“電梯初始化操作區(qū)”中。在基本對(duì)象中選擇“文本域”并將其拖拽到“電梯初始化操作區(qū)”中。使用“文本域”對(duì)“I/O域”命名為“電梯初始化目標(biāo)樓層”、將“按鈕”名稱改為“電梯下行初始化開始”。如圖8-30所示。圖8-30電梯初始化操作區(qū)畫面組態(tài)（6）單擊“電梯樓層顯示”I/O域，選擇“屬性→常規(guī)”點(diǎn)擊變量欄中的“...”，選擇“PLC變量→默認(rèn)變量表→樓層開始計(jì)數(shù)”點(diǎn)擊“√”。將I/O域與變量“樓層計(jì)數(shù)”進(jìn)行連接。如圖8-31所示。圖8-31I/O變量連接（7）將“類型”更改為“輸出”，將“格式”中的“格式樣式”改為“9”。因?yàn)榇薎/O域只是顯示樓層，所以設(shè)置為“輸出”，“格式樣式”中“9”的個(gè)數(shù)代表顯示的位數(shù)，選擇“9”表示I/O域中只顯示一位數(shù)。如圖8-32所示。圖8-32I/O屬性設(shè)置（8）單擊圓“自動(dòng)運(yùn)行信號(hào)”，選擇“動(dòng)畫”→“添加新動(dòng)畫”在顯示欄中點(diǎn)擊“動(dòng)態(tài)化顏色和閃爍”。如圖8-33所示。圖8-33設(shè)置自動(dòng)運(yùn)行信號(hào)顯示（9）變量名稱欄中單擊

，依次選擇“PLC變量”→“默認(rèn)變量表”→“自動(dòng)運(yùn)行信號(hào)保持”點(diǎn)擊“√”。在“范圍”中點(diǎn)擊“添加”依次添加范圍“0”和“1”，并將“1”的背景色改為“綠色”。當(dāng)變量“自動(dòng)運(yùn)行信號(hào)保持”為0時(shí)圓的顏色為默認(rèn)背景色，當(dāng)變量“自動(dòng)運(yùn)行信號(hào)保持”為1時(shí)圓的顏色為綠色。如圖8-34所示。圖8-34自動(dòng)運(yùn)行信號(hào)變量連接

根據(jù)“自動(dòng)運(yùn)行信號(hào)”的配置方法，對(duì)其余的“圓”進(jìn)行變量連接與背景色設(shè)置。對(duì)應(yīng)連接的變量從上至下依次為“準(zhǔn)備就緒信號(hào)、電梯初始化向上運(yùn)行、電梯初始化向下運(yùn)行、1號(hào)梯上行接觸器、1號(hào)梯下行接觸器、1號(hào)梯上平層信號(hào)、1號(hào)梯下平層信號(hào)”。其中“準(zhǔn)備就緒信號(hào)、1號(hào)梯上行接觸器、1號(hào)梯下行接觸器”為DB2中變量，“1號(hào)梯上平層信號(hào)、1號(hào)梯下平層信號(hào)”為DB1中變量。連接變量時(shí)需要在“程序塊”中查找。（10）單擊“電梯初始化目標(biāo)樓層”I/O域，選擇“屬性→常規(guī)”點(diǎn)擊變量欄中的

，選擇“PLC變量→默認(rèn)變量表→初始化目標(biāo)樓層”點(diǎn)擊“√”。將I/O域與變量“初始化目標(biāo)樓層”進(jìn)行連接。如圖8-35所示。圖8-35I/O變量連接（11）將“類型”更改為“輸入”，將“格式”中的“格式樣式”改為“9”。因?yàn)榇薎/O域作為初始化樓層的輸入，所以設(shè)置為“輸入”，“格式樣式”中“9”的個(gè)數(shù)代表顯示的位數(shù)，選擇“9”表示I/O域中只顯示一位數(shù)。如圖8-36所示。圖8-36I/O變量連接（12）點(diǎn)擊按鈕“電梯下行初始化開始”依次選擇“事件”→“按下”→“添加函數(shù)”→“編輯位”→“置位位”。如圖8-37所示。圖8-37I/O按鈕置位位設(shè)置（13）在置位位，變量一欄中單擊

，依次選擇“PLC變量”→“默認(rèn)變量表”→“電梯下行初始化開始”點(diǎn)擊“√”。變量欄中將顯示連接的變量名稱。如圖8-38所示。圖8-38按鈕置位位變量連接（14）在“電梯下行初始化開始”按鈕下，依次選擇“事件”→“釋放