WinCC上位機組態(tài)軟件在酒花異構化中的應用

劉宇強 鄭博彪

廣州珠江啤酒集團有限公司技術中心，廣東廣州 510308

酒花異構化對提高酒花利用率具有積極的作用，目前該項技術在多數(shù)啤酒廠被廣泛的應用，從生產性試驗的結果看，利用異構化技術，酒花添加量減少20%即能達到質量要求，可大幅降低酒花用量，經濟效益明顯。

圖1 酒花異構化技改圖

如圖1是酒花異構化系統(tǒng)示意圖，該系統(tǒng)需要增加的監(jiān)控對象有：6個氣動閥門，一個溫度探頭，高低位音叉探頭各一個，一臺泵，一臺攪拌，一個氣動調節(jié)閥。整個系統(tǒng)的自控系統(tǒng)接入原有的西門子S7-300PLC網絡。因此，需要增加一個PLC從站，該從站的配置為：IM153-1通信模塊，DI32*DC24V數(shù)字輸入模塊，DO32*DC24V/0.5A數(shù)字輸出模塊，AI8*12bit模擬輸入模塊，AO4*12bit模擬輸出模塊。

使用WinCC上位機組態(tài)軟件按照工藝流程制作監(jiān)控畫面，制作閥門、泵等各個控制對象，為各個對象建立變量，把變量與PLC相應的數(shù)據(jù)塊地址建立連接。下面以其中一個閥門為例，介紹WinCC上位機組態(tài)軟件的組態(tài)方法。

1）在WinCC項目管理器中的圖形編輯器中制作監(jiān)控主畫面，加入控制對象。圖2是根據(jù)工藝流程創(chuàng)建的監(jiān)控畫面。

2）在SIMATIC Manager中，建立閥門的數(shù)據(jù)塊，并下載到PLC里，以V501閥門為例，數(shù)據(jù)塊的地址為DB51,DBW3500到DB51,DBW3548共50個字節(jié)，里面定義了閥門的手動/自動標志位、模擬標志位、開關反饋點、手動命令、自動命令等信息。并指定輸出點DB51,DBX3501.4對應的數(shù)字輸出點用于驅動電磁閥打開閥門，指定反饋點DB51,DBX3500.7對應的數(shù)字輸入點用于檢測閥門的狀態(tài)。建立數(shù)據(jù)塊后還需要調用開關閥門處理功能塊FC55對這些數(shù)據(jù)進行處理，例如處理閥門的報警、開關計數(shù)、根據(jù)手動/自動命令計算輸出、計算閥門的狀態(tài)等。在這一步中要注意修改DB51前，先上傳在線的DB51進行修改，再下載到PLC中，以保證DB51其他數(shù)據(jù)是最新的數(shù)據(jù)。

圖2 酒花異構化監(jiān)控界面

3）在WinCC項目管理器中建立V501的變量。在本項目中，已經為閥門類變量定義了名為“VM”的結構變量，其變量與DB塊里的變量是一一對應的，在變量管理 → SIMATIC S7 PROTOCOL SUITE→TCP/IP→NewConnection_1→BUSVM單擊右鍵，選擇新建變量，彈出變量屬性窗口，取變量名稱為V501，數(shù)據(jù)類型選擇VM。在WinCC中還定義了PID調節(jié)類的PID結構變量，模擬輸入類的AI結構變量，數(shù)字輸入輸出類等幾種結構變量，方便對同一類型的變量進行定義，這些變量與PLC內各類型的變量也是一一對應的，其創(chuàng)建方法與閥門類變量的創(chuàng)建方法類似。在彈出的地址屬性窗口中指定DB塊號51，起始地址為DBB3500。

4）雙擊V501打開對象屬性窗口，把狀態(tài)連接到變量V501.iState，這樣對象的顯示狀態(tài)就可以跟隨閥門實際開關狀態(tài)變化了。

5）在PLC程序中，在需要V501自動開閥的條件下輸出到DB51,DBX3051.0便可以打開V501加熱水到酒花罐，例如下面的程序：

綜上所述，要實現(xiàn)WinCC對各類被控對象的監(jiān)控，首先要在PLC中建立數(shù)據(jù)塊，再在畫面中創(chuàng)建被控對象，為被控對象創(chuàng)建變量，并使變量與PLC的數(shù)據(jù)塊連接，即可在WinCC操作界面中實現(xiàn)對各類被控對象的監(jiān)控。

節(jié)能降耗、降低生產成本一直是我們的工作重心，此次酒花異構化設備的順利投用將大大降低啤酒生產原料酒花的損耗。此套設備投入使用后充分發(fā)揮了效用，不增加操作人員負擔，設計出一套具有高度自動化，安全可靠的控制系統(tǒng)。為實現(xiàn)節(jié)能降耗、降低生產成本提供可靠的保障。

[1]劉華波.組態(tài)軟件WinCC及其應用[M].北京：機械工業(yè)出版社，2009.

[2]孫濤.西門子WinCC上位機組態(tài)軟件在酸再生站監(jiān)控系統(tǒng)中的應用[J].電世界，2009(8).

[3]孫書芳.西門子PLC高級培訓教程[M].2版.北京：人民郵電出版社，2011.

[4]廖常初.S7-300/400 PLC應用技術(附盤)[M].2版.北京：機械工業(yè)出版社，2008.

[5]姚立波.組態(tài)監(jiān)控設計與應用[M].北京：機械工業(yè)出版社，2011.