WINCC自動化組態在煤氣在線監控系統中的應用
2014-04-21 05:00:04司寶華
新媒體研究 2014年3期
摘 要 主要介紹煤氣在線監控系統的建立、功能、使用及常見故障的處理辦法。
關鍵詞 組態；煤氣；監控
中圖分類號：TP301 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）03-0097-02
股份煉鐵廠新、老兩區的煤氣在線監測系統的是由控制計算機、顯示器，通訊適配器、交換機等部分組成，計算機通過適配器連接SIEMENS S7-300PLC進行通訊，實現操作控制及現場信號的顯示、報警等功能，并通過以太網交換機連接到計算機系統服務器，遠程計算機可通過局域網對其進行訪問。
1 現狀及系統方案的確立
在整個監控系統中，SIEMENS S7編程和WINCC自動化組態軟件是最關鍵部分，外部煤氣通過監測儀將吸取煤氣的含量轉化為4 mA～20 mA模擬信號，通過PLC模板上的通訊接口CP與WINCC相連和轉換，實現數據的監控并能夠通過點擊或釋放畫面上的按鈕來進行軟操作，從而實現對外部電氣設備的遠程控制。
2 系統性能優勢
WINCC系統是一個真正開放式的監控軟件，可在任何標準的PLC工業自動化流程控制上運行，多用于進行生產監控和數據采集。它可以連接到已經存在的自動化程序當中，從而在線監控生產情況，并可通過模板上的通訊接口，進行數據處理，實現人機對話。
運行環境：WINNT，WIN2000，WINXP，WIN7，這些伙伴關系為最終用戶提供了很多便利。
1）多任務服務。該系統具有提供多種應用的能力，可以同時打開多個窗口。
2）工業安全性。與之相匹配的PLC系統多為模塊化操作，當它不需要使用時，可以很方便地關掉不用的應用程序或者讓WINCC完全退出操作，但PLC系統并不會受到任何影響。
3）硬件實用性。它允許用戶在應用中使用現貨硬件，比如打印機、PC攝像機和其他一些帶有Windows驅動程序的設備。
3 功能介紹
WINCC系統為現代工業應用提供了多種功能，在實際的生產中被大量的用到，煉鐵區域被應用到煤氣在線監測用途中所使用的最主要的功能有以下幾個方面。
1）圖形編輯器。用于制作出過程監控中的各種不同畫面。
2）全局腳本。用于對各種畫面編輯以及各種函數變量和設備所要求的C動作。
3）報警編輯器。
用于過程中的報警；當濃度達到報警值時，文字“會議室”藍色會變黃色（如圖）。
當濃度達到高報警時，數字“0.0”背景白色會變為紅色（如圖）。
4）變量編輯器。用于保存過程變量曲線。
5）報表編輯器。用于記錄當天的數據并打印報表（缺省為24小時）。
6）實時及歷史趨勢編輯器。用于記錄當天或歷史的數據趨勢。（時間周期可自主設定）。
4 實施過程
要想讓WINCC監控系統與現運行的SIEMENS S7-300PLC監控系統實現通訊，主要是從以下幾個方面做起。
1）在新項目中裝入驅動器。在新建項目中加入新的驅動器，要右擊“Tag Manager”（變量標簽管理器），選擇“Add New Driver”（加入新驅動器）選項，在瀏覽窗口中找到要選擇的驅動器后，單擊“open”按鈕，就能將其裝入到項目中去了。
2）組態所選的協議。驅動器加入成功后，我們要對組態協議進行選擇。在瀏覽窗口中會發現里面有多種協議與S7 PLC相連接，這些協議不必全部使用，只要選擇與現場通訊模板相匹配的協議即可。
3）組態連接參數。在“連接屬性”中，右擊“新驅動器連接”選項，單擊“OK”鍵即可完成，這樣就會在WINCC和S7 PLC之間產生一個連接，產生握手圖標。
為了檢查WINCC與PLC是否真正建立了連接，可在工具條中按下“運行”快捷鍵，由于我們在一開始時還沒有為項目生成任何畫面，將會產生一條提示“沒有初始畫面” 的錯誤信息，取消這條信息后，在工具菜單中選擇“查看驅動器狀態”，OK則表示連接狀態良好，否則將表示沒有建立連接或選擇的協議不對，要進行再次的連接處理才行。
通訊全部完成后，就要對現場煤氣監測系統進行編輯了。
首先要用圖形編輯器做出煤氣測試儀的現場位置圖，如：會議室、主控室、重力除塵平臺、熱風爐凈煤氣平臺、調壓閥組、泥炮室、液壓站等，全部完成后要將所有信號組態并進行動態連接。
各種信號及圖形的組態具體操作步驟如下：
第一步：鼠標選中需要組態的圖形。
第二步：為所選圖形生成動態表達式。
第三步：對信號部分采用“直接連接”方式，為選中的圖形編輯C動作。即：有外部信號輸入時，編輯二進制代碼置1，信號為紅燈，無輸入信號時，編輯二進制代碼置0，信號為綠燈。
第四步：對于產生動作的部分，由于在編輯圖形畫面時是將所指設備的開關操作按鈕隱藏起來的，需要時讓鼠標點擊圖形上的設備畫面方能彈出小圖，同時又存在開關量，所以多采用“布爾連接”方式，首先在“屬性”欄中找到“背景顏色”選項，點擊右鍵選中“C動作”選項，選擇按下鼠標左鍵時打開圖形，按下鼠標右鍵時關閉圖形，然后再用“直接連接”的方式進行信號組態，從而實現開關功能。
第五步：在S7 PLC系統中，用中間標志位M編輯出各個電氣設備開關量并為其設置相應的地址與WINCC畫面中的按鈕相連。
第六步：在WINCC畫面上做出這些標志位的按鈕，規定當按下這些按鈕時，讓所對應的標志位置1，接入PLC系統中，發出對應輸出信號，產生外部電氣設備的實際運行，如音響解除等，實現在畫面上控制外部電氣設備的功能。
WINCC中的編輯器都具有兩種操作模式，即：組態操作模式和運行操作模式。組態操作模式主要用于開發和組態編輯器中的各種圖形和信號，運行操作模式主要用于根據設置，實際產生運行情況，實現生產現場的在線監控。
5 監控軟件的使用
計算機啟動起來后，雙擊桌面圖標，打開組態軟件，找到菜單上的激活按鈕向右的三角形就開始運行系統了。
6 常見故障及處理方法
1）畫面上的數據顯示變成灰色狀態：表示通訊有可能中斷、PLC斷電或者因為故障而停止運行。
2）畫面上的數據長時間一直顯示為零：需要查看儀表的輸出信號是否正常；如果正常，再查信號隔離柵的輸入輸出信號是否正常。
3）電腦系統出現問題，不能正常進入桌面：需要重啟電腦進行系統還原。
4）通訊正常但實時數據無變化：這時可能是組態運行采集數據時出現了死機，可退出系統后重新運行。
7 結束語
這套WINCC監控系統與現運行的S7系統的聯合使用，使區域內電氣自動化控制改造工作上一個新臺階。系統程序設計確定后，僅依靠信號的轉換就可完成程序的運行，受外部環境等因素的影響較小，減少了工作人員的勞動強度，切實保障了職工的人身安全，使系統運行更加可靠，實現了系統自動化過程控制。
參考文獻
[1]劉浩，蔡啟仲.組態軟件WinCC在公路隧道監控系統中的應用[J].自動化技術與應用，2005（05）.
作者簡介
司寶華（1963-），男，山東萊蕪人，工程師，大學學歷，現從事特種設備管理工作。endprint
摘 要 主要介紹煤氣在線監控系統的建立、功能、使用及常見故障的處理辦法。
關鍵詞 組態；煤氣；監控
中圖分類號：TP301 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）03-0097-02
股份煉鐵廠新、老兩區的煤氣在線監測系統的是由控制計算機、顯示器，通訊適配器、交換機等部分組成，計算機通過適配器連接SIEMENS S7-300PLC進行通訊，實現操作控制及現場信號的顯示、報警等功能，并通過以太網交換機連接到計算機系統服務器，遠程計算機可通過局域網對其進行訪問。
1 現狀及系統方案的確立
在整個監控系統中，SIEMENS S7編程和WINCC自動化組態軟件是最關鍵部分，外部煤氣通過監測儀將吸取煤氣的含量轉化為4 mA～20 mA模擬信號，通過PLC模板上的通訊接口CP與WINCC相連和轉換，實現數據的監控并能夠通過點擊或釋放畫面上的按鈕來進行軟操作，從而實現對外部電氣設備的遠程控制。
2 系統性能優勢
WINCC系統是一個真正開放式的監控軟件，可在任何標準的PLC工業自動化流程控制上運行，多用于進行生產監控和數據采集。它可以連接到已經存在的自動化程序當中，從而在線監控生產情況，并可通過模板上的通訊接口，進行數據處理，實現人機對話。
運行環境：WINNT，WIN2000，WINXP，WIN7，這些伙伴關系為最終用戶提供了很多便利。
1）多任務服務。該系統具有提供多種應用的能力，可以同時打開多個窗口。
2）工業安全性。與之相匹配的PLC系統多為模塊化操作，當它不需要使用時，可以很方便地關掉不用的應用程序或者讓WINCC完全退出操作，但PLC系統并不會受到任何影響。
3）硬件實用性。它允許用戶在應用中使用現貨硬件，比如打印機、PC攝像機和其他一些帶有Windows驅動程序的設備。
3 功能介紹
WINCC系統為現代工業應用提供了多種功能，在實際的生產中被大量的用到，煉鐵區域被應用到煤氣在線監測用途中所使用的最主要的功能有以下幾個方面。
1）圖形編輯器。用于制作出過程監控中的各種不同畫面。
2）全局腳本。用于對各種畫面編輯以及各種函數變量和設備所要求的C動作。
3）報警編輯器。
用于過程中的報警；當濃度達到報警值時，文字“會議室”藍色會變黃色（如圖）。
當濃度達到高報警時，數字“0.0”背景白色會變為紅色（如圖）。
4）變量編輯器。用于保存過程變量曲線。
5）報表編輯器。用于記錄當天的數據并打印報表（缺省為24小時）。
6）實時及歷史趨勢編輯器。用于記錄當天或歷史的數據趨勢。（時間周期可自主設定）。
4 實施過程
要想讓WINCC監控系統與現運行的SIEMENS S7-300PLC監控系統實現通訊，主要是從以下幾個方面做起。
1）在新項目中裝入驅動器。在新建項目中加入新的驅動器，要右擊“Tag Manager”（變量標簽管理器），選擇“Add New Driver”（加入新驅動器）選項，在瀏覽窗口中找到要選擇的驅動器后，單擊“open”按鈕，就能將其裝入到項目中去了。
2）組態所選的協議。驅動器加入成功后，我們要對組態協議進行選擇。在瀏覽窗口中會發現里面有多種協議與S7 PLC相連接，這些協議不必全部使用，只要選擇與現場通訊模板相匹配的協議即可。
3）組態連接參數。在“連接屬性”中，右擊“新驅動器連接”選項，單擊“OK”鍵即可完成，這樣就會在WINCC和S7 PLC之間產生一個連接，產生握手圖標。
為了檢查WINCC與PLC是否真正建立了連接，可在工具條中按下“運行”快捷鍵，由于我們在一開始時還沒有為項目生成任何畫面，將會產生一條提示“沒有初始畫面” 的錯誤信息，取消這條信息后，在工具菜單中選擇“查看驅動器狀態”，OK則表示連接狀態良好，否則將表示沒有建立連接或選擇的協議不對，要進行再次的連接處理才行。
通訊全部完成后，就要對現場煤氣監測系統進行編輯了。
首先要用圖形編輯器做出煤氣測試儀的現場位置圖，如：會議室、主控室、重力除塵平臺、熱風爐凈煤氣平臺、調壓閥組、泥炮室、液壓站等，全部完成后要將所有信號組態并進行動態連接。
各種信號及圖形的組態具體操作步驟如下：
第一步：鼠標選中需要組態的圖形。
第二步：為所選圖形生成動態表達式。
第三步：對信號部分采用“直接連接”方式，為選中的圖形編輯C動作。即：有外部信號輸入時，編輯二進制代碼置1，信號為紅燈，無輸入信號時，編輯二進制代碼置0，信號為綠燈。
第四步：對于產生動作的部分，由于在編輯圖形畫面時是將所指設備的開關操作按鈕隱藏起來的，需要時讓鼠標點擊圖形上的設備畫面方能彈出小圖，同時又存在開關量，所以多采用“布爾連接”方式，首先在“屬性”欄中找到“背景顏色”選項，點擊右鍵選中“C動作”選項，選擇按下鼠標左鍵時打開圖形，按下鼠標右鍵時關閉圖形，然后再用“直接連接”的方式進行信號組態，從而實現開關功能。
第五步：在S7 PLC系統中，用中間標志位M編輯出各個電氣設備開關量并為其設置相應的地址與WINCC畫面中的按鈕相連。
第六步：在WINCC畫面上做出這些標志位的按鈕，規定當按下這些按鈕時，讓所對應的標志位置1，接入PLC系統中，發出對應輸出信號，產生外部電氣設備的實際運行，如音響解除等，實現在畫面上控制外部電氣設備的功能。
WINCC中的編輯器都具有兩種操作模式，即：組態操作模式和運行操作模式。組態操作模式主要用于開發和組態編輯器中的各種圖形和信號，運行操作模式主要用于根據設置，實際產生運行情況，實現生產現場的在線監控。
5 監控軟件的使用
計算機啟動起來后，雙擊桌面圖標，打開組態軟件，找到菜單上的激活按鈕向右的三角形就開始運行系統了。
6 常見故障及處理方法
1）畫面上的數據顯示變成灰色狀態：表示通訊有可能中斷、PLC斷電或者因為故障而停止運行。
2）畫面上的數據長時間一直顯示為零：需要查看儀表的輸出信號是否正常；如果正常，再查信號隔離柵的輸入輸出信號是否正常。
3）電腦系統出現問題，不能正常進入桌面：需要重啟電腦進行系統還原。
4）通訊正常但實時數據無變化：這時可能是組態運行采集數據時出現了死機，可退出系統后重新運行。
7 結束語
這套WINCC監控系統與現運行的S7系統的聯合使用，使區域內電氣自動化控制改造工作上一個新臺階。系統程序設計確定后，僅依靠信號的轉換就可完成程序的運行，受外部環境等因素的影響較小，減少了工作人員的勞動強度，切實保障了職工的人身安全，使系統運行更加可靠，實現了系統自動化過程控制。
參考文獻
[1]劉浩，蔡啟仲.組態軟件WinCC在公路隧道監控系統中的應用[J].自動化技術與應用，2005（05）.
作者簡介
司寶華（1963-），男，山東萊蕪人，工程師，大學學歷，現從事特種設備管理工作。endprint
摘 要 主要介紹煤氣在線監控系統的建立、功能、使用及常見故障的處理辦法。
關鍵詞 組態；煤氣；監控
中圖分類號：TP301 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）03-0097-02
股份煉鐵廠新、老兩區的煤氣在線監測系統的是由控制計算機、顯示器，通訊適配器、交換機等部分組成，計算機通過適配器連接SIEMENS S7-300PLC進行通訊，實現操作控制及現場信號的顯示、報警等功能，并通過以太網交換機連接到計算機系統服務器，遠程計算機可通過局域網對其進行訪問。
1 現狀及系統方案的確立
在整個監控系統中，SIEMENS S7編程和WINCC自動化組態軟件是最關鍵部分，外部煤氣通過監測儀將吸取煤氣的含量轉化為4 mA～20 mA模擬信號，通過PLC模板上的通訊接口CP與WINCC相連和轉換，實現數據的監控并能夠通過點擊或釋放畫面上的按鈕來進行軟操作，從而實現對外部電氣設備的遠程控制。
2 系統性能優勢
WINCC系統是一個真正開放式的監控軟件，可在任何標準的PLC工業自動化流程控制上運行，多用于進行生產監控和數據采集。它可以連接到已經存在的自動化程序當中，從而在線監控生產情況，并可通過模板上的通訊接口，進行數據處理，實現人機對話。
運行環境：WINNT，WIN2000，WINXP，WIN7，這些伙伴關系為最終用戶提供了很多便利。
1）多任務服務。該系統具有提供多種應用的能力，可以同時打開多個窗口。
2）工業安全性。與之相匹配的PLC系統多為模塊化操作，當它不需要使用時，可以很方便地關掉不用的應用程序或者讓WINCC完全退出操作，但PLC系統并不會受到任何影響。
3）硬件實用性。它允許用戶在應用中使用現貨硬件，比如打印機、PC攝像機和其他一些帶有Windows驅動程序的設備。
3 功能介紹
WINCC系統為現代工業應用提供了多種功能，在實際的生產中被大量的用到，煉鐵區域被應用到煤氣在線監測用途中所使用的最主要的功能有以下幾個方面。
1）圖形編輯器。用于制作出過程監控中的各種不同畫面。
2）全局腳本。用于對各種畫面編輯以及各種函數變量和設備所要求的C動作。
3）報警編輯器。
用于過程中的報警；當濃度達到報警值時，文字“會議室”藍色會變黃色（如圖）。
當濃度達到高報警時，數字“0.0”背景白色會變為紅色（如圖）。
4）變量編輯器。用于保存過程變量曲線。
5）報表編輯器。用于記錄當天的數據并打印報表（缺省為24小時）。
6）實時及歷史趨勢編輯器。用于記錄當天或歷史的數據趨勢。（時間周期可自主設定）。
4 實施過程
要想讓WINCC監控系統與現運行的SIEMENS S7-300PLC監控系統實現通訊，主要是從以下幾個方面做起。
1）在新項目中裝入驅動器。在新建項目中加入新的驅動器，要右擊“Tag Manager”（變量標簽管理器），選擇“Add New Driver”（加入新驅動器）選項，在瀏覽窗口中找到要選擇的驅動器后，單擊“open”按鈕，就能將其裝入到項目中去了。
2）組態所選的協議。驅動器加入成功后，我們要對組態協議進行選擇。在瀏覽窗口中會發現里面有多種協議與S7 PLC相連接，這些協議不必全部使用，只要選擇與現場通訊模板相匹配的協議即可。
3）組態連接參數。在“連接屬性”中，右擊“新驅動器連接”選項，單擊“OK”鍵即可完成，這樣就會在WINCC和S7 PLC之間產生一個連接，產生握手圖標。
為了檢查WINCC與PLC是否真正建立了連接，可在工具條中按下“運行”快捷鍵，由于我們在一開始時還沒有為項目生成任何畫面，將會產生一條提示“沒有初始畫面” 的錯誤信息，取消這條信息后，在工具菜單中選擇“查看驅動器狀態”，OK則表示連接狀態良好，否則將表示沒有建立連接或選擇的協議不對，要進行再次的連接處理才行。
通訊全部完成后，就要對現場煤氣監測系統進行編輯了。
首先要用圖形編輯器做出煤氣測試儀的現場位置圖，如：會議室、主控室、重力除塵平臺、熱風爐凈煤氣平臺、調壓閥組、泥炮室、液壓站等，全部完成后要將所有信號組態并進行動態連接。
各種信號及圖形的組態具體操作步驟如下：
第一步：鼠標選中需要組態的圖形。
第二步：為所選圖形生成動態表達式。
第三步：對信號部分采用“直接連接”方式，為選中的圖形編輯C動作。即：有外部信號輸入時，編輯二進制代碼置1，信號為紅燈，無輸入信號時，編輯二進制代碼置0，信號為綠燈。
第四步：對于產生動作的部分，由于在編輯圖形畫面時是將所指設備的開關操作按鈕隱藏起來的，需要時讓鼠標點擊圖形上的設備畫面方能彈出小圖，同時又存在開關量，所以多采用“布爾連接”方式，首先在“屬性”欄中找到“背景顏色”選項，點擊右鍵選中“C動作”選項，選擇按下鼠標左鍵時打開圖形，按下鼠標右鍵時關閉圖形，然后再用“直接連接”的方式進行信號組態，從而實現開關功能。
第五步：在S7 PLC系統中，用中間標志位M編輯出各個電氣設備開關量并為其設置相應的地址與WINCC畫面中的按鈕相連。
第六步：在WINCC畫面上做出這些標志位的按鈕，規定當按下這些按鈕時，讓所對應的標志位置1，接入PLC系統中，發出對應輸出信號，產生外部電氣設備的實際運行，如音響解除等，實現在畫面上控制外部電氣設備的功能。
WINCC中的編輯器都具有兩種操作模式，即：組態操作模式和運行操作模式。組態操作模式主要用于開發和組態編輯器中的各種圖形和信號，運行操作模式主要用于根據設置，實際產生運行情況，實現生產現場的在線監控。
5 監控軟件的使用
計算機啟動起來后，雙擊桌面圖標，打開組態軟件，找到菜單上的激活按鈕向右的三角形就開始運行系統了。
6 常見故障及處理方法
1）畫面上的數據顯示變成灰色狀態：表示通訊有可能中斷、PLC斷電或者因為故障而停止運行。
2）畫面上的數據長時間一直顯示為零：需要查看儀表的輸出信號是否正常；如果正常，再查信號隔離柵的輸入輸出信號是否正常。
3）電腦系統出現問題，不能正常進入桌面：需要重啟電腦進行系統還原。
4）通訊正常但實時數據無變化：這時可能是組態運行采集數據時出現了死機，可退出系統后重新運行。
7 結束語
這套WINCC監控系統與現運行的S7系統的聯合使用，使區域內電氣自動化控制改造工作上一個新臺階。系統程序設計確定后，僅依靠信號的轉換就可完成程序的運行，受外部環境等因素的影響較小，減少了工作人員的勞動強度，切實保障了職工的人身安全，使系統運行更加可靠，實現了系統自動化過程控制。
參考文獻
[1]劉浩，蔡啟仲.組態軟件WinCC在公路隧道監控系統中的應用[J].自動化技術與應用，2005（05）.
作者簡介
司寶華（1963-），男，山東萊蕪人，工程師，大學學歷，現從事特種設備管理工作。endprint
