基于WinCC的多系統(tǒng)報(bào)警的識(shí)別及顯示

王安兵，宋進(jìn)濤，孫　凱，吳　博（.西安利雅得電氣股份有限公司，陜西西安70075；.大柳煤礦有限公司，甘肅平?jīng)?44000）

基于WinCC的多系統(tǒng)報(bào)警的識(shí)別及顯示

王安兵1，宋進(jìn)濤1，孫凱1，吳博2
（1.西安利雅得電氣股份有限公司，陜西西安710075；2.大柳煤礦有限公司，甘肅平?jīng)?44000）

WinCC是集中控制的后臺(tái)軟件，當(dāng)有多個(gè)系統(tǒng)接入且有任何一個(gè)報(bào)警出現(xiàn)時(shí)，其能在主界面上以指示燈方式顯示出是那個(gè)子系統(tǒng)報(bào)警，并且同時(shí)帶有語音提示。

WinCC；集中控制；報(bào)警

1　引言

隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，各個(gè)領(lǐng)域的自動(dòng)控制水平得到了空前的發(fā)展，自動(dòng)化程度越來越高。目前調(diào)度集中控制系統(tǒng)受到了各界用戶的青睞，即將全廠（礦）的所有子系統(tǒng)并入到一個(gè)平臺(tái)軟件進(jìn)行集中管理，這樣可以大大提高生產(chǎn)效率，減少人力成本，為企業(yè)社會(huì)做出了卓越的貢獻(xiàn)。與此同時(shí)，由于人員少系統(tǒng)復(fù)雜，報(bào)警系統(tǒng)顯得尤為重要，應(yīng)從視覺、聽覺上第一時(shí)間反饋到操作員，以及時(shí)進(jìn)行處理，確保系統(tǒng)安全順利運(yùn)行。

2　系統(tǒng)框架

本系統(tǒng)是以WinCC 6.2作為平臺(tái)軟件，并入了35kV變電、空壓機(jī)系統(tǒng)、污水處理系統(tǒng)、水源熱泵系統(tǒng)、選礦場(chǎng)系統(tǒng)、充填站系統(tǒng)、井下變電系統(tǒng)、人員定位系統(tǒng)、井下稱重系統(tǒng)、精粉銷售系統(tǒng)、主井提升機(jī)系統(tǒng)、副井提升機(jī)系統(tǒng)等12個(gè)子系統(tǒng)，通過WinCC實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)視和操作，如圖1所示。

圖1　系統(tǒng)框架圖

3　系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念

為了達(dá)到增效減員的目的，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備一般都處于全自動(dòng)模式下運(yùn)行，集控室此時(shí)只需要一到兩個(gè)人進(jìn)行監(jiān)護(hù)。在集控室中，每一個(gè)子系統(tǒng)對(duì)應(yīng)有一個(gè)WinCC后臺(tái)，每一個(gè)子系統(tǒng)有上百條報(bào)警，綜合起來就有上千條報(bào)警，怎么能讓操作員輕松有條理地分清楚報(bào)警是來自于哪個(gè)子系統(tǒng)呢？其實(shí)只要能知道報(bào)警是來自于哪個(gè)子系統(tǒng)，操作員就可以到對(duì)應(yīng)的子系統(tǒng)的WinCC后臺(tái)進(jìn)行故障查詢和處理，能很快很方便地找準(zhǔn)故障報(bào)警來自何系統(tǒng)的何處，這樣就大大縮短了排查故障的時(shí)間。然而，WinCC軟件自帶的報(bào)警記錄及語音功能只能針對(duì)每一條具體的報(bào)警做出響應(yīng)，不能自動(dòng)地進(jìn)行辨別和自動(dòng)分類，而在實(shí)際應(yīng)用中，必須達(dá)到對(duì)任何一個(gè)報(bào)警，在第一時(shí)間就要判讀出它屬于何子系統(tǒng)。故需要解決的問題就是對(duì)任何一個(gè)具體的報(bào)警讓它自動(dòng)識(shí)別出其來自何子系統(tǒng)，在主系統(tǒng)圖上顯示其報(bào)警子系統(tǒng)，并同時(shí)伴隨語音提示。

4　系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

4.1設(shè)計(jì)目的

當(dāng)每一個(gè)報(bào)警進(jìn)入時(shí)，系統(tǒng)能自動(dòng)識(shí)別此報(bào)警屬于哪個(gè)子系統(tǒng)，在主系統(tǒng)圖上顯示報(bào)警子系統(tǒng)并同時(shí)伴隨語音提示，操作員根據(jù)系統(tǒng)提示直接切換到具體的子系統(tǒng)進(jìn)行報(bào)警查看和處理。

4.2設(shè)計(jì)思路與方案

要實(shí)現(xiàn)具體的報(bào)警，找出所對(duì)應(yīng)的子系統(tǒng)，那么第一步要找出具體報(bào)警與子系統(tǒng)分類之間的關(guān)系，從而一步步地解決問題。在WinCC自帶的報(bào)警記錄中，有一種自然的對(duì)應(yīng)關(guān)系，就是每一個(gè)報(bào)警都對(duì)應(yīng)了一種消息類別（故障、報(bào)警、告警），經(jīng)反復(fù)查閱資料和模擬實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)消息類別下面可以更改名稱，例如可將故障更改為空壓機(jī)報(bào)警等，而且一個(gè)消息類別中可最多添加16個(gè)分類別，這樣就可以順理成章地將具體的報(bào)警與子系統(tǒng)名稱對(duì)應(yīng)起來。

下一步就是要解決消息類別（各子系統(tǒng)）通過一種觸發(fā)關(guān)系送到主界面和語音報(bào)警器中。面臨的問題是，在WinCC自帶的語音報(bào)警器中，一般是通過外部故障變量觸發(fā)語音報(bào)警，可設(shè)想能否通過消息類別來觸發(fā)語音報(bào)警，同時(shí)將外部變量用一個(gè)內(nèi)部變量來替換，經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)驗(yàn)證，這種設(shè)想是可行的。

4.3設(shè)計(jì)過程

4.3.1報(bào)警記錄組態(tài)

WinCC具有一流的完整的編程器，為現(xiàn)代工業(yè)應(yīng)用提供了所需的核心功能。其中一項(xiàng)為報(bào)警記錄，報(bào)警記錄的組態(tài)系統(tǒng)為報(bào)警記錄編程器，報(bào)警記錄定義和顯示報(bào)警類別、報(bào)警內(nèi)容、報(bào)警時(shí)間等。使用報(bào)警記錄組態(tài)系統(tǒng)可對(duì)報(bào)警消息進(jìn)行組態(tài)，以便將其以希望的形式顯示在運(yùn)行系統(tǒng)中，報(bào)警記錄的運(yùn)行系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)過程的監(jiān)控、控制報(bào)警輸出、管理報(bào)警確認(rèn)等。

具體步驟如下：

（1）打開報(bào)警記錄，如圖2所示；

（2）在消息類別當(dāng)中添加消息類別，消息類別的內(nèi)容就是各子系統(tǒng)名稱，如圖3所示；

（3）在報(bào)警記錄編輯器的表格窗口中組態(tài)消息，在類別欄當(dāng)中選擇相應(yīng)的消息類別（即步驟2當(dāng)中的消息類別），在類型欄中選相應(yīng)的類型，在消息變量欄中添加與消息類別相對(duì)應(yīng)的具體故障（即每個(gè)子系統(tǒng)中的報(bào)警），在消息文本欄中輸入文本信息，如圖4所示。

圖2　報(bào)警記錄組態(tài)畫面

圖3　消息類別建立

圖4　組態(tài)報(bào)警消息

4.3.2報(bào)警器組態(tài)

報(bào)警器可以用來實(shí)現(xiàn)語音報(bào)警，以此可用來識(shí)別具體的某條報(bào)警信息所對(duì)應(yīng)的子系統(tǒng)。

具體步驟如下：

（1）打開報(bào)警器組態(tài)畫面，如圖5所示；

（2）在變量管理—內(nèi)部變量—Horn中建立二進(jìn)制的中間變量，分別來代表各個(gè)子系統(tǒng)，如圖6所示；

（3）在報(bào)警器的消息分配畫面中進(jìn)行組態(tài)，在消息類別中選擇子系統(tǒng)（注意這里的消息類別就是報(bào)警記錄組態(tài)中的消息類別，正是因?yàn)檫@個(gè)原因，才能按具體報(bào)警信息找到相對(duì)應(yīng)的子系統(tǒng)），在變量欄中選擇變量，根據(jù)消息類別來選擇相對(duì)應(yīng)的內(nèi)部變量（即步驟2所建立的內(nèi)部變量），如圖7所示；

（4）在報(bào)警器的信號(hào)分配畫面中進(jìn)行組態(tài)，在變量欄中選擇內(nèi)部變量（即步驟2所建立的內(nèi)部變量），在聲音文件中添加相對(duì)應(yīng)的語音音頻文件，這個(gè)音頻文件提前錄制好放在電腦中直接選擇即可，格式為.wav，如圖8所示。

4.3.3制作報(bào)警主畫面

在集中控制系統(tǒng)中，正常顯示的一般為主系統(tǒng)畫面。為了讓系統(tǒng)全面清晰展示其功能，可將分系統(tǒng)的報(bào)警以圖文形式呈現(xiàn)出來，從視覺上直觀看出哪個(gè)系統(tǒng)在報(bào)警，然后切換到相對(duì)應(yīng)的子系統(tǒng)，以查看具體的報(bào)警故障，如圖9所示，還可以在綠色圈上做相應(yīng)的連接，只需在4.3.2的2中建立變量即可。

圖5　報(bào)警器組態(tài)畫面

圖6　變量建立

圖7　消息分配組態(tài)畫面

圖8　信號(hào)分配組態(tài)畫面

圖9　報(bào)警主畫面

5　結(jié)束語

每個(gè)軟件都有它的使用瓶頸，在其實(shí)現(xiàn)某些特定功能時(shí)，可能沒有那么方便和直接，給使用者可能帶來困惑，這需要精通軟件基本功能，通過各基本功能相互銜接或轉(zhuǎn)換才能實(shí)現(xiàn)實(shí)際工況所需要的功能。

本文設(shè)計(jì)了一套以WinCC6.2為平臺(tái)軟件的報(bào)警自識(shí)別系統(tǒng)方案，當(dāng)面對(duì)眾多子系統(tǒng)時(shí)，操作員能利用它輕松準(zhǔn)確地確認(rèn)報(bào)警并解決故障，保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。該方案在集中控制系統(tǒng)中起著尤為重要的作用。

［1］蘇昆哲.深入淺出西門子WinCC V6（第二版）［M］.北京：航空航天大學(xué)出版社，2005.

［2］西門子（中國(guó)）有限公司自動(dòng)化系統(tǒng)部.WinCC使用說明書.

［3］西門子（中國(guó)）有限公司自動(dòng)化與驅(qū)動(dòng)集團(tuán).西門子公司W(wǎng)inCC使用手冊(cè).

［4］田瑞庭.可編程控制器應(yīng)用技術(shù)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994.

［5］盧建華.使用WinCC實(shí)現(xiàn)監(jiān)控［J］.武漢科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2000.

［6］鄒彤.WinCC組態(tài)軟件的編程技巧［J］.化工自動(dòng)化及儀表，2001.

Multisystem alarm identification and indication based on WinCC

WANG An－bing1，SONG Jin－tao1，SUN Kai1，WU Bo2（1.Xi＇anLeadElectricCo.，Ltd.，Xi＇an710075，China；2.DaliuCoalMineCo.，Ltd.，Pingliang 744000，China）

The software WinCC，as background software for centralized control，can realize alarm function by indicator lamps and sounds on the main interface when any alarm is occurring，which can identify the corresponding alarming subsystem.

WinCC；centralized control；alarm

TP277

A

1005—7277（2016）01—0043—04

2015－12－02