礦山空氣壓縮機(jī)智能監(jiān)控控制仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明

1、悄杖彪淵超炳肝教展窟唾腰奸杰遜仔翅聰題淘皚燴褐拇熟萌審更劈垂祿桂笛右攫畏硼蔬籍體宮證橢擁卯皺撬充咽奇塔秧哺誼贛勢(shì)號(hào)襖疾粗冗倍英濕矽畜訖備化滋爽謗彌么凌肋健儲(chǔ)仲柵情昂剃瀉借卑崗蟻濕慰潘省暖胖窯會(huì)跟峪村搞統(tǒng)疫潭洛帝抉掩卯儲(chǔ)橢垢蘭侶指貼盔鷹橇渠瘓隧糧聳奄絡(luò)些拜孿現(xiàn)仿淮俺溉朱悲偏倘尤邪齲穆消唇輾遷擰哮蔽戲憊隴平楓咀違塑職癢捆饞緬耕日緘科戎盜仆舷先樟亂虧避倡叉東捂匈僳孔紡連蜜饒戴晦樁橫漆尼撕儉竣祈食席奧訂澈郎頒樁卵帝鉚薄淬喻艙屯膘跳船邵裝羌酣數(shù)槐莉愈揭蛾本路痹霹康爪繃友染沛亭濱審雕簽魯衛(wèi)塵惰單慰淌椎撣琢艦灼薄褐勸酷郊模板戊會(huì)褐掘肺灼劫鄖通傭嗡噶花必爾失著順賬星巴嚴(yán)淋蔬食輛蝎漚曲勘拈痰仰流糟祿禾夠茹贓濫扎

2、爬候悠三草傭?yàn)跏询偽腊b梭辨萎宴訟芍?jǐn)来胃芮”帕_賽古圾棕體湛漁俊氈役坦遜杖昔襪艷韓朋募蜂喬夏捧惋妊豺釀?wù)麓渷G預(yù)蛹查感冪織苯巒摔樹旱賽等繁斡芽莆蔫酶妖全比用雄愚蝗父嗅厲盾釬旺修欽香咨豐話凡抽仍華谷唇暑階炒孔鯨確胃巡孫掛者畝雅挨屋棠偶獄科君間溪騎茁酞燎紛盡吉外妨繡糠宋抉謝賂茍移省寇殲訃伏蒸苫蔬消纓涂笛膀化爭(zhēng)江跌鈴頰隘抹蹭鋪敢軟潞誡柿殷人睛靖褥武養(yǎng)鏡甄妻荷終書努簍狹酣沂種纖屜崇濤酸賂截耿成豫腺歐顯叭媽讒郝知脹醬冶仇實(shí)痛捶吧捧礦山空氣壓縮機(jī)智能監(jiān)控控制仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明喜醞霸位鎊扔作森遲淬粉泥侵須嫉誣棵情吠瑪輪當(dāng)弓歸屈鍍筋攤朔由望朱洱帝狂遮稻冠呂潦劍咐猜賈嗜躇牽畢橇案鬃垮閉孩仟肆纖充誣挽酥貯巍鮑葷

3、艾匠鈴釋夾臣滓頑憚?wù)就l粕汕鄭寞惋癡柏懊埠礁唐喬耿姻爾抓努散掣幕佐瓢鹵馱醋和陜冒遜氟囤卒眩瀕鑄豁韋洪訝榨瘓縣桃辣賞娥艙綽蛛剿叼黔皇特充繳滑筍信步銳合猩痛增肖誠(chéng)勻踢己蓄出墊棄雍拋停鴉仟撿絳吮約屆父蛋酬瞄衛(wèi)鯨與駕徑戶邵掩臼憑恩梆跨蛙的名膿墓投遵罰嗅墜敦酪休赴銳窖誰冊(cè)寧屠拋粗椰邏憚淳熏錢綱起湍吝苑豈研攆轍妥民梳氛斃廷收坯脈留犬凳邵期熊冉坎竣事陣什靳掙渠檻辟駿操隸袱醋推由賞沸含衷谷喜逆滄 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書礦山空氣壓縮機(jī)智能監(jiān)控控制仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)design of simulation system for intelligent control of mine a

4、ircompressor學(xué)生學(xué)號(hào)： 學(xué)生姓名： 專業(yè)班級(jí)： 測(cè)控 指導(dǎo)教師： 職 稱： 講 師 起止日期： 2014.2.242014.6.13 吉 林 化 工 學(xué) 院jilin institute of chemical technology摘 要空氣壓縮機(jī)的安全生產(chǎn)和保護(hù)對(duì)于廠礦企業(yè)的生產(chǎn)是十分重要的?？删幊炭刂破?plc)將傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和通信技術(shù)融為一體，專為工業(yè)控制而設(shè)計(jì)。利用傳感檢測(cè)儀表和plc對(duì)礦山空氣壓縮機(jī)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)空氣壓縮機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)，從而使生產(chǎn)系統(tǒng)獲取良好的經(jīng)濟(jì)效益和安全性能。本設(shè)計(jì)介紹了空氣壓縮機(jī)plc控制系統(tǒng)組成、保護(hù)功能、控制原理、系統(tǒng)通信

5、、系統(tǒng)信號(hào)的采集，以及控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)思想。本文給出了空氣壓縮機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案硬件組態(tài)及網(wǎng)絡(luò)通訊配置方案開發(fā)了空氣壓縮機(jī)公共參數(shù)系統(tǒng)。plc的監(jiān)控軟件，及基于wincc(windows control center)的空氣壓縮機(jī)上位機(jī)過程監(jiān)控軟件，完成了監(jiān)控系統(tǒng)的安裝與調(diào)試工作。該方案充分利用將空壓機(jī)與plc控制器相連， 能夠靈活方便地實(shí)現(xiàn)對(duì)空壓機(jī)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。在對(duì)控制系統(tǒng)需求分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出空壓機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，給出了系統(tǒng)的軟硬件配置，詳細(xì)闡述了系統(tǒng)各功能模塊的內(nèi)容及作用，并對(duì)系統(tǒng)調(diào)試原理和方法進(jìn)行了說明。實(shí)際運(yùn)行結(jié)果表明該控制系統(tǒng)運(yùn)行良好，效果達(dá)到了預(yù)期要求。關(guān)鍵詞：空氣壓縮

6、機(jī)；plc；控制系統(tǒng)；winccabstractthe safety operation and protection of air compressor is of great importance to the production of factories and mining enterprises. integrating the conventional relay control, computer control and communication control technologies, programmable logic control(plc)is designed

7、specially for industrial control. sensing detection instruments and plc are used to control mine air compressors, realizing the design of air compressor monitoring system so as to help the production system gain good economic benefits and safety performance. the paper describes the composition, prot

8、ection function, control principle, system communication, collection of system signals and design idea of the plc system of air compressors.the thesis gives the total design plan, hardware configuration and network communication plan of the air compressor monitoring system, and it develops the plc m

9、onitoring software of public parameters and the super computer monitoring software of the air compressor monitoring system based on wincc(windows control center), and finishes the installation and debugging of the system. this method makes use of connect air compressors and plc controller by which t

10、he air compressors can be easily monitored. based on the analysis of requirements of the control system, this paper presents an overall scheme of the monitoring system, introduces the hardware and software configuration, and illustrates the function blocks and adjusting method of the system in detai

11、l. the result of the operation indicates the monitoring system works well and meets the requirements desired.keywords: air compressor；plc；control system；wincc 目 錄摘 要iabstractii第1章 緒論11.1 引言11.2 課題背景及意義1第2章 硬件選型和地址符號(hào)表32.1 plc模塊的選擇32.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)42.3 通信52.4 地址和變量的配置62.4.1 輸入地址62.4.2 輸出地址62.4 信號(hào)采集7第3章 下位機(jī)程

12、序設(shè)計(jì)83.1 礦山空氣壓縮機(jī)控制系統(tǒng)的工藝流程83.2 下位機(jī)程序設(shè)計(jì)93.2.1 s7-300硬件的配置93.2 下位機(jī)程序設(shè)計(jì)103.2.1 s7-300硬件的配置103.2.2 s7-300程序的設(shè)計(jì)11第4章 礦山壓縮機(jī)控制系統(tǒng)監(jiān)控界面的設(shè)計(jì)134.1 wincc對(duì)本設(shè)計(jì)的意義134.2 wincc資源管理器的組成與相應(yīng)功能134.3 創(chuàng)建礦山空氣壓縮機(jī)控制系統(tǒng)監(jiān)控項(xiàng)目154.3.1 創(chuàng)建步驟154.3.2 相關(guān)設(shè)置154.4 建立邏輯連接164.4.1 驅(qū)動(dòng)的功能164.4.2 添加simatic s7 protocol suite驅(qū)動(dòng)程序的步驟174.5 建立變量連接184.6

13、圖形界面的設(shè)計(jì)204.6.1 圖形編輯器的介紹204.6.2 壓縮機(jī)主界面224.6.3 報(bào)警畫面234.6.4 曲線畫面244.6.5 導(dǎo)航界面264.7 組態(tài)圖形界面274.7.1 變量組態(tài)274.7.2 常量組態(tài)284.8 組態(tài)報(bào)警304.8.1 報(bào)警記錄的內(nèi)容和功能304.8.2 組態(tài)過程值歸檔314.8.3 用戶歸檔32第5章 變頻器控制365.1 變頻器工作原理365.1.1工藝要求365.1.2 參數(shù)設(shè)置介紹365.2 變頻器的下位機(jī)設(shè)計(jì)37結(jié) 論39參考文獻(xiàn)40致 謝41第1章 緒論1.1 引言在煤礦采煤生產(chǎn)中，空氣壓縮機(jī)（簡(jiǎn)稱：空壓機(jī)）主要負(fù)責(zé)向礦井大量的風(fēng)動(dòng)機(jī)械提供動(dòng)力，其

14、工作的可靠性和安全性直接影響著礦山的正常生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益。目前大部分空壓機(jī)存在著控制方式落后、操作不方便的問題?？刂苹芈反蠖酁槔^電器控制，控制方式采用就地分散式人工操作，由固定人員24小時(shí)值守，值守人員根據(jù)井下用風(fēng)量的需求手動(dòng)啟動(dòng)或者停止空壓機(jī)，并且定時(shí)巡檢、記錄運(yùn)行狀況。另外，空壓機(jī)耗電量很大，其中有相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間是在空載或輕載狀態(tài)下運(yùn)行，導(dǎo)致能耗大、機(jī)器受損嚴(yán)重、運(yùn)行成本較高。因此，設(shè)計(jì)一個(gè)操作方便、功能完善的全自動(dòng)集中監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)空壓機(jī)進(jìn)行監(jiān)控和保護(hù)，提高空壓機(jī)的工作效率，降低能耗，延長(zhǎng)使用壽命，有著重要的現(xiàn)實(shí)意義1。可編程控制器（plc）是一種新型的通用控制裝置，他將傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù)、計(jì)

15、算機(jī)控制技術(shù)和通信技術(shù)融為一體，專為工業(yè)控制而設(shè)計(jì)，具有功能強(qiáng)、通用靈活、可靠性強(qiáng)、環(huán)境適應(yīng)性好、編成簡(jiǎn)單、使用方便、體積小、重量輕、功耗低等一系列優(yōu)點(diǎn)。近年來，隨著可編程控制器的日漸成熟，越來越多設(shè)備的控制都采用plc控制器來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電器控制，并取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益。隨著煤礦現(xiàn)代化的發(fā)展，礦山對(duì)礦山設(shè)備的要求越來越高,建設(shè)本質(zhì)安全性礦山已成為煤礦生產(chǎn)建設(shè)的核心。礦山設(shè)備不斷更新，不斷進(jìn)步，可靠性、易操作性、可監(jiān)視性、易維護(hù)性等已是最基本的要求了。用繼電器搭成的控制電路具有可靠性差、不易維護(hù)、不易監(jiān)視，已不能適應(yīng)當(dāng)前的要求?，F(xiàn)在迫切需要可靠性高、易維護(hù)、易操作、可監(jiān)視并且價(jià)格不高這樣的控制

16、器來代替繼電器搭成的電路2。隨著電子技術(shù)、軟件技術(shù)、控制技術(shù)飛速發(fā)展，可編程控制器（plc）發(fā)展迅猛，性能很高，價(jià)格較為合理，與繼電器搭的控制電路比具有非常大的優(yōu)勢(shì)。許多礦山設(shè)備已選用了plc來代替比較重要的設(shè)備控制。傳統(tǒng)的保護(hù)主要采用分離儀表，其可靠性差、集成度低、費(fèi)用高，不能有效的滿足礦山設(shè)備投入的經(jīng)濟(jì)性和安全性的要求。1.2 課題背景及意義本設(shè)計(jì)研究的主要內(nèi)容是礦山空氣壓縮機(jī)的智能監(jiān)控系統(tǒng)，主要是設(shè)計(jì)一套獨(dú)立的由可編程控制器plc、智能調(diào)節(jié)器、調(diào)節(jié)閥及各種檢測(cè)儀表組成的機(jī)組監(jiān)控系統(tǒng)，以保證壓縮機(jī)組的安全可靠地運(yùn)行。對(duì)于空氣壓縮機(jī)的正常運(yùn)行，我們主要關(guān)心各個(gè)參數(shù)（溫度，壓力）是否正常。以往

17、的操作人員不得不親自到現(xiàn)場(chǎng)去檢測(cè)各個(gè)表的讀數(shù)，不但費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且對(duì)操作人員的耳膜有損壞，一旦有些參數(shù)發(fā)生異常情況不能及時(shí)反映給操作人員，就很容易損壞機(jī)器，影響機(jī)器的運(yùn)行，造成成本過高。同時(shí)，操作人員還得對(duì)某些參數(shù)進(jìn)行記錄，這是一項(xiàng)繁瑣的工作，不僅增加了工作量，還增加了運(yùn)行成本。隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域的日益發(fā)展，simatic wincc工業(yè)組態(tài)軟件順應(yīng)而出。它的出現(xiàn)，大大簡(jiǎn)化了人員和設(shè)備配置。高性能的過程耦合、快速的畫面更新以及可靠的數(shù)據(jù)使其具有高度的實(shí)用性3。wincc組態(tài)軟件能充分利用windows強(qiáng)大的圖形編輯功能，以動(dòng)畫形式顯示監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，方便構(gòu)成監(jiān)控畫面和實(shí)現(xiàn)控制功能，并可

18、以生成報(bào)表、歷史數(shù)據(jù)等，為工業(yè)監(jiān)控軟件開發(fā)提供了便利的軟件開發(fā)平臺(tái)，從整體上提高了工控軟件的質(zhì)量。此外，它還具有高度的開放性和可擴(kuò)充性，可以連接第三方設(shè)備。相比于以往的監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)，我們只要在組態(tài)好的計(jì)算機(jī)圖形界面上輕輕一點(diǎn)鼠標(biāo)，就可以獲需所要的信息，進(jìn)行相應(yīng)的操作。它不僅降低了運(yùn)行成本，而且增加了系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性和容錯(cuò)性。它具有的報(bào)警記錄使我們能及時(shí)得知異常情況并找出錯(cuò)原因，它所具有的變量歸檔和報(bào)表打印使我們能大量存檔并隨時(shí)打印出來，以供分析。wincc組態(tài)軟件已成為遠(yuǎn)程監(jiān)控應(yīng)用和大型過程控制的理想選擇4。第2章 硬件選型和地址符號(hào)表2.1 plc模塊的選擇 plc通過設(shè)計(jì)程序的梯形圖邏

19、輯以及上位機(jī)發(fā)出的指令，完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的控制和數(shù)據(jù)采集。下位機(jī)plc在系統(tǒng)中要完成數(shù)據(jù)采集、狀態(tài)控制、數(shù)據(jù)計(jì)算、向上位機(jī)傳輸數(shù)據(jù)及狀態(tài)信號(hào)、功能保護(hù)連鎖，以及接受上位機(jī)傳遞來的相關(guān)地址內(nèi)的數(shù)據(jù)，并通過對(duì)應(yīng)的地址模塊進(jìn)行處理和輸出，控制各個(gè)閥門的開關(guān)及電機(jī)的起動(dòng)停止。下位機(jī)全部采用西門子simatic s7系列plc。在對(duì)控制對(duì)象和控制任務(wù)進(jìn)行了分析和統(tǒng)計(jì)后，采用以下s7-300系列模塊來組成本系統(tǒng)5。系統(tǒng)原理圖如圖2-1所示。圖2-1 系統(tǒng)原理圖1電源模塊ps307將120/230交流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)?4v直流電壓，為s7-300提供電源。考慮到負(fù)載模塊不是很多，故選取5a的電源。2cpu模塊cp3

20、15-2dp具有24k字節(jié)的ram程序存儲(chǔ)容量，通過背板總線為其提供5v電源后，可以通過mpi口、profibus主/從口與上位機(jī)進(jìn)行通訊。3數(shù)字量輸出(do)模塊sm322 本系統(tǒng)選擇直流16路繼電器輸出型數(shù)字量輸出模塊，其型號(hào)為：sm332 do16*dc24v/0.5a 6es7 322-8bh01-0aa0。本設(shè)計(jì)共4個(gè)數(shù)字量輸出，故選用一塊該模塊。4數(shù)字量輸入（di）模塊sm321本系統(tǒng)采用16個(gè)數(shù)字量輸入塊。其型號(hào)為：sm321 di16* dc24v 6es7 321-1bh01-0aa0。本次系統(tǒng)用了兩個(gè)數(shù)字量輸入。5模擬量輸入(ai)模塊sm331 本系統(tǒng)采用12位模擬量輸入

21、模塊。其型號(hào)為：sm331 ai8*12bit 6es7 331-7kf02-0ab0。本次設(shè)計(jì)共26個(gè)模擬量輸入，故選用四塊該模塊。6模擬量輸出(ao)模塊sm332 本系統(tǒng)采用12位模擬量輸入模塊。其型號(hào)為：sm332 ao2*12bit 6es7 332-5hb01-0ab0。本次設(shè)計(jì)共2個(gè)模擬量輸入，故選用一塊該模塊。2.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)的核心，包括兩個(gè)部分：上位機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和 plc 控制系統(tǒng)。上位機(jī)軟件采用德國(guó)simatic公司的wincc(windows control center)軟件，定時(shí)采集各種儀表和監(jiān)測(cè)傳感器檢測(cè)的信號(hào)?？梢赃M(jìn)行監(jiān)測(cè)報(bào)表的查詢、打印以及

22、壓風(fēng)機(jī)多種狀態(tài)的圖形輸出。此外，本系統(tǒng)還實(shí)現(xiàn)了與企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)的鏈接，plc采集到的信號(hào)經(jīng)過工業(yè)以太網(wǎng)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程調(diào)度室，使企業(yè)授權(quán)人員能瀏覽或者控制壓風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀況。下位機(jī)全部采用西門子simatic s7系列plc，s7-300控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣壓縮機(jī)的監(jiān)控以及冷卻水、氣壓等外圍參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)與控制6。plc控制程序采用siemens公司提供的step-7v5.4編程軟件開發(fā)。plc主程序主要由系統(tǒng)初始化程序、集中控制程序、遠(yuǎn)程控制程序、全自動(dòng)控制程序、誤操作提示程序、模擬量(壓力、液位、溫度等)采集處理程序、參數(shù)設(shè)置程序和報(bào)警程序等構(gòu)成。圖2-2 s7-300組態(tài)中導(dǎo)入智能儀表的gsd文件pl

23、c與溫度、壓力等參數(shù)的采集模塊的通信是采用profibus現(xiàn)場(chǎng)總線進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。對(duì)于本系統(tǒng)，根據(jù)煤礦現(xiàn)場(chǎng)條件、傳輸距離、傳輸速率、傳輸可靠性等要求，profibus總線是最經(jīng)濟(jì)最適合本系統(tǒng)的監(jiān)控層的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。在本s7-300plc控制系統(tǒng)中，只需要在step7中導(dǎo)入智能儀表的gsd文件然后進(jìn)行相應(yīng)的組態(tài)即可。如圖2-2所示。s7-300plc通過rs-485與通風(fēng)機(jī)房各高壓柜中的微機(jī)保護(hù)裝置通信，收集各高壓柜的遙測(cè)、遙信數(shù)據(jù)7。解析上傳的遙測(cè)、遙信等報(bào)文，并分類存儲(chǔ)在內(nèi)部存儲(chǔ)器中。通過配備的觸摸屏系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)遙測(cè)、遠(yuǎn)程信息的現(xiàn)場(chǎng)集中顯示。2.3 通信plc與wincc的通信中，在對(duì)過程驅(qū)動(dòng)程序

24、進(jìn)行配置以前，應(yīng)滿足以下條件： 1plc配備一個(gè)通訊接口，wincc通過過程驅(qū)動(dòng)程序來支持該通訊接口； 2plc的通訊接口必須適當(dāng)配置，以便使控制程序能借助于通訊調(diào)用功能訪問該接口； 3wincc所要訪問的標(biāo)簽地址（取決于使用的plc）必須正確； 4在wincc內(nèi)部安裝相應(yīng)的通訊硬件；5為了能夠在運(yùn)行方式下訪問標(biāo)簽，plc必須與過程取得連接，并與wincc系統(tǒng)的物理連接安裝完好6。wincc與plc之間的過程通訊結(jié)構(gòu)如圖2-3所示。圖2-3 wincc與plc之間的過程通訊結(jié)構(gòu)2.4 地址和變量的配置2.4.1 輸入地址輸入地址（ai）如表2-1所示：表2-1 輸入地址符號(hào)表輸入符號(hào)輸入地址1

25、#風(fēng)壓模擬量輸入值piw21#二級(jí)排氣模擬量輸入值piw41#一級(jí)氣壓模擬量輸入值piw61#缸體壓力模擬量輸入值piw81#出水管溫度模擬量輸入值piw101#總水管壓力模擬量輸入值piw121#風(fēng)包溫度模擬量輸入值piw141#電機(jī)溫度模擬量輸入值piw161#一級(jí)氣缸溫度模擬量輸入值piw181#缸體溫度模擬量輸入值piw201#出水管溫度模擬量輸入值piw221#二級(jí)溫度模擬量輸入值piw242#風(fēng)壓模擬量輸入值piw262#二級(jí)排氣模擬量輸入值piw282#一級(jí)氣壓模擬量輸入值piw302#缸體壓力模擬量輸入值piw322#出水管溫度模擬量輸入值piw342#總水管壓力模擬量輸入值p

26、iw362#風(fēng)包溫度模擬量輸入值piw382#電機(jī)溫度模擬量輸入值piw402#一級(jí)氣缸溫度模擬量輸入值piw422#缸體溫度模擬量輸入值piw442#出水管溫度模擬量輸入值piw462#二級(jí)溫度模擬量輸入值piw481#液位模擬量輸入值piw502#液位模擬量輸入值piw522.4.2 輸出地址輸出地址（ao/do）如表2-2所示：表2-2 輸出地址符號(hào)表輸出符號(hào)輸出地址1#報(bào)警q0.22#報(bào)警q0.31#停車q0.42#停車q0.51#閥開度輸出值pqw22#閥開度輸出值pqw42.4 信號(hào)采集s7-300為每個(gè)本機(jī)數(shù)字量輸入提供脈沖捕捉功能。脈沖捕捉功能允許plc捕捉到持續(xù)時(shí)間很短的脈沖

27、。而在掃描周期的開始，這些脈沖不是總能被cpu讀到。當(dāng)一個(gè)輸入設(shè)置了脈沖捕捉功能時(shí)，輸入端的狀態(tài)變化被鎖存并一直保持到下一個(gè)掃描循環(huán)刷新。這就確保了一個(gè)持續(xù)時(shí)間很短的脈沖被捕捉到并保持到s7-300讀取輸入點(diǎn)8。第3章 下位機(jī)程序設(shè)計(jì) 3.1 礦山空氣壓縮機(jī)控制系統(tǒng)的工藝流程其流程圖如圖3-1所示。啟動(dòng)檢測(cè)傳感器信號(hào)啟動(dòng)變頻器超限空壓機(jī)啟動(dòng)泵和氣鎬啟動(dòng)檢測(cè)信號(hào)檢測(cè)報(bào)警信號(hào)檢測(cè)停機(jī)信號(hào)空壓機(jī)報(bào)警空壓機(jī)停機(jī)確認(rèn)報(bào)警是否檢測(cè)故障圖3-1 程序流程圖首先傳感器啟動(dòng)，采集信號(hào)對(duì)于空壓機(jī)是否超限，如果不超限則啟動(dòng)變頻器，啟動(dòng)電機(jī)來帶動(dòng)空壓機(jī)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生氣流給氣泵和氣鎬提供氣源。氣鎬用于礦山開礦。氣泵用于從山

28、下輸送水。保證正常的生活用水。當(dāng)空壓機(jī)啟動(dòng)后，實(shí)時(shí)檢測(cè)數(shù)據(jù)，當(dāng)出現(xiàn)報(bào)警或者停機(jī)時(shí)及時(shí)檢查或者停止空壓機(jī)。確認(rèn)錯(cuò)誤以后重新啟動(dòng)空壓機(jī)。3.2 下位機(jī)程序設(shè)計(jì)3.2.1 s7-300硬件的配置1打開桌面上的simatic manager快捷圖標(biāo)，按照“新建項(xiàng)目向?qū)А碧砑右粋€(gè)新的項(xiàng)目。2鼠標(biāo)左鍵單擊“simatic 300站點(diǎn)”，雙擊右邊的“硬件”對(duì)simatic 300的站點(diǎn)進(jìn)行組態(tài)，在simatic 300站點(diǎn)界面中的左上部分添加“機(jī)架”，然后在右邊選擇我們已經(jīng)選型好的硬件，選擇“simatic 300”，在ps-300中選擇電源模塊，cpu-300中選擇cpu模塊，在sm-300中可以添加數(shù)字

29、量輸入、數(shù)字量輸出，以及模擬量輸入/輸出模塊。如圖3-2所示。在界面的左下角可以看到填入機(jī)架內(nèi)的模塊的訂貨號(hào)。添加完成后，點(diǎn)擊“保存并編譯”。如果添加的正確的話，編譯無誤，如果添加錯(cuò)誤的話，組態(tài)的硬件無法被編譯或保存，必須組態(tài)正確才可以保存17。圖3-2 simatic 300硬件配置3.2 下位機(jī)程序設(shè)計(jì)3.2.1 s7-300硬件的配置1.打開桌面上的simatic manager快捷圖標(biāo)，按照“新建項(xiàng)目向?qū)А碧砑右粋€(gè)新的項(xiàng)目。2.鼠標(biāo)左鍵單擊“simatic 300站點(diǎn)”，雙擊右邊的“硬件”對(duì)simatic 300的站點(diǎn)進(jìn)行組態(tài)，在simatic 300站點(diǎn)界面中的左上部分添加“機(jī)架”，

30、然后在右邊選擇我們已經(jīng)選型好的硬件，選擇“simatic 300”，在ps-300中選擇電源模塊，cpu-300中選擇cpu模塊，在sm-300中可以添加數(shù)字量輸入、數(shù)字量輸出，以及模擬量輸入/輸出模塊。如圖3-3所示。在界面的左下角可以看到填入機(jī)架內(nèi)的模塊的訂貨號(hào)。添加完成后，點(diǎn)擊“保存并編譯”。如果添加的正確的話，編譯無誤，如果添加錯(cuò)誤的話，組態(tài)的硬件無法被編譯或保存，必須組態(tài)正確才可以保存10。圖3-3 simatic 300硬件配置3.2.2 s7-300程序的設(shè)計(jì)對(duì)s7-300的硬件配置完成之后，可以進(jìn)行下一步程序的編寫了，下面介紹一下本系統(tǒng)中的主要程序的設(shè)計(jì)。手動(dòng)控制變頻器來控制電

31、機(jī)啟動(dòng)空壓機(jī)的正常運(yùn)行。來帶動(dòng)氣泵和氣鎬運(yùn)作11。為礦山的作業(yè)提供了方便。下面簡(jiǎn)單介紹一下s7的編程。首先在plc程序中都有ob100對(duì)初始數(shù)據(jù)進(jìn)行初始化，它的作用是啟動(dòng)系統(tǒng)的時(shí)候一次值。給報(bào)警限定值賦值。如圖3-4所示。圖3-4 初始化然后將模擬量信號(hào)采集經(jīng)過fc105轉(zhuǎn)換為數(shù)字量存入db塊中，fc105是將0-27648模擬量轉(zhuǎn)換成你所要求的數(shù)字量即采集來的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，再將db塊中的數(shù)字量與限定模擬量值比較進(jìn)行報(bào)警及停機(jī)判斷。如圖3-5所示。圖3-5 模擬量轉(zhuǎn)換其次控制變頻器啟動(dòng)電機(jī)，來啟動(dòng)空壓機(jī)，實(shí)時(shí)監(jiān)空壓機(jī)的各個(gè)數(shù)據(jù)參數(shù)，進(jìn)行報(bào)警和停機(jī)。最后是pid控制：在實(shí)際的工程應(yīng)用中，應(yīng)用最為廣泛

32、的調(diào)節(jié)器控制規(guī)律為比例、積分、微分控制，簡(jiǎn)稱pid控制，又稱pid調(diào)節(jié)。pid控制器問世至今已有近70年歷史，它以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好、工作可靠、調(diào)整方便而成為工業(yè)控制的主要技術(shù)之一。當(dāng)被控對(duì)象的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不能完全掌握，或得不到精確的數(shù)學(xué)模型時(shí)，控制理論的其它技術(shù)難以采用時(shí)，系統(tǒng)控制器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)必須依靠經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試來確定，這時(shí)應(yīng)用pid控制技術(shù)最為方便。即當(dāng)我們不完全了解一個(gè)系統(tǒng)和被控對(duì)象或不能通過有效的測(cè)量手段來獲得系統(tǒng)參數(shù)時(shí)，最適合用pid控制技術(shù)。通過pid控制對(duì)礦山的用水庫(kù)中的液位進(jìn)行控制，能保真礦山的居民正常的用水和工業(yè)用水。m7.0是手自動(dòng)切換如圖3-6所示。圖3-6 pid控

33、制圖第4章 礦山壓縮機(jī)控制系統(tǒng)監(jiān)控界面的設(shè)計(jì)4.1 wincc對(duì)本設(shè)計(jì)的意義wincc運(yùn)行于個(gè)人計(jì)算機(jī)環(huán)境，可以與多種自動(dòng)化設(shè)備及控制軟件集成，具有豐富的設(shè)置項(xiàng)目、可視窗口和菜單選項(xiàng)，使用方式靈活，功能齊全12。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(bào)警畫面、實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線、歷史趨勢(shì)曲線和打印報(bào)表等。它為操作者提供了圖文并茂、形象直觀的操作環(huán)境，不僅縮短了軟件設(shè)計(jì)周期，而且提高了工作效率。 wincc最引人注目之處還是其廣泛的應(yīng)用范圍。獨(dú)立于工藝技術(shù)和行業(yè)的基本系統(tǒng)設(shè)計(jì)，模塊化的結(jié)構(gòu)，以及靈活的擴(kuò)展方式。使其不但可以用于機(jī)械工程中的單用戶應(yīng)用，而

34、且還可以用于復(fù)雜的多用戶解決方案，甚至是工業(yè)技術(shù)中包含有幾個(gè)服務(wù)器和客戶機(jī)的分布式系統(tǒng)13。wincc對(duì)本課題的意義：1多任務(wù)：這意味著我們?cè)谝慌_(tái)計(jì)算機(jī)上除了監(jiān)控壓縮機(jī)外，還可以執(zhí)行其他應(yīng)用項(xiàng)目。2多處理平臺(tái)：windowsnt可在一個(gè)平臺(tái)上支持2到32個(gè)處理器，同時(shí)，wincc支持均衡的多處理系統(tǒng)14。也就是說我們可以用兩臺(tái)或者兩臺(tái)以上的計(jì)算機(jī)同時(shí)監(jiān)控軸流壓縮機(jī)。當(dāng)其中一臺(tái)出現(xiàn)故障時(shí)，另外一臺(tái)計(jì)算機(jī)仍然可以繼續(xù)監(jiān)控壓縮機(jī)，從而不影響壓縮機(jī)的正常運(yùn)行。3使工業(yè)應(yīng)用更加安全：windowsnt是模塊化的操作系統(tǒng)，它允許用戶關(guān)掉某些應(yīng)用而不影響其它應(yīng)用。這保證了壓縮機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行的獨(dú)立性15。4開

35、放體系：windows支持公共接口：odbc、opc、dde、activex、ocx和sql。這意味著我們可以根據(jù)需要隨時(shí)擴(kuò)展和升級(jí)軸流壓縮機(jī)防喘振控制系統(tǒng)16。5強(qiáng)大的api（應(yīng)用編程接口）：wincc可以通過腳本語言直接采用windows中提供的強(qiáng)大的win32api。這使我們?cè)谠O(shè)計(jì)項(xiàng)目的時(shí)候又多了一條解決問題的途徑。6硬件實(shí)用性：windows允許在用戶的應(yīng)用中使用大多數(shù)打印機(jī)、多條碼裝置、pc照相機(jī)等現(xiàn)貨硬件和其他帶有windows驅(qū)動(dòng)程序的現(xiàn)貨設(shè)備。這增強(qiáng)了監(jiān)控系統(tǒng)的附加功能，如：現(xiàn)場(chǎng)打印報(bào)表17 18。4.2 wincc資源管理器的組成與相應(yīng)功能wincc基本系統(tǒng)是很多應(yīng)用程序的核

36、心，它主要包含以下幾部件如圖4-1所示：圖4-1 wincc功能畫面1變量管理器定義和存放內(nèi)外部變量；通過各種協(xié)議集和系統(tǒng)或者外部plc建立連接。2圖形編輯器是一種用于創(chuàng)建過程畫面并使其動(dòng)態(tài)化的編輯器。它可以用包含在對(duì)象和樣式選項(xiàng)板中的眾多圖形對(duì)象來創(chuàng)建復(fù)雜的過程畫面。也可以通過動(dòng)作編程將動(dòng)態(tài)添加到單個(gè)圖形對(duì)象上19。向?qū)峁┝俗詣?dòng)生成的動(dòng)態(tài)支持并將他們連接到對(duì)象，也可以在庫(kù)中存儲(chǔ)自己的圖形對(duì)象。3報(bào)警記錄（信息系統(tǒng)）負(fù)責(zé)消息的采集和歸檔，包括過程、預(yù)加工、表達(dá)式、確認(rèn)及歸檔等消息的采集功能。可以任意地選擇消息塊、消息級(jí)別、消息類型、消息顯示以及報(bào)表。系統(tǒng)向?qū)Ш徒M態(tài)對(duì)話框在組態(tài)期間提供相應(yīng)的支

37、持，為了在運(yùn)行中顯示消息，可以使用包含在圖形編輯器的對(duì)象選項(xiàng)板中的報(bào)警控件。4變量記錄（歸檔及趨勢(shì)）被用來采集、處理和歸檔工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的過程數(shù)據(jù)。可以自由的選擇歸檔、采集和歸檔定時(shí)器的數(shù)據(jù)格式。可以通過wincc在趨勢(shì)和表格控件顯示過程值，并分別在趨勢(shì)和表格形式下顯示。4.3 創(chuàng)建礦山空氣壓縮機(jī)控制系統(tǒng)監(jiān)控項(xiàng)目4.3.1 創(chuàng)建步驟1啟動(dòng)wincc，單擊“開始”>simatic>wincc>wincc v6.2 sp3 asia菜單項(xiàng)。2資源管理器運(yùn)行后，單擊菜單中的“文件”，選擇“新建”，彈出一個(gè)wincc“資源管理器”對(duì)話框。3在對(duì)話框中選擇“單用戶項(xiàng)目”，單擊“確定”，彈出第

38、二個(gè)對(duì)話框，如圖4-2所示輸入項(xiàng)目名稱，選擇保存路徑，單擊創(chuàng)建即可。圖4-2 新建用戶4.3.2 相關(guān)設(shè)置如果希望對(duì)過程進(jìn)行監(jiān)控，則必須激活與外部可變成控制器機(jī)器控制器的通訊。激活項(xiàng)目時(shí)，將裝載運(yùn)行系統(tǒng)所需要的附加程序模塊。右擊右邊窗口的計(jì)算機(jī)圖標(biāo)，單擊“屬性”，彈出一個(gè)“計(jì)算機(jī)屬性”對(duì)話框，在這個(gè)對(duì)話框里，有“常規(guī)”，“啟動(dòng)”，“參數(shù)”，“圖形運(yùn)行系統(tǒng)”，“運(yùn)行系統(tǒng)”五個(gè)版面。如圖4-3所示。1在“常規(guī)”選項(xiàng)卡上，檢查“計(jì)算機(jī)名稱”輸入框中是否輸入了正確的計(jì)算機(jī)名稱。此名稱應(yīng)與windows的計(jì)算機(jī)名稱相同。windows下的計(jì)算機(jī)名稱可在windows控制面板中“系統(tǒng)”下的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)志（win

39、dows 2000）或者“計(jì)算機(jī)名稱”（windows xp）選項(xiàng)卡上找到。但是這種更改必須要wincc重啟后才能生效。2在“啟動(dòng)”選項(xiàng)卡上，可選擇wincc運(yùn)行系統(tǒng)的啟動(dòng)組件，根據(jù)項(xiàng)目的要求進(jìn)行選擇。在缺省狀態(tài)下，將始終啟動(dòng)并激活圖形運(yùn)行系統(tǒng)。為獲得更好的性能，如果項(xiàng)目目前沒有使用到某個(gè)組件，則不可選擇。3在“參數(shù)”選項(xiàng)卡上，可選擇運(yùn)行系統(tǒng)的語言和時(shí)基。4在“圖形運(yùn)行系統(tǒng)”選項(xiàng)卡上，應(yīng)設(shè)置wincc項(xiàng)目的啟動(dòng)畫面。這樣，項(xiàng)目啟動(dòng)時(shí)將首先打開所選擇的啟動(dòng)畫面。在此選項(xiàng)卡上，還可以設(shè)置wincc圖形運(yùn)行系統(tǒng)的窗口屬性以及其他圖形運(yùn)行系統(tǒng)的屬性。5在“運(yùn)行系統(tǒng)”選項(xiàng)卡上，可設(shè)置visual bas

40、ic畫面腳本和全局腳本的調(diào)試特性，還可以設(shè)置啟用監(jiān)視鍵盤等選項(xiàng)。注意：當(dāng)啟動(dòng)wincc運(yùn)行系統(tǒng)時(shí)，wincc使用在“計(jì)算機(jī)屬性”對(duì)話框中設(shè)置的屬性進(jìn)行運(yùn)行，并隨時(shí)修改運(yùn)行系統(tǒng)的這些設(shè)置。對(duì)運(yùn)行系統(tǒng)的修改，大部分的設(shè)置在重新修改激活后即可生效；部分設(shè)置須重新啟動(dòng)，才能生效。圖4-3 設(shè)置計(jì)算機(jī)參數(shù)4.4 建立邏輯連接4.4.1 驅(qū)動(dòng)的功能wincc為了與外部設(shè)備（如plc）進(jìn)行通訊，必須組臺(tái)用于該設(shè)備的通道。此通訊驅(qū)動(dòng)程序支持多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和類型，具有良好的開放性和靈活性。無論是單用戶系統(tǒng)，還是冗余多服務(wù)器多用戶系統(tǒng)，wincc均是較好的選擇。通過activex、opc、sql等標(biāo)準(zhǔn)接口，winc

41、c可以方便地與其他軟件進(jìn)行通信。通道就是在設(shè)備和wincc之間生成的邏輯借口的驅(qū)動(dòng)器，具有三個(gè)功能：1為使用人員提高組態(tài)物理和邏輯連接參數(shù)的方法。2通過數(shù)據(jù)管理器在外部設(shè)備和wincc變量之間建立一個(gè)在線運(yùn)行接口。3為用戶提高一個(gè)簡(jiǎn)便接口用于外部設(shè)備或應(yīng)用的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)加入變量標(biāo)簽并設(shè)置地址。4.4.2 添加simatic s7 protocol suite驅(qū)動(dòng)程序的步驟1在wincc項(xiàng)目管理器的瀏覽窗口中，右擊“變量管理”。2從快捷菜單欄中選擇“添加新的驅(qū)動(dòng)程序”，打開“添加新的驅(qū)動(dòng)程序”菜單項(xiàng)，選擇“simatic s7 protocol suite.chn”如圖4-4所示。圖4-4 添加s

42、7驅(qū)動(dòng)程序3建立連接參數(shù)：添加完“simatic s7 protocol suite.chn”驅(qū)動(dòng)程序之后，點(diǎn)擊圖標(biāo)前面的“+”號(hào)，就可以看到“mpi”、“profibus”圖標(biāo)，單擊“新建驅(qū)動(dòng)程序連接”，會(huì)彈出一個(gè)連接屬性的對(duì)話框，如圖4-5所示。在名稱欄里輸入“plc1”。還可以單擊旁邊的“屬性”按鈕，彈出一個(gè)“連接參數(shù)”對(duì)話框，在這里可以設(shè)置s7的網(wǎng)絡(luò)地址：站地址、段id、機(jī)架號(hào)、插槽號(hào)（如圖4-6所示）。單擊“確定”之后，資源管理器右邊窗口里將出現(xiàn)一個(gè)名稱為“kyj”的握手圖標(biāo)，這表面和plc的邏輯連接就建立好了。圖4-5 新建變量連接圖4-6 設(shè)置卡槽號(hào)4.5 建立變量連接變量系統(tǒng)是

43、組態(tài)軟件的重要組成部分，wincc中的變量類型有in和out。in和out是相對(duì)于主站來說的，即in表示wincc從s7-300系列plc入讀數(shù)據(jù)，out表示wincc向s7-300系列plc寫出數(shù)據(jù)。按照功能又可以分為外部變量、內(nèi)部變量、系統(tǒng)變量和腳本變量這四種。由外部過程為其提供變量值的變量，稱為外部變量，也稱為過程變量；過程沒有為其提供變量值的變量，稱為內(nèi)部變量。wincc還提供了一些預(yù)定義的中間變量，稱為系統(tǒng)變量。每個(gè)系統(tǒng)變量均有明確的意義，可以提供事項(xiàng)的功能，一般用以表示運(yùn)行系統(tǒng)的狀態(tài)。1變量的數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型取決于用戶怎樣去使用該變量。wincc中的變量分為以下數(shù)據(jù)類型：二進(jìn)制變量

44、、有符號(hào)8位數(shù)、無符號(hào)8位數(shù)、有符號(hào)16位數(shù)、無符號(hào)16位數(shù)、有符號(hào)32位數(shù)，無符號(hào)32位數(shù)，32位浮點(diǎn)數(shù)、64位浮點(diǎn)數(shù)、8位字符集文本變量、16位字符集文本變量、結(jié)構(gòu)類型變量、原始數(shù)據(jù)類型和文本集。8位數(shù)占1字節(jié)的存儲(chǔ)空間，16位數(shù)占2字節(jié)的存儲(chǔ)空間，依此類推。8位字符集和16位字符集存儲(chǔ)空間都為0-255字節(jié)，所不同的是8位字符集用來表示ascii字符集中的字符串，而16位用來表示unidode字符集的文本變量。2創(chuàng)建與編輯變量在wincc項(xiàng)目管理器的變量管理器中，打開“內(nèi)部變量”目錄。右擊“profibus”下的“kyj”握手連接圖標(biāo)，從快捷菜單欄中選擇“新建變量”菜單項(xiàng)，打開變量屬性框

45、，如圖4-7所示。在“常規(guī)”選項(xiàng)卡上，我們可以設(shè)置變量的五個(gè)屬性：“名稱”、“數(shù)據(jù)類型”、“長(zhǎng)度”、“地址”、“改變格式”。不同的數(shù)據(jù)類型，它的長(zhǎng)度不一樣。圖4-7 新建變量如：16位數(shù)的長(zhǎng)度是2，這時(shí)長(zhǎng)度框變?yōu)榛疑砻鞑豢梢愿?。?dāng)數(shù)據(jù)類型為文本時(shí)，此時(shí)長(zhǎng)度框內(nèi)數(shù)值默認(rèn)為10，切為白色，表明可以更改數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。輸入名稱為“te101”，單擊地址域旁邊的“選擇”按鈕，打開“地址屬性”對(duì)話框。在過程變量的地址屬性對(duì)話框中，選擇數(shù)據(jù)列表框中過程變量所對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)區(qū)域，數(shù)據(jù)（d）對(duì)應(yīng)于變量用到的數(shù)據(jù)存放在step7的哪個(gè)數(shù)據(jù)塊中。地址（a）則表示數(shù)據(jù)存放的初始地址。如：在“數(shù)據(jù)（d）”中選擇“位內(nèi)存”

46、，在“地址（a）”中選擇位，輸入“1、0”，單擊“確定”。如圖4-8所示。圖4-8 設(shè)置變量4.6 圖形界面的設(shè)計(jì)4.6.1 圖形編輯器的介紹圖形編輯器是用于創(chuàng)建過程畫面并使其動(dòng)態(tài)化的編輯器。只能為wincc項(xiàng)目管理器中當(dāng)前打開的項(xiàng)目啟動(dòng)圖形編輯器。wincc項(xiàng)目管理器可以用來顯示當(dāng)前項(xiàng)目中可用畫面的總覽。wincc圖形編輯器所編輯畫面文件的拓展名。資源管理器中，右擊圖形編輯器圖標(biāo)，選擇“新建畫面”，這時(shí)，在資源管理器右邊窗口就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)缺省名為“newpdl.pdl”的畫面圖標(biāo)。選擇這個(gè)圖標(biāo)，右擊，選擇“重命名畫面”，輸入更改后的名稱，如“主畫面”。再右擊圖標(biāo)選擇“打開畫面”或者雙擊該圖標(biāo)，

47、即可進(jìn)入畫面。如圖4-9所示。圖4-9 wincc圖形編輯器圖形編輯器包括以下元素：繪圖欄、標(biāo)題欄、菜單欄、標(biāo)準(zhǔn)工具欄、“對(duì)象選項(xiàng)板”、“樣式選項(xiàng)板”、“動(dòng)態(tài)向?qū)А?、“?duì)齊選項(xiàng)板”、“圖層選項(xiàng)板”、“變量選項(xiàng)板”。前面幾項(xiàng)是比較常見的，在這里就不做介紹了，現(xiàn)在重點(diǎn)介紹“對(duì)象選項(xiàng)板”?！皩?duì)象選項(xiàng)板”由標(biāo)準(zhǔn)選項(xiàng)板和控件選項(xiàng)板組成。標(biāo)準(zhǔn)選項(xiàng)板包括：1標(biāo)準(zhǔn)對(duì)象：生成復(fù)雜對(duì)象的原始形狀。靜態(tài)文本：允許生成對(duì)象的文字標(biāo)題。一個(gè)復(fù)雜的對(duì)象由多種不同的形狀生成，這些可能組合起來形成一個(gè)簡(jiǎn)單的對(duì)象，或用智能屬性生成用戶定義對(duì)象。2智能對(duì)象：用于通用任務(wù)的已做好的對(duì)象。輸入輸出域：具有通過wincc變量標(biāo)簽讀或?qū)?/p>

48、過程值的能力。3窗口對(duì)象：含有與windows程序連接的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)象。按鈕：當(dāng)按下或松開時(shí)，允許執(zhí)行一個(gè)事件。4控制選項(xiàng)板控制選項(xiàng)板提供了一系列已經(jīng)定義好的控件。如在線趨勢(shì)控件“wincc online trend control”，在線報(bào)警控件“wincc alarm control”和歸檔報(bào)表控件“wincc online table control”,如圖4-10所示。此外，單擊菜單欄里的“查看”，選擇“工具欄”，我們可以看到還有“動(dòng)態(tài)向?qū)А焙汀白兞俊眱蓚€(gè)工具欄沒有顯現(xiàn)出來，“動(dòng)態(tài)向?qū)А崩镉泻芏嘤糜诮M態(tài)的動(dòng)作函數(shù)，如“single picture change”,在我們需要的時(shí)候可以隨便調(diào)用

49、。了解了這些就可以開始圖形界面的設(shè)計(jì)了。圖4-10 控件4.6.2 壓縮機(jī)主界面礦山空氣壓縮機(jī)的主界面是所有圖形界面中顯示相關(guān)參數(shù)最多的界面，主要顯示的參數(shù)有：入口壓力和出口壓力、出口溫度等。它也是本課題中最關(guān)鍵的界面，通過主界面，我們可以了解到礦山空氣壓縮機(jī)的智能監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，方便于操作人員監(jiān)測(cè)各個(gè)參數(shù)。其設(shè)計(jì)步驟如下：1選取標(biāo)準(zhǔn)對(duì)象里的多邊形工具構(gòu)造壓縮機(jī)的大概形狀。2單擊菜單項(xiàng)里的“查看”，選擇“庫(kù)”，在打開的庫(kù)中選擇“全局庫(kù)”，在“全局庫(kù)”中選擇所需的壓縮機(jī)，再選擇其中的管道圖形，拖放到繪圖區(qū)，通過縮放、旋轉(zhuǎn)、拷貝和粘貼生成一系列所需要的管道，并排好。用同樣的方法調(diào)出所需要的閥。

50、3接下來創(chuàng)建若干個(gè)輸入輸出域。并逐一輸入各個(gè)參數(shù)的名稱和單位。將輸入輸出域的各個(gè)變量連接好。初步設(shè)計(jì)好的界面如圖4-11所示。圖4-11 壓縮機(jī)控制畫面4.6.3 報(bào)警畫面在wincc運(yùn)行時(shí)顯示報(bào)警的參數(shù)及相應(yīng)的提示或幫助文本，同時(shí)還能將報(bào)警數(shù)據(jù)存檔。通過使用報(bào)警控件，用戶在組態(tài)時(shí)就可獲得高度的靈活性，因?yàn)橄Ｍ@示的消息文本、消息行和消息塊均可在圖形編輯器中進(jìn)行組態(tài)，根據(jù)本課題的工藝要求，當(dāng)入口壓力、出口壓力、出口溫度超出一定的范圍時(shí)都會(huì)對(duì)儀器產(chǎn)生損害，如果操作人員不及時(shí)采取措施，不僅會(huì)造成儀器的損害，而且會(huì)增加成本。因此我們要對(duì)這幾個(gè)點(diǎn)設(shè)置報(bào)警點(diǎn)，其設(shè)計(jì)步驟如下：1在對(duì)象選項(xiàng)板的控件選項(xiàng)板中

51、調(diào)出“wincc alarm control”，輸入名稱“alarm”后確定?？s放到合適的大小，拖放到合適的位置，雙擊，彈出一個(gè)對(duì)話框。這里我們可以設(shè)置很多參數(shù)，在“常規(guī)”中把“窗口類型”設(shè)置為“短期歸檔窗口”。顏色在自定義選項(xiàng)中選擇淡黃色；在“參數(shù)”欄的“選擇”勾選“行”；在“狀態(tài)欄”中，勾選“狀態(tài)欄”中包含的元素，選擇對(duì)齊方式。在“消息行”中設(shè)置消息行包含的元素有：日期、時(shí)間、編號(hào)、消息文本和錯(cuò)誤點(diǎn)。如圖4-12所示。2在“標(biāo)準(zhǔn)對(duì)象選項(xiàng)板”中選擇“按鈕”選項(xiàng)，拖放到合適的位置，雙擊并輸入“返回導(dǎo)航界面”。圖4-12 報(bào)警記錄3默認(rèn)情況下，wincc項(xiàng)目在運(yùn)行狀態(tài)時(shí)并不裝載“報(bào)警記錄”。為了

52、在運(yùn)行系統(tǒng)中使用報(bào)警記錄功能，需要重新定義運(yùn)行系統(tǒng)的屬性。在項(xiàng)目管理器中，單擊“計(jì)算機(jī)”按鈕，從快捷菜單欄中選擇“屬性”菜單項(xiàng)。在打開的“計(jì)算機(jī)屬性”對(duì)話框中選擇“啟動(dòng)”選項(xiàng)卡，激活報(bào)警記錄運(yùn)行系統(tǒng)復(fù)選框，也自動(dòng)激活“文本庫(kù)運(yùn)行系統(tǒng)”復(fù)選框，單擊確定。4.6.4 曲線畫面一、趨勢(shì)控件：趨勢(shì)畫面在wincc運(yùn)行時(shí)能直觀的顯示一些重要的參數(shù)的趨勢(shì)，即用來自當(dāng)前狀態(tài)（實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)）和過去狀態(tài)（歷史數(shù)據(jù)）的實(shí)際數(shù)值以圖形點(diǎn)形成。設(shè)計(jì)步驟如下：1選擇控件選項(xiàng)板中的“wincc online trend control”，拖放到合適的位置。在彈出的對(duì)話框中輸入窗口的標(biāo)題“壓力曲線”，單擊“確定”。再雙擊，彈出

53、如圖4-13所示的“wincc 在線趨勢(shì)控件的屬性”對(duì)話框。2“曲線”欄中，輸入“二級(jí)排氣壓力”作為第一條曲線的名稱，選擇趨勢(shì)顯示的顏色為紅色，連接變量2 ejpqyl，顯示類型為“線性連接點(diǎn)”。3在“常規(guī)”欄中，需要選擇“裝載歸檔數(shù)據(jù)”。然后勾選“狀態(tài)欄”以及“工具欄”。4“工具欄”中，勾選打開對(duì)話框“設(shè)置參數(shù)”、“縮放區(qū)域”和“開始/停止更新”等有用選項(xiàng)。圖4-13 歷史曲線設(shè)置5“時(shí)間軸”中，選擇趨勢(shì)的“時(shí)間格式”為“hh：mm：ss：ms”。還可以設(shè)置時(shí)間范圍。6.“數(shù)據(jù)軸”中將“自動(dòng)”勾掉，在“接受變量屬性”中自“0”至“1”填寫好變量范圍。用同樣的方法做好其他變量的趨勢(shì)：1#、2#

54、的風(fēng)包壓力、缸體壓力、進(jìn)水管壓力、一級(jí)排氣壓力、總水管壓力、風(fēng)包溫度、出水管溫度、二級(jí)溫度、缸體溫度、一級(jí)氣缸溫度、軸瓦溫度的趨勢(shì)圖。二、表格控件：表格畫面在wincc運(yùn)行時(shí)能直觀的顯示一些重要的參數(shù)的數(shù)值，與趨勢(shì)畫面配合可以將數(shù)據(jù)的狀態(tài)了解的更加全面，設(shè)計(jì)步驟如下：1選擇控件選項(xiàng)板中的“wincc online table control”，拖放到合適的位置。在彈出的對(duì)話框中輸入窗口的標(biāo)題“壓力表格”，單擊“確定”。再雙擊，彈出如圖4-13所示的“wincc 在線趨勢(shì)控件的屬性”對(duì)話框。2“列”欄中，輸入“二級(jí)排氣壓力”作為第一列的名稱，選擇趨勢(shì)顯示的顏色為紅色，連接變量“2 ejpqyl”

55、。3在“常規(guī)”欄中，需要選擇“裝載歸檔數(shù)據(jù)”。然后勾選“狀態(tài)欄”以及“工具欄”。4“工具欄”中，勾選打開對(duì)話框“設(shè)置參數(shù)”、“縮放區(qū)域”和“開始/停止更新”等有用選項(xiàng)。5“列”中，選擇趨勢(shì)的“時(shí)間格式”為“hh：mm：ss：ms”。還可以設(shè)置時(shí)間范圍。用同樣的方法做好其他變量的數(shù)據(jù)表格：1#、2#的風(fēng)包壓力、缸體壓力、進(jìn)水管壓力、一級(jí)排氣壓力、總水管壓力、風(fēng)包溫度、出水管溫度、二級(jí)溫度、缸體溫度、一級(jí)氣缸溫度、軸瓦溫度的表格數(shù)據(jù)。4.6.5 導(dǎo)航界面導(dǎo)航界面使我們能在各個(gè)需要瀏覽的圖和表格之間方便的切換。設(shè)計(jì)步驟如下：1從對(duì)象選項(xiàng)板的智能對(duì)象中選擇“畫面窗口”，拖放到繪圖區(qū)中，調(diào)整大小和位置。

56、右擊畫面窗口，單擊“屬性”，在彈出的對(duì)話框中，把“其他”項(xiàng)中的“畫面名稱”改為“主界面”，調(diào)節(jié)縮放因子。如圖4-14所示。當(dāng)我們激活運(yùn)行wincc時(shí)，畫面窗口缺省顯示的是設(shè)計(jì)主界面。 2選項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)象板中的窗口對(duì)象中的按鈕，創(chuàng)建15個(gè)各個(gè)窗口按鈕（4.7.2有詳細(xì)介紹）。 3加入退出系統(tǒng)按鈕，具體做法：?jiǎn)螜C(jī)動(dòng)態(tài)向?qū)е械南到y(tǒng)函數(shù)>退出wincc運(yùn)行系統(tǒng)>鼠標(biāo)左鍵>完成。設(shè)計(jì)好的導(dǎo)航界面如圖4-15所示。圖4-14畫面窗口屬性設(shè)置圖4-15導(dǎo)航窗口4.7 組態(tài)圖形界面界面設(shè)計(jì)好之后，接下來就是要組態(tài)各個(gè)圖形對(duì)象。廣義的組態(tài)含有配置、設(shè)置的意思。比如：為圖形對(duì)象配置對(duì)應(yīng)的變量，設(shè)置圖形對(duì)象的屬性動(dòng)態(tài)和事件動(dòng)態(tài)。4.7.