1 引言
西門子公司的Wincc (Windows Control Center)是功能強大的上位機監控軟件，在自動化行業有著非常廣泛的應用。 2004年承鋼第一個高速線材廠建成，當時的打包設備是瑞典森德斯進口的線材打包機，使用E900設備作為人機交互界面，對打包機進行實時監控與操作。時至今日E900設備已無備件，并且通過咨詢打包機廠家，目前已不再生產此型號設備，而且E900的更新還沒有計劃。考慮到E900損壞可能造成的生產停頓問題，我們決定利用西門子Wincc軟件自主研發出一套與E900作用相同的人機交互界面來代替E900。經過實踐證明，新開發的人機界面在上線試用后已經達到了使用的要求。
2 硬件構成
上位機采用以酷睿2雙核處理器為核心的研華工控機，通過CP5611網卡與西門子S7-300 CPU進行DP網通訊，現場數據采集及設備控制由分布式遠程I/O模塊組成，遠程I/O模塊各站之間通過PROFIBUS-DP協議與CPU進行通訊。
3 軟件構成
上位機主要軟件為西門子Wincc 6.0，其它軟件如下：
Windows XP SP3 Professional
SIEMENS Step7 v5.2
Photoshop 7.0
SIEMENS SIMATIC NET
Microsoft SQL Server 2000
4 畫面應用與設計方法簡介
首先我們從打包機E900中將所有監控畫面以圖形方式提取出來，再利用Wincc的圖形對象功能將畫面添加到Wincc圖形編輯器中。應用Photoshop 等圖形軟件將所有按鈕、急停指示、液位等分別從圖片中分割中來，再添加到Wincc圖形編輯器中的原始圖片中去，將整幅圖片分割成各個獨立的塊，再分別對這些塊進行變量連接，以此來實現對打包機的E900畫面的替代工作。
4.1主畫面的設計
如圖1所示，該圖為系統主畫面，通過該畫面可進入到各子畫面，各子畫面均能一步返回主畫面。主畫面為打包機工作時最常用的監控畫面，此畫面可很直觀的監測到液壓站運行狀態、油溫油位的高低、手自動的選擇狀態、打包頭和壓實車是否報警以及急停是否拍下等。
圖1 系統主畫面
4.1.1報警信號的設計方式
當打包頭或壓實車故障報警時，其相對應地方就會出現形似“閃電”的圖標，當故障解除并對其進行故障復位后，此圖標消失。
4.1.2急停顯示的設計方式
當操作人員拍下某個急停后，相對應的急停在畫面顯示出來。將急停抬起并進行復位后此急停顯示方可消失。
4.1.3 打包頭選擇的設計方式
圖1中1、2、3、4為四個打包頭，操作人員可以對其進行選擇和取消操作。已經選擇的打包頭背景為綠色，不選的則為灰色。
其操作步驟為：當看到某個打包頭為灰色時，用鼠標左鍵在此打包頭上點一下，使其背景色變為綠色則表示已選擇；再點一下背景色變為灰色則表示已取消。此操作步驟在編程時可用圖2中的腳本程序來實現。
圖2 腳本程序
4.2液壓站畫面的設計
如圖3為液壓站畫面，此畫面主要用于操作人員對液壓泵、循環泵、加熱器的啟停以及對其狀態的監測等。
4.2.1液壓泵的選擇設計方式
圖3中1、2、3、4為4臺液壓泵，三用一備。在沒有啟泵情況下可用鼠標點擊下面的左右方向箭頭對4臺泵進行備用的選擇。當某臺泵被選為備用泵后，其背景顏色變為白色，與其它泵加以分別。
圖3 液壓站畫面
4.2.2液壓泵、循環泵、加熱器的狀態顯示設計方式
以液壓泵為例說明，泵體不同的顏色分別代表著不同的狀態。
當泵體背景色為灰色時，代表停泵狀態；背景色為綠色時，代表運行狀態；背景色為白色時，代表備用狀態；背景色為紅色時，代表故障報警狀態。這些狀態顯示的實現步驟為：首先用西門子Step7對液壓泵模擬量地址進行相應狀態從0到3的賦值，再利用Wincc對該變量進行模擬量動態值范圍的編輯，方可實現上述功能（見圖4）。
圖4 模擬量動態值范圍
4.3打包單元信號采集的設計方式
4.3.1數字量信號的采集
圖5中上半部分為接近開關和閥的數字量信號的反饋。當某個數字量信號為1時，其相應的方框背景色為綠色；當信號為0時，則方框背景色為灰色。可用Wincc的布爾量動態對話框進行編輯來實現。
4.3.2模擬量信號的采集
圖5下半部分為模擬量信號的反饋值。可用Wincc輸入輸出域模板進行變量的連接和編輯來實現。
圖5 模擬量信號的反饋值
5 結束語
在上述主要畫面設計中，我們大量利用了Wincc的圖形對象模板功能、模擬量及數字量動態值范圍編輯功能和靈活性非常強的腳本編輯功能。畫面完美地實現了原打包機E900的所有功能，并且畫面表現形式、操作步驟及操作方式都與E900設備基本相同。這樣可以使操作人員不用去適應新設備，操作起來更加順手，保證了打包機正常生產。實踐證明，西門子Wincc軟件在目前以至將來自動化水平更高的工業系統中都將發揮出不可或缺的作用。
(審核編輯: 智匯小新)
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