组态软件的搅拌器监控系统
组态软件的搅拌器监控系统[20200123190009]
日期： 2012年11月9日 【摘要】
复合墙板自动生产线组态系统在流水生产线上广泛应用。本论文介绍了复合墙板自动生产线组态系统的制作过程，即是一个人机界面（HMI）的制作，本论文使用的人机界面硬件系统是西门子Smart 1000,HMI的画面组态软件是西门子 Wincc 。实现流程的可视化，可以直接的通过客户要求一条生产线实现多种复合墙板的配料组合，即改变各种配料的重量，在根据配料重量估计开放阀门时间，再重新设定时间使料仓里的料能排尽进入下个流程，不需要工程师到现场修改要求的程序，直接可以通过触摸屏键入，同时当有秤上的料没达到重量或超出设定值时和阀门故障不能正常开关时会自动报警并显示故障位置及故障原因，便于工程师的维修，使生产更有效率。
完成复合墙板自动生产线人机界面系统的设计会达到一下的目标：
过程可视化，过程显示在HMI 设备上。
操作员对过程的控制，操作员可以通过图形用户界面来控制过程。
显示报警，过程的临界状态会自动触发报警。
过程和设备的参数管理，HMI 系统可以将过程和设备的参数存储在配方中。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】HMI,设置时间和重量,可视化,报警,数据连接,参数管理
引言 1
一、人机界面软件和硬件组成 2
（一）Wincc概述 2
（二）西门子Smart1000参数与结构 3
二、复合墙板自动生产线组态系统创建 4
（一）组态系统项目的创建 4
（二）项目变量的使用 7
（三）组态画面的创建 9
（四）画面属性的创建以及画面之间的切换 13
（五）组态的编译 14
三、通讯 15
（一）通讯原理 15
（二）将组态传送到HMI 15
四、操作流程 16
（一）行前检查 16
（二）运行 16
（三）手动运行操作方法 16
（四）自动运行操作方法 16
五、组态仿真 20
（一）仿真前画面 20
（二）仿真后画面 21
总结 22
参考文献 23
谢辞 24
引言
人机界面是指人和机器在信息交换和功能上接触或互相影响的领域或称界面所说人机结合面，信息交换，功能接触或互相影响，指人和机器的硬接触和软触，此结合面不仅包括点线面的直接接触，还包括远距离的信息传递与控制的作用空间。
工作原理：使用者都必须先使用HMI的画面组态软件制作“工程文件”，再通过PC机和HMI 产品的串行通讯口，把编制好的“工程文件”下载到HMI的处理器中运行。
人机界面的功能：在触摸屏人机界面上可以设置各种单状态或多状态的按钮、开关、指示灯。能利用多状态实现动态画面、形象、美观；可以设置键盘，拨盘开关，进行数字输入或修改系统的各种参数的设定；可以设置各种指针式、柱式、数字式仪表，显示数据的动态变化过程；可以设置曲线图，实现多通道数据动态监控；也可以制作各种系统工作的流程图，动态显示工作过程的各个控制状态的变化实况，界面形象；监管全面、直观；还可以设置系统报警记录，把系统工作中发生的各种报警记录下来；同时也可以制作故障提示窗口，便于操作者检修维护。触摸屏人机界面上设置的各种按钮、开关、指示灯、键盘仪表等，都是仪表的替代品，触控寿命相当长，另外由于与PLC的连接通讯是通过软件来实现的，不占用PLC的输入、输出点，因此只需配置简易小型的PLC即可满足需要。就此而言还可节省不少费用。
触摸屏人机界面的特点：传统的输入控制采用按钮、按键、开关等操作元件；状态检测采用指示灯、仪表灯等指示元件。传统的控制方式比较简单，但是需要较大的操作面板，既不美观又不形象，且接线复杂繁琐。触摸屏人机界面采用“人机对话”控制方式，以触摸屏HMI作为操作人员和机械设备之间双向沟通的桥梁，用户可以自由的组合文字、按钮、图形、数字等来处理并监控管理设备，使用人机界面能够明确的告知操作人员机器设备目前的状态，是操作变的简单生动。同时，使用人机界面可以使机器的配线标准化、简单化，还能减少所配的PLC的I/O点数，同时由于控制设备的高性能以及操作面板的小型化，相对的提高整套设备的附加价值。
触摸屏人机界面由触控面板，液晶显示面板、主控机板三部分组成。触控面板用来识别操作者触控的位置；液晶显示面板用来显示画面，用户设计的图形和文字符号等信息；主控机板上有CPU、RAM、ROM，控制电路以及与电脑PLC传送数据的通讯口。
人机界面未来的发展趋势：有些机械行业，比如说机床、纺织机械、电子设备等行业，在国内已经发展有几十年的历史了，相对来说属于比较成熟的行业，从长远看，这些行业还存在着设备升级换代的需求。在这个升级换代的过程中，一直使用比较低端产品的厂家被淘汰掉，但也有很多企业在设备更新过程中，将需求重新定位，去寻找那些能够符合他们发展计划，帮助他们提高自身生产力的设备供应商。
鉴于这种需求，以后人机界面的改变，将在形状上、观念上、应用场合等方面都有所改变，从而带来工控机核心技术的一次变革。人机界面的未来发展趋势是六个现代化：平台嵌入化、品牌民族化、设备智能化、界面时尚化、通讯网络化和节能环保化。一、人机界面软件和硬件组成
人机界面（HMI）连接可编程序控制器（PLC）、变频器 、直流调速器 、仪表等工业控制设备，利用显示屏显示，通过输入单元（如触摸屏 、键盘、鼠标等）写入工作参数或输入操作命令，实现人与机器信息交互的数字设备,由硬件和软件两部分组成。本论文就是介绍的复合墙板自动生产线人机界面由西门子触摸屏Smart1000和组态软件Wincc来完成整个现场设备的监控。如图1-1所示
图1-1 HMI Smart1000与Wincc
（一）Wincc概述
1.Wincc的概念
Wincc是一个在Microsoft Windows 2000和Windows XP下使用的强大的HMI系统。HMI代表Human Machine Interface(人机界面)，即人（操作员）和机器（过程）之间的界面。自动化过程（AS）保持对过程的实际控制。一方面影响Wincc和操作人员之间的通讯，另一方面影响Wincc和自动化系统之间的通信。
2.Wincc的特征
作为Siemens TIA 概念（全集自动化）的一部分，Wincc可与属于SIMATIC产品家族的自动化系统十分协调地进行工作。同时，也支持其他产商的自动化系统。通过标准化接口，Wincc可与其他IT解决方案交换数据，例如MES和ERP层的应用程序（例如SAP系统）或诸如Microsoft Excel等程序。开放的Wincc编程接口允许用户连接自己的程序，从而能够控制过程和过程数据。可以优化定制Wincc，以满足过程需要。支持大范围的组态可能性，从单用户系统和客户机/服务器系统一直到具有多台服务器的冗余分布式系统。Wincc组态可随时修改，即使组态完成以后也可修改。这不妨碍已存在的项目。Wincc是一种与Internet兼容的HMI系统。这种系统容易实现基于Web的客户机解决方案以及瘦客户机解决方案。
3. Wincc的结构
Wincc是一个模块化系统。其基本组件软件（CS）和运行系统软件（RT）组态软件。Wincc项目管理器构成了组态软件的核心。整个项目结构将显示在Wincc项目管路器中，此时也可对项目进行管理. Wincc子系统是：图形系统，报警记录，归档系统，报表系统，用户管理器，通信系统。
图形系统。用于创建界面的编辑器称作图形编辑器。，在组态期间，图形系统用于创建在运行系统中对过程进行显示的界面。
日期： 2012年11月9日 【摘要】
复合墙板自动生产线组态系统在流水生产线上广泛应用。本论文介绍了复合墙板自动生产线组态系统的制作过程，即是一个人机界面（HMI）的制作，本论文使用的人机界面硬件系统是西门子Smart 1000,HMI的画面组态软件是西门子 Wincc 。实现流程的可视化，可以直接的通过客户要求一条生产线实现多种复合墙板的配料组合，即改变各种配料的重量，在根据配料重量估计开放阀门时间，再重新设定时间使料仓里的料能排尽进入下个流程，不需要工程师到现场修改要求的程序，直接可以通过触摸屏键入，同时当有秤上的料没达到重量或超出设定值时和阀门故障不能正常开关时会自动报警并显示故障位置及故障原因，便于工程师的维修，使生产更有效率。
完成复合墙板自动生产线人机界面系统的设计会达到一下的目标：
过程可视化，过程显示在HMI 设备上。
操作员对过程的控制，操作员可以通过图形用户界面来控制过程。
显示报警，过程的临界状态会自动触发报警。
过程和设备的参数管理，HMI 系统可以将过程和设备的参数存储在配方中。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】HMI,设置时间和重量,可视化,报警,数据连接,参数管理
引言 1
一、人机界面软件和硬件组成 2
（一）Wincc概述 2
（二）西门子Smart1000参数与结构 3
二、复合墙板自动生产线组态系统创建 4
（一）组态系统项目的创建 4
（二）项目变量的使用 7
（三）组态画面的创建 9
（四）画面属性的创建以及画面之间的切换 13
（五）组态的编译 14
三、通讯 15
（一）通讯原理 15
（二）将组态传送到HMI 15
四、操作流程 16
（一）行前检查 16
（二）运行 16
（三）手动运行操作方法 16
（四）自动运行操作方法 16
五、组态仿真 20
（一）仿真前画面 20
（二）仿真后画面 21
总结 22
参考文献 23
谢辞 24
引言
人机界面是指人和机器在信息交换和功能上接触或互相影响的领域或称界面所说人机结合面，信息交换，功能接触或互相影响，指人和机器的硬接触和软触，此结合面不仅包括点线面的直接接触，还包括远距离的信息传递与控制的作用空间。
工作原理：使用者都必须先使用HMI的画面组态软件制作“工程文件”，再通过PC机和HMI 产品的串行通讯口，把编制好的“工程文件”下载到HMI的处理器中运行。
人机界面的功能：在触摸屏人机界面上可以设置各种单状态或多状态的按钮、开关、指示灯。能利用多状态实现动态画面、形象、美观；可以设置键盘，拨盘开关，进行数字输入或修改系统的各种参数的设定；可以设置各种指针式、柱式、数字式仪表，显示数据的动态变化过程；可以设置曲线图，实现多通道数据动态监控；也可以制作各种系统工作的流程图，动态显示工作过程的各个控制状态的变化实况，界面形象；监管全面、直观；还可以设置系统报警记录，把系统工作中发生的各种报警记录下来；同时也可以制作故障提示窗口，便于操作者检修维护。触摸屏人机界面上设置的各种按钮、开关、指示灯、键盘仪表等，都是仪表的替代品，触控寿命相当长，另外由于与PLC的连接通讯是通过软件来实现的，不占用PLC的输入、输出点，因此只需配置简易小型的PLC即可满足需要。就此而言还可节省不少费用。
触摸屏人机界面的特点：传统的输入控制采用按钮、按键、开关等操作元件；状态检测采用指示灯、仪表灯等指示元件。传统的控制方式比较简单，但是需要较大的操作面板，既不美观又不形象，且接线复杂繁琐。触摸屏人机界面采用“人机对话”控制方式，以触摸屏HMI作为操作人员和机械设备之间双向沟通的桥梁，用户可以自由的组合文字、按钮、图形、数字等来处理并监控管理设备，使用人机界面能够明确的告知操作人员机器设备目前的状态，是操作变的简单生动。同时，使用人机界面可以使机器的配线标准化、简单化，还能减少所配的PLC的I/O点数，同时由于控制设备的高性能以及操作面板的小型化，相对的提高整套设备的附加价值。
触摸屏人机界面由触控面板，液晶显示面板、主控机板三部分组成。触控面板用来识别操作者触控的位置；液晶显示面板用来显示画面，用户设计的图形和文字符号等信息；主控机板上有CPU、RAM、ROM，控制电路以及与电脑PLC传送数据的通讯口。
人机界面未来的发展趋势：有些机械行业，比如说机床、纺织机械、电子设备等行业，在国内已经发展有几十年的历史了，相对来说属于比较成熟的行业，从长远看，这些行业还存在着设备升级换代的需求。在这个升级换代的过程中，一直使用比较低端产品的厂家被淘汰掉，但也有很多企业在设备更新过程中，将需求重新定位，去寻找那些能够符合他们发展计划，帮助他们提高自身生产力的设备供应商。
鉴于这种需求，以后人机界面的改变，将在形状上、观念上、应用场合等方面都有所改变，从而带来工控机核心技术的一次变革。人机界面的未来发展趋势是六个现代化：平台嵌入化、品牌民族化、设备智能化、界面时尚化、通讯网络化和节能环保化。一、人机界面软件和硬件组成
人机界面（HMI）连接可编程序控制器
图1-1 HMI Smart1000与Wincc
（一）Wincc概述
1.Wincc的概念
Wincc是一个在Microsoft Windows 2000和Windows XP下使用的强大的HMI系统。HMI代表Human Machine Interface(人机界面)，即人（操作员）和机器（过程）之间的界面。自动化过程（AS）保持对过程的实际控制。一方面影响Wincc和操作人员之间的通讯，另一方面影响Wincc和自动化系统之间的通信。
2.Wincc的特征
作为Siemens TIA 概念（全集自动化）的一部分，Wincc可与属于SIMATIC产品家族的自动化系统十分协调地进行工作。同时，也支持其他产商的自动化系统。通过标准化接口，Wincc可与其他IT解决方案交换数据，例如MES和ERP层的应用程序（例如SAP系统）或诸如Microsoft Excel等程序。开放的Wincc编程接口允许用户连接自己的程序，从而能够控制过程和过程数据。可以优化定制Wincc，以满足过程需要。支持大范围的组态可能性，从单用户系统和客户机/服务器系统一直到具有多台服务器的冗余分布式系统。Wincc组态可随时修改，即使组态完成以后也可修改。这不妨碍已存在的项目。Wincc是一种与Internet兼容的HMI系统。这种系统容易实现基于Web的客户机解决方案以及瘦客户机解决方案。
3. Wincc的结构
Wincc是一个模块化系统。其基本组件软件（CS）和运行系统软件（RT）组态软件。Wincc项目管理器构成了组态软件的核心。整个项目结构将显示在Wincc项目管路器中，此时也可对项目进行管理. Wincc子系统是：图形系统，报警记录，归档系统，报表系统，用户管理器，通信系统。
图形系统。用于创建界面的编辑器称作图形编辑器。，在组态期间，图形系统用于创建在运行系统中对过程进行显示的界面。
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