西門子人機界面觸摸屏組態(tài)與應用技術(shù)課件第5章

1、第5章 報警、系統(tǒng)診斷與用戶管理5.1 報警的組態(tài)與仿真5.1.1 報警的基本概念 報警系統(tǒng)用來在HMI設(shè)備上顯示和記錄運行狀態(tài)和工廠中出現(xiàn)的故障。報警事件保存在報警記錄中，用HMI設(shè)備顯示，或者以報表形式打印輸出。 1報警的分類 （1）用戶定義的報警 用于監(jiān)視生產(chǎn)過程，或者測量和報告從PLC接收到的過程數(shù)據(jù)。 1）離散量報警：離散量對應于二進制數(shù)的1位，發(fā)電機的開、停機，故障信號的出現(xiàn)和消失，都可以用來觸發(fā)離散量報警。 2）模擬量報警：模擬量的值超出上、下限時，將觸發(fā)模擬量報警。 3）PLC產(chǎn)生的控制器報警：例如CPU切換到“STOP”的報警。 （2）系統(tǒng)定義的報警 1）系統(tǒng)事件是HMI設(shè)備

2、產(chǎn)生的，系統(tǒng)報警指示系統(tǒng)狀態(tài)，以及HMI設(shè)備和系統(tǒng)之間的通信錯誤。第5章 報警、系統(tǒng)診斷與用戶管理5.1 報警的組態(tài)與仿真 2）系統(tǒng)定義的控制器報警由S7診斷報警和系統(tǒng)故障組成，前者顯示S7控制器中的狀態(tài)和事件，無需確認。 2報警的狀態(tài) （1）到達 滿足觸發(fā)報警的條件時，報警的狀態(tài)為“到達”。操作員確認了報警后，該報警的狀態(tài)為“（到達）確認”。 （2）離開 當觸發(fā)報警的條件消失時，報警的狀態(tài)為“（到達）離開”。 （3）確認 為了確保操作員獲得報警信息，可以組態(tài)為一直顯示到操作人員對報警進行確認。確認后可能的狀態(tài)有“（到達）確認”“（到達離開）確認”和“（到達確認）離開”。 3確認報警的方法 1

3、）用戶可根據(jù)組態(tài)用下列方式之一手動確認報警：使用HMI設(shè)備上的確認鍵；使用報警視圖中的確認按鈕；使用組態(tài)的功能鍵或畫面中的按鈕。 2）PLC的控制程序置位指定的變量中的一個特定位，來確認離散量報警。 3）通過函數(shù)列表或腳本中的系統(tǒng)函數(shù)確認。 2）系統(tǒng)定義的控制器報警由S7診斷報警和系統(tǒng)故障組成 4運行系統(tǒng)中報警的顯示 （1）報警視圖 用于顯示報警緩沖區(qū)或報警記錄中的報警或事件?？梢杂卸鄠€報警視圖。 （2）報警窗口 報警窗口在“全局畫面”編輯器中組態(tài)。指定報警類別的報警處于激活狀態(tài)時，報警窗口自動打開。報警窗口關(guān)閉的條件與組態(tài)有關(guān)。 報警窗口保存在它自己的層上，組態(tài)其他畫面時它被隱藏。 （3）報

4、警指示器 報警指示器是一個圖形符號，在“全局畫面”中組態(tài)它。在指定報警類別的報警被激活時，該符號出現(xiàn)在屏幕上。 （4）電子郵件通知 某些HMI設(shè)備可以將特定的報警類別發(fā)送給指定的電子郵件地址。 （5）系統(tǒng)函數(shù) 報警事件發(fā)生時，在運行系統(tǒng)中執(zhí)行組態(tài)的函數(shù)。 5運行系統(tǒng)報警屬性的設(shè)置 打開項目“精智面板報警”的“運行系統(tǒng)設(shè)置”編輯器，選中左邊窗口中的“報警”，一般使用默認的設(shè)置。 4運行系統(tǒng)中報警的顯示 6HMI報警屬性的設(shè)置 雙擊項目視圖中的“HMI報警”，在“報警類別”選項卡，可以創(chuàng)建16個報警類別。下面是自動生成的最常用的4種報警類別。 1）Errors：指示緊急的或危險的操作和過程狀態(tài)，必

5、須確認。 2）Warnings：指示不太緊急或不太危險的操作和設(shè)備狀態(tài)，不需要確認。 3）System：提示操作員有關(guān)HMI設(shè)備和PLC的操作錯誤或通信故障。 4）Diagnosis events：PLC的狀態(tài)和事件，不需要確認。 運行時報警消息中使用的是報警類別的“顯示名稱”。將Error和System類別的“顯示名稱”改為“事故”和“系統(tǒng)”。設(shè)置Warnings的顯示名稱為“警告”。將錯誤類別“到達離去”的背景色改為淺藍色。 選中“事故”類別，再選中巡視窗口的“狀態(tài)”，“到達”“離開”和“已確認”這三種狀態(tài)分別用字母I、O、A作為報警消息中的默認文本，將它們的文本分別修改為“到達”“離開”

6、和“確認”。對“警告”“系統(tǒng)”類別做類似的操作。 7報警組 可以將某些相關(guān)的報警組態(tài)為一個報警組，通過一次操作，確認屬于此報警組的所有報警。 6HMI報警屬性的設(shè)置5.1.2 組態(tài)報警 1組態(tài)離散量報警 在PLC的默認變量表中創(chuàng)建Word變量“事故信息”（MW10）。在HMI的默認變量表中設(shè)置其采集模式為“循環(huán)連續(xù)”，采集周期為100ms。 可以在HMI的變量表中組態(tài)報警，也可以在HMI報警編輯器中組態(tài)報警?？梢灾苯釉诒砀裰薪M態(tài)報警參數(shù)。選中某條報警，也可以用巡視窗口組態(tài)報警參數(shù)。 分別使用“事故信息”MW10的第0位第5位（即V11.0V11.5），觸發(fā)發(fā)電機的機組過速、機組過流、機組過壓、

7、差壓保護、失磁保護和調(diào)速器故障這6種事故。 在“HMI報警”編輯器的“離散量報警”選項卡中，單擊第1行“ID”列的“”，輸入報警文本“機組過速”，報警的ID（即編號）是自動生成的，用戶可以修改。 單擊 “報警類別”列右邊隱藏的按鈕，選擇報警類別為“Errors”。 單擊“觸發(fā)變量”單元中右邊隱藏的按鈕，在出現(xiàn)的對話框中，選中變量“事故信息”。用以用“觸發(fā)位”單元增、減該報警在字變量中的位號。 “機組過速”和“機組過流”屬于同一個報警組。運行時確認該報警組的某一條報警消息，就能同時確認該組的全部報警。5.1.2 組態(tài)報警 組態(tài)完第一個報警后，單擊第二行，自動生成第二個報警，報警的ID號和“觸發(fā)位

8、”自動加1，本例只需要輸入報警文本就可以了。 勾選表格右邊的“報表”復選框，將啟用該報警的記錄功能。 選中某條報警，再選中巡視窗口的“信息文本”，將與報警有關(guān)的信息寫入右邊窗口的文本框。系統(tǒng)運行時選中報警視圖中的該報警消息后，單擊“工具提示”按鈕 ，信息文本將在彈出的窗口中顯示。 2在報警文本中插入變量的值 雙擊項目樹中的“HMI報警”，打開報警編輯器，兩次單擊選中1號離散量報警的報警文本“機組過速”，再用右鍵單擊它，執(zhí)行快捷菜單中的命令“插入變量域”。指定要顯示的過程變量為“轉(zhuǎn)速”MW4，輸出域的長度為5個字符，顯示格式為十進制。操作結(jié)束后報警文本列顯示“機組過速”。 仿真時在S7-PLCS

9、IM中生成變量“轉(zhuǎn)速”MW4的視圖對象。設(shè)置MW4的值為500，將“事故信息”中的M11.0的值設(shè)為1，在報警窗口和報警視圖中，出現(xiàn)報警文本“到達500機組過速”，其中的“500”是報警文本中插入的變量“轉(zhuǎn)速”的值。 組態(tài)完第一個報警后，單擊第二行，自動生成第二個報警， 3組態(tài)模擬量報警 某設(shè)備的正常溫度范圍為650750，750800之間應發(fā)出警告信息“溫度升高”，600650之間應發(fā)出警告信息“溫度降低”。大于800為溫度過高，小于600為溫度過低，應發(fā)出錯誤信息。 打開“HMI報警”編輯器的“模擬量報警”選項卡，單擊模擬量報警編輯器的第1行，輸入報警文本“溫度過高”，報警類別為Error

10、s。ID（報警編號）是自動生成的，用戶可以修改它。選中巡視窗口的“觸發(fā)器”，設(shè)置觸發(fā)變量為“溫度”，在設(shè)置的延時時間2ms過去之后觸發(fā)條件仍然存在時才觸發(fā)報警。限制模式為“大于”，限制值為800。 如果過程值圍繞極限值800波動，將會多次觸發(fā)“溫度過高”報警。為了防止這種情況發(fā)生，應組態(tài)死區(qū)。死區(qū)的“模式”可以選擇“關(guān)閉”（沒有死區(qū)）、“到達時”“離去時”或“到達/離去時”。 組態(tài)“溫度過高”報警的死區(qū)模式為“到達時”，死區(qū)值為5%。由仿真可知，溫度值大于840 C（800105%）時才能觸發(fā)“溫度過高”報警。 溫度小于等于800 C時，“溫度過高”報警消失。 3組態(tài)模擬量報警5.1.3 組態(tài)

11、報警視圖 報警視圖用于顯示報警消息。選中巡視窗口的“常規(guī)”，一般選中“報警緩沖區(qū)”，報警視圖將顯示所選報警類別當前的和過去的報警消息。如果用單選框選中“當前報警狀態(tài)”，只能顯示所選的報警類別當前被激活的報警消息。 選中巡視窗口的“布局”，可以設(shè)置視圖的顯示類型為“高級”或“報警行”。如果選中復選框“自動調(diào)整大小”，將會根據(jù)“設(shè)置”域的參數(shù)，自動調(diào)整報警視圖的高度。選中巡視窗口的“顯示” ，可以設(shè)置是否顯示滾動條、網(wǎng)格和焦點的寬度。選中巡視窗口的“工具欄”，可以設(shè)置報警視圖下面的工具欄上使用哪些按鈕?！皥缶h(huán)”也被翻譯為“報警回路”。 選中巡視窗口的“列標題”，可以設(shè)置報警視圖中的列標題。 5

12、.1.3 組態(tài)報警視圖 選中巡視窗口的“列”，可以設(shè)置顯示哪些列。建議設(shè)置要顯示“報警狀態(tài)”列。“列屬性”中的“標題”復選框用于設(shè)置是否顯示表頭，選中“列可移動”復選框后，可以改變顯示的列的順序?！皶r間（毫秒）”用于指定顯示的事件是否精確到ms。如果選中“跨列文本”復選框，運行時在所有列的第二行顯示報警文本。如果選中“排序”方式為“降序”，最后出現(xiàn)的報警消息在報警視圖的最上面顯示。5.1.4 組態(tài)報警窗口與報警指示器 1報警窗口 報警窗口與報警指示器在“全局畫面”編輯器中組態(tài)，報警窗口的顯示和組態(tài)與報警視圖類似。組態(tài)的報警類別的報警被激活時，報警窗口自動打開。 2報警指示器 指定報警類別的報警

13、被激活時，報警指示器出現(xiàn)在屏幕上。它有兩種狀態(tài)： 1）閃爍：至少有一條需要確認的未決（未消失的）報警。 2）靜態(tài)：報警已被確認，但是至少有一條報警消息尚未消失。報警指示器中的數(shù)字指示當前的報警消息個數(shù)。 選中巡視窗口的“列”，可以設(shè)置顯示哪些列。建議設(shè)置要 3組態(tài)報警窗口和報警指示器 打開全局畫面，將工具箱中的報警窗口與報警指示器拖拽到全局畫面。用鼠標調(diào)節(jié)它們的位置和報警窗口的大小。 選中報警窗口的巡視窗口的“常規(guī)”，顯示的報警類別為Errors。選中“當前報警狀態(tài)”，只能顯示所選的報警類別當前被激活的報警。下面是報警消息消失的條件： 1）只選中“未決報警”復選框，只要處于“離開”（已決）狀態(tài)

14、時報警消息就會消失。 2）只選中“未確認的報警”復選框，只要報警被確認報警消息就會消失。 3）同時選中或同時不選中這兩個復選框時，同時處于被確認和“離開”狀態(tài)時報警消息才會消失。 選中報警窗口，再選中巡視窗口的“布局”，設(shè)置每個報警消息的行數(shù)為1，可見報警消息的個數(shù)為10?！帮@示類型”為“高級”，如果“顯示類型”為報警行，只顯示一行報警消息。 選中巡視窗口的“顯示”，勾選兩個滾動條復選框。選中巡視窗口的“工具欄”，設(shè)置只使用報警視圖下面的工具欄的“工具提示”和“確認”按鈕。 3組態(tài)報警窗口和報警指示器 選中巡視窗口的“模式”，用復選框選中“自動顯示”“可關(guān)閉” 和“可調(diào)整大小” 。此外，啟用了

15、標題“未決報警”?？梢栽凇斑\行系統(tǒng)設(shè)置”編輯器中，設(shè)置顯示系統(tǒng)事件的持續(xù)時間。其他屬性的設(shè)置與報警視圖基本上相同。如果要顯示系統(tǒng)報警消息，可以生成另外一個報警窗口，報警類別為System。5.1.5 報警系統(tǒng)的仿真 選中項目樹中的“PLC_1”，單擊工具欄上的“開始仿真”按鈕，將程序下載到仿真PLC，將CPU切換到RUN-P模式。在S7-PLCSIM中生成變量“轉(zhuǎn)速”（MW4）、“溫度”（MW12）和“事故信息”MW10的低位字節(jié)MB11的視圖對象，設(shè)置溫度為正常值740，轉(zhuǎn)速值為500。選中項目樹中的“HMI_1”，單擊工具欄的“開始仿真”按鈕 ，編譯成功后，出現(xiàn)仿真面板，顯示根畫面。用S7

16、-PLCSIM設(shè)置溫度值為880，按回車鍵后確認。報警窗口在當前被打開的根畫面中出現(xiàn)，報警窗口中的錯誤信息為“到達 溫度過高”，同時出現(xiàn)閃動的報警指示器?？梢詫缶甘酒魍蟿拥饺我獾奈恢?。 選中巡視窗口的“模式”，用復選框選中“自動顯示”“可 分別令S7-PLCSIM中的M11.1和M11.0為1狀態(tài)，報警窗口中出現(xiàn)事故報警消息“到達 500機組過速”和“到達 機組過流”。報警指示器上的數(shù)字變?yōu)?，表示當前有3條報警消息。 單擊窗口右邊的“確認”按鈕，因為“機組過壓”和“機組過流”屬于同一個確認組，它們被同時確認，它們的狀態(tài)均變?yōu)椤暗竭_確認”。 分別令M11.1和M11.0為0狀態(tài)，報警窗口中

17、的報警消息“機組過流”和“機組過壓”消失。報警指示器上的數(shù)字變?yōu)?。 分別令S7-PLCSIM中的M11.1和M11.0為 在運行模擬器中設(shè)置溫度為正常值722，報警窗口消失，報警指示器顯示0。出現(xiàn)事故消息“（到達）離開 溫度過高”和警告消息“（到達）離開 溫度升高”。選中下圖中的報警消息“溫度過高”，單擊“確認”按鈕，出現(xiàn)“溫度過高”的狀態(tài)為“（到達離開）確認”的消息，因為3條報警均已離開和確認，報警指示器消失。報警視圖 在運行模擬器中設(shè)置溫度為正常值722，報警窗口消失，5.1.6 報警組態(tài)的其他問題 1用“報警回路”按鈕觸發(fā)事件 選中報警編輯器中的離散量報警“機組過速”，再選中巡視窗口的

18、“報警回路”，組態(tài)執(zhí)行系統(tǒng)函數(shù)“激活屏幕”，要激活的畫面為“畫面1”。 仿真時在S7-PLCSIM中將M11.0置位為1，報警窗口中出現(xiàn)事故報警消息“到達 機組過速”。關(guān)閉報警窗口，選中報警消息“機組過速”，單擊“報警回路”按鈕，將會跳轉(zhuǎn)到組態(tài)的“畫面1”。返回報警視圖所在的根畫面，可以看到在畫面切換的同時，“機組過速”報警被確認。雙擊報警消息“機組過速”，也可以切換到畫面_1。 組態(tài)時選中某條報警，打開巡視窗口的“屬性 事件”選項卡，還可以設(shè)置報警到達、離開和確認時要執(zhí)行的系統(tǒng)函數(shù)或腳本。 2用PLC中的位變量實現(xiàn)離散量報警的確認 選中HMI報警編輯器的離散量報警選項卡中的報警“機組過速”，

19、再選中巡視窗口的“確認”，設(shè)置在出現(xiàn)該報警時，將PLC中的變量“事故信息”（MW10）的第6位置1，就可以確認“機組過速”報警。 該報警被確認后，PLC中的變量“報警確認”（MW2）的第0位（即M3.0）將被HMI置1，通知PLC該報警已被確認。5.1.6 報警組態(tài)的其他問題 啟動S7-PLCSIM，將程序下載到仿真PLC，將CPU切換到RUN-P模式。啟動HMI仿真，出現(xiàn)仿真面板。 在S7-PLCSIM中生成變量“報警確認”（MW2）的低位字節(jié)MB3，和變量“事故信息”的低位字節(jié)MB11的視圖對象。將MB11的第0位置1，在報警窗口中出現(xiàn)報警消息“機組過速”，單擊“確認”按鈕 ，“報警確認”

20、字MW2的第0位（即M3.0）被置1。將MB11的第0位清0，報警消息“機組過速”消失。第2次將MB11的第0位置1，出現(xiàn)報警消息“機組過速”，同時M3.0（報警已確認）被自動清零。兩次單擊PLCSIM中MB11的第6位，在報警窗口中出現(xiàn)該報警被確認的消息，同時M3.0變?yōu)?狀態(tài)。5.3 用戶管理的組態(tài)與仿真 1用戶管理的作用 在系統(tǒng)運行時，修改設(shè)定值和參數(shù)等重要的操作只能允許某些指定的專業(yè)人員來完成，必須防止未經(jīng)授權(quán)的人員對這些重要數(shù)據(jù)的訪問和操作。 用戶管理用于在運行時控制對數(shù)據(jù)和函數(shù)的訪問。為此創(chuàng)建并管理用戶和用戶組，然后將它們傳送到HMI設(shè)備中。在運行系統(tǒng)中，通過用戶視圖來管理用戶和密

21、碼。 啟動S7-PLCSIM，將程序下載到仿真PLC，將C 2用戶管理的結(jié)構(gòu) 在用戶管理中，權(quán)限不是直接分配給用戶，而是分配給用戶組。同一個用戶組中的用戶具有相同的權(quán)限。 組態(tài)時在“用戶”編輯器中，將各用戶分配到用戶組，并獲得不同的權(quán)限。在“組”編輯器中，為各用戶組分配特定的訪問權(quán)限（授權(quán)）。 在組態(tài)階段為用戶管理設(shè)置默認值。在運行系統(tǒng)中可以使用用戶視圖創(chuàng)建和刪除用戶，修改用戶的密碼和權(quán)限。 3用戶管理的組態(tài) （1）組態(tài)用戶組 打開項目“用戶管理”，雙擊項目樹中的“用戶管理”，打開用戶管理編輯器的“用戶組”選項卡。上面的“組”表格中的Administrator group和Users是自動生成

22、的。它們的“顯示名稱”為“管理員”和“用戶”。雙擊“組”表格下面空白行的“添加”，生成兩個新的組。 下面的“權(quán)限”表格中的權(quán)限“User administration”“Monitor”和“Operate”是自動生成的。此外添加了一個權(quán)限Operate_2。 選中某一用戶組后，通過勾選“權(quán)限”表格的復選框，為它分配權(quán)限。 2用戶管理的結(jié)構(gòu) “管理員”組的權(quán)限最高，擁有所有的操作權(quán)限。“工程師”組擁有除用戶管理之外的所有權(quán)限。“班組長”組只有“監(jiān)視”和輸入溫度設(shè)定值的權(quán)限?！坝脩簟苯M只有“監(jiān)視”權(quán)限。 “管理員”組的權(quán)限最高，擁有所有的操作權(quán)限?！肮こ處?（2）組態(tài)用戶 打開用戶管理編輯器的“用

23、戶”選項卡，將用戶分配給用戶組。 用戶的名稱不能使用漢字，選中“用戶”表中的某一用戶后，用“組”表中的單選框?qū)⒃撚脩舴峙浣o某個用戶組。例如將用戶“LiMing”指定給用戶1組（工程師組）。 注銷時間是指在設(shè)置的時間內(nèi)沒有訪問操作時，用戶權(quán)限被自動注銷的時間，一般采用默認值5min。 右鍵單擊“用戶管理”編輯器中某一行最左邊的灰色單元，執(zhí)行快捷菜單中的“刪除”命令，可以刪除該行。不能刪除Admin。 用戶在登錄時，或者沒有登錄要進行需要權(quán)限的操作時，需要輸入用戶名和密碼。 單擊“用戶”表格中某一用戶的“密碼”列，在出現(xiàn)的對話框中輸入密碼。需要輸入確認密碼，兩次輸入的密碼相同才會被系統(tǒng)接收。 密碼

24、可以包含數(shù)字和字母，設(shè)置Operator的密碼為1000，WangLan的為2000，LiMing的為3000，Admin的為9000。 （2）組態(tài)用戶西門子人機界面觸摸屏組態(tài)與應用技術(shù)課件第5章 （3）組態(tài)畫面對象的訪問保護 訪問保護用于控制是否允許特定的用戶對數(shù)據(jù)和函數(shù)的訪問。運行時所有組態(tài)了訪問權(quán)限的畫面對象會得到保護，使它們不受未經(jīng)授權(quán)的訪問。擁有該權(quán)限的用戶登陸后均可以訪問此對象。 組態(tài)時選中根畫面中“溫度設(shè)定值”右邊的輸入/輸出域，再選中巡視窗口的“安全”，勾選復選框“允許操作”。用“權(quán)限”選擇框設(shè)置名稱為Operate_2的“輸入溫度設(shè)定值”權(quán)限。 按鈕“參數(shù)設(shè)置”用于切換到名為

25、“參數(shù)設(shè)置”的畫面。為了防止未經(jīng)授權(quán)的人員任意更改PID參數(shù)，選中該按鈕后，再選中巡視窗口的“安全”，勾選復選框“允許操作”，設(shè)置其權(quán)限為Operate（訪問參數(shù)設(shè)置畫面）。 在運行時用戶要訪問一個對象，WinCC運行系統(tǒng)首先確認該對象是否受到訪問保護。如果沒有訪問保護，為該對象組態(tài)的功能將被執(zhí)行。 如果該對象受到保護，運行系統(tǒng)首先確認當前登錄的用戶屬于哪一個用戶組，并將為該用戶組組態(tài)的權(quán)限分配給該用戶。如果沒有用戶登錄或已登錄的用戶沒有訪問該對象的授權(quán)，則顯示登錄對話框。 （3）組態(tài)畫面對象的訪問保護 （4）組態(tài)用戶視圖和按鈕 將工具箱中的“用戶視圖”拖拽到根畫面中，用鼠標調(diào)整它的位置和大小。組態(tài)時用戶視圖沒有用戶和密碼等信息。 選中用戶視圖，再選中巡視窗口的“文本格式”，將標題的字體由“粗體”改為“正?！?。其他參數(shù)基本上采用默認的設(shè)置。 在根畫面中生成與用戶視圖配套的“登錄用戶”和“注銷用戶”按