西門子觸摸屏硬件課件

西門子觸摸屏硬件課件第一頁，共63頁。一、人機(jī)界面概述二、人機(jī)界面的應(yīng)用步驟三、西門子人機(jī)界面設(shè)備簡介四、WinCCflexible簡介第1講西門子HMI與WinCCflexible介紹

第二頁，共63頁。一、人機(jī)界面概述

1、人機(jī)界面的基本概念

人機(jī)界面（HumanMachineInterface）又稱為人機(jī)接口，簡稱為HMI。人機(jī)界面可以承擔(dān)下列任務(wù)：（1）過程可視化。在人機(jī)界面上動態(tài)顯示過程數(shù)據(jù)（即PLC采集的現(xiàn)場數(shù)據(jù)）。（2）操作員對過程的控制。操作員通過圖形界面來控制過程。如操作員可以用觸摸屏畫面上的輸入域來修改系統(tǒng)的參數(shù)，或者用畫面上的按鈕來啟動電動機(jī)等。第三頁，共63頁。

（3）顯示報警。過程的臨界狀態(tài)會自動觸發(fā)報警，如當(dāng)變量超出設(shè)定值時。（4）記錄功能。順序記錄過程值和報警信息，用戶可以檢索以前的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。（5）輸出過程值和報警記錄。如可以在某一輪班結(jié)束時打印輸出生產(chǎn)報表。（6）過程和設(shè)備的參數(shù)管理。將過程和設(shè)備的參數(shù)存儲在配方中，可以一次性將這些參數(shù)從人機(jī)界面下載到PLC，以便改變產(chǎn)品的品種。第四頁，共63頁。人機(jī)界面HMI過程可視化設(shè)備工作狀態(tài)顯示在HMI設(shè)備上，顯示畫面包括指示燈、按鈕、文字、圖形、曲線等，畫面可根據(jù)過程變化動態(tài)更新。操作員對過程的控制操作員可以通過圖形用戶界面來控制過程。例如，操作員可以通過數(shù)據(jù)、文字輸入操作，預(yù)置控件的參數(shù)或者啟動電機(jī)。顯示報警過程的臨界狀態(tài)會自動觸發(fā)報警，例如，當(dāng)超出設(shè)定值時顯示報警信息。歸檔過程值HMI系統(tǒng)可以連續(xù)、順序記錄過程值和報警，并檢索以前的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并打印輸出生產(chǎn)數(shù)據(jù)。過程和設(shè)備的參數(shù)管理HMI系統(tǒng)可以將過程和設(shè)備的參數(shù)存儲在配方中。例如，可以一次性將這些參數(shù)從HMI設(shè)備下載到PLC，以便改變產(chǎn)品版本進(jìn)行生產(chǎn)。HMI系統(tǒng)承擔(dān)的主要任務(wù)第五頁，共63頁。二、人機(jī)界面的組態(tài)步驟1．對監(jiān)控畫面組態(tài)2．人機(jī)界面的通信功能3．編譯和下載項(xiàng)目文件4．運(yùn)行階段第六頁，共63頁。三、西門子人機(jī)界面設(shè)備簡介第七頁，共63頁。1．文本顯示器文本顯示器TD200CTD400C第八頁，共63頁。

（1）TD200C。TD200C如圖10-4所示，它具有標(biāo)準(zhǔn)TD200的基本操作功能，另外還增加了一些新的功能。TD200C為用戶提供了非常靈活的鍵盤布置和面板設(shè)計(jì)功能。用S7-200的編程軟件STEP7-Micro/WIN來組態(tài)。（2）TD400C。TD400C（如圖10-5所示）是新一代文本顯示器，完全支持西門子S7-200PLC，4行中文文本顯示，與S7-200PLC通過PPI高速通信，速率可達(dá)到187.5kb/s，STEP7-Micro/WIN4.0SP4中文版組態(tài)，HMI程序存儲于PLC，無需單獨(dú)下載，便于維護(hù)。第九頁，共63頁。2．微型面板TP070TP170micro第十頁，共63頁。TP178microK-TP178micro第十一頁，共63頁。TP070、TP170micro、TP177micro和K-TP178micro都是專門用于S7-200的5.7in的STL-LCD，4種藍(lán)色色調(diào)，有CCFL背光，320×240像素，通信接口均為RS-485。支持的圖形對象有位圖、圖標(biāo)或背景圖片，有軟件實(shí)時時鐘，可以使用的動態(tài)對象為棒圖。第十二頁，共63頁。3、觸摸屏

TP270TP177、TP170第十三頁，共63頁。

（1）TP170A是用于S7系列PLC的簡單任務(wù)的經(jīng)濟(jì)型觸摸屏，采用5.7in藍(lán)色STN-LCD,4級灰度，支持位圖、圖標(biāo)和背景圖畫，動態(tài)對象有棒圖，有一個RS-232接口和一個RS-422/485接口。（2）TP170B采用5.7in、藍(lán)色或16色STN-LCD，有2個RS-232接口、1個RS-422/485接口和1個CF卡插槽，支持位圖、圖標(biāo)、背景圖畫和矢量圖形對象，動態(tài)對象有圖表、柱形圖和隱藏按鈕，有配方功能。（3）TP270采用5.7in或10.4in256色STN觸摸屏，通過改進(jìn)的顯示技術(shù)，提高了亮度?？梢酝ㄟ^CF卡、MPI和可選的以太網(wǎng)接口備份或恢復(fù)?？梢赃h(yuǎn)程下載/上載組態(tài)和硬件升級。有2個RS-232接口、1個RS-422/485接口和1個CF卡插槽，可以通過USB、RS-232串口和以太網(wǎng)接口驅(qū)動打印機(jī)。第十四頁，共63頁。4、操作員面板

OP3OP7OP17OP170B、OP177B第十五頁，共63頁。OP170B（見圖10-15）基于WindowsCE操作系統(tǒng)，采用320*240像素，5.7in的藍(lán)色STN-LCD，有24個功能鍵，其中18個帶LED。有兩個RS-232接口、一個RS-422/485接口和一個CF卡插槽，可以連接其他品牌的PLC。它支持位圖、圖標(biāo)、背景圖形和矢量圖形對象，動態(tài)對象有圖表、柱形圖和隱藏按鈕，具有配方功能。第十六頁，共63頁。5、移動面板

MobilePanel170

移動面板MobilePanel170是基于WindowsCE操作系統(tǒng)的移動HMI設(shè)備，它有一個串口和一個MPI/PROFIBUS-DP接口，兩個接口都可以用于傳送項(xiàng)目，具有棒圖、趨勢圖、調(diào)度器、打印、帶緩沖的報報警和配方管理功能，用CF卡備份配方數(shù)據(jù)和項(xiàng)目。如圖10-10所示為MobilePanel170移動面板。第十七頁，共63頁。6、多功能面板

多功能面板（MultiPanel，MP）是性能最高的人機(jī)界面，高性能、具有開放性和可擴(kuò)展性是其突出特點(diǎn)。它采用WindowsCEV3.0操作系統(tǒng)，用WinCCflexible組態(tài)，用于高標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)雜機(jī)器的可視化，可以使用256色矢量圖形顯示功能、圖形庫和動畫功能。它有過程值和信息歸檔功能、曲線圖功能和在線語言選擇功能。第十八頁，共63頁。MP系列多功能面板有兩個RS-232接口、RS-422/485接口、USB接口和RJ45以太網(wǎng)接口，RS-485接口可以使用MPI、PROFIBUS-DP協(xié)議，還可以通過各種通信接口傳送組態(tài)。而距離較長時可以用調(diào)制解調(diào)器、SIMATICTeleService或Internet，通過WinCCflexible的Sm@rtService進(jìn)行傳輸。此外它還有PC卡插槽和CF卡插槽。第十九頁，共63頁。四、WinCCflexible簡介

1.ProTool與WinCCflexible

西門子的人機(jī)界面以前使用ProTool組態(tài)，SIMATICWinCCflexible是在被廣泛認(rèn)可的ProTool組態(tài)軟件上發(fā)展起來的，并且與ProTool保持了一致性。ProTool適用于單用戶系統(tǒng)，WinCCflexible可以滿足各種需求，從單用戶、多用戶到基于網(wǎng)絡(luò)的工廠自動化控制與監(jiān)視。大多數(shù)SIMATICHMI產(chǎn)品可以用ProTool或WinCCflexible組態(tài)，某些新的HMI產(chǎn)品只能用WinCCflexible組態(tài)。我們可以非常方便地將ProTool組態(tài)的項(xiàng)目移植到WinCCflexible中。第二十頁，共63頁。WinCCflexible具有開放簡易的擴(kuò)展功能，帶有VB腳本功能，集成了ActiveX控件，可以將人機(jī)界面集成到TCP/IP網(wǎng)絡(luò)。

WinCCflexible帶有豐富的圖庫，提供了大量的對象供用戶使用，其縮放比例和動態(tài)性能都是可變的。使用圖庫中的元件，可以快速方便地生成各種美觀的畫面。第二十一頁，共63頁。2、WinCCflexible操作界面

第二十二頁，共63頁。SIMATIC人機(jī)界面系列（HMI）第二十三頁，共63頁。WinCCflexible系統(tǒng)組態(tài)的基本結(jié)構(gòu)HMI設(shè)備PLC控制過程通過變量通信I/O模塊WinCCflexible監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)是通過PLC以“變量”方式實(shí)現(xiàn)HMI與機(jī)械設(shè)備或過程之間的通信。過程值通過I/O模塊存儲在PLC中，觸摸屏通過變量訪問PLC相應(yīng)的存儲單元。第二十四頁，共63頁。HMI監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟新建HMI監(jiān)控項(xiàng)目在WinCCflexible組態(tài)軟件中創(chuàng)建一個HMI監(jiān)控項(xiàng)目建立通信連接建立HMI設(shè)備與PLC之間的通信連接，HMI設(shè)備與組態(tài)PC機(jī)之間的通信連接在WinCCflexible中定義需要監(jiān)控的過程變量定義變量創(chuàng)建監(jiān)控畫面繪制監(jiān)控畫面，組態(tài)畫面中的元素與變量建立連接，實(shí)現(xiàn)動態(tài)監(jiān)控生產(chǎn)過程編輯報警消息編輯報警消息，組態(tài)離散量報警和模擬量報警組態(tài)配方組態(tài)配方以快速適應(yīng)生產(chǎn)工藝的變化用戶管理分級設(shè)置操作權(quán)限第二十五頁，共63頁。任務(wù)13建立灌裝生產(chǎn)線監(jiān)控項(xiàng)目啟動WinCCflexible，新建灌裝自動化生產(chǎn)線監(jiān)控項(xiàng)目——FILL，并將該項(xiàng)目集成到STEP7中。第二十六頁，共63頁。建立一個WinCCflexible項(xiàng)目啟動WinCCflexible第二十七頁，共63頁。新建WinCCflexible項(xiàng)目第二十八頁，共63頁。設(shè)備選擇對話框第二十九頁，共63頁。項(xiàng)目組態(tài)界面工具欄菜單欄項(xiàng)目視圖工作區(qū)工具窗口屬性視圖輸出視圖對象視圖第三十頁，共63頁。任務(wù)14建立通信連接建立觸摸屏與組態(tài)PC機(jī)的通信連接，建立觸摸屏與控制器PLC的通信連接。第三十一頁，共63頁。觸摸屏的通信連接TP177BPN/DP的端口1-機(jī)殼等電位聯(lián)結(jié)端子2-電源插座3-RS422/RS485接口（IF1B）4-PROFINET接口5-USB接口第三十二頁，共63頁。TP177BPN/DP與組態(tài)PC機(jī)的連接第三十三頁，共63頁。TP177BPN/DP與PLC的連接第三十四頁，共63頁。設(shè)置觸摸屏通信參數(shù)第三十五頁，共63頁。MPI屬性設(shè)置對話框1-HMI設(shè)備是總線上的唯一主站2-觸摸屏的MPI地址3-超時4-數(shù)據(jù)傳輸速率5-最高站地址第三十六頁，共63頁。PROFIBUS屬性設(shè)置對話框1-HMI設(shè)備是總線上的唯一主站2-觸摸屏的PROFIBUS地址3-超時4-數(shù)據(jù)傳輸速率5-最高站地址6-總線類型7-用于打開“配置文件”對話框的按鈕第三十七頁，共63頁。以太網(wǎng)設(shè)置對話框1-以太網(wǎng)卡驅(qū)動2-觸摸屏的MAC地址3-屬性按鈕1-地址分配2-IP地址3-子網(wǎng)掩碼地址4-默認(rèn)網(wǎng)關(guān)地址第三十八頁，共63頁。WinCCflexible通信參數(shù)設(shè)置第三十九頁，共63頁。觸摸屏與PLC的通信修改連接名稱選擇通信驅(qū)動觸摸屏接口觸摸屏參數(shù)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)PLC參數(shù)第四十頁，共63頁。任務(wù)15生成監(jiān)控系統(tǒng)所需的變量自動化控制系統(tǒng)與HMI設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換是通過變量實(shí)現(xiàn)通信的。使用WinCCflexible的變量編輯器生成監(jiān)控系統(tǒng)所需的變量，設(shè)置變量的屬性。第四十一頁，共63頁。定義變量與外部控制器（例如PLC）具有過程連接的變量。必須指定與觸摸屏相連接的PLC的內(nèi)存位置，其值隨PLC程序的執(zhí)行而改變，觸摸屏和PLC都可以對其進(jìn)行讀寫訪問，是觸摸屏與PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的橋梁。最多可使用的外部變量數(shù)目與授權(quán)有關(guān)。與外部控制器沒有過程連接的變量。其值存儲在觸摸屏的存儲器中，不用分配地址，只有觸摸屏能夠訪問內(nèi)部變量，用于觸摸屏內(nèi)部的計(jì)算或執(zhí)行其他任務(wù)。內(nèi)部變量沒有數(shù)量限制，可以無限制地使用。外部變量

內(nèi)部變量第四十二頁，共63頁。變量的數(shù)據(jù)類型變量類型符號位數(shù)/bit取值范圍字符Char8字節(jié)Byte80～255有符號整數(shù)Int16-32768～32767無符號整數(shù)Uint160～65535長整數(shù)Long32-2147483648～2147483647無符號長整數(shù)Ulong320～4294967295浮點(diǎn)數(shù)（實(shí)數(shù)）Float321.175495×10-38～3.402823×10+38-1.175495×10-38～-3.402823×10+38雙精度浮點(diǎn)數(shù)Double64布爾（位）變量Bool1True(1)、false(0)字符串String日期時間DateTime64日期/時間值第四十三頁，共63頁。變量編輯器——設(shè)置變量的屬性第四十四頁，共63頁。任務(wù)16組態(tài)灌裝自動化生產(chǎn)線監(jiān)控畫面根據(jù)灌裝自動化生產(chǎn)線監(jiān)控系統(tǒng)的要求，設(shè)計(jì)過程監(jiān)控畫面。第四十五頁，共63頁。組態(tài)監(jiān)控畫面第四十六頁，共63頁。設(shè)計(jì)畫面結(jié)構(gòu)初始畫面畫面1畫面2畫面3……畫面n初始畫面運(yùn)行畫面參數(shù)設(shè)置畫面趨勢視圖畫面用戶管理畫面物料混合畫面配方設(shè)置畫面第四十七頁，共63頁。畫面編輯器畫面窗口屬性窗口簡單對象工具窗口第四十八頁，共63頁。工具窗口的其他對象增強(qiáng)對象圖形第四十九頁，共63頁。打開全局庫第五十頁，共63頁。創(chuàng)建畫面固定窗口區(qū)基本區(qū)域第五十一頁，共63頁。組態(tài)初始畫面圖形對象畫面切換按鈕第五十二頁，共63頁。組態(tài)運(yùn)行畫面向量圖形元素I/O域圖形棒圖控制按鈕灌裝過程運(yùn)行狀態(tài)庫閥門開閉第五十三頁，共63頁。組態(tài)趨勢視圖第五十四頁，共63頁。顯示報警消息第五十五頁，共63頁。WinCCflexible模擬調(diào)試WinCCflexible提供了一個模擬器軟件，在沒有HMI設(shè)備的情況下，可以用WinCCflexible的運(yùn)行系統(tǒng)模擬HMI設(shè)備，用它來測試項(xiàng)目，調(diào)試已組態(tài)的HMI設(shè)備功能。第五十六頁，共63頁。項(xiàng)目的集成模擬調(diào)試第五十七頁，共63頁。SIMATIC精彩系列面板第五十八頁，共63頁。SIMATIC精彩系列面板

強(qiáng)大且豐富的通訊能力為S7-200度身訂做，簡單操作即可建立高效穩(wěn)定的通訊連接。同時，靈活的通訊接口確保了和第三方PLC產(chǎn)品的兼容性。集成了RS422/485通訊口:使得SmartLine的通訊更加靈活，可以和市場主流的小型PLC建立穩(wěn)定可靠的通訊連接

PPI通訊協(xié)議:SmartLine與S7-200可建立高速無縫的連接，與S7-200組成完美的小型自動化解決方案。

波特率187.5kb/s:通信速度高達(dá)187.5kb/s，遠(yuǎn)高于市面上其他廠家的通用的9.6kb/s第五十九頁，共63頁。SIMATIC精彩系列面板

與S7-200精彩連接6寸彩色10寸15寸PanelsandMultiPanelsMicroPanelsandPanelsTP177BDPOP177BDPTP177BPN/DPTP177BPN/DPOP177BPN/DPMP27710”TouchMP27710”KeyMP37715”Touch4寸TD400COP77AOP73(micro)6寸單色TP177microTP177ABasicPanelsKTP600BasicKTP1000BasicS7-200Smart

PanelsKTP400BasicKTP-178microS7-200/S7-300/400硬件接口，軟件功能，通訊能力，…顯示尺寸Smart700Smart10007寸第六十頁，共63頁。SIMATIC精彩系列面板