7.1.5-智能制造SCADA組態(tài)軟件WinCC

SCADA組態(tài)軟件WinCC一、WinCC體系結(jié)構(gòu)二、WinCC的性能特點(diǎn)三、WinCC與可編程控制器的通信結(jié)構(gòu)1/15一WinCC體系結(jié)構(gòu)組態(tài)軟件主要作為SCADA系統(tǒng)及其他控制系統(tǒng)的上位機(jī)人機(jī)界面的開發(fā)平臺，為使用者提供快速地構(gòu)建工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和實(shí)施監(jiān)控的功能服務(wù)。目前市場上組態(tài)軟件較多，如InTouch、iFix等，而WinCC(WindowsControlCenter，視窗控制中心)即為較為成功的SCADA組態(tài)軟件之一2/15一WinCC體系結(jié)構(gòu)WinCC，基于PC的HMI系統(tǒng)，適用于對各種行業(yè)的生產(chǎn)過程、生產(chǎn)工序、機(jī)器設(shè)備和工廠進(jìn)行可視化及操作控制。該系統(tǒng)不僅支持簡單的單站系統(tǒng)，同時(shí)還支持帶有冗余服務(wù)器的分布式多站系統(tǒng)，以及基于Web的全球解決方案。SIMATICWinCC主要包括計(jì)算機(jī)（PC）、標(biāo)簽管理、數(shù)據(jù)類型和資源管理器四大部分。其中計(jì)算機(jī)是對計(jì)算機(jī)進(jìn)行有關(guān)的設(shè)置，標(biāo)簽管理是對標(biāo)簽進(jìn)行初始化定義；數(shù)據(jù)類型是對標(biāo)簽所代表的的數(shù)據(jù)類型進(jìn)行定義；資源管理器則為最主要的部分.3/15一WinCC體系結(jié)構(gòu)CS:客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)；RT：只用于特定數(shù)目的過程變量的運(yùn)行系統(tǒng)4/15一WinCC體系結(jié)構(gòu)(1)系統(tǒng)控制器系統(tǒng)管理器主要負(fù)責(zé)各站之間的系統(tǒng)通信。對于多用戶系統(tǒng)，系統(tǒng)控制器還提供整個(gè)網(wǎng)絡(luò)范圍的項(xiàng)目視圖，以及客戶機(jī)和服務(wù)器（CS結(jié)構(gòu)）之間的通信，系統(tǒng)控制器同時(shí)還通過終端總線進(jìn)行協(xié)調(diào)工作。圖形管理器WinCC的圖形管理器用來處理過程操作中所有界面上的輸入信號和輸出信號。圖形管理器提供了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)圖庫，用戶也可以制作自己的圖庫，還可以在圖形中使用嵌入對象（OLE對象）將在其他軟件中設(shè)計(jì)的對象調(diào)到圖像管理器中。所有圖形對象的外觀都可動(dòng)態(tài)的進(jìn)行控制，圖形的集合形狀、顏色、式樣、層次都可通過過程指定或直接通過程序來定義和修改。5/15一WinCC體系結(jié)構(gòu)全局腳本全局腳本就是C語言函數(shù)和動(dòng)作的通稱，用于給對象組態(tài)動(dòng)作，并通過調(diào)用系統(tǒng)內(nèi)部C語言編譯器來處理。它為用戶提供一個(gè)C語言的編程環(huán)境。WinCC支持C腳本和VB腳本，腳本本質(zhì)上是一段用C或VB編寫的代碼，用以實(shí)現(xiàn)一些特定的功能。利用全局腳本編譯器編輯的C函數(shù)，可以用于WinCC內(nèi)的任何地方，如連到監(jiān)控畫面的對象、數(shù)據(jù)記錄、將數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器等。6/15一WinCC體系結(jié)構(gòu)報(bào)警存檔報(bào)警存檔主要用于監(jiān)控生產(chǎn)過程事件，通過WinCC中的報(bào)警記錄編輯器，可以用來采集、顯示和歸檔運(yùn)行信息以及過程數(shù)據(jù)狀態(tài)導(dǎo)致的報(bào)警信息。報(bào)警存檔用可視、可聽的方式顯示所記錄的事件（亦可打?。?。根據(jù)消息的級別，消息狀態(tài)中發(fā)生的變化要被寫入可組態(tài)的消息歸檔，歸檔分為長期歸檔和短期歸檔。其中長期歸檔是要由歸檔的消息時(shí)間跨度確定，短期歸檔由消息的數(shù)量確定。7/15一WinCC體系結(jié)構(gòu)變量記錄WinCC除了可以顯示當(dāng)前狀態(tài)，還能根據(jù)需要記錄經(jīng)濟(jì)、技術(shù)數(shù)據(jù)。通過分析和評估這些數(shù)據(jù)可以保證操作進(jìn)程有一個(gè)全新的全貌。變量記錄可以記錄單個(gè)測量點(diǎn)或一組測量點(diǎn)的測量值。變量數(shù)據(jù)記錄在硬盤中，用戶可以用不同的方法來記錄測量值，如可以循環(huán)的記錄或由事件進(jìn)行觸發(fā)來記錄。變量記錄的形式可以用趨勢圖或表格形式來表示。8/15一WinCC體系結(jié)構(gòu)報(bào)表系統(tǒng)WinCC提供了集成數(shù)據(jù)接口的報(bào)表系統(tǒng)，用戶可以方便的讀取WinCC的歸檔數(shù)據(jù)和外部數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)，而無需過多的編程知識。同時(shí)在過程歸檔中較為方便得到變量的最大值、最小值、平均值等信息。另外，WinCC的報(bào)表系統(tǒng)主要是作為數(shù)據(jù)源而存在的，對于數(shù)據(jù)的分析、統(tǒng)計(jì)的主要工作在現(xiàn)場應(yīng)用中很大程度上是由MIS（信息管理）系統(tǒng)和ERP（企業(yè)資源計(jì)劃）系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的。9/15一WinCC體系結(jié)構(gòu)用戶管理器用戶管理器主要用于分配和控制用戶的單個(gè)組態(tài)和運(yùn)行系統(tǒng)編輯器的訪問權(quán)限。為防止非法訪問，對于一個(gè)生產(chǎn)過程可以禁止登陸、操作WinCC系統(tǒng)。每建立一個(gè)用戶，就設(shè)置了WinCC功能的訪問權(quán)限并獨(dú)立的分配給此用戶。（2）數(shù)據(jù)管理器數(shù)據(jù)管理器是WinCC項(xiàng)目中處理中心任務(wù)的起點(diǎn)，數(shù)據(jù)灌流器在每個(gè)站上都存在，并且與系統(tǒng)控制器密切協(xié)作，其主要的任務(wù)是進(jìn)行變量管理，通信通道用于訪問過程數(shù)據(jù)。10/15二WinCC的性能特點(diǎn)WinCC包括所有SCADA功能在內(nèi)的客戶機(jī)/服務(wù)器（CS）系統(tǒng)；可以靈活裁剪，由簡單任務(wù)擴(kuò)展到復(fù)雜任務(wù)；使用MicrosoftSQLSever作為其組態(tài)數(shù)據(jù)和歸檔數(shù)據(jù)的存儲數(shù)據(jù)庫；擁有功能非常全的標(biāo)準(zhǔn)接口，如OLE、ActiveX和OPC；使用方便的腳本語言，如C腳本、VB腳本；開房API編程接口，可以訪問WinCC模塊；WinCC可以進(jìn)行具有向?qū)У暮喴捉M態(tài)。此組態(tài)軟件可以選擇語言，支持在線語言切換。提供所有主要PLC系統(tǒng)的通信通道；可以集成到MES系統(tǒng)和ERP系統(tǒng)中。11/15三

WinCC與可編程控制器的通信結(jié)構(gòu)術(shù)語：通信驅(qū)動(dòng)程序在WinCC中通信驅(qū)動(dòng)程序也指通道。它是一個(gè)軟件組織，可在自動(dòng)化系統(tǒng)和WinCC中的變量管理器之間設(shè)置連接，以便能像WinCC變量提供過程值。在WinCC中有很多通信驅(qū)動(dòng)程序，可通過不同的總線系統(tǒng)連接不同的自動(dòng)化系統(tǒng)。通信驅(qū)動(dòng)程序具有不同通道單元用于各種通信網(wǎng)絡(luò)。通道單元通道單元指一種網(wǎng)絡(luò)，或是連接類型。每個(gè)使用的通道單元必須分配給相關(guān)的通信處理器，一些通道單元需要附加系統(tǒng)各參數(shù)的組態(tài)。每個(gè)通道單元下可有多個(gè)連接。12/15三

WinCC與可編程控制器的通信結(jié)構(gòu)術(shù)語：連接連接是兩個(gè)通信伙伴組態(tài)的邏輯分配，用于執(zhí)行已定義的通信服務(wù)。每個(gè)連接有兩個(gè)端點(diǎn)，包含對通信伙伴進(jìn)行尋址所必須的信息，以及用于建立連接的附件屬性。一旦WinCC與自動(dòng)化系統(tǒng)建立正確的物理連接，就需要WinCC的通信驅(qū)動(dòng)該程序和相關(guān)的通道單元來建立（組態(tài)）與自動(dòng)化系統(tǒng)化之間的邏輯連接。13/15三

WinCC與可編程控制器的通信結(jié)構(gòu)14/15三

WinCC與可編程控制器的通信結(jié)構(gòu)WinCC使用變量管理器來處理項(xiàng)目產(chǎn)生的數(shù)據(jù)以及存儲在項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，變量管理器位于WinCC項(xiàng)目管理器的瀏覽窗口中，對項(xiàng)目所使用的變量和通信驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行管理。WinCC的所有應(yīng)用程序必須以WinCC變量的形式從變量管理器中請求數(shù)據(jù)，這些應(yīng)用程序包括圖形運(yùn)行系統(tǒng)、報(bào)警記錄運(yùn)行系統(tǒng)和變量記錄運(yùn)行系統(tǒng)等。變量管理器管理運(yùn)行時(shí)的WinCC變量，通過集成在WinCC項(xiàng)目中的通信驅(qū)動(dòng)程序從過程控制中取出請求的變量值，這個(gè)過程通過集成在WinC