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(tái)，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(chǎng)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(duì)各種行業(yè)的生產(chǎn)過(guò)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(jiǎn)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(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行有關(guān)的設(shè)置，標(biāo)簽管理是對(duì)標(biāo)簽進(jìn)行初始化定義；數(shù)據(jù)類型是對(duì)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(guò)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(duì)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(guò)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(lái)處理過(guò)程操作中所有界面上的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)。圖形管理器提供了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)圖庫(kù)，用戶也可以制作自己的圖庫(kù)，還可以在圖形中使用嵌入對(duì)象（OLE對(duì)象）將在其他軟件中設(shè)計(jì)的對(duì)象調(diào)到圖像管理器中。所有圖形對(duì)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(guò)過(guò)程指定或直接通過(guò)程序來(lái)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(yǔ)言函數(shù)和動(dòng)作的通稱，用于給對(duì)象組態(tài)動(dòng)作，并通過(guò)調(diào)用系統(tǒng)內(nèi)部C語(yǔ)言編譯器來(lái)處理。它為用戶提供一個(gè)C語(yǔ)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(duì)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(guò)程事件，通過(guò)WinCC中的報(bào)警記錄編輯器，可以用來(lái)采集、顯示和歸檔運(yùn)行信息以及過(guò)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(jí)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(zhǎng)期歸檔和短期歸檔。其中長(zhǎng)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(guò)分析和評(píng)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(cè)量點(diǎn)或一組測(cè)量點(diǎn)的測(cè)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(lái)記錄測(cè)量值，如可以循環(huán)的記錄或由事件進(jìn)行觸發(fā)來(lái)記錄。變量記錄的形式可以用趨勢(shì)圖或表格形式來(lái)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(kù)的數(shù)據(jù)，而無(wú)需過(guò)多的編程知識(shí)。同時(shí)在過(guò)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(duì)于數(shù)據(jù)的分析、統(tǒng)計(jì)的主要工作在現(xiàn)場(chǎng)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(lái)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(wèn)權(quán)限。為防止非法訪問(wèn)，對(duì)于一個(gè)生產(chǎn)過(guò)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(wèn)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(wèn)過(guò)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(jiǎn)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(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)；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(yǔ)言，如C腳本、VB腳本；開房API編程接口，可以訪問(wèn)WinCC模塊；WinCC可以進(jìn)行具有向?qū)У暮?jiǎn)易組態(tài)。此組態(tài)軟件可以選擇語(yǔ)言，支持在線語(yǔ)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(yǔ)：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(guò)程值。在WinCC中有很多通信驅(qū)動(dòng)程序，可通過(guò)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(yǔ)：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(duì)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(lái)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(lái)處理項(xiàng)目產(chǎn)生的數(shù)據(jù)以及存儲(chǔ)在項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)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(duì)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(qǐng)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(guò)集成在WinCC項(xiàng)目中的通信驅(qū)動(dòng)程序從過(guò)程控制中取出請(qǐng)求的變量值，這個(gè)過(guò)程通過(guò)集成在WinC