1 引言
隨著科技不斷的進步，工業(yè)設(shè)備的精度不斷提高，遠(yuǎn)程集中控制應(yīng)用愈發(fā)廣泛，監(jiān)控信息也越來越復(fù)雜。濟鋼120噸轉(zhuǎn)爐1#連鑄機1#切割車系統(tǒng)于2002年投產(chǎn)使用，采用的監(jiān)控系統(tǒng)為gega觸摸屏，隨著時間的推移，經(jīng)常出現(xiàn)死機，操作不靈敏，無報警故障顯示，同時更換備件費用過高，備件不易購買等多種原因，造成原有的監(jiān)控系統(tǒng)已不能滿足生產(chǎn)的要求，2011年3月通過應(yīng)用西門子自動化wincc視窗軟件，自主成功開發(fā)了切割車監(jiān)控系統(tǒng)，滿足了生產(chǎn)需要，取得較好使用效果。
2 切割車系統(tǒng)構(gòu)成
濟鋼120噸轉(zhuǎn)爐1#連鑄機1#切割車系統(tǒng)主要有大車行走部分，割槍切割部分，車體介質(zhì)，測量部分等組成。切割車主要作用是將鑄機澆注出的鋼坯根據(jù)設(shè)定定尺進行切割，濟鋼120噸轉(zhuǎn)爐連鑄機設(shè)計定尺為6m～9m;切割速度為0～600mm/min;大車行走距離為0～10m;整個系統(tǒng)通過s7-300進行控制，通過profibus總線實現(xiàn)對4臺m440變頻器控制，通過cp模塊接入后部plc交換機實現(xiàn)連網(wǎng)及計算機二級控制。具體網(wǎng)絡(luò)如圖1所示。
3 監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計
3.1通訊配置
wincc為實現(xiàn)監(jiān)控畫面與硬件設(shè)備之間的通訊提供了多種通信協(xié)議供用戶選擇，這使得plc與上位機的連接變得更容易。切割車系統(tǒng)是采用工業(yè)以太網(wǎng)(industrial ethernet)接入s7-400plc(在鑄機系統(tǒng)中定義為后部輸出plc)，s7-400通過工業(yè)以太網(wǎng)進入一級監(jiān)控畫面，原有觸摸屏監(jiān)控系統(tǒng)采用profibus網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，考慮既能實現(xiàn)監(jiān)控功能，又能不因監(jiān)控系統(tǒng)故障導(dǎo)致整個系統(tǒng)癱瘓，決定通過s7-300cp模塊建立tcp/ip通訊協(xié)議的wincc監(jiān)控系統(tǒng)。具體配置wincc驅(qū)動程序中的系統(tǒng)參數(shù)和配置屬性即可實現(xiàn)連接。
3.2變量管理
由于原有監(jiān)控系統(tǒng)不支持變量導(dǎo)入導(dǎo)出功能，本項目首先將所用到的監(jiān)控信息收集到db表里，然后將db表通過excel進行格式整理，最后保存為*.csv的格式，最后通過wincc工具里的變量導(dǎo)入導(dǎo)出功能實現(xiàn)變量導(dǎo)入。該方法實現(xiàn)簡便且效率較高，一次可實現(xiàn)整個db表的導(dǎo)入，本項目主要涉及1386個變量。
3.3畫面組態(tài)
wincc可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)管理，操作畫面，監(jiān)視畫面，控制畫面，報警畫面，實施確實歷史，歷史趨勢曲線，打印報表及用戶歸檔等操作，為工業(yè)現(xiàn)場提供很好的可視化條件。通過ole對象和畫面窗口的工具，系統(tǒng)可以很好地實現(xiàn)圖像的整合處理以及實時數(shù)據(jù)的顯示。
本項目的上位機畫面共分為八個大部分，分別為操作預(yù)選擇部分，自動操作，手動操作，切割設(shè)備參數(shù)，大車維護，割槍維護，輸入輸出接口，報警信息等。畫面分為三部分，畫面標(biāo)題部分，畫面導(dǎo)航部分，畫面內(nèi)容部分。舉例如圖2所示。
(1)畫面標(biāo)題部分：畫面標(biāo)題部分主要是包含用戶登陸，實時報警信息，logo，進入其他畫面授權(quán)等，用戶登陸包括操作權(quán)限和最高權(quán)限。
(2)畫面導(dǎo)航部分：畫面導(dǎo)航部分是實現(xiàn)畫面來回切換。導(dǎo)航部分的實現(xiàn)主要是依靠c語言程序?qū)崿F(xiàn)的。具體程序以預(yù)選擇畫面為例：
#include”pdefap.h”voidonlbuttondown(char* lpszpicturename， char*
lpszobjectname， char* lpszpropertyname， uint nflags， int x， int y)
{
#pragma option(mbcs)
#define picnameinaction 預(yù)選擇畫面pdl
#define universal“newpdl3“
#define text“預(yù)選擇畫面”
setpicturename(lpszpicturename，
universal，picnameinaction);
setvisible(lpszpicturename，universal，1);
setpropchar(lpszpicturename，universal，“captiontext”text);
}
通過調(diào)用畫面名稱付給同一個畫面實現(xiàn)導(dǎo)航功能。
(3)畫面內(nèi)容：主要是應(yīng)用各種畫面工具實現(xiàn)對設(shè)備的速度，位置，狀態(tài)，即時數(shù)值等進行監(jiān)控和反映。同時利用按鈕、開關(guān)、輸入輸出域、畫面工具等實現(xiàn)對控制指令的下達(dá)，同時反映反饋信息等。同時運用c程序和動態(tài)對話功能實現(xiàn)邏輯判斷，完成較復(fù)雜的指令傳遞和狀態(tài)顯示。
(4)報警畫面：消息系統(tǒng)中報警記錄環(huán)節(jié)的設(shè)計主要是為了給工作人員提供關(guān)于切割車工作狀態(tài)和設(shè)備故障的相關(guān)信息。報警頁面配置了需要顯示的信息，如日期、編號，錯誤點一級消息文本，供操作和維護人員查詢和記錄，同時保存歷史報警信息為以后故障分析做依據(jù)。
(5)趨勢曲線畫面：本項目沒有專門提供實時趨勢曲線和歷史趨勢曲線窗口，主要在輸入輸出信息窗口中增加了趨勢曲線畫面，為了更好的對現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行管理和記錄，我們設(shè)計了過程值歸檔功能。本項目中此功能主要是方便維護人員針對現(xiàn)場設(shè)備出現(xiàn)故障獲得更多信息，建立一段時間的設(shè)備狀況，為了解設(shè)備和處理故障提供依據(jù)，此方法靈活多變，可以隨時還能增加和減少需要的歸檔變量，實現(xiàn)趨勢記錄。
4 結(jié)束語
西門子wincc界面系統(tǒng)為操作人員提供了方便，直觀，形象的人及接口，通過基于wincc6.2的監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)實現(xiàn)對1#切割車系統(tǒng)的全面監(jiān)控，監(jiān)控信息得到有效擴充，降低了原有系統(tǒng)中的故障點，同時增加了報警和趨勢畫面，更及時準(zhǔn)確的反映設(shè)備的運行情況，為操作和維護提供了方便。自投用以來監(jiān)控系統(tǒng)運行穩(wěn)定，可靠。同時大大降低了原有觸摸屏設(shè)備更換帶來的成本增加，取得較好的經(jīng)濟效益。
（轉(zhuǎn)載）
