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Profibus现场总线应用技术 Profibus现场总线应用技术 课程第一部分 自动线控制部分PLC程序设计 项目一 模块介绍及要求 教学单元实施方案课程 类型专业课课程 范型项目式学时8教学单元目标知识：认识自动线和该实训系统的功能，分类控制元件。技能：自动线硬件系统的结构；具有编写流程图、分类元件的能力。教学进程安排1. 演示各个模块的功能及内容讲解（2学时）2. 让学生观察模块的具体组成元件（2学时）3. 掌握模块工作过程完成项目（4学时）学习者分析学习者已经具备的知识与能力分析：PLC编程知识；传感器的使用；学习者可能发生的学习困难：1. 分类控制元件2. 具体工艺的确定教学单元环境及媒体选择自动线实训系统多媒体设备及学生专用计算机教学方法项目教学法教学活动形式根据本单元项目的功能任务，提出完成项目的基本知识、技能要求和要提交的项目资料；学生56个人为一学习小组，由组长组织大家根据功能给出设计方案；经老师确认后制定出项目实施计划、对组员进行项目分工，组织实施共同完成项目，在此期间老师及时帮助解决各小组在项目制作过程中出现的各类问题；最后由老师组织学生对各组项目进行功能演示、答辩，进行测评，完成知识技能的再归纳。学生 作业1. 各模块结构及元件清单2. 各模块流程图3. 问题及解决方案，教学效果评价方式学生“项目”的功能演示，性能测试、知识技能答辩的评价方式教学内容【项目知识准备】一、认识自动线1.简介 该系统在铝合金导轨式实训台上安装加工、检测、温控、分拣、搬运、装配等工作站，构成一个典型的机电一体化设备的机械平台；采用PLC互连技术，或采用现场总线技术，或PLC主站及远程I/O实现系统控制，从而组成自动加工、装配生产线，真实呈现自动生产线的加工过程。2.知识准备传感器的使用PLC的使用PLC对异步电动机的控制PLC对变频器的控制PLC对步进电机的控制气动技术的使用二、自动线各个模块的功能及工艺1.功能（1）加工模块 是一个工件加工顺序控制系统的技术实现。它包含有机械手点位控制技术，光电传感检测技术，步进电机控制技术，气动控制技术以及PLC程序控制技术。 加工模块组成 由框架式底板及支架、可编程控制器单元、货料自动供给系统、气动机械手、模拟钻床（钻床具有卡具卡紧、松开，主轴旋转，滑台快进、工进、快退等功能）、传输线等部分组成，可实现货物的自动上线、下线和记数功能，能模拟钻床的加工过程。子任务一：请同学们按照上图，写出各模块的主要功能（2）尺寸测量模块 是一个尺寸精确测量系统的技术实现。它包含有机械手点位控制技术，光栅测量技术，气动控制技术以及PLC程序控制技术。 由框架式底板及支架、可编程控制器单元、气动机械手、长度测量机构、进口传感器、传输线、废料处理机构等部分组成，可实现物件的尺寸检测和显示功能，精度能达到10个微米。并能对物件的颜色进行识别分类和记数以及物件的自动传输。（3）恒温控制模块 是一个恒值控制系统的技术实现。它包含有机械手点位控制技术，位置控制技术，光电传感检测技术，步进电机控制技术，气动控制技术以及PLC程序控制技术。 由框架式底板及支架、可编程控制器单元、三维搬运机构、加热装置（最高加热温度不底于1000C）、冷却水箱、干燥系统、传输线、进口传感器等部分组成，可实现材料金属与非金属的分检。并对金属材料进行加热处理和物件的自动传输。（4）质地颜色分检模块 是一个简单智能控制系统的技术实现。它包含有机械手点位控制技术，位置控制技术，光电传感检测技术，交流伺服控制技术，气动控制技术以及PLC程序控制技术。 由框架式底板及支架、可编程控制器单元、三维机械手、多仓位高层旋转机、传输线等部分组成，可实现不同材料、不同颜色的分拣和缓冲。此模块中应具有交流伺服的位置闭环控制系统。（5）堆垛模块 是一个简单智能控制系统的技术实现。它包含有位置控制技术，光电传感检测技术，交流变频控制技术，气动控制技术以及PLC程序控制技术。 由框架式底板及支架、可编程控制器单元、带式传送机、链式传送机、三相交流永磁同步机、变频调速系统、堆垛机、托盘供给器等组成。可完成货物的堆垛 （6）立体化仓库模块 是一个简单智能控制系统的技术实现。它包含有位置控制技术，步进电机控制技术，光电传感检测技术，气动控制技术以及PLC程序控制技术。 由框架式底板及支架、可编程控制器单元、单元货格式仓库等组成。单元货格式仓库由高层货架、具有位置闭环控制系统的巷道起重机、接送货物载货台等组成。巷道起重机由运行机构、起升机构、货物托盘机构组成。可完成货物的自动存储。子任务二：请同学们找出各模块具体元件，并列出清单（要求至少标明元件名称、型号、数量、作用）（对于未知器件标明并了解其功能）2、演示工艺 子任务三：请同学们仔细看，并画出详细流程图（要求按规范）3、参考工艺流程图。见下图【项目实施】、了解各模块结构及统计元件并写入清单（表明不认识的元件）、各模块流程图（按流程图规范完成）、问题及解决方案、完成项目自评表一加工模块手臂逆时针旋转手臂逆时针旋转手爪夹紧机械手上升手臂顺时针旋转手爪松开机械手上升传送带运行下一个工位机械手下降机械手下降机械手下降机械手上升手臂顺时针旋转夹料台夹紧手爪松开钻头旋转钻头停止钻台上升夹料台放松钻台下降计数器计数N延时N传送带停止运行上电运行料仓有料推料气缸伸出传送带运行到位传感器检测有信号机械手下降手爪夹紧机械手上升传送带停止运行 二尺寸测量模块Y机械手臂顺时转90180手爪松开上电运行传感器检测到位传送带停止机械手下降机械手上升机械手臂逆时针转180传送带运行机械手夹紧测量光栅尺打开机械手下降机械手松开机械手上升测量光栅尺打开（机械手下降机械手夹紧机械手腕逆时针转9090光栅尺夹紧测长机械手上升机械手下降机械手松开机械手上升光栅尺夹紧测宽测量光栅尺松开机械手夹紧机械手上升机械手腕顺时针转9090？机械手下降废品？机械手下降机械手臂顺时针转180 180机械手松开机械手上升N传送带运行下一个工位传送带停止运行延时N等待总线信号注释：光栅尺动作的同时，数字显示表数值同步发生变化。三恒温控制模块平行电机反转到位机械手下降（冷却）气嘴喷气（烘干）平行电机反转限位机械手下降机械手上升传送带运行下一个工位机械手上升手爪放松手爪放松恒温加热至设置值数显表同步显示链正转至限位机械手上升链反转至限位机械手下降手爪夹紧机械手上升平行电机正转机械手下降上电运行传送带运行传送带停止金属传感器检测有信号机械手下降手爪夹紧N等待总线信号四质地颜色分检模块机械手下降机械手上升手爪夹紧 下一个工位Y推料汽缸向外 推料传送带运行推料满5次？盘旋转原点检测信号？停止旋转YNN转盘旋转库满传感器信号？转盘旋转180NY手臂反转90手爪放开 手臂正转90N传送带停止等待总线信号延时上电运行传感器区分工件颜色质地传送带运行到位传感器信号？Y转盘旋转找原点停止旋转转盘旋转找对应仓库停止旋转传送带停止运行 五堆垛模块N推板缩回到位运输台前进到位挡板正转货物提升机构上升运输台后退运输台前进货物提升机构上升到位运输台后退到位挡板反转传动链条运行下一个工位上电运行货物提升机构下降到位传送带运行传送带停止托盘放下传动链条运行托盘供给器下降托盘下行开关到位托盘检测到位（链停止）货物提升机构下降计数传感器检测三次N延时传送带停止等待总线信号传送带停止推板推出推板推出至末端推板缩回推板推出推板缩回到位翻转气缸缩回传送带运行计数传感器检测两次推板缩回推板推出到中间N等待总线信号传送带停止延时 六自动化仓库模块巷式起重机运行到出库指定位巷式起重机运行到位对应颜色储备库Z轴平台下降Z轴平台缩回Z轴平台缩回到位Z轴平台伸出到位（出库）Z轴平台伸出Z轴平台伸出巷式起重机返回原点Z轴平台缩回Z轴平台缩回到位巷式起重机返回停止Z轴平台升起Z轴平台伸出巷式起重机运行到2#载货台 Z轴平台下降Z轴平台缩回Z轴平台缩回到位Z轴平台伸出到位出库托盘到位（入库）1#台链条运行入库托盘检测到位上电运行1#台链条停止Z轴平台伸出1#台顺时针转90 巷式起重机升起Z轴平台缩回Z轴平台伸出到位Z轴平台缩回到位链停止等待总线信号N 75 项目二 气动技术在自动线中的使用 教学单元实施方案课程 类型专业课课程 范型项目式学时8教学单元目标知识：液压、气压传动的结构和应用，气动系统的基本组成。技能：具有辨识及使用气动元件的能力；掌握气动元件在自动线上的基本应用。教学进程安排1. 气动系统的基本结构及相关原理（2学时）2. 使用自动线中的气动元件（4学时）3. 简单的气动原理图（2学时）学习者分析学习者已经具备的知识与能力分析：自动线模块的工艺流程及结构学习者可能发生的学习困难：辨识和使用气动元件教学单元环境及媒体选择自动线实训系统多媒体设备及学生专用计算机教学方法项目教学法教学活动形式根据本单元项目的功能任务，提出完成项目的基本知识、技能要求和要提交的项目资料；学生56个人为一学习小组，由组长组织大家根据功能给出设计方案；经老师确认后制定出项目实施计划、对组员进行项目分工，组织实施共同完成项目，在此期间老师及时帮助解决各小组在项目制作过程中出现的各类问题；最后由老师组织学生对各组项目进行功能演示、答辩，进行测评，完成知识技能的再归纳。学生 作业1.记录模块的气动元件的名称、数量、作用及型号2.问题及解决方法。教学效果评价方式学生“项目”的功能演示，性能测试、知识技能答辩的评价方式教学内容一、机器组成一般主要由三部分组成原动机传动机构工作机为什么气压传动？1.用后空气排入大气，不必设回气管，不污染环境2.空气在管内流动阻力小，压力损失小，便于输送3.气动反应快，动作迅速，维护简单，管路不易堵塞4.气动元件结构简单，易于制造、标准化、系列化、通用化5.气动系统在恶劣工作环境中，安全可靠性优于液压等系统6.气动系统可实现过载保护，可压缩性气体便于贮存能量7.气动设备可以自动降温，长期运行也不会发生过热现象8.空气取之不尽，节省购买、贮存、运输的费用气压传动的缺点4.空气的可压缩性，在载荷变化时动作稳定性差1.工作压力较低，输出功率较小2.气信号传递的速度慢，不宜用于高速传递的回路中3.排气噪声大，需加消声器二、气压传动概述 气压传动与控制简称“气动技术”，它是以空气压缩机为动力源，以压缩空气为工作介质进行能量传递或信号传递的工程技术，是实现各种生产控制、自动化作业的重要手段之一。气压传动是以气体为介质，在密闭容器里进行能量的传递。气动技术的应用现状 人们利用空气的能量完成各种工作的历史可以追溯到远古时代，但作为气动技术应用的雏形，大约开始于1776年发明能产生1个大气压左右压力的空气压缩机。1880年，人们第一次利用气缸做成气动刹车装置，将它成功的应用到火车的制动上。本世纪30年代初，气动技术成功地应用于自动门的开闭及各种机械的辅助动作上。进入70年代，随着工业机械化和自动化的发展，气动技术才广泛地应用在生产自动化的各个领域，形成现代气动技术。(1)汽车制造工业现代汽车制造工厂的生产线，尤其是主要工艺的焊接生产线，几乎无一例外地采用了气动技术。如车身在每个工序的移动、车身外壳被真空吸盘吸起和放下、在指定工位的夹紧和定位、点焊机焊头的快速接近、减速软着陆后的变压控制点焊，都采用了各种特殊功能的气缸及相应的气动控制系统。 高频的点焊、力控的准确性及完成整个工序过程的高度自动化，堪称是最有代表性的气动技术应用之一。另外，搬运装置中使用的高速气缸（最大速度达3m/s）、复合控制阀的比例控制技术都代表了当今气动技术的新发展。(2)电子、半导体制造行业在彩电、冰箱等家用电器产品的装配生产线上，在半导体芯片、印刷电路等各种电子产品的装配流水线上，不仅可以看到各种大小不一、形状不同的气缸、气爪，还可以看到许多灵巧的真空吸盘将一般气爪很难抓起的显像管、纸箱等物品轻轻吸住，运送到指定位置上。对加速度限制十分严格的芯片搬运系统，采用了平稳加速的SIN气缸。(3)生产自动化的实现60年代，气动技术主要用于比较繁重的作业领域作为辅助传动。在缝纫机、手表、自行车、洗衣机、自动和半自动机床等许多行业的零件加工和组装生产线上，工件的搬运、转位、定位、夹紧、进给、装卸、装配、清洗、检测等许多工序中都使用气动技术。(4)包装自动化的实现气动技术还广泛应用于化肥、化工、粮食、食品、药品等许多行业，实现粉状、粒状、块状物料的自动计量包装，用于烟草工业的自动卷烟和自动包装等许多工序，用于对粘稠液体（如油漆、化装品、牙膏等）和有毒气体的自动计量灌装。近20多年来，气动行业发展很快。70年代，液压与气动元件的产值比约为9:1，20多年后的今天，在工业技术发达的欧美、日本等国家，该比例已达5:4，甚至接近5:5。由于气动元件的单价比液压元件便宜，在相同产值的情况下，气动元件的使用量及使用范围已远远超过了液压行业。作为气动行业的知名企业，有日本的SMC、德国的FESTO、英国的NORGREN和美国的PARKER等。中国改革开放以来，气动行业发展很快。1986年至1993年间，气动元件产值的年递增率达24.2%，高于中国机械工业产值平均年递增率10.5%的水平。1996年全国气动行业的产值约在6 000万美元左右。气动技术的发展现状三、气压传动基础知识组成部分：气源装置、控制元件、执行元件、辅助元件 。基本结构图如下图所示。1.气源装置：它将原动机输出的机械能转变为空气的压力能。其主要设备是空气压缩机，如气泵2.控制元件：是用来控制压缩空气的压力、流量和流动方向，以保证执行元件具有一定得输出力和速度并按设计的程序正常工作，如电磁阀。3. 执行元件：是将空气的压力能转变成机械能的能量转换装置，如各种类型气缸。4.辅助元件：是用于辅助保证空气系统正常工作的一些装置。如过滤器、干燥器、空气过滤器、消声器和油雾器【项目实施】、统计自动线气动元件、问题及解决方法、完成项目自评表项目三 PLC程序设计及调试教学单元实施方案课程 类型专业课课程 范型项目式学时32教学单元目标知识：S7-300PLC结构化编程的系统知识技能：熟练应用PLC编程技术实现六个模块的功能教学进程安排1. 结构化程序设计举例（8时）2. 结合六个模块自动运行过程，统计出一个模块的输入输出点，并记录。（4学时）3. 分组进行编程，先选择一个模块进行编程。将选择出的模块结合FB或FC进行编程。（8学时）4. 依次统计剩下的五个模块元件，并编写程序。要求每个模块都可以正常运行。（12学时）学习者分析学习者已经具备的知识与能力分析：PLC编程知识；传感器的使用；PLC对异步电动机的控制PLC对变频器的控制PLC对步进电机的控制学习者可能发生的学习困难：1.结构化程序设计的思想2.利用FB、FC实现模块的功能教学单元环境及媒体选择自动线实训系统多媒体设备及学生专用计算机教学方法项目教学法教学活动形式根据本单元项目的功能任务，提出完成项目的基本知识、技能要求和要提交的项目资料；学生56个人为一学习小组，由组长组织大家根据功能给出设计方案；经老师确认后制定出项目实施计划、对组员进行项目分工，组织实施共同完成项目，在此期间老师及时帮助解决各小组在项目制作过程中出现的各类问题；最后由老师组织学生对各组项目进行功能演示、答辩，进行测评，完成知识技能的再归纳。学生 作业1. 输入输出点统计表2. 主要程序3. 问题及解决方案4. 完成项目报告5. 制作PPT准备答辩教学效果评价方式学生“项目”的功能演示，性能测试、知识技能答辩的评价方式教学内容一、 S7程序结构与程序设计1.用户程序中的块结构2.用户程序结构1) 线性程序（线性编程） 2) 分部式程序（分部编程、分块编程） 3) 结构化程序（结构化编程或模块化编程） 所谓结构化程序，就是处理复杂自动化控制任务的过程中，为了使任务更易于控制，常把过程要求类似或相关的功能进行分类，分割为可用于几个任务的通用解决方案的小任务，这些小任务以相应的程序段表示，称为块（FC或FB）。OB1通过调用这些程序块来完成整个自动化控制任务。结构化程序的特点是每个块（FC或FB）在OB1中可能会被多次调用，以完成具有相同过程工艺要求的不同控制对象。这种结构可简化程序设计过程、减小代码长度、提高编程效率，比较适合于较复杂自动化控制任务的设计。3.逻辑块（FC和FB）的结构及编程功能（FC）、功能块（FB）和组织块（OB）统称为逻辑块（或程序块）。功能块（FB）有一个数据结构与该功能块的参数完全相同的数据块，称为背景数据块，背景数据块依附于功能块，它随着功能块的调用而打开，随着功能块的结束而关闭。存放在背景数据块中的数据在功能块结束时继续保持。而功能（FC）则不需要背景数据块，功能调用结束后数据不能保持。组织块（OB）是由操作系统直接调用的逻辑块。 1）逻辑块（FC和FB）的结构 逻辑块（OB、FB、FC）由变量声明表、代码段及其属性等几部分组成。每个逻辑块前部都有一个变量声明表，称为局部变量声明表。局部数据分为参数和局部变量两大类，局部变量又包括静态变量和临时变量（暂态变量）两种。对于功能块（FB），操作系统为参数及静态变量分配的存储空间是背景数据块。这样参数变量在背景数据块中留有运行结果备份。在调用FB时，若没有提供实参，则功能块使用背景数据块中的数值。操作系统在L堆栈中给FB的临时变量分配存储空间。 对于功能（FC），操作系统在L堆栈中给FC的临时变量分配存储空间。由于没有背景数据块，因而FC不能使用静态变量。输入、输出、I/O参数以指向实参的指针形式存储在操作系统为参数传递而保留的额外空间中。 对于组织块（OB）来说，其调用是由操作系统管理的，用户不能参与。因此，OB只有定义在L堆栈中的临时变量。2）逻辑块（FC和FB）的编程 对逻辑块编程时必须编辑下列三个部分：变量声明：分别定义形参、静态变量和临时变量（FC块中不包括静态变量）；确定各变量的声明类型（Decl.）、变量名（Name）和数据类型（Data Type），还要为变量设置初始值（Initial Value）。如果需要还可为变量注释（Comment）。在增量编程模式下，STEP 7将自动产生局部变量地址（Address）。代码段：对将要由PLC进行处理的块代码进行编程。块属性：块属性包含了其它附加的信息，例如由系统输入的时间标志或路径。此外，也可输入相关详细资料。4.编辑并调用有参功能（FC）所谓有参功能（FC），是指编辑功能（FC）时，在局部变量声明表内定义了形式参数，在功能（FC）中使用了虚拟的符号地址完成控制程序的编程，以便在其他块中能重复调用有参功能（FC）。这种方式一般应用于结构化程序编写。【例5-5-1】 多级分频器控制程序设计。本例拟在功能FC1中编写二分频器控制程序，然后在OB1中通过调用FC1实现多级分频器的功能。多级分频器的时序关系如图所示。其中I0.0为多级分频器的脉冲输入端；Q4.0Q4.3分别为2、4、8、16分频的脉冲输出端；Q4.4Q4.7分别为2、4、8、16分频指示灯驱动输出端。规划程序结构编辑FC1的变量声明表编辑FC1的控制程序二分频器的时序如图所示。分析二分频器的时序图可以看到，输入信号每出现一个上升沿，输出便改变一次状态，据此可采用上跳沿检测指令实现。 如果输入信号S_IN出现上升沿，则对S_OUT取反，然后将S_OUT的信号状态送LED显示；否则，程序直接跳转到LP1，将S_OUT的信号状态送LED显示。小结：利用FB与FC编程可以合理化程序结构，通过一个例子我们简单介绍了怎样利用FC编程，与上学期所学的通过FB编程有很多相似的地方。【项目实施】项目实施计划表确定模块的输入输出点编写程序仿真程序将程序下载到模块中调试系统问题及解决方案完成项目自评表制作准备答辩第二部分 西门子WinCC组态软件项目四 WinCC组态软件使用初步 教学单元实施方案课程 类型专业课课程 范型项目式学时8教学单元目标知识：通过该项目掌握Wincc 的特点，基本功能和基本组件。掌握WinCC 的项目管理器的结构.技能：通过该项目学会组态一个简单工程，具有组态一个简单工程的能力教学进程安排1.软件的应用范围及其功能（4学时）2.在图形编辑器创建一个项目名称为Qckstart的项目。（4学时）学习者分析学习者已经具备的知识与能力分析：PLC的系统编程知识自动线工艺及结构学习者可能发生的学习困难：1、 利用WinCC组态一个简单工程2、 对WinCC组态软件的理解教学单元环境及媒体选择自动线实训系统多媒体设备及学生专用计算机教学方法项目教学法教学活动形式根据本单元项目的功能任务，提出完成项目的基本知识、技能要求和要提交的项目资料；学生56个人为一学习小组，由组长组织大家根据功能给出设计方案；经老师确认后制定出项目实施计划、对组员进行项目分工，组织实施共同完成项目，在此期间老师及时帮助解决各小组在项目制作过程中出现的各类问题；最后由老师组织学生对各组项目进行功能演示、答辩，进行测评，完成知识技能的再归纳。学生 作业1.编辑图形组态一个工程，练习项目创建的步骤2.问题及解决方案教学效果评价方式学生“项目”的功能演示，性能测试、知识技能答辩的评价方式教学内容一、WinCC的基本知识1.数据采集监控系统（SCADA)/人机界面（HMI）2.WINCC 数据采集监控系统的软件平台工具3.基本功能全图形显示。报警显示，报警归档和报警记录。 测量值采集（归档功能、数据压缩、最小值和最大值等）。 报表编辑器，用于把机器顺序和过程顺序以个别报表形式形成文件。对各种PLC系统的过程通讯。标准接口，例如， Microsoft 程序。在所有的WinCC应用模块中都有编程接口（API），允许访问数据和函数。复杂的可视化任务可以使用 ANSI-C编程语言来解决。 可选项用于对WinCC基本软件的扩展，如服务器扩展、存储、基本过程控制等。4.WINCC软件的构成及选装模块核心模块WinCC系统软件 （具有基本功能的核心模块），以不同变量的不同软件包形式提供 基本软件包- 128变量，完全版(CS) 或者运行版(RT)。- 256变量，完全版(CS) 或者运行版(RT)。 - 1024变量，完全版(CS) 或者运行版(RT)。 - 64000 变量，完全版(CS) 或者运行版(RT)。 升级包变量数量随升级包升级。成本为相应的WinCC组态软件和运行软件之间的价格差。.可选项- 用户归档（例如批处方用户归档）。 -附加的 PLC 驱动程序。- 服务器 客户机（多终端系统）- 用于C 语言编程的ODK（开放式开发工具包）。- 用于通道DLL开发（外部驱动程序接口）的CDK （通道开发工具包）。 附件- 使用WinCC基本软件的客户特定的或者技术的扩展 5.系统软件以及系统软件包交付形式WinCC 系统软件在 以CD ROM 交付，并配有 授权盘。WinCC运行在 Windows NT 或者 Windows 2000环境下。系统交付形式除了被当作软件包出售之外，WinCC系统软件也与当前的西门子PC一起销售。该PC可适用于各种要求。 6.WinCC 软件保护授权盘提供的授权盘用于启用 WinCC 软件。在该磁盘上设置有相应的安装计数器。.紧急授权除了正常的授权之外，在另一个授权盘上还有一个紧急授权。紧急授权可使软件操作14天。这使你有足够的时间再次获取正常的授权。 安装授权从授权盘向PC传递的过程中，授权盘上的安装计数器就被减1。如果所有的授权都被分配了，就不能再使用此授权盘启用其他的软件了。注释授权被安装之后，不能执行 SCANDISK、DEFRAG 或者 VIRENSCAN 等命令，因为如果这样的话，授权就丢失了。 卸装通过把授权从PC传递回授权盘，授权盘上的安装计数器就增加1。这就可使在重新传递时启用另外一台PC上的 WinCC 软件。 WinCC软件的授权盘也可用作多授权盘。 多授权盘多授权盘（黄色的磁盘）可存储所有的 WinCC 授权。 注释如果没有软件授权，你可以将 WinCC-Demo 软件复制无数次，但是不予以专业的组态保证。组态时间是30天。没有软件授权，你可以在演示模式下将Product CD运行一个小时。 7.系统组态组态广泛的可视化任务可用多用户系统结合在一起。 服务器取代过程连接。PC网络连接其他所有的客户至服务器。客户从服务器接收所有的数据。甚至管理级上更高层次的计算机也可通过终端总线访问WinCC数据库。SIMATIC工业以太网过程总线也可以用作苛刻环境中的工业应用终端总线。 8.单用户系统的组态组态单用户系统用于小型（变量数量）应用，但它们也可以是独立系统部件的操作员界面。 单机在单用户系统具有操作所需的所有东西时，它以单机方式工作。这些点对点的连接以及局域网连接构成了自动化级别。V.24即RS232接口TTY即 20mA 电流环接口DR3964+RK512通讯协议 9.多客户机/ Web客户机多客户机多达 6个服务器项目可加入到多客户机中。如此一来，你就可以向服务器分配负载。冗余服务器你可以在多客户机中使用冗余服务器。注释多用户系统 (128 M 主内存) 有操作员终端的服务器的客户机数量3没有操作员终端的服务器的客户机数量16有工作站许可的服务器的客户机数量1WinCC Web 浏览器Web 浏览器服务器 (3 / 10 / 25 / 50 客户许可)软件工具：WinCC Version 5WinCC Web 浏览器服务器扩展互联网信息服务器 - IIS操作系统：Windows NT 4.0 或者 Windows 2000(工作站或者服务器，取决于客户机的数量)Web 浏览器客户端 (没有 WinCC许可) 软件工具：Internet Explorer 4.01 SP1 Netscape 4.0 plus Active X Plug-In (或者更高)WinCC Web 浏览器客户端扩展操作系统： Windows 95/98， 2000 或者 NT 4.0 瘦型客户机基于Windows2000的终端服务，瘦型客户机方案可能用于各种系统。特别是对于靠近机器的客户机，以实时操作系统（ Windows CE 3.0, MS Windows 3.1, MS Windows 9x) 为基础，也可以使用 Linux 和 Unix 客户机。10.体系结构：显示了在WinCC Explorer中各模块间的关系。 WinCC Explorer WinCC Explorer 组合了操作单用户或者多用户系统所有必要的数据，确保了分层排列存储。 系统控制器系统控制器照管各站之间的系统通讯。对于多用户系统，系统控制器还提供整个网络范围的项目视图，以及客户机和服务器之间的通讯。系统控制器同时还通过终端总线进行协调工作。 数据管理器数据管理器是在WinCC项目中处理中心任务的起点。数据管理器在每个站上都存在，与系统控制器密切协作。主要的任务是进行变量管理。通讯通道用于访问过程数据。 功能模块-图形设计器 (图形系统) 图形显示和过程连接-全局脚本 (脚本编辑) 使项目动态响应用户的特殊要求 -报警记录 (消息系统) 显示消息和确认-变量记录 (归档和趋势) 处理测量值及其长期存储 处理用户导向的数据及其长期存储-报表编辑器 (报表系统) 报表系统状态 注释 WinCC Explorer使你能够只用很少的操作就可以浏览 WinCC 应用及其数据。从外观和操作来看，WinCC Explorer类似于 Windows中的资源管理器。.11.开放性开放性本幻灯片演示了具有开放接口的所有系统模块。你可以使用与Windows应用程序一起使用你自己的程序，也可以使用WinCC提供的数据和功能。用户程序也可以从WinCC启动。运行在 Windows下的应用软件如 Excel，Word或者 Access 可与 WinCC 和个人用户程序自由结合。这也使异常管理级任务的解决成为可能。 用户例行程序用户例行程序在WinCC中解释运行。也就是说，不需要编译器。如果某个应用需要很多、广泛的高处理能力的用户例行程序，标准工具可以编译这些例行程序，而且这些例行程序可以附加到 WinCC序列中。 OPCOPC (过程控制的对象链接与嵌入 OLE for Process Control) 集成客户机/服务器通讯接口二、组态第一个工程1.基本组件组态软件：使用WINCC组态软件，设计和制作监控系统的程序运行软件：使用WINCC运行软件，操作人员可监控生产过程2.使用WINCC来开发和组态一个项目的基本步骤l 启动WINCCl 建立一个项目(工程）l 选择及安装通讯驱动程序l 定义变量l 建立和编辑过程画面l 指定WINCC运行系统的属性l 激活WINCC画面l 使用变量模拟器测试过程画面 三、实现过程（一）如何创建一个WINCC工程从 Windows 启动 WinCC在启动对话框中的可能选项在工程间进行切换指定工程属性计算机属性WinCC中的功能模块任务一 要求 当系统运行时，出现主画面。在主画面中你可以调用各个子画面，也可以直接退出WINCC系统。各子画面必须能使用 “Return（返回）”键以从所有的画面中返回到开始画面。 （二）连结PLC变量项目实施：制定项目计划启动WINCC建立一个项目(工程），选择及安装通讯驱动程序，定义变量，建立和编辑过程画面，使用变量模拟器测试过程画面 ，记录出现的问题及解决的方法 项目报告项目五 系统的组态与组态变量 教学单元实施方案课程 类型专业课课程 范型项目式学时8教学单元目标知识：掌握项目管理器、变量管理器及变量类型技能：学会应用变量管理器以及掌握Wincc 的变量创建的过程,具有使用变量管理器和应用变量的能力。教学进程安排1.项目类型、激活项目和复制项目；变量管理器、变量的数据类型、创建和编辑变量（4课时）2.利用项目管理器及组态变量实现项目的功能（4课时）学习者分析学习者已经具备的知识与能力分析：熟悉软件的特点和工作环境具有WinCC简单项目创建的能力学习者可能发生的学习困难：对WinCC变量的理解对变量管理器的应用教学单元环境及媒体选择自动线实训系统多媒体设备及学生专用计算机教学方法项目教学法教学活动形式根据本单元项目的功能任务，提出完成项目的基本知识、技能要求和要提交的项目资料；学生56个人为一学习小组，由组长组织大家根据功能给出设计方案；经老师确认后制定出项目实施计划、对组员进行项目分工，组织实施共同完成项目，在此期间老师及时帮助解决各小组在项目制作过程中出现的各类问题；最后由老师组织学生对各组项目进行功能演示、答辩，进行测评，完成知识技能的再归纳。学生 作业制定项目计划完成项目报告教学效果评价方式学生“项目”的功能演示，性能测试、知识技能答辩的评价方式教学内容一、WinCC变量要在变量管理器中创建WinCC变量，首先必须组态一个与PLC的连接。但是，不必安装硬件，安装所期望的通信驱动程序并组态期望的连接就足够了。创建变量组与变量的具体过程如下：图1 创建新的驱动程序1安装新的驱动程序。这可以通过鼠标右键单击变量管理器，并从弹出式菜单中选择添加驱动程序来完成，如图21所示。2选择所期望的驱动程序。从所显示的对话框中，通过单击“打开”按钮将驱动程序插入WinCC项目中，WinCC资源管理器即可将驱动程序条目显示在变量管理器中，而不是仅显示内部变量。例如建立S7 PLC与WinCC的连接，如图2-2所示。图2 创建S7 PLC的驱动程序3通过鼠标右键单击“新驱动程序”连接条目，可显示一个或几个子条目（所谓的通道单元）。接下来就可以创建一个连接，这通过鼠标右键单击“通道单元”条目并从弹出式菜单中选择新建驱动程序连接来完成，如图2-3所示。图3 新建驱动程序连接在图2-3所显示的对话框中，在常规信息标签内为连接分配一个名称。连接参数可通过单击“属性”按钮来进行设置。4通过鼠标右键单击“新添加的连接”条目 ，可按上面所描述的方式添加变量组或变量。在创建WinCC变量时，除定义内部变量所需的设置外，还必须定义地址和格式调整设置，地址需要参考PLC中变量地址。二、按钮事件的直接连接在图形编辑器中的实现（直接连接） 在图形编辑器中实现直接连接如图2-4所示。图4 直接连接变量1在变量管理器中创建一个二进制类型的变量。例如使用BINi_varia_but_12变量。2在某个画面中，组态Windows对象中的“按钮”。3在“对象属性”对话框的“事件”“鼠标”“按左键”处为该按钮组态了一个直接连接。将“源常量”设置为“1”并与“目标变量”“BINi_varia_but_12”连接，单击确定按钮即可应用这些设置。在“对象属性”对话框的“事件”“鼠标”“释放左键”处为该按钮组态另一个直接连接，但这次将“源常量”设置为“0”。4通过BINi_varia_but_12变量对动画进行控制。三、创建和动态话I/O域、动态化滚动条1在变量管理器中创建变量，例如使用变量M。2在画面中对智能对象中的I/O域进行组态。在组态对话框中设置变量M，在更新域中将默认值“2s”修改为“根据变化”，并将域类型设置为“输出”，如图2-5所示。图5 I/O域组态3在同一画面中，组态Windows对象中的“滚动条”对象。在“对象属性”对话框的“事件”“其他”“对象改变”处创建一个直接连接，如图2-6所示。图6 滚动条对象属性4在直接连接对话框中，将“源对象”“过程驱动连接程序”与“目标变量”“变量M”相连接。单击确定按钮即可应用这些设置。项目六 画面组态 教学单元实施方案课程 类型专业课课程 范型项目式学时8教学单元目标知识：熟练应用图形编辑器；掌握画面切换、显示画面窗口、动态设计等方法和步骤。技能：利用图形编辑器组态加工模块的画面，具有组态工程的能力教学进程安排1. 画面组态相关知识（4学时）2. 组态加工模块画面（4学时）学习者分析学习者已经具备的知识与能力分析：1. 熟悉软件的特点和工作环境2. 具有WinCC简单项目创建的能力3. 熟悉项目管理器及变量管理器及变量的创建学习者可能发生的学习困难：1.使用对象属性2.对象与事件在画面组态中的具体应用教学单元环境及媒体选择自动线实训系统多媒体设备及学生专用计算机教学方法项目教学法教学活动形式根据本单元项目的功能任务，提出完成项目的基本知识、技能要求和要提交的项目资料；学生56个人为一学习小组，由组长组织大家根据功能给出设计方案；经老师确认后制定出项目实施计划、对组员进行项目分工，组织实施共同完成项目，在此期间老师及时帮助解决各小组在项目制作过程中出现的各类问题；最后由老师组织学生对各组项目进行功能演示、答辩，进行测评，完成知识技能的再归纳。学生 作业1.利用动态向导打开画面。要求写出方法和步骤。2.退出运行系统或整个系统。要求先实现后，再写出方法和步骤3.熟悉对象选项板组态加工模块画面，完成项目报告教学效果评价方式学生“项目”的功能演示，性能测试、知识技能答辩的评价方式教学内容一、图形编辑器组态界面图1 二、画面切换的方法与步骤通过直接连接打开画面1说明 在画面窗口中，通过按钮及借助直接连接，可完成画面切换。使用三个“Windows对象”选项板中的“按钮”，当将按钮按下时，即可将该按钮对应的画面显示在画面窗口中，通过按不同的按钮，即可进行画面切换。“画面窗口”从“智能对象”选项板中选取，在画面中，所用的“静态文本”从“标准对象”选项板中选取，静态文本用于说明画面切换后画面窗口中所显示的画面的名称。2实现步骤1）打开“图形编辑器”。2）通过“文件”菜单中的“新建”菜单条目，创建一个新的画面，并通过“文件”菜单中的“另存为”菜单条目，将其以名称pictu_5_kzz_00.pdl进行保存。将鼠标指向新建画面，单击鼠标右键，在弹出的菜单中选择“属性”菜单条目，打开“对象属性”对话框（见图3-1）。如图3-1所示将“属性”标签下的“几何”部分中的“画面宽度”设置为270，“画面高度”设置为280。3）在pictu_5_kzz _00.pdl画面中，组态一个静态文本。鼠标点击该“静态文本”对象，单击鼠标右键，在弹出的菜单中选择“属性”菜单条目，打开“对象属性”对话框，如图3-2所示。将“属性”标签下的“字体”部分中的“粗体”设置为“是”，将“文本”的默认内容从静态列中删除，这样可以避免建立画面时输出不正确的文本。 图2 新建画面对象属性对话框 与静态文本对象属性对话框因“静态文本”中显示的是“画面窗口”中所显示的画面的名称，随着画面的切换，其所显示的名称也将随着改变。欲达到此目的，可在“静态文本”中使用C动作，该C动作把当前画面名称作为返回值返回。作用于C动作的触发器，使用默认周期1小时（低系统负载，不需任何修改）。在本例中，建立C动作的过程如图3-2所示，选取“字体”条目下的“文本”属性，指向该属性的“动态”列，单击鼠标右键，在弹出的菜单中选择“C动作”菜单条目，然后在弹出的界面中输入、编译C动作程序段。静态文本的C动作程序段如下：# includeapdefap,hchar*_nain(char* lpszpictureName, char* lpszobjectName,char* lpszProper