WinCC过程控制监控系统设计

1、第1章绪论1.1 设计要求1.1.1 设计题目和设计指标题目：基于Wince软件的过程控制监控系统设计设计指标：1）下位机设笛（S7-200）2）上位机组态软件（趋势图、报警界面、参数设 定）1.1.2 设计功能1 .利用西门子S7-200可编程控制器实现液位PID控制系统, 通过调节电动调节阀的开度，改变水箱的进水流量，从而使水箱 内的液位维持于恒定值。2 .在上位机编制工艺画面，能够显示系统的实时状态、通过 对现场数据的采集处理,以动画显示、报警处理、流程控制、实时 曲线、历史曲线和报表输出等多种方式,向用户提供检验液位PLC 控制系统的动态运行情况，显示SP （设定值）、PV （液位高度

2、 检测值）、OP （阀开度）、P （比例）、I （积分时间）、D （微 分时间），并且在画面上能够实现手自动切换、历史数据查询、 报表、报警信息、历史曲线等功能。第2章下位机设计2. 1 PLC选型1、CPU选择的型号是西门子的CPU-226,它是200系列中 一款高档次的CPU,其主要应用于具有较高要求的控制系统中。 和其它型号的CPU相比，其具有更多的I/O点，更强的模块扩 展能力，更快的运行速度和更强的内部集成的特殊功能。主耍特 性如下：> 可携带7个模块>集成24个输入、16个输入共40个数字量I/。点，最大可扩 展至248路数字量I/。点或35路模拟量I/。点> 1

3、3K字节的程序和数据存储空间> 6个独立的30KHz的高速计数器，2路独立的20KHz高速脉 冲输出，并具有P】D控制器> 2个RS485通讯/编程接口，具有PP1通信协议、MP1通讯协议和自由方式通讯能力> I/。端子排可很容易的整体拆卸2、模拟输入模块采用EM 231,其输入信号是420mA信号, 本实验即要求输入量为该数，满足要求，因此选用该型号。3、模拟量输出模块采用EM232O2.2系统框图及下位机硬件连接系统框图如2-2-1所示：节器 件产行器 （被控对冢 ,> FV变送器图2-2-1系统框图下位机硬件连接如2-2-2所示:电动调节阀1囱2-2-2下位机硬件

4、连接囱第3章WinCC组态设计3.1 变量设计变量名称地址数据类型存取PVWOINTRW1W1INTRWDVW2INTRW当前值VW5INTRW给定值VW6INTR1、打开PC Access SP2软件,建立PLC连接。2、设计所需变量，并连接PLC进行通讯测试。（）PC建立变量如图3-1所示:液便S7 - S7-200 PC Access贻如罐机图电）状态2:具福助心）B-)ffiiisT瀚，|碗|数影缠|存取|西J Hieg容 rinCOfll) d懦IKKVAivurwrwBpM皿w圆当前值M5mr君玲定值怵皿N囱3-1OPC变曷表3.2 QPC与WinCC的连接1、测试成功后，打开Wi

5、nCC软件，在W1NCC中添加OPC驱动，对变量管理右键，选择“添加新的驱动程序”，在驱动程序选中对话框中选择OPC.chno2、对OPC驱动程序右键,选择“系统参数”，在OPC条目 管理中器的LOCAL中，选择“S7-2（）O.OPCScvcr” ；点击“下 一步”，就可以在以下目录中看到在PC Ac3ss中的项目变量。选中条目，单击“添加条目”，此时系统会提示建立一个连接,点击“是”。输入新的连接名称，点击“确定”，在添加变量窗 口中，点击“完成”，此时可以在SPC驱动器的目录下看到导入 的条目。WinCC变量如图3-1所示:- C:Docueats ud Sdti%skll5腹面燧超热*

6、由例.IC 328文性殿®胭I1Q）糊®6区>%些e违I/we e船的理I上一次融? g计且亚 物超翳陪16蝮蕾将L6枝他cr4mllwHI.R 二 2 飞crdm加近.i。二22收叨2科20国地2下午. .:三平敲1Script11较.侦七1京帆E|(ucfrEiraiwtffl：i 烧优Ogr%1 4.翻琏JPm L6战m L6战 mis®飞crdm加近二2飞crcTm加近滑前苴：2瓜山H£.翁超1 220身加2下午. .20身加2下午. .2。1"加2下午图3-1变量图3.3组态画面设计1、在WinCC资源管理器中，选中“图形编辑器

7、”，单击鼠标右键，在弹出的菜单中，选择“新建画面”项。窗口右侧增加 了一个文件 “NcwPdlO.Pdl”。2、点击工具栏上的智图标,弹出如图所不图库窗口。3、在窗口中，选中需要的图形，单击鼠标左键不放，将其拖到画面组态窗口中。用同样的方法添加管道、水箱、阀及传感器 等。4、选中组态对话框中输入输出域，在弹出的组态对话框中, 进行变量的关联即可。5、其他变量的关联依次类推即可，完成变量关联以后，整个 界面组态及系统监控就完成了。6、点击右侧工具栏的“控件”，插入趋势图，并将趋势图与 监控变量“当前值”。7、建立切换到各个画面的按钮，实现画面间的转换。启动画面如3-2-1所示:水箱液位过程监控系

8、统画面班级 0991311班姓名崔静涛周柯彤林彬彬图3-2-1启动界面液位控制组态画面如3-2-2所示:囱3-2-2液位控制组态界面参数整定界面如3-2-3所示:囱12-3参数整定界面趋势图如3-2-4所示:图3-2-4趋势图报警界面如图3-2-5所示：报警界面役*列效龙肥多卷的连族，图3-2-5报警界面结论在工业过程监控系统中采用Wince监控组态软件，根据实际 需要设置监控对象，通过监控界面直观动态显示，控制过程清晰 明确，准确把握系统当前的各种运行状况，可以简化操作，大大 提高系统监控能力。工业控制组态软件是可以从可编程控制器、各种数据采集卡 等现场设备中实时采集数据，发出控制命令并监控

9、系统运行是否 正常的一种软件包，组态软件能充分利用Windows强大的图形编 辑功能，以动画方式显示监控设备的运行状态，方便地构成监控 画面和实现控制功能，并可以生成报表、历史数据库等，为工业 监控软件开发提供了便利的软件开发平台，从整体上提高了工控 软件的质量。其设计思想应遵循以下原则:功能完得、方便直观、 降低成本。我们实验室的PLC控制网络监控组态软件采用了用nCC,其 原因之一是因为WinCC是目前所有组态软件中功能比较强大的 一种，二是考虑到下位机选用的是S7-200PLC及其编程工具 STEP7,与WinCC同为德国SIEMENS公司的产品，WinCC本身提供S7-200PLC的驱

10、动软件，因此使PLC与上位计算机的联接可以变得非常容易。心得体会经过两周的奋战我的课程设计终于完成了。课程设计不仅是 对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。 通过这次课程设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺。自己要 学习的东西还太多，以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西 都懂，有点眼高手低。通过这次课程设计，我才明白学习是一个 长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努 力提高自己知识和综合素质。在这次设计中也使我们的同学关系更进一步了，同学之间互 相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法对我们 更好的理解知识，所以在这里非常感谢帮助我的同学。我的心

11、得也就这么多了，总之，不管学会的还是学不会的的 确觉得困难比较多，真是万事开头难，不知道如何入手。最后终 于做完了有种如释重负的感觉。此外，还得出一个结论：知识必 须通过应用才能实现其价值！有些东西以为学会了，但真正到用 的时候才发现是两回事，所以我认为只有到真正会用的时候才是 真的学会了。致谢在此要感谢我们的指导老师王老师对我们悉心的指导，感谢 老师们给我们的都助。在设计过程中，我通过查阅大量有关资料, 与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，使自己学到了不 少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。在整个设计中我 懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工 作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。 而且大