WinCC过程控制监控系统设计

1、精品文档第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WinCO件的过程控制监控系统设计设计指标：1）下位机设备（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

2、位高度检 测值）、OP （阀开度）、P （比伊J）、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。-1-欢迎下载精品文档第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CP”目比，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。主要特性如 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/O点，最大可扩 展至248路数字量I/O点或35路模拟量I

3、/O点?13K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PID控制器? 2个RS485通讯/编程接口，具有PPI通信协议、MPI通讯协 议和自由方式通讯能力? I/O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420mAJ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EM232-2-欢迎下载2.2SF精品文档系统框图及下位机硬件连接系统框图如2-2-1所示：心调节手件“执行器被物搀j L FV1变送器卜图2-2-1系统框图下位机硬件连接如2-2-2所示：电动调节阀图2-2-

4、2下位机硬件连接图-3-欢迎下载精品文档第3章WinCC组态设计3.1 变量设计变量名称地址数据类型PVW0INTRWIVW1INTRWDVW2INTRW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。OPCt立变量如图3-1所示：FM&ST -ST-20(J FC icces5丁洋旧舞工睚）曲状有型 nr器肋妙niig|x电息X 01因魂啊» , 立址.与耳h-fl-0SI-卓Mu嫡,FfllliTitfYM1 iVKHBlVIITITKt则nr班当他网nrr0指亩is避nr弥图3

5、-1OPC变量表3.2 OPC与 WinCC的连接1、测试成功后，打开WinCCt件，在WINC0添加OPCW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.chn2、对OPC1动程序右键，选择“系统参数”，在 OPCS目管 理中器的LOCAL，选择“S7-200.OPCSevef' ；点击"下一步”，-4-欢迎下载精品文档就可以在以下目录中看到在 PCAccess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OP0区动器的目录

6、下看到导入的条目。WinCC变量如图3-1所示:图3-1变量图3.3 组态画面设计1、在WinC酸源管理器中，选中“图形编辑器”，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 “ NewPdl0.Pdl” 。2、点击工具栏上的图标，弹出如图所示图库窗口I H> P 七4 Wh il ' 9>i j-|i f h mwh i h i fdr工1小111厂-H-!-r 1r-t_l-n-l-!Y r-L- 7>C 5A格耳 >A3r|UV 营 心3*鼻VjB 曲承M拴事明i 154 用，*.<忖M地号 审卜：用F听 IfrFM 口

7、 富，吟； 能柚成 用事科MM 佬意加潸 1»t*ft -辛 *.0唐 hftlBEs3k 1M机 itMKra斯）非可上配"硼摹鼻“的悔受颈b融I物联*5僵口!事I回阳厘暇江-5-欢迎下载精品文档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

8、间的转换。启动画面如3-2-1所示：图3-2-1启动界面-6-欢迎下载精品文档液位控制组态画面如3-2-2所示:图3-2-2液位控制组态界面参数整定界面如3-2-3所示:图3-2-3参数整定界面-7-欢迎下载精品文档趋势图如3-2-4所示:图3-2-4趋势图报警界面如图3-2-5所示：图3-2-5报警界面-8-欢迎下载精品文档结论在工业过程监控系统中采用 WinCC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

9、数据，发出控制命令并监控系统运行是否 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：功能完备、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 WinCC其 原因之一是因为 WinCCg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，Win

10、CC本身提供S7-200PLC的驱动软件,因此使 PLC与上位计算机的联接可以变 得非常容易。-9-欢迎下载精品文档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

11、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。止匕外，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。-10欢迎下载精品文档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 老师们给我们的帮助。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。 而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探 索的艰难和成功时的喜悦。虽然这个设计做的也不太好，但是在 设计过程中所学到的东西是这次毕