PROFIBUS基础与组网应用-项目七 WINCC项目

目录Contents1任务7.1认识WINCC2任务7.2WinCC通信与运行3任务7.3WINCC应用实例任务7.1认识WINCC7.1.1认识项目管理器7.1.2认识WINCC变量管理7.1.3认识图形管理器01任务引入WinCC运行于个人计算机环境，可以与多种自动化设备及控制软件集成，具有丰富的设置项目、可视窗口和菜单选项，使用方式灵活，功能齐全。WinCC为操作者提供了图文并茂、形象直观的操作环境，不仅缩短了软件设计周期，而且提高了工作效率。利用WinCC，可以实现对工业自动化系统进行监视、控制、管理和集成等一系列的功能，在自动化系统中发挥着巨大的作用。020304任务目标01认识WinCC，了解WinCC的定义、组成和特点。掌握项目管理器的基本操作。掌握WinCC变量的添加方法。掌握图形管理器的基本操作。任务准备WinCC的定义1996年，西门子公司推出了HMI/SCADA软件——视窗控制中心SIMATICWinCC，它是西门子在自动化领域中的先进技术与Microsoft相结合的产物，性能全面，技术先进，系统开放。WinCC具有用户友好的界面，可以进行组态、编程和数据管理，可形成所需的操作画面、监视画面、控制画面、报警画面、实时趋势曲线、历史趋势曲线和打印报表等。WinCCExplorer类似Windows中的资源管理器，它组成了控制系统所有必要的数据，以树形目录的形式分层排列储蓄。WinCC分为基本系统、WinCC选件和WinCC附件。WinCC基本系统包含以下部件：任务准备WinCC的组成（1）变量管理

变量管理器管理着WinCC中所有使用的外部变量、内部变量和通讯驱动程序等。内部变量：WinCC中与外部控制器没有过程连接的变量叫做内部变量，内部变量可以无限制使用。外部变量：与外部控制器有过程连接的变量叫做过程变量，也称为外部变量。任务准备WinCC的组成（2）图形编辑器

图像编辑器用于设计各种图形画面。（3）报警记录

报警记录用于采集和归档报警消息。（4）变量记录

变量记录用于处理测量值的采集和归档。（5）报表编辑器

报表编辑器提供许多标准的报表，也可自行设计各种格式的报表，可以按照设定的时间进行打印工作。任务准备WinCC的组成（6）全局脚本

全局脚本是根据项目的需要编写脚本代码。（7）文本库

文本库可编辑不同语言版本下的文本消息。（8）交叉引用

交叉引用用于检索画面、函数、归档和消息中所使用的变量、函数、对象、控件等。任务准备WinCC的组成（1）简单易学

WinCC软件的使用不需要掌握很多的编程技术，根据工程实际情况，利用其提供的底层设备PLC、变频器、智能仪表、智能模块、板卡等的I/O驱动，开放式的数据库和界面制作工具，就能完成一个具有网络功能和多媒体功能的复杂工程，该工程可包含动画效果、实时数据处理、历史数据和曲线等。任务准备WinCC的特点（2）功能强大

WinCC拥有丰富的编辑和作图工具，提供了众多的工业设备图符、仪表图符，趋势图、数据分析图和历史曲线图等。WinCC具有强大的通信功能和良好的开放性，组态软件向上可与管理网络互联，向下可以与数据采集硬件通信，。WinCC具有友好的图形化用户界面，包括Windows风格的窗口、菜单、按钮、信息区、工具栏、滚动条等。WinCC的画面丰富多彩，为设备的正常运行、操作人员的集中监控提供了极大的方便。任务准备WinCC的特点（3）实时多任务

在WinCC开发的项目中，数据采集与输出、数据处理与算法实现、图形显示及人机对话、实时数据的存储、检索管理、实时通信等多个任务可以在同一台计算机上同时进行。（4）扩展性好

当硬件设备、系统结构等现场条件或用户需求发生改变时，WinCC可以方便地完成软件的更新和升级。任务准备WinCC的特点WinCC项目类型分为三种：单用户项目、多用户项目和客户机项目。用户根据实际需求，在创建项目时选择不同的项目类型，创建项目后可在“项目属性”中更改项目类型。任务准备WinCC的项目类型（1）单用户项目：如果只需要使用一台计算机运行WinCC项目，可创建单用户项目。运行WinCC项目的计算机将用作进行数据处理的服务器和操作员输入站，对下层PLC或其他设备进行监控，其它计算机不能访问该项目。任务准备WinCC的项目类型（2）多用户项目：如果需要使用多台计算机协调运行WinCC项目，可创建多用户项目。多用户项目可以组态一个或多个服务器和客户机。任务准备WinCC的项目类型（3）客户机项目：如果创建多用户项目，则随后需要创建对服务器进行访问的客户机，并在客户机上创建一个客户机程序。任务准备WinCC的项目类型一、启动项目管理器启动WinCC有三种方法：方法一：选择“开始”-“程序”-“SiemensAotomation”-“SIMATICWinCCExplorer”，即可启动WinCC项目管理器。任务实施7.1.1认识项目管理器方法二：双击安装桌面上的WinCC快捷方式图标。方法三：在复制的WinCC项目文件中，或以前创建的WinCC项目文件夹中，双击图标即可启动此WinCC项目。任务实施7.1.1认识项目管理器WinCCExplorer是WinCC的项目管理器，以项目的形式管理控制系统所有必要的数据，项目通过树形目录的形式分层排列存储。项目是WinCC中用户界面组态的基础，在项目中创建、编辑、操作和观察组态过程的所有对象。项目管理器界面主要包括菜单栏、工具栏、状态栏、浏览窗口和数据窗口。任务实施7.1.1认识项目管理器任务实施7.1.1认识项目管理器菜单栏包括文件、视图和帮助。文件包含新建、打开、最近使用的文件和退出；视图包含工具栏、状态栏、激活和背景；帮助包含目录和索引、这是什么和关于控制中心。工具栏包含快捷键，从左往右依次为新建、打开；取消激活、激活；剪切、复制、粘贴；平铺、大图标、小图标、列表、详细资料、属性、帮助任务实施7.1.1认识项目管理器工具栏包含快捷键，从左往右依次为新建、打开；取消激活、激活；剪切、复制、粘贴；平铺、大图标、小图标、列表、详细资料、属性、帮助。任务实施7.1.1认识项目管理器任务实施7.1.1认识项目管理器二、创建项目

在创建WinCC项目前，根据项目任务需求，构思并规划项目结构与流程。首先，根据项目任务需求，确定项目类型，分为单用户项目、多用户项目和客户机项目。对于多用户项目，需要确定客户机数量；对于客户机项目需要绘制网络图，确定服务器、客户机数量以及关系。任务实施7.1.1认识项目管理器（1）选择项目类型

在WinCC项目管理器的工具栏中选择“文件”——“新建”，或者之间单击菜单栏的图标，弹出项目类型选择对话框。根据项目任务的实际情况，选择单用户项目、多用户项目或客户机项目。任务实施7.1.1认识项目管理器（2）选择路径

选择项目类型后会自动弹出“创建新项目”对话框。在对话框中首先选择保存新建项目的驱动器名称如D盘，在此驱动器下选择需要保存项目的文件夹或在此驱动器下新建子文件夹，再为新建项目命名，如图所示。选择“创建”按钮后，弹出新建项目的项目管理器。在项目名称中输入项目的名称，在项目路径中选择项目保存的位置。任务实施7.1.1认识项目管理器（3）创建一个新的多用户WinCC项目

创建一个项目名为“Demo2”的“多用户项目”。服务器名称：“DESKTOP-8FSF03G”，

路径：D:\Siemens\WinCCProjects\Demo2\Demo2.mcp。

创建此项目的步骤如下：1）选择“新建”，弹出“项目类型”选择对话框，选择“多用户项目”。任务实施7.1.1认识项目管理器2）对新建项目命名并选择保存项目路径。

选择“项目类型”后会弹出“创建新项目”对话框，“项目路径”选择“D：\Siemens\WinCCProjects”，“项目名称”中输入“Demo2”，“新建子文件夹”命名为“Demo2”。

单击“创建”按钮后，弹出新建项目“Demo2”的项目管理器。任务实施7.1.1认识项目管理器3）单击项目管理器下的“计算机”，在项目管理器的右侧自动显示创建此项目的服务器的计算机名称及类型。任务实施7.1.1认识项目管理器4）“多用户项目”添加客户机

创建了多用户项目“Demo2”后，要添加访问服务器的客户机CLIENT1。为多用户项目添加客户机的步骤如下：

①为多用户项目“Demo2”添加客户机。在项目管理器的“计算机”中单击鼠标右键，添加计算机名称为CLIENT1，该计算机名称应与所要连接的远程客户机的计算机名称一致。任务实施7.1.1认识项目管理器②添加需要远程连接的客户机后，只要鼠标单击在项目管理器下“计算机”，在项目管理器的右侧会自动列出所创建的项目的服务器、客户机的计算机名称及类型。任务实施7.1.1认识项目管理器三、打开项目（1）文件>打开

在WinCC项目管理器中，使用“文件”菜单中的“打开”命令可打开项目。在“打开”窗口中，选择项目文件夹，并打开项目文件<项目>.MCP。任务实施7.1.1认识项目管理器三、打开项目（2）文件>最近的文件

在“文件”菜单中，使用“最近的文件”菜单命令打开以前所打开的文件之一。最多可显示八个项目。（3）“打开”按钮

使用工具栏中的按钮打开项目。（4）使用自动启动打开项目

可在启动计算机时使用自动启动打开指定项目。为此，可使用WinCC的“自动启动组态”工具。任务实施7.1.1认识项目管理器四、设置项目属性

在项目管理器中选择浏览窗口，右键单击项目名称“Demo2”，选择“属性”，弹出“项目属性”对话框。任务实施7.1.1认识项目管理器1）常规

在项目的“常规属性”中，显示项目的类型，此处可以更改项目的类型，更改后，需要关闭项目后再打开项目。“常规”属性中，还显示创建者，创建日期、修改者、上次更改（时间）、版本、指南和注释。任务实施7.1.1认识项目管理器2）更新周期

可以查看WinCC项目的画面窗口及画面对象的可设置的更新周期，并且可以自定义5个范围在250ms-1h的项目更新周期。任务实施7.1.1认识项目管理器3）快捷键

可定义WinCC用户登录、注销、硬拷贝和运行系统对话框的快捷键如图所示。在动作列表里选择需要分配快捷键的动作，鼠标单击在“以前分配给”方框里，按下键盘的功能键同时鼠标单击分配。任务实施7.1.1认识项目管理器

在“快捷键”选项中，为多用户项目分配“登录”热键，“注销”热键，如图所示。即在组态一个多用户项目时，如果有操作不是所有用户可用，只为某些用户使用，应为不同的用户在“用户管理”分配访问权限。用户在运行状态可通过“登录”热键，输入“登录名”和“登录密码”获得已组态的访问的权限。得到访问权限后，如果用户离开或希望推出访问权限时，使用“注销”热键保护操作的安全权限。任务实施7.1.1认识项目管理器4）选项

对于“选项”和“操作模式”两个选项，采用其默认选项，即“选项”中的“运行期间帮助可用”和“操作模式”中的“标准（兼容模式）”。任务实施7.1.1认识项目管理器5）操作模式

操作模式包含标准（兼容模式）和服务两种，这里默认勾选标准。任务实施7.1.1认识项目管理器6）用户界面和设计

在“用户界面设计”选项中，为“中央调色板”集中设计10个项目画面中将用到的“调色板”。在画面设计中编辑对象颜色属性时，单击“调色板”即出现在“中央调色板”已集中设计的20个项目“调色板”。任务实施7.1.1认识项目管理器一、内部变量

WinCC项目中的变量分为外部变量和内部变量两大类。不管是内部变量还是外部变量，都需要指定变量的数据类型。任务实施7.1.2认识WINCC变量管理

在“变量管理”中右键单击“打开”（或左键双击打开），显示“变量管理”窗口。任务实施7.1.2认识WINCC变量管理

右键单击在“变量管理”中“内部变量”项，选择“新建组”，生成“NewGroup_1”变量组，可以对变量名进行修改。任务实施7.1.2认识WINCC变量管理

选择变量组，在“变量组”窗口中对新建变量，创建一个二进制变量“temp1”。任务实施7.1.2认识WINCC变量管理

选中变量“temp1”，单击右侧“属性”，出现变量的属性窗口，包含变量的选择、常规、分配、线性标定、限制值、使用替换值、选项、各种、结构变量元素。任务实施7.1.2认识WINCC变量管理二、外部变量

右键单击“导航区域”中“变量管理”项，选择添加新的驱动程序，选择“SIMATICS7-1200,S7-1500Channel”，添加后的变量管理目录如图4-29所示。单击所显示的驱动程序前的“+”，将显示当前驱动程序所有可用的通道单元。通道单元可用于建立与多个自动化系统的逻辑连接。逻辑连接表示与单个已定义的自动化系统通信的接口。任务实施7.1.2认识WINCC变量管理任务实施7.1.2认识WINCC变量管理

以OMS+通信方式为例介绍外部变量的建立。选中图中的“OMS+”项，右键单击选择“新建连接”，输入新变量的名称，这里默认为“NewConnection_1”。任务实施7.1.2认识WINCC变量管理

在“NewConnection_1”中添加“Start”、“Stop”、“Light”三个二进制变量。任务实施7.1.2认识WINCC变量管理一、新建画面

在项目管理器中右键单击“图形编辑器”目录，选择“新建画面”，在显示区建立了一个名称为“NewPdl0.Pdl”的画面文件，右键单击该文件可以修改其名称。双击该画面文件，即启动图形编辑器（双击打开新建的画面）。任务实施7.1.3认识图形管理器二、添加按钮对象

在“标准”中单击“窗口对象”中的“按钮”，在需要放置的位置单击鼠标左键，出现“按钮组态”窗口，在“文本”选项中更改对象名称为启动。任务实施7.1.3认识图形管理器

成功创建一个“按钮”对象后，可以拖拉目标框边角的小黑点改变对象大小。

双击“按钮”对象，打开“对象属性”对话框。“对象属性”中包含属性和事件。属性：包含几何、颜色、样式、字体、闪烁、其他、填充、画面、效果；事件：包含鼠标、键盘、焦点、其他、属性主题。任务实施7.1.3认识图形管理器

在“对象属性”对话框中选择“属性”，单击“几何”，可以修改对象的位置X，位置Y，宽度、高度，将宽度从50修改为100。任务实施7.1.3认识图形管理器

在“对象属性”对话框中选择“属性”，单击“字体”，可以修改对象的文本、字体、字体大小、粗体、斜体、下划线、文本方向、X对齐、Y对齐，将字体从12修改为24，并将粗体从否修改为是。任务实施7.1.3认识图形管理器

在“对象属性”对话框中选择“事件”，单击“鼠标”，包含单击鼠标、按左键、释放左键、按右键、释放右键5个事件类型。单击“按左键”，在窗口空白处右键单击，在出现的菜单中选择“直接连接”，出现“直接连接”对话框。任务实施7.1.3认识图形管理器

在“直接连接”对话框中，进行对象与变量的连接。在“目标”中，选择“变量”，单击右侧文件夹，连接对应的二进制变量“Start”；在“来源”中，选择“常数”，填入值“1”。任务实施7.1.3认识图形管理器

单击“释放左键”，在窗口空白处右键单击，在出现的菜单中选择“直接连接”，出现“直接连接”对话框。在“直接连接”对话框中，进行对象与变量的连接。在“目标”中，选择“变量”，单击右侧文件夹，连接对应的二进制变量“Start”，在“来源”中，选择“常数”，填入值“0”。任务实施7.1.3认识图形管理器

“停止”按钮对象的添加方式与启动按钮一致，只需要将连接的变量更改为“Stop”。任务实施7.1.3认识图形管理器三、添加灯对象

在“标准”中单击“标准对象”中的“圆”，在需要放置的位置单击鼠标左键，单击“圆”对象，出现“对象属性”对话框，选择“属性”，对象名称修改为“灯”。任务实施7.1.3认识图形管理器

在“对象属性”对话框中选择“属性”，单击“颜色”，包含边框颜色、边框背景颜色、背景颜色、填充图案颜色4种属性类型。单击“背景颜色”，在窗口空白处右键单击，在出现的菜单中选择“动态对话框…”，出现“值域”对话框。任务实施7.1.3认识图形管理器

在“值域”对话框中，单击“表达式/公式”右侧“…”，在出现的菜单中选择“变量”，出现“变量”连接对话框。在对话框中，选择“Light”变量，点击“确定”。任务实施7.1.3认识图形管理器

在“表达式/公式”方框中出现添加的变量名称。将在“值域”对话框中的“数据类型”修改为“布尔量(B)”，在“表达式/公式的结果”中，“有效范围”项包含“是/真”和“否/假”两种情况，右键单击“是/真”的背景颜色，在出现的“颜色选择”窗口中选择相应的颜色，这里选择绿色，点击“确定”。利用同样的方法，修改“否/假”的背景颜色。任务实施7.1.3认识图形管理器任务实施7.1.3认识图形管理器

在“对象属性”对话框中，选择“属性”，单击“效果”，出现全局阴影、全局颜色方案、对象透明三个属性。需要更改“灯”对象显示的颜色，需要将“全局颜色方案”中静态的值由是修改为否。然后，单击“颜色”，将“背景颜色”修改为“否/假”的所对应的颜色。任务实施7.1.3认识图形管理器

在“表达式/公式”方框中出现添加的变量名称。将在“值域”对话框中的“数据类型”修改为“布尔量(B)”，在“表达式/公式的结果”中，“有效范围”项包含“是/真”和“否/假”两种情况，右键单击“是/真”的背景颜色，在出现的“颜色选择”窗口中选择相应的颜色，这里选择绿色，点击“确定”。利用同样的方法，修改“否/假”的背景颜色。任务实施7.1.3认识图形管理器

在“表达式/公式”方框中出现添加的变量名称。将在“值域”对话框中的“数据类型”修改为“布尔量(B)”，在“表达式/公式的结果”中，“有效范围”项包含“是/真”和“否/假”两种情况，右键单击“是/真”的背景颜色，在出现的“颜色选择”窗口中选择相应的颜色，这里选择绿色，点击“确定”。利用同样的方法，修改“否/假”的背景颜色。任务实施7.1.3认识图形管理器

在“表达式/公式”方框中出现添加的变量名称。将在“值域”对话框中的“数据类型”修改为“布尔量(B)”，在“表达式/公式的结果”中，“有效范围”项包含“是/真”和“否/假”两种情况，右键单击“是/真”的背景颜色，在出现的“颜色选择”窗口中选择相应的颜色，这里选择绿色，点击“确定”。利用同样的方法，修改“否/假”的背景颜色。任务实施7.1.3认识图形管理器任务7.2WINCC通信与运行7.2.1PLC程序设计7.2.2WINCC通信7.2.3WINCC运行监控02在博途软件中，创建PLC项目，添加CPU，在main函数中编写梯形图程序，实现“起保停”功能。功能描述：按下启动按钮时，灯亮；按下停止，灯灭。任务实施7.2.1PLC程序设计PLC程序编写完成后，将PLC于WinCC连接，实现WinCC项目的控制。PLC的IP地址为192.168.0.1，将PLC与WinCC进行通信。在“变量管理”窗口中，选择“变量管理”-“SIMATICS7-1200，S7-1500Channel”-“OSM+”-“NewConnection_1”,右键单击出现菜单窗口，选择“连接参数”，出现“连接”对话框。输入控制器的IP地址、访问点、产品系列等，根据相应的配置输入正确的参数。任务实施7.2.2WINCC通信任务实施7.2.2WINCC通信连接成功后，“变量管理”中的“SIMATICS7-1200,S7-1500Channel”中的“NewConnection_1”显示连接成功。任务实施7.2.2WINCC通信在“NewConnection_1”中添加“Start”、“Stop”、“Light”三个二进制变量。并将三个变量的地址分别定为M2.0、M2.1、M3.0。WinCC中外部变量的地址应与PLC程序中对应数据的地址相同。任务实施7.2.2WINCC通信一、运行PLC程序在博途软件中，编译程序，无误后将程序下载到PLC中。下载完成后，将PLC转至在线，启动CPU，并打开监视。任务实施7.2.3WINCC运行监控二、运行WINCC

在WinCC的图形编辑器中，单击“运行系统”，出现“WinCC运行系统”窗口。任务实施7.2.3WINCC运行监控点击“启动”按钮，“灯”亮，并保持。任务实施7.2.3WINCC运行监控点击“停止”按钮，“灯”灭。任务7.3WINCC应用实例7.3.1实例1：添加多个对象并对齐7.3.2实例2：更改静态属性值（按照要求添加标题）7.3.3实例3：组态“对话框”（滚动条和文本列表）7.3.4实例4：组态“动态向导”（添加功能按钮）03【要求】在图层0中添加标准对象矩形，在图层1中添加标准对象圆，并将圆和矩形居中对齐。任务实施7.3.1实例1：添加多个对象并对齐【示例】在“标准”对话框中选择“标准对象”→“矩形”对象，并拖动到画面编辑区后释放，即可在画面上绘制一个矩形图案，可以用鼠标拖动其到理想的位置。在图像编辑器中画面由32个可放置对象的图层组成，对象总是添加到激活的图层中，可以通过修改对象的“图层”属性将其放置于其他图层。打开画面时，32个图层全部显示。数字符号是蓝色时表示按下状态，画面显示，在右侧的下拉列表中显示激活的图像，当前激活的图层为0层。任务实施7.3.1实例1：添加多个对象并对齐利用同样的方法绘制“圆”对象，设置圆对象的图层为1。在图像编辑器中单击数字符号“1”，蓝色变为白色，此时图层1被隐藏，则当前的画面中只显示矩形对象。将圆对象和矩形对象对齐，按住鼠标左键拖动选中两个对象，或者按住Shift键，然后分别单击两个对象后，单击对齐工具栏的水平居中图标，使两个对象中间对齐。任务实施7.3.1实例1：添加多个对象并对齐任务实施7.3.1实例1：添加多个对象并对齐【要求】添加标题，并按照要求美化。标题样式要求如下：位置坐标为（450,20），边框大小（250，40）；背景颜色为白色，边框颜色为浅蓝色，字体颜色为调色板8号蓝色；边框粗细线宽为3；字体大小为24，粗体，并居中。注意：在“对象属性”对话框中将“效果”→“全局颜色方案”设置为“否”。任务实施7.3.2实例2：更改静态属性值（按照要求添加标题）【示例】选择标准对象中的静态文本，在“对象属性”对话框中修改静态文本的属性。在“对象属性”对话框中选择“几何”选项，可以通过修改“位置Ｘ”和“位置Ｙ”更改对象所在位置。通过修改“宽度”和“高度”可以更改对象的大小。任务实施7.3.2实例2：更改静态属性值（按照要求添加标题）在“对象属性”对话框中选择“颜色”选项，可以修改对象的“边框颜色”“边框背景颜色”“背景颜色”“填充图案颜色”和“字体颜色”。任务实施7.3.2实例2：更改静态属性值（按照要求添加标题）在“对象属性”对话框中选择“样式”选项，可以修改静态文本的“线宽”“线型”“填充图案”和“绘制内部边框”，这里将“线宽”修改为“３”。任务实施7.3.2实例2：更改静态属性值（按照要求添加标题）用同样的方法，可以修改静态文本的“字体”属性。任务实施7.3.2实例2：更改静态属性值（按照要求添加标题）【要求】（１）添加一个滚动条，并实时显示当前数值，滚动条作为输入。数值可输入，并与滚动条联动，滚动条作为输出，限值在０～１００范围内。任务实施7.3.3实例３：组态对话框（滚动条和文本列表）【示例】在画面上组态一个滚动条，从“标准”对话框中的“窗口对象”中拖动“滚动条”对象到画面编辑区时，自动出现组态对话框，在组态对话框中输入期望连接的变量、