《人機界面組態與應用技術》從實用、易學的角度出發,介紹了人機界面與組態應用技術,以西門子公司的人機界面產品為例,全面介紹了其組態軟件WinCC flexible的特點、基本組成和安裝、界面操作和設計環境等內容,著重介紹了組態與模擬調試的方法,包括對變量、畫面對象、報警與用戶管理、數據記錄、趨勢視圖、配方、報表、運行腳本的組態方法!度藱C界面組態與應用技術》圖文并茂,使用大量豐富的實例,將WinCC flexible的各項功能結合起來,使讀者能快速掌握!度藱C界面組態與應用技術》從最基本的概念和操作開始,十分詳盡地講述了Wincc flexible組態的內容,每章最后均有練習題,便于讀者及時復習、熟練掌握所學內容。
《人機界面組態與應用技術》可作為大專院校機電類、機電一體化專業的教材,也可作為工程技術人員的培訓教材和參考用書。
近年來,人機界面在控制系統中起著越來越重要的作用。用戶可以通過人機界面隨時了解、觀察并掌握整個控制系統的工作狀態,必要時還可以通過人機界面向控制系統發出故障報警,進行人工干預。因此,人機界面可以被看成用戶與硬件、控制軟件的交叉部分。用戶可以通過人機界面與控制系統進行信息交換,向控制系統輸入數據、信息和控制命令,而控制系統又可以通過人機界面回送控制系統的數據與有關信息給用戶。
西門子的人機界面產品能滿足不同用戶的個性化需求,可以監控整個生產過程,保證機器設置和工廠時刻處于優化的高效運行狀態。西門子公司的組態軟件WinCC flexible操作簡單,組態效率高,功能強大。WinCC flexible智能化工具可簡化項目的創建,用于對畫面層級和動作路徑進行圖形化組態,并可組態大批量數據。通過其操作界面可以快速訪問}tMlI對象,同時還可根據用戶要求對其進行調整,使用批量處理功能可同時完成多個對象的添加與編輯。
本書以西門子公司的人機界面產品為例,通過大量的實例,詳細地介紹了使用組態軟件WinCC flexible對人機界面進行組態和模擬調試的方法。本書在編寫過程中,力求語言簡潔、通俗易懂,圖文并茂。
前言
第1章 概述 1
1.1 人機界面概述 1
1.1.1 人機界面的基本概念 1
1.1.2 人機界面產品的分類與選型 2
1.2 西門子人機界面產品簡介 2
1.2.1 按鈕面板 3
1.2.2 微型面板 5
1.2.3 操作員面板 8
1.2.4 觸摸面板 12
1.2.5 多功能面板 14
1.2.6 移動面板 16
1.3 練習題 18
第2章 WinCC flexible簡介 19
2.1 WinCC flexible概述 19
2.1.1 WinCC flexible的特點 19
2.1.2 WinCC flexible的組件 20
2.2 WinCC flexible的安裝要求 21
2.2.1 系統最小需求 21
2.2.2 WinCC flexible的許可與授權 22
2.3 練習題 22
第3章 組態項目 23
3.1 Wincc flexible的啟動 23
3.2 創建項目 24
3.2.1 用項目向導創建項目 24
3.2.2 直接創建項目 29
3.3 WinCC flexible的界面與入門技巧 31
3.3.1 WinCC flexible的界面 31
3.3.2 WinCC flexible的入門技巧 34
3.4 創建畫面 37
3.4.1 畫面的基本概念 37
3.4.2 畫面的創建 39
3.5 組態變量 45
3.5.1 變量的基本概念 45
3.5.2 變量的組態 46
3.6 項目的模擬與運行 50
3.6.1 項目的離線模擬 50
3.6.2 項目的傳送 52
3.6.3 項目的運行 58
3.7 練習題 60
第4章 WinCC flexible畫面對象的組態 61
4.1 域 61
4.1.1 文本域 61
4.1.2 I/O域 62
4.1.3 日期時間域 65
4.1.4 圖形I/O域 66
4.1.5 符號I/O域 67
4.1.6 域的其他應用 70
4.2 按鈕 73
4.2.1 文本按鈕 73
4.2.2 圖形按鈕 75
4.2.3 按鈕的其他應用 77
4.3 開關 79
4.4 圖形對象的生成與組態 81
4.4.1 矢量對象 81
4.4.2 圖形視圖 83
4.4.3 棒圖 83
4.4.4 量表 86
4.4.5 滾動條 87
4.4.6 時鐘 88
4.5 面板 89
4.6 庫 98
4.7 其他組態技巧 100
4.8 練習題 103
第5章 報警與用戶管理 104
5.1 報警概述 104
5.1.1 報警的分類 104
5.1.2 報警的顯示 105
5.1.3 報警的狀態與確認 105
5.1.4 報警屬性的設置 106
5.2 組態報警 109
5.2.1 組態離散量報警 109
5.2.2 組態模擬量報警 112
5.3 報警的顯示及模擬運行 113
5.3.1 組態報警視圖 113
5.3.2 報警視圖的模擬運行 115
5.3.3 組態報警窗口 118
5.3.4 組態報警指示器 119
5.3.5 報警指示器的模擬運行 120
5.4 用戶管理 120
5.4.1 用戶管理的概念 120
5.4.2 用戶管理的結構 121
5.4.3 組態用戶管理 121
5.4.4 用戶管理的使用 126
5.4.5 用戶管理的模擬運行 130
5.5 練習題 132
第6章 歷史數據與趨勢視圖 133
6.1 歷史數據 133
6.1.1 數據記錄 133
6.1.2 報警記錄 136
6.2 趨勢視圖 138
6.2.1 趨勢視圖的組態 138
6.2.2 趨勢視圖的模擬運行 142
6.3 練習題 143
第7章 配方 144
7.1 配方概述 144
7.1.1 配方的概念 144
7.1.2 配方的結構 144
7.1.3 配方數據的存儲與傳送 145
7.2 組態配方 146
7.3 組態配方視圖 149
7.4 配方視圖的模擬運行 151
7.5 組態配方畫面 152
7.6 配方畫面的模擬運行 156
7.7 練習題 157
第8章 報表 158
8.1 報表系統概述 158
8.2 報表編輯器 158
8.3 組態配方報表 161
8.4 組態報警報表 163
8.5 項目報表 165
8.6 報表的輸出 165
8.7 練習題 167
第9章 腳本 168
9.1 腳本概述 168
9.2 腳本編輯器 168
9.3 腳本的組態與應用 172
9.3.1 腳本中變量的使用 172
9.3.2 函數腳本 174
9.3.3 子程序腳本 177
9.3.4 運行對象腳本 179
9.4 練習題 182
第10章 多語言項目 183
10.1 多語言項目概述 183
10.2 組態多語言項目 184
10.3 練習題 186
參考文獻 187
1.1.1人機界面的基本概念
近年來,人機界面在控制系統中起著越來越重要的作用。用戶可以通過人機界面隨時了解、觀察并掌握整個控制系統的工作狀態,必要時還可以通過人機界面向控制系統發出故障報警,進行人工干預。因此,人機界面可以被看成用戶與硬件、控制軟件的交叉部分。用戶可以通過人機界面與控制系統進行信息交換,向控制系統輸入數據、信息和控制命令,而控制系統又可以通過人機界面回送控制系統的數據與有關信息給用戶。
1.人機界面的定義
人機界面(Human-Machine Interface,HMI),又稱人機接口。人機界面可以連接可編程序控制器(PLC)、變頻器、直流調速器、溫控儀表、數采模塊等工業控制設備,利用顯示屏顯示,通過觸摸屏、按鍵、鼠標等輸入單元寫入參數或輸入操作命令,進而實現用戶與機器的信息交換。
2.人機界面的組成及工作原理
人機界面產品一般由HMI硬件設備和HMI操作軟件兩部分組成。HMI硬件設備包括處理器、顯示單元、輸入單元、通信接口、數據存儲單元等,其中處理器的性能決定了人機界面產品性能的高低,是人機界面的核心單元。根據人機界面的產品等級不同,可分別選用8位、16位、32位的處理器。HMI操作軟件一般分為兩部分,即運行于HMI硬件中的系統軟件與運行于PC硬件平臺、Windows操作系統下的組態軟件。
人機界面是人(操作員)與過程(機器/設備)之間的接口,可以連接的設備種類非常多,如各種PLC、PC卡、儀表、變頻器、數采模塊等。在這些設備中,可編程序控制器是工業控制過程的實際單元,人機界面連接的主要設備種類是PLC。首先,用戶根據監控任務的需要,在PC上通過HMI組態軟件進行系統組態,創建相關的項目工程文件,其中包括創建變量使人機界面與PLC進行數據傳遞,創建畫面盡可能精確地把相關設備或控制過程映射在人機界面上等;再通過PC與HMI硬件設備的通信接口,把編制好的項目工程文件下載到HMI硬件設備中:最后再通過相應的通信接口,將HMI硬件設備與PLC相連接,來實現對設備或控制過程的操作并使其可視化。圖提供了自動化監控系統的基本結構總覽。