摘 要：為了滿足燃?xì)鈴S加壓站煤氣回收再利用，同時(shí)取締人工操作的制約，應(yīng)用工業(yè)組態(tài)軟件WinCC開發(fā)了煤氣加壓站的自動(dòng)控制程序，應(yīng)用到煤氣回收和加壓的工程中，取得了明顯的成果。本文針對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和WinCC的組態(tài)實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了介紹。

關(guān)鍵詞：WinCC軟件；自動(dòng)化控制系統(tǒng)；遠(yuǎn)程站點(diǎn)；S7-400

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.23.091

1 引言

在生產(chǎn)中，自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)普及到各個(gè)領(lǐng)域。但是仍有許多企業(yè)因?yàn)檐浻布蛘呒夹g(shù)的落后而存在大量的人工操作?？刂凭炔桓摺⒗速M(fèi)人力，而且有一定的安全隱患，因此對(duì)燃?xì)鈴S加壓站的改造勢(shì)在必行。結(jié)合其他加壓站改造項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)，采用國際上先進(jìn)的技術(shù)，將工控組態(tài)軟件WinCC應(yīng)用在煤氣加壓站工程中，開發(fā)了相應(yīng)的煤氣加壓站的控制程序。

2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

控制系統(tǒng)包括上位機(jī)和下位機(jī)。系統(tǒng)上位機(jī)采用工業(yè)用計(jì)算機(jī)，組態(tài)軟件為WinCC6.2中文版，運(yùn)行于Windows XP操作平臺(tái)。下位機(jī)采用S7-400系列中的CPU414-4 H的冗余雙CPU系統(tǒng)。工業(yè)PC機(jī)內(nèi)安裝了通訊卡，與控制器通過1613網(wǎng)卡進(jìn)行通訊。

為了控制的可靠性，將二者的的功能進(jìn)行分離，即：上位機(jī)根據(jù)屏幕上顯示的各種信號(hào)變化直接發(fā)出操控命令，執(zhí)行顯示、操作、報(bào)警、儲(chǔ)存等。而下位機(jī)則接收到上位機(jī)發(fā)出的命令，將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的信號(hào)去控制設(shè)備獲取設(shè)備狀況，如執(zhí)行保護(hù)、控制和數(shù)據(jù)的采集等。下位機(jī)也會(huì)將設(shè)備的狀態(tài)反饋給上位機(jī)。

控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。利用西門子的ET200模塊將凈環(huán)水、濁環(huán)水和電除塵三個(gè)I/O設(shè)為遠(yuǎn)程站點(diǎn)，放置在距離中心控制室較遠(yuǎn)的地方，這些控制點(diǎn)比較集中，遵守西門子的PROFIBUS-DP通訊協(xié)議。

3 WinCC的組態(tài)實(shí)現(xiàn)

3.1 工業(yè)組態(tài)軟件WinCC

WinCC是視窗控制中心（Windows Control Center）的簡稱，它是西門子工業(yè)軟件產(chǎn)品中的一員，是全集成自動(dòng)化架構(gòu)中基于計(jì)算機(jī)的HMI/SCADA軟件系統(tǒng)，即具有人機(jī)界面系統(tǒng)、監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。它可以對(duì)現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集、報(bào)警等，具有開放性和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

3.2 主控界面的功能

按照處理工藝的功能步驟，主控界面分為多級(jí)顯示，如第一級(jí)為煤氣加壓站、潤滑油站、電除塵站、凈環(huán)水站、濁環(huán)水站等，通過WinCC中按鈕的鼠標(biāo)便能方便快捷地切換畫面，以及進(jìn)入到下一級(jí)。這個(gè)過程需要使用WinCC的C語言腳本進(jìn)行編程，按鼠標(biāo)來調(diào)用它的內(nèi)部函數(shù)來實(shí)現(xiàn)。

用畫面顏色閃爍來進(jìn)行報(bào)警，并且一直在顯示。在背景畫面的底部留下一條類似Windows狀態(tài)欄的報(bào)警欄，通過主報(bào)警記錄畫面，操作人員隨時(shí)可以了解故障的完全信息，方便快捷。

3.3 單個(gè)部件的組態(tài)

單個(gè)部件的組態(tài)分兩種情況：WinCC內(nèi)部圖庫里有的的圖形對(duì)象，如水箱、電機(jī)等等，直接調(diào)用。如果出現(xiàn)圖庫里沒有的元素，可以自己繪制。WinCC的畫圖工具功能強(qiáng)大，能繪制出實(shí)際的圖形元素，并且使用C腳本使其產(chǎn)生動(dòng)畫效果。

矩形用來表示水槽等，圖形的填充高度就是其液位的高度。

3.4 語音報(bào)警的組態(tài)

在工業(yè)現(xiàn)場一旦發(fā)生故障，WinCC可以直接調(diào)用Windows的API函數(shù)，并記錄過程中出現(xiàn)的故障和操作狀態(tài)，報(bào)警組態(tài)器就會(huì)利用計(jì)算機(jī)的聲卡和音箱在有故障發(fā)生的時(shí)候產(chǎn)生聲音報(bào)警，在第一時(shí)間以多種方式通知操作人員及時(shí)處理，以確保安全。報(bào)警組態(tài)器如圖2所示。

4 小結(jié)

WinCC采用了當(dāng)今流行的面向?qū)ο蟮募夹g(shù)，組態(tài)功能強(qiáng)大、畫面豐富、人機(jī)界面友好、系統(tǒng)功能全面開放，針對(duì)工業(yè)現(xiàn)場設(shè)計(jì)開發(fā)，使燃?xì)鈴S加壓站系統(tǒng)自動(dòng)化程度提高了。系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行一年多，控制性能良好，使用、維護(hù)方便，改變了煤氣回收不達(dá)標(biāo)的被動(dòng)局面。

參考文獻(xiàn)：

[1]SIEMENS AG.Wincc v6 The Configuration Manual and the Communication Manual[P].Germany：Siemens 2000.

[2]SIEMENS AG.SIMATIC PROFINET IO 入門指南集[P].Germany：Siemens 2006.

作者簡介：劉海燕（1969-），女，山東人，本科，講師，從事計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的教學(xué)與教研工作。