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基于WINCC的车间监控系统设计

一、选题简介、意义

当今社会发展情况下，越来越多的生产车间采用上位机监控系统，这套系统不仅可以直观的展现车间设备运行情况，产品生产情况，亦可使人们远离车间脏乱差的危害。

随着我国工业2025计划的实施，工控行业发展迅速，而上位机监控系统更是其中的排头兵，作为上位机监控软件的WINCC，牢牢占据该行业的龙头位置，其先进的思想，简洁方便的操作更是和人性化设计不谋而合。1WINCC全称为Windows Control Center。从它的名字我们就可以看出来它是使用在Windows操作系统的控制监控软件，通过这款软件，我们可以设计出直观简便而富有操作性的人机交互界面，从而为生产提供稳定快捷的的组态监控，使我们在远离生产车间的控制室即可了解生产现场的情况，亦可对现场进行操作。这款软件是一款非常实用的工业自动化软件，对于中国制造2025计划来说，WINCC必然是其一大助力。

这次选题主要针对生产车间的监控，采用的西门子公司的WINCC组态软件，该软件相对于其他软件具有优点：性能全面，技术先进，系统开放，具有西门子公司产品一贯的质量保证。

可集成到MES和ERP系统中，使其超越自动控制过程，将范围扩展到工厂监控级，为MES和ERP提供数据支持。

二、课题综述（课题研究，主要研究的内容，要解决的问题，预期目标，研究步骤、方法及措施等）

课题研究      基于WINCC的车间监控系统

    研究内容      a 监控画面的布局及制作

              b 变量及报警变量的编制

              c通过编程使画面实时反映车间生产情况

              d WINCC系统和OPC通讯

              e OPC软件与PLC通讯

    解决问题      a 熟练掌握监控画面的规划与制作

              b 掌握常用操作的C语言编码和VBS编码

              c 掌握PLC与组态软件的通讯

    预期目标      组态软件基本可以反映工厂实时状况

研究步骤      1、了解WINCC软件的图形管理器

              2、熟悉变量建立过程

              3、了解组态画面常用的C语言程序

              4、了解如何实现监控画面的真实感

              5、掌握通过监控软件对现场设备进行必要的操作的方法

              6、进行组态软件和PLC的通讯，进行基本调试

 

目录

一、绪论 1

二、WINCC介绍 2

2.1 组态软件介绍 2

2.2  WINCC软件 3

三、硬件设计 4

3.1  PLC介绍 4

3.2  PLC选型 5

3.3  车间采用设备 6

四、软件设计 7

4.1  创建项目 7

4.2  建立画面 8

4.2.1.工具介绍 8

4.2.2.建立实施 10

4.3  建立变量 13

4.3.1 变量管理 13

4.3.2 报警记录 15

4.4  画面与变量结合 16

4.4.1画面切换制作 16

4.4.2 生产计划界面 16

4.4.3 设备监控界面 17

4.4.4 设备操作界面 17

4.4.5 通讯监控界面 17

4.4.6 报警监控界面 18

4.5 其他功能 18

4.5.1 时钟功能 18

4.5.2 用户登录功能 19

五、通讯设计 21

5.1 通讯介绍 21

5.2 OPC通讯 21

5.3 通讯测试 22

5.4 工业以太网通讯 23

六、结论 26

致谢 27

参考文献 27

毕业设计附录 29

 

摘要：随着中国工业2025计划的开展，工业自动化已然成为推动我国工业建设的一大助力，人们对工业自动化的发展也有了一个更大的展望。由SIMENS推出的WINCC获得了很多自控工程师的信赖，WINCC是一款集成HMI(人机交互界面)和SCADA（监控管理系统）的通用组态软件，它可以实现工业现场的可视化，既可以为下层员工提供设备操作运行状况的监控，也为中高管理层提供了生产车间全面的生产情况，为中国工业2025提供了一份力量。

本设计首先介绍了课题背景和采用技术，同时对国内主流的自控软件进行一个比较，然后详细介绍如何通过WINCC搭建一个车间监控系统，主要包括以下几块：生产计划，设备监控，设备操作，通讯监控，报警监控。生产计划主要是显示当日生产计划，已完成生产计划，当前操作人员等等。设备监控主要是对现场设备运行情况，有无停机等情况进行监控。设备操作主要包括通过上位机软件对下面的设备进行一系列必要的操作，例如：暂停，启动等等。通讯监控主要是监控生产设备是否离线，通讯是否正常。报警监控主要是为报警分级，并在当发出报警的时候通过面板等方式通知生产者。

关键词：工业控制；自动控制；监控系统

 

参考文献

[1]郭琼，姚晓宁.现场总线技术及其应用[M].机械工业出版社，2014

[2]董金荣，基于西门子PLC与WINCC的城市排水监控系统设计[D]，天津：天津职业技术师范大学，2014

[3]贡霰，工业自动化控制的讨论[J].中国科技信息，2011，18，82-83

[4]balcilia wilfried christian jr,冗余可编程逻辑控制器的应用[D]，武汉：武汉大学，2010

[5]王凯，组态软件的设计与开发[D]，北京：北京邮电大学，2015

[6]李勃，关于以太网在工业自动化中的应用设计[J],科技资讯，2011，10,16-16

[7]冯志华，基于PLC的沙湾水厂自控管理系统分析与设计[D]，云南：云南大学，2013