WinCC flexible在硫化機上的應用

關鍵詞：WinCC flexible；配方；應用

在工藝過程日趨復雜、對機器和設備功能的要求不斷增加的環境中，獲得最大的透明性對操作員來說至關重要，而人機界面（HMI）恰恰提供了這種透明性。HMI是人（操作員）與過程（機器/設備）之間的接口，PLC 是控制過程的實際單元。

1. HMI介紹

在操作員和 WinCC flexible（位于 HMI 設備端）之間以及 WinCC flexible 和 PLC 之間均存在一個接口。 HMI系統承擔下列任務：

1） 過程顯示在HMI設備上。 HMI設備上的畫面可根據過程變化動態更新。

2） 操作員可以通過GUI （圖形用戶界面）來控制過程， 例如，操作員可以預置控件的參考數值或者啟動電機。

3） 過程的臨界狀態會自動觸發報警，例如，當超出設定值時會在HMI界面彈出報警信息。

4） HMI系統可以記錄報警和過程值。該功能可以記錄過程值序列，并檢索以前的生產數據信息。

5） HMI系統可以輸出報警和過程值報表，例如，可以在某一輪班結束時打印輸出生產數據。

6） HMI系統可以將過程和設備的參數存儲在配方中，例如，可以一次性將這些參數從HMI設備下載到PLC，以便改變產品規格時進行生產。

2. WinCC flexible的組成及特點

SIMATIC HMI提供了一個全集成的單源系統，用于各種形式的操作員監控任務。使用SIMATIC HMI，可以始終控制過程并使機器和設備持續運行。而WinCC flexible是一種面向機器的自動化概念的HMI軟件，它具有舒適而高效的設計。其綜合了直接的處理方式、透明性、靈活性等優點，包含WinCC flexible工程系統、WinCC flexible運行系統、WinCC flexible選件三個組件。隨著版本的逐步升高，所支持的設備范圍以及WinCC flexible的功能都得到了擴展，同時也可以通過Powerpack程序包將項目移植到更高版本中。

3. WinCC flexible實現的自動化

WinCC flexible支持多個不同自動化概念的組成，在缺省狀態下可使用WinCC flexible實現下列自動化概念。

1） 單臺HMI設備的控制，通過過程總線直接與PLC連接的HMI設備稱為單用戶系統。

2） 帶多臺HMI設備的PLC，通過過程總線如PROFIBUS或以太網連接至一個或多個PLC。

3） 支持應用于大型生產設備、長生產線或傳輸裝置技術的移動單元，也可用于需要對過程進行直接顯示的系統，需要操作的機械設備配備了多個接口。因此，操作員或者維修人員可以直接在現場進行工作，進行精確的裝配和定位，而且在維修期間，移動單元可以保證較短的停機時間。

4） 有集中功能的HMI系統。

4. WinCC flexible的配方功能

輪胎定型硫化機上的HMI主要是采用第一種方式實現自動化，通過WinCC flexible建立項目、編輯畫面，添加配方參數，通過與PLC連接，供操作者在HMI界面設置工藝參數以及觀察過程值。配方是同一類數據的集合，具有固定的數據結構。在組態階段，對配方的結構進行一次性定義。一個配方中包含有多個配方數據記錄，這些數據記錄僅在數值方面有所不同，而非結構，數據存儲在HMI設備或外部存儲介質上。根據所需用途不同，配方的組態有所不同。若需在項目中使用配方視圖編輯配方，則值僅能保存在配方數據記錄中；若要在項目中編輯配方畫面中的配方，則值將保存在配方變量中。下圖為某輪胎廠配方畫面圖，為滿足不同尺寸規格輪胎擁有不同的硫化工藝，通過創建工藝號、輪胎規格、總步序、各步序時間、各步序閥門狀態等變量，各參數數據作為數據記錄存儲在配方中。可以在單個配方記錄中輸入數據，并根據需要進行修改，若工藝參數已經存在，則可以在配方的組態期間，在“配方”編輯器中輸入數據；如果不得不頻繁地修改生產數據，可以在HMI設備上直接輸入數據或在機器上直接設置參數，然后再將數據從PLC傳送到HMI設備，并存儲在配方中。使用配方視圖和在配方畫面編輯配方時，在運行期間內配方視圖中的顯示值可能與相關變量中保存的值存在偏差。為防止這種情況發生，必須同步配方數據記錄的值和配方變量的值。

WinCC flexible包括了性能從Micro Panel到簡單的PC可視化的一系列產品，用于組態用戶界面以操作和監視機器與設備。因此，WinCC flexible的功能性可以與ProTool系列的產品和TP Designer相媲美，且可以將現有的ProTool項目集成到WinCC flexible中。