西门子触摸屏硬件课件

西门子触摸屏硬件课件第一页，共63页。一、人机界面概述二、人机界面的应用步骤三、西门子人机界面设备简介四、WinCCflexible简介第1讲西门子HMI与WinCCflexible介绍

第二页，共63页。一、人机界面概述

1、人机界面的基本概念

人机界面（HumanMachineInterface）又称为人机接口，简称为HMI。人机界面可以承担下列任务：（1）过程可视化。在人机界面上动态显示过程数据（即PLC采集的现场数据）。（2）操作员对过程的控制。操作员通过图形界面来控制过程。如操作员可以用触摸屏画面上的输入域来修改系统的参数，或者用画面上的按钮来启动电动机等。第三页，共63页。

（3）显示报警。过程的临界状态会自动触发报警，如当变量超出设定值时。（4）记录功能。顺序记录过程值和报警信息，用户可以检索以前的生产数据。（5）输出过程值和报警记录。如可以在某一轮班结束时打印输出生产报表。（6）过程和设备的参数管理。将过程和设备的参数存储在配方中，可以一次性将这些参数从人机界面下载到PLC，以便改变产品的品种。第四页，共63页。人机界面HMI过程可视化设备工作状态显示在HMI设备上，显示画面包括指示灯、按钮、文字、图形、曲线等，画面可根据过程变化动态更新。操作员对过程的控制操作员可以通过图形用户界面来控制过程。例如，操作员可以通过数据、文字输入操作，预置控件的参数或者启动电机。显示报警过程的临界状态会自动触发报警，例如，当超出设定值时显示报警信息。归档过程值HMI系统可以连续、顺序记录过程值和报警，并检索以前的生产数据，并打印输出生产数据。过程和设备的参数管理HMI系统可以将过程和设备的参数存储在配方中。例如，可以一次性将这些参数从HMI设备下载到PLC，以便改变产品版本进行生产。HMI系统承担的主要任务第五页，共63页。二、人机界面的组态步骤1．对监控画面组态2．人机界面的通信功能3．编译和下载项目文件4．运行阶段第六页，共63页。三、西门子人机界面设备简介第七页，共63页。1．文本显示器文本显示器TD200CTD400C第八页，共63页。

（1）TD200C。TD200C如图10-4所示，它具有标准TD200的基本操作功能，另外还增加了一些新的功能。TD200C为用户提供了非常灵活的键盘布置和面板设计功能。用S7-200的编程软件STEP7-Micro/WIN来组态。（2）TD400C。TD400C（如图10-5所示）是新一代文本显示器，完全支持西门子S7-200PLC，4行中文文本显示，与S7-200PLC通过PPI高速通信，速率可达到187.5kb/s，STEP7-Micro/WIN4.0SP4中文版组态，HMI程序存储于PLC，无需单独下载，便于维护。第九页，共63页。2．微型面板TP070TP170micro第十页，共63页。TP178microK-TP178micro第十一页，共63页。TP070、TP170micro、TP177micro和K-TP178micro都是专门用于S7-200的5.7in的STL-LCD，4种蓝色色调，有CCFL背光，320×240像素，通信接口均为RS-485。支持的图形对象有位图、图标或背景图片，有软件实时时钟，可以使用的动态对象为棒图。第十二页，共63页。3、触摸屏

TP270TP177、TP170第十三页，共63页。

（1）TP170A是用于S7系列PLC的简单任务的经济型触摸屏，采用5.7in蓝色STN-LCD,4级灰度，支持位图、图标和背景图画，动态对象有棒图，有一个RS-232接口和一个RS-422/485接口。（2）TP170B采用5.7in、蓝色或16色STN-LCD，有2个RS-232接口、1个RS-422/485接口和1个CF卡插槽，支持位图、图标、背景图画和矢量图形对象，动态对象有图表、柱形图和隐藏按钮，有配方功能。（3）TP270采用5.7in或10.4in256色STN触摸屏，通过改进的显示技术，提高了亮度。可以通过CF卡、MPI和可选的以太网接口备份或恢复。可以远程下载/上载组态和硬件升级。有2个RS-232接口、1个RS-422/485接口和1个CF卡插槽，可以通过USB、RS-232串口和以太网接口驱动打印机。第十四页，共63页。4、操作员面板

OP3OP7OP17OP170B、OP177B第十五页，共63页。OP170B（见图10-15）基于WindowsCE操作系统，采用320*240像素，5.7in的蓝色STN-LCD，有24个功能键，其中18个带LED。有两个RS-232接口、一个RS-422/485接口和一个CF卡插槽，可以连接其他品牌的PLC。它支持位图、图标、背景图形和矢量图形对象，动态对象有图表、柱形图和隐藏按钮，具有配方功能。第十六页，共63页。5、移动面板

MobilePanel170

移动面板MobilePanel170是基于WindowsCE操作系统的移动HMI设备，它有一个串口和一个MPI/PROFIBUS-DP接口，两个接口都可以用于传送项目，具有棒图、趋势图、调度器、打印、带缓冲的报报警和配方管理功能，用CF卡备份配方数据和项目。如图10-10所示为MobilePanel170移动面板。第十七页，共63页。6、多功能面板

多功能面板（MultiPanel，MP）是性能最高的人机界面，高性能、具有开放性和可扩展性是其突出特点。它采用WindowsCEV3.0操作系统，用WinCCflexible组态，用于高标准的复杂机器的可视化，可以使用256色矢量图形显示功能、图形库和动画功能。它有过程值和信息归档功能、曲线图功能和在线语言选择功能。第十八页，共63页。MP系列多功能面板有两个RS-232接口、RS-422/485接口、USB接口和RJ45以太网接口，RS-485接口可以使用MPI、PROFIBUS-DP协议，还可以通过各种通信接口传送组态。而距离较长时可以用调制解调器、SIMATICTeleService或Internet，通过WinCCflexible的Sm@rtService进行传输。此外它还有PC卡插槽和CF卡插槽。第十九页，共63页。四、WinCCflexible简介

1.ProTool与WinCCflexible

西门子的人机界面以前使用ProTool组态，SIMATICWinCCflexible是在被广泛认可的ProTool组态软件上发展起来的，并且与ProTool保持了一致性。ProTool适用于单用户系统，WinCCflexible可以满足各种需求，从单用户、多用户到基于网络的工厂自动化控制与监视。大多数SIMATICHMI产品可以用ProTool或WinCCflexible组态，某些新的HMI产品只能用WinCCflexible组态。我们可以非常方便地将ProTool组态的项目移植到WinCCflexible中。第二十页，共63页。WinCCflexible具有开放简易的扩展功能，带有VB脚本功能，集成了ActiveX控件，可以将人机界面集成到TCP/IP网络。

WinCCflexible带有丰富的图库，提供了大量的对象供用户使用，其缩放比例和动态性能都是可变的。使用图库中的元件，可以快速方便地生成各种美观的画面。第二十一页，共63页。2、WinCCflexible操作界面

第二十二页，共63页。SIMATIC人机界面系列（HMI）第二十三页，共63页。WinCCflexible系统组态的基本结构HMI设备PLC控制过程通过变量通信I/O模块WinCCflexible监控系统组态是通过PLC以“变量”方式实现HMI与机械设备或过程之间的通信。过程值通过I/O模块存储在PLC中，触摸屏通过变量访问PLC相应的存储单元。第二十四页，共63页。HMI监控系统的设计步骤新建HMI监控项目在WinCCflexible组态软件中创建一个HMI监控项目建立通信连接建立HMI设备与PLC之间的通信连接，HMI设备与组态PC机之间的通信连接在WinCCflexible中定义需要监控的过程变量定义变量创建监控画面绘制监控画面，组态画面中的元素与变量建立连接，实现动态监控生产过程编辑报警消息编辑报警消息，组态离散量报警和模拟量报警组态配方组态配方以快速适应生产工艺的变化用户管理分级设置操作权限第二十五页，共63页。任务13建立灌装生产线监控项目启动WinCCflexible，新建灌装自动化生产线监控项目——FILL，并将该项目集成到STEP7中。第二十六页，共63页。建立一个WinCCflexible项目启动WinCCflexible第二十七页，共63页。新建WinCCflexible项目第二十八页，共63页。设备选择对话框第二十九页，共63页。项目组态界面工具栏菜单栏项目视图工作区工具窗口属性视图输出视图对象视图第三十页，共63页。任务14建立通信连接建立触摸屏与组态PC机的通信连接，建立触摸屏与控制器PLC的通信连接。第三十一页，共63页。触摸屏的通信连接TP177BPN/DP的端口1-机壳等电位联结端子2-电源插座3-RS422/RS485接口（IF1B）4-PROFINET接口5-USB接口第三十二页，共63页。TP177BPN/DP与组态PC机的连接第三十三页，共63页。TP177BPN/DP与PLC的连接第三十四页，共63页。设置触摸屏通信参数第三十五页，共63页。MPI属性设置对话框1-HMI设备是总线上的唯一主站2-触摸屏的MPI地址3-超时4-数据传输速率5-最高站地址第三十六页，共63页。PROFIBUS属性设置对话框1-HMI设备是总线上的唯一主站2-触摸屏的PROFIBUS地址3-超时4-数据传输速率5-最高站地址6-总线类型7-用于打开“配置文件”对话框的按钮第三十七页，共63页。以太网设置对话框1-以太网卡驱动2-触摸屏的MAC地址3-属性按钮1-地址分配2-IP地址3-子网掩码地址4-默认网关地址第三十八页，共63页。WinCCflexible通信参数设置第三十九页，共63页。触摸屏与PLC的通信修改连接名称选择通信驱动触摸屏接口触摸屏参数网络参数PLC参数第四十页，共63页。任务15生成监控系统所需的变量自动化控制系统与HMI设备之间的数据交换是通过变量实现通信的。使用WinCCflexible的变量编辑器生成监控系统所需的变量，设置变量的属性。第四十一页，共63页。定义变量与外部控制器（例如PLC）具有过程连接的变量。必须指定与触摸屏相连接的PLC的内存位置，其值随PLC程序的执行而改变，触摸屏和PLC都可以对其进行读写访问，是触摸屏与PLC进行数据交换的桥梁。最多可使用的外部变量数目与授权有关。与外部控制器没有过程连接的变量。其值存储在触摸屏的存储器中，不用分配地址，只有触摸屏能够访问内部变量，用于触摸屏内部的计算或执行其他任务。内部变量没有数量限制，可以无限制地使用。外部变量

内部变量第四十二页，共63页。变量的数据类型变量类型符号位数/bit取值范围字符Char8字节Byte80～255有符号整数Int16-32768～32767无符号整数Uint160～65535长整数Long32-2147483648～2147483647无符号长整数Ulong320～4294967295浮点数（实数）Float321.175495×10-38～3.402823×10+38-1.175495×10-38～-3.402823×10+38双精度浮点数Double64布尔（位）变量Bool1True(1)、false(0)字符串String日期时间DateTime64日期/时间值第四十三页，共63页。变量编辑器——设置变量的属性第四十四页，共63页。任务16组态灌装自动化生产线监控画面根据灌装自动化生产线监控系统的要求，设计过程监控画面。第四十五页，共63页。组态监控画面第四十六页，共63页。设计画面结构初始画面画面1画面2画面3……画面n初始画面运行画面参数设置画面趋势视图画面用户管理画面物料混合画面配方设置画面第四十七页，共63页。画面编辑器画面窗口属性窗口简单对象工具窗口第四十八页，共63页。工具窗口的其他对象增强对象图形第四十九页，共63页。打开全局库第五十页，共63页。创建画面固定窗口区基本区域第五十一页，共63页。组态初始画面图形对象画面切换按钮第五十二页，共63页。组态运行画面向量图形元素I/O域图形棒图控制按钮灌装过程运行状态库阀门开闭第五十三页，共63页。组态趋势视图第五十四页，共63页。显示报警消息第五十五页，共63页。WinCCflexible模拟调试WinCCflexible提供了一个模拟器软件，在没有HMI设备的情况下，可以用WinCCflexible的运行系统模拟HMI设备，用它来测试项目，调试已组态的HMI设备功能。第五十六页，共63页。项目的集成模拟调试第五十七页，共63页。SIMATIC精彩系列面板第五十八页，共63页。SIMATIC精彩系列面板

强大且丰富的通讯能力为S7-200度身订做，简单操作即可建立高效稳定的通讯连接。同时，灵活的通讯接口确保了和第三方PLC产品的兼容性。集成了RS422/485通讯口:使得SmartLine的通讯更加灵活，可以和市场主流的小型PLC建立稳定可靠的通讯连接

PPI通讯协议:SmartLine与S7-200可建立高速无缝的连接，与S7-200组成完美的小型自动化解决方案。

波特率187.5kb/s:通信速度高达187.5kb/s，远高于市面上其他厂家的通用的9.6kb/s第五十九页，共63页。SIMATIC精彩系列面板

与S7-200精彩连接6寸彩色10寸15寸PanelsandMultiPanelsMicroPanelsandPanelsTP177BDPOP177BDPTP177BPN/DPTP177BPN/DPOP177BPN/DPMP27710”TouchMP27710”KeyMP37715”Touch4寸TD400COP77AOP73(micro)6寸单色TP177microTP177ABasicPanelsKTP600BasicKTP1000BasicS7-200Smart

PanelsKTP400BasicKTP-178microS7-200/S7-300/400硬件接口，软件功能，通讯能力，…显示尺寸Smart700Smart10007寸第六十页，共63页。SIMATIC精彩系列面板