组态控制技术与应用项目式教程

任务1组建一个触摸屏小型PLC硬件系统

学习要求:1.理解工业领域人机一体化的组态控制技术的控制方式和特点；2.熟悉人机界面〔HMI〕的分类及其特点；3.掌握人机界面与可编成逻辑控制器〔PLC〕的电气安装；4.掌握人机界面的功能属性与应用设置。知识重点：1.人机界面〔HMI〕的安装电气标准与要求；2.人机界面〔HMI〕的功能属性及其种类。技能重点：1.人机界面〔HMI〕的安装；人机界面〔HMI〕的应用设置。任务描述：安装一个触摸屏〔Smart700IE〕小型PLC控制硬件系统，要求完成触摸屏和PLC的电源与通信等的电气连接安装，对安装后的系统上电，并完成触摸屏功能属性启用设置。组态控制技术与应用工程式教程书名：组态控制技术与应用工程式教程书号：

978-7-111-57153-7赖永波出版社：机械工业出版社

人机界面的种类与功用1.人机界面〔HumanMachineInterface〕HMIHMI是指人和机器在信息交换和功能上接触或互相影响的领域，不仅包括点线面的直接接触，还包括远距离的信息传递与控制的作用空间。2．人机界面产品分类薄膜键输入的HMI，显示尺寸小于5.7ˊ，画面组态软件免费，属初级产品。如POP－HMI小型人机界面；触摸屏输入的HMI，显示屏尺寸为5.7ˊ～12.1ˊ，画面组态软件免费，属中级产品，如图1-1所示；基于平板PC计算机的、多种通讯口的、高性能HMI，显示尺寸大于10.4ˊ，画面组态软件收费，属高端产品，如图1-2所示。图1-1触摸屏图1-2高性能HMI3.触摸屏〔touchscreen〕图1-3触摸屏在工业控制中的组网应用触摸屏又称为“触控屏〞、“触控面板〞，是一种可接收触头等输入讯号的感应式液晶显示装置，为了操作上的方便，人们用触摸屏来代替鼠标或键盘。4.触摸屏主要类型从技术原理来区别触摸屏，可分为五个根本种类：矢量压力传感技术触摸屏、电阻技术触摸屏、电容技术触摸屏、红外线技术触摸屏、外表声波技术触摸屏。5.触摸屏功用1.1.2西门子触摸屏1.西门子触摸屏类型西门子的人机界面品种丰富，目前的HMI产品中的各类型面板有〔图1-5所示几款从低档到高档应用产品〕

图1-5西门子从低档到高档HMI产品2．Smartline：700IE1.1.3触摸屏的安装触摸屏安装主要指控制机柜上的电气安装以及与组态计算机和PLC控制器的通信连接，以Smartline700IE的安装和连接为例,根据外观结构，其安装和连接主要步骤有：

Step1.控制柜上的安装首先在安装机柜上将HMI设备插入到开孔中，再将所有卡钉插入HMI设备反面的卡钉安装槽，然后使用2号的螺丝刀来安装卡钉，最大允许扭矩为0.2Nm/m，从而固定HMI设备。

图1-7

触摸屏Smart700IE在标准控制柜上的安装示意图Step2.等电位连接Step3.电源连接Step4.连接组态计算机和PLC图1-8电源连接图1-9组态计算机连接

图1-10启动界面图1-11“传送〞模式界面图1-12控制面板界面

图1-13HMI设备相关属性界面1.1.4调试触摸屏●触摸图1-12所示“OP〞，可更改屏幕设置，如上图1-16,17所示，显示HMI设备相关信息(版本、型号、存储器容量等)、校准触摸屏；●触摸“Password〞，弹出如图1-14所示的软键盘，可设置控制面板的口令保护；●触摸图1-10所示“Transfer〞，设置数据传输通道，如图1-15所示，通过设置“启用通道〞复图1-14HMI设备键盘图1-15设置数据传输通道

图1-16比照度和开机时滞设置图1-17触摸屏校准图1-15〔B〕设置数据传送通道必须启用数据通道，才能将工程数据从组态计算机传送到HMI设备中。注：高档类HMI的数据传输通道有多种类型，如以太网、HTTP〔图1-15〔B〕〕、USB、MPI/DP和串行，实际使用中应根据不同的硬件组态选择相应的通道。在线开放资源1.蓝墨云班课——《组态控制应用技术》“中国网络开放班级〞，数字化在线开放学习资源，学习者可以在移动终端〔、IPAD〕安装APP软件登陆云班课资源，进行移动互联在线学习〔索取口令：请电邮〔yongbo100@sina〕联系本书作者〕。2.“中国网络开放班级〞资源〔总课〕：HMI在工业领域应用视频和本课程概览视频〔MP4格式〕。资源〔工程一单元〕：任务１调试操作视频〔MP4格式〕，任务１的文本类数字化资源。3.西门子〔中国〕自动化与驱动集团HMI技术论坛：://ad.siemens/Club/bbs/bbs.asp?b_id=5。任务2组态触摸屏简单画面学习目标：1.熟悉组态软件的各项主要功能；2.掌握组态软件WinCCflexible创立简单画面；3.掌握组态工程工程传送至触摸屏〔HMI〕中。知识重点：1.应用组态软件Winccflexible从工具栏中创立简单画面；工程工程通信组态。技能重点：1.工程工程创立过程；2.工程工程传送至HMI。任务描述：1.应用组态软件WinCCflexible创立一幅简单画面，并传送至触摸屏〔Smart700IE〕中2．工程工程模拟运行并传送至触摸屏中.1.2.1组态软件WinCCflexible简介1．组态软件简介2.软件安装WinCCflexible是一种大型工程软件，功能强大使用方便，2008版软件安装要求PC机必须有1G以上主内存，主频最好1.6GHz以上，分辨率1024X768像素或更高。汉化版的软件PC机应安装WindowsXP或Windows2000SP4以上的专业版系统。图1-18安装简要步骤〔1〕图1-18安装简要步骤〔2〕3．软件启用安装完后重启动PC机，双击桌面图标运行软件界面如图1-19所示〔该图已运行过工程，否那么启动新安装的软件时工程和最后修改栏内无内容〕。●双击“翻开最新编辑过的工程〞那么弹出右边工程清单〔没有那么为空白〕，选定一个再双击便可“翻开〞工程；●“使用工程向导创立一个新工程〞●“翻开一个现有的工程〞；●“翻开一个Protool工程〞；●“创立一个空工程〞功能如下文。

4．WinCCflexible用户界面5．软件界面各项功能●工程视图●工作区域●属性视图●工具箱和库●输出视图●对象视图●菜单和工具栏用来对工作区域的工程进行任务操作，如点击按钮实现工程离线模拟运行、按钮实现工程传送到HMI设备内存中。“帮助〞操作和西门子PLC的Step7MicroWIN相同。图1-195．软件界面各项功能工程更改名称重新设置布局

图1-23图1-

241.2.2创立一个工程〔一幅组态画面〕Step1．创立工程图1-25图1-26Step2．鼠标创立画面编辑对象，即工程画面的图形元素Step2．鼠标创立画面Step3．模拟运行组态完的画面工程文件在传送至触摸屏之前，需进行编译模拟运行，只有编译运行无误的工程工程才可传送到触摸屏存储器中，点击工具栏中按钮，启动模拟运行系统，并提示编译信息模拟运行系统编译信息

图1-281.2.3工程传送至HMI中1.工程传送类型PPI电缆连接好触摸屏与PC机，并通电，显示工程一图1-4所示对话框，触按“Transfer〞按钮，弹出图1-5所示对话框，完成HMI通讯设置。●在WinCCflexible中，点击工具栏模式选择USB/PPI，〔不同的触摸屏可根据匹配选择端口COM1、COM2〕，Delta传送是默认的设置，只传送相对于HMI设备上的数据发生变化的工程数据，一般选择关闭该方式操作。2.工程传送步骤Step1．HMI通讯设置将PPI电缆连接好触摸屏Smart700IE与PC机，并通电，显示任务１中图1-10所示loader对话框，触按“Transfer〞按钮，启用HMI传送功能。Step2．WinCCflexible中通讯组态图1-30传送设置通信参数Step3．传送点击图1-30所示“传送〞按钮，弹出图1-11所示窗口，显示传送进度，实现组态完成的工程传送到HMI内存中[将组态完成的工程传送到HMI内存中1.2.5技术拓展1.工具箱WinCCflexible软件的工具箱提供了所有组态控制功能的元素，这些元素分为“简单对象，增强对象，图形和库〞，功能强大、简单且高效，工程应用人员适易上手，在创立工程时，通过点击鼠标操作便可组态HMI工程所需要的控制架构，并通过图形化的组态配置实现其功能，简化了复杂的工程创立任务。在线开放资源1.蓝墨云班课——《组态控制应用技术》“中国网络开放班级〞资源〔工程一单元〕：任务2