河南理工大学wincc-课程设计报告

学院：电气工程与自动化学院专业班级：姓名：学号：摘要本设计是利用WINCC7.0设计一个单用户的工程，内容包括根本过程界面的组态，及常用变量的关联及使用方法。在设计中使用过程值归档，并利用表格趋势控件输出过程值归档。报警显示使用报警控件，显示模拟量报警。WINCC支持脚本语言，设计中包括有VB脚本及C脚本的使用。利用画面窗口控件可以实现多画面切换，便于多画面显示。在最后利用MSCOMM控件实现了简单的串口通信，通过虚拟串口与串口调试助手进行通信。关键词：WINCCVB脚本C脚本目录摘要2目录31概述41.1WINCC浏览器概述41.2设计目的41.3设计任务42主界面配置及主画面介绍52.1主界面配置〔main.Pdl〕52.2多画面切换52.3主画面63过程值归档及表格、趋势控件配置73.1过程值归档73.2表格控件使用73.3趋势控件使用84报警记录组态94.1组态报警及模拟量报警104.2报警控件组态105脚本介绍115.1C脚本使用115.2VB脚本使用146MSCOMM控件及添加166.1Active控件添加166.2MSCOMM控件使用177心得体会198参考文献201概述1.1WINCC浏览器概述SIMATICWinCC是第一个使用最新的32位技术的过程监视系统，具有良好的开放性和灵活性。从面市伊始，用户就对SIMATICWinCC(WindowsControlcenter)印象深刻。一方面，是其高水平的创新，它使用户在早期就认识到即将到来的开展趋势并予以实现；另一方面，是其基于标准的长期产品策略，可确保用户的投资利益。凭籍这种战略思想，WinCC，这一运行于MicrosoftWindows2000和XP下的Windows控制中心，已开展成为欧洲市场中的领导者，乃至业界遵循的标准。如果你想使设备和机器最优化运行，如果你想最大程度地提高工厂的可用性和生产效率，WinCC当是上乘之选。WINCC软件包括WINCC工程管理器及图形编辑器。工程管理器支持的组态工具包括变量管理、画面生成、组态消息系统的编辑器、过程值存档、报表系统、脚本建立、用户管理系统等。图形编辑器主要用来对新建画面的配置，添加控件。在对象调色板里包括标准对象、智能对象、窗口对象、管对象及Active控件类。还可以在库中选择控件等。1.2设计目的使用常用控件制作一个综合界面，可以实现画面切换，过程值组态及表格趋势控件使用。组态报警变量实现报警功能。利用VB或C脚本实现对变量值的自增一功能及切换画面等。1.3设计任务1、学会使用变量及根本画面的组态2、学会过程值的归档3、表格及趋势控件的组态4、报警控件的组态5、VB脚本及C脚本的使用2主界面配置及主画面介绍2.1主界面配置〔main.Pdl〕主画面主要为了实现多画面的切换，控件包括按钮、画面窗口、文本框、图片框。按下对应按钮会显示对应的窗口。退出按钮使用动态向导中的系统函数来实现退出功能。图1-1主画面2.2多画面切换将组态的各个单独画面〔即主界面l2.PDL,trend.PDL,chart.PDL,alarm.PDL〕组态为一个主画面下的子画面，步骤如下：1、新建主画面main.PDL，在图形编辑器中，分别添加smartobjects--Graphicobject，standardobjects--statictext(2个),library—Globalliabry—displays—displays—Digitaloutput〔2个〕,windowsobjects—button(5个),smartobjects—picturewindow2、添加’河南理工大学’位图；添加标题并改变显示属性；修改按钮文本；画面窗口初始显示过程画面l2.PDL。3、按钮操作控制显示画面。属性—Events—Mouse—MouseAction—action—Directconnect。Source—常量constant，选择对应的画面名称，赋给target—当前画面的对象ObjectinPicture—Picturewindow1—Picturename4、退出按钮组态：翻开系统向导—系统函数—选择退出WINCC运行系统—双击翻开向导—下一步—选择鼠标左键—完成配置。2.3主画面主画面主要包括：开关控件、输入输出域、仪表、指示灯、滑块、单项选择框、圆形。主要功能是：当开关翻开时状态灯会变为红色，关闭时变为绿色。单项选择框与圆形关联中选择不同的选项时，圆形会填充不同的范围及颜色。当拖动滑块时仪表的只会随着滑块的值的改变指针会改变，同时输入输出域会显示数值。开关控件组态：开关控件是在库中选取ToggleButtons。开关需关联二进制变量b，同时灯的填充也要关联此变量，且灯要设置为动态填充，背景颜色设置true时为红色、false时为绿色。仪表控件的组态：仪外表板-Control1，属性-controlproperties-value，动态关联变量—l2，设置最大最小值，delta值；滑块控件sliderObject1，属性-其他-ProcessDriverconnection-动态设置-变量-l2，设置范围0-100；I/O域控件IOField1，属性-Input/Output-output-关联变量-l2；设置其最大最小值。图2-1主界面3过程值归档及表格、趋势控件配置3.1过程值归档①Tag-LoggingOpen—设置定时器—新建②数据窗口中--归档向导—过程值归档—归档名称〔speed〕选择要归档的〔过程〕变量；③表格窗口中添加变量l2，并修改归档变量的默认值〔右键—属性〕，为归档周期2sec，采集周期500ms。④双击归档名称，设置归档位置为硬盘或主存储器，并设置归档编号为50，50表示归档缓冲区的大小。注：归档类型有：过程值的连续周期性归档、有选择的周期性归档、事件控制的非周期归档〔只归档一次〕和过程值被修改时的非周期归档〔只归档一次〕四种归档方法。3.2表格控件使用表格控件功能：显示时间及数据l2。①从对象面板的控件/ActiveX控件中拖放一个winccOnlineTableControl趋势控件—双击—属性页②常规设置—包含标题、窗口属性等，默认值即可；③参数设置—列表头对齐格式〔双击〕，时间我们设置表格控件一屏幕显示1分钟数据。④在数值列—选择变量名—归档数据〔speed〕—变量l2。图3-1表格控件运行图3.3趋势控件使用Trend控件功能：显示内部变量l2，l2每隔一秒增加一到100时又变为0，RulerControl用来显示数值及对应的时间。趋势控件可显示归档值，也可显示过程值。关键词：趋势窗口〔Trend-window〕、趋势〔Trend〕、时间轴、数值轴〔及其分配〕①新建画面trend.Pdl从对象面板的控件/ActiveX控件中拖放一个winccOnlineTrendControl趋势控件—双击—属性页—趋势项〔Trends〕②设置曲线图-Trendwindow，只使用一个即可；·曲线一条—object1〔如Line_value255〕；name无关紧要；·变量分配〔可来自归档数据speed/l2〕；·注意纵坐标的设置，即valueaxis，我们为两条曲线分别设置纵坐标的值，故value1指定其显示范围为0—100，此处也可进行纵坐标名称的添加；·timeaxis我们在曲线图trendwindow中仅使用一个时间轴即可，此处我们设置窗口显示的数据长度为1分钟。③计算机启动项—全局脚本+变量归档+图形界面运行系统；④运行过程中可以选择放大、标尺、打印等功能，也可以在线配置趋势图。图3-2趋势控件运行图4报警记录组态4.1组态报警及模拟量报警监控自动化系统的某个特定位，或限定值。报警输出可以是画面、声音或归档。报警记录编辑器〔Alarmlogging〕用来组态报警如报警类型、报警内容、报警时间等，使监控系统运行时可按照期望的形式显示在运行系统中，完成已组态的功能，如归档等。运行系统〔画面〕，主要负责过程值的监控、控制报警输出、管理报警确认等；右键翻开报警记录编辑器〔Alarmlogging〕，其中消息块包含三个内容分别为系统块〔时间-日期-报警消息ID〕、用户文本块〔消息文本-报警点〕和过程值块。文件-选择向导—系统向导—配置运行系统中消息块的内容，即时间、消息文本和过程值；预设值类别中选择带有“进入确实认”的“带有报警、故障和警告的类别错误”。模拟量报警组态步骤：1、报警记录编辑器—工具—附加项—选中模拟量报警2、右击浏览器窗口的“模拟量报警”，从快捷菜单中选择“新建”菜单项。3、翻开属性对话框，定义监控变量l24、选中l2右击新建上下限值，并设置报警号。4.2报警控件组态报警控件功能：共组态了3个变量，上限90，下限10，及开关量。当上限值大于90或小于10时会产生报警，开关被翻开时会产生报警。并添加响应的消息文本和错误点分别为上限值>90、下限值<10、开关被翻开和开关、l2错误点。新建画面alarm.PDL，在此图形编辑器的界面中对报警的消息视图、消息行和消息块进行组态。从ActiveX控件中拖放winccAlarmControl，并双击其属性设置。在消息块-类型中，激活已组态。图4-1报警控件运行图5脚本介绍5.1C脚本使用要使对象动态化，在WinCC中有多种不同的选项可用。其中包括变量连接.动态对话框和直接连接。通过它们可以实现复杂的动态。然而，随着要求的增加它们会有限制。对于用户来说，组态C动作、工程函数或动作可以有更广的范围。它们在WinCC脚本语言C中创立。对于许多应用来说，不必具备非常全面的C语言知识。它足以为现有函数提供参数。然而，为了使用WinCC脚本语言C的全部功能，需要具备有关这种编辑语言的根本知识。本课程可以为用户提供这些知识。脚本就是程序。WinCC提供的组件、动态对话框、直接关联等〔其本身也可以用脚本来实现〕无法的功能，可以通过编写程序，即脚本来进行二次开发。对于C脚本的创立，WinCC提供两个不同的编辑器。一个是图形编辑器中的动作编辑器，用于在对象处创立C动作；另一个是全局脚本编辑器，用于创立工程函数和全局动作。脚本语言的语法与采用ANSI的标准C语言相一致。C脚本有两种，如上所述，函数和动作。●动作需要触发器〔事件〕来触发，没有触发器动作不会执行；函数那么是作为动作的组件来使用。●动作用于独立于画面的后台任务，如打印日常报表、监控变量、执行确定的运算〔如变量归档中〕，动作往往没有形参，动作的返回值只能是int型，返回值描述的是动作的执行状态〔如正常与否〕，可用于故障判断；函数是对指定的对象〔形参〕进行一定的函数运算，其返回值是可变的，根据函数的实际输出值的类型而定，如doublef(intx)。用于动作中、动态对话框中、报警回路功能中的报警记录、启动和释放归档时等。●动作可主要有全局脚本动作、对象属性的C动作和对象事件的C动作。其中对象事件的C动作，由于对象事件可触发，因此不必设置触发器。如上述实例中的按钮动作。前两者必须设置触发器。●函数可分为工程函数、标准函数和内部函数。其中内部函数是C语言常用函数〔扩展名.icf〕，不可更改，编辑和删除，如上例中的GetTagSWord()函数，以及常用的sin()，floor()函数等；标准函数不能创立〔扩展名.fct〕，但可以修改，如使用内部函数补充功能，WinCC自带的标准函数有Alam、Graphics、Report、TagLog、WinCC、Windows；内部函数和标准函数保存在WinCC安装目录的\aplib子目录中。工程函数是利用标准函数和内部函数，用户自己创立的函数〔扩展名.fct〕,保存在工程目录\library下。C脚本实现内部变量l2每隔一秒自增一功能：#include"apdefap.h"intgscAction(void){#pragmaoption(mbcs)DWORDvalue;value=GetTagDWord("l2");value+=1;if(value>100)(value=0);SetTagDWord("l2",value);return0;}编译成功后选择触发器新建触发器—周期—选择1秒并填写触发器名称—完成。在计算机属性中选中全局脚本运行系统。C脚本实现加法运算功能：1、新建画面VB_script.Pdl，组成：①三个静态文本框用以动态显示加数1、加数2和求和的值，ID分别为plus1,plus2,sum1。②退出按钮一个，动态向导，设置退出画面运行系统；③两对〔4个〕按钮，用作对加数的加和减的功能。2、添加三个Signed16-bitvalue型内部变量add1_1,add1_2,add1_3；为plus1,plus2,sum1三个静态文本框的显示文本属性，动态关联变量add1_1,add1_2和add1_3；分别为Incr1,Decr1,Incr2,Decr2四个加、减按钮分别组态C动作脚本。按钮—属性Event—鼠标左键单击—CAction。使用内部函数添加代码如下〔只给出了第一个增一按键的程序其余根本一样〕：inttemp=GetTagSWord("add1_1"); //取出add1_1的值并附给临时变量temptemp=temp+1;SetTagSWord("add1_1",temp); //temp加1后写入add1_1中3、在WinCC浏览器中，GlobalScript/C-Editor右键翻开C脚本编辑器，在动作Actions中，右键添加动作〔对于单用户工程，局部动作和全局动作没有区别，存储位置有区别，前者在计算机名/Pas下，后者在工程工程/Pas下〕，在编辑窗口中翻开，在return0【注2】之前添加代码，使用internalfunctions-tag中的内部函数【注3】，添加代码如下：intplus1=GetTagSWord("add1_1"); intplus2=GetTagSWord("add1_2");intsum1=add1_1+add1_2;SetTagSWord("add1_3",sum1); 编译成功后，保存文件名为C_script.pas.(该文件位于当前工程pas目录下)4、为该全局动作设置触发器和根本信息、权限等。该全局动作可以设置为周期性触发，也可以设置变量触发〔即用作监控变量〕，我们使用后者。设置当变量plus1,plus2的任何一个值发生改变时触发。图5-1C脚本实现加一功能5.2VB脚本使用对应于C脚本的函数，VB脚本编写实现一定函数运算的程序称之为过程；VB脚本有三种，过程、模块和动作，模块是一个文件，存放了一个或多个相互关联的过程〔出现相互调用情况时〕。在全局脚本或图形编辑器的VBS动作中调用时，包含过程的整个模块都会被调用。翻开VB脚本编辑器，可选择工程模块、标准模块、动作，编辑过程、模块和动作。代码模板提供了常用的编程结构和内部函数。●标准模块，所有工程可用的过程，故存放于WinCC安装目录/ApLib/ScriptLibStd/<Modulename>.bmo；工程模块，当前工程可用的过程，故存放于当前工程目录/ScriptLib/<Modulename>.bmo。标准模块和工程模块均可以编辑。●添加过程〔即VB中的“函数”〕，可设定带返回值的。工程模块或标准模块-右键-添加新的过程〔Procedure〕。●改变主画面：HMIRuntime.BaseScreenName="main"，可用于切换不同的主画面；●获得当前画面句柄：HMIRuntime.Screens("")，可用于改变当前画面的背景色等属性；●诊断窗口：拖放应用程序窗口—全局脚本—系统诊断，诊断语句，C脚本中使用printf()函数，VB脚本中使用Trace，用‘&’以连接字符，如:&vbCrlf&Hex(Obj.LastError)&vbCrlf&Hex(Obj.ErrorDescription)&vbCrlf&Hex(Obj.QualityCode)VB脚本实现内部变量l2每隔一秒自增一功能：OptionExplicitFunctionactionDiml2Setl2=HMIRuntime.Tags("l2")Dimxxl2.Readxx=l2.Value+1Ifxx>100Then xx=0EndIfl2.WritexxEndFunction编译完成，新建1s周期触发器，保存完成。VB脚本实现加法功能：大致过程与C脚本一样，代码如下：SubOnLButtonDown(ByValItem,ByValFlags,ByValx,ByValy)Dimadd1_1Setadd1_1=HMIRuntime.Tags("add1_1")'使用带扩展返回参数的"变量选择"对话框完成add1_1.ReadDimtemptemp=add1_1.Value+1add1_1.WritetempEndSub全局脚本局部：OptionExplicitFunctionactionDimadd1_1,add1_3,add1_2Setadd1_1=HMIRuntime.Tags("add1_1")Setadd1_2=HMIRuntime.Tags("add1_2")Setadd1_3=HMIRuntime.Tags("add1_3")add1_1.Readadd1_2.Readadd1_3.Writeadd1_1.Value+add1_2.ValueEndFunction图5-2VB脚本实现加法功能6MSCOMM控件及添加6.1Active控件添加1、翻开“选择OCX控件”对话框：右击标签“控件”，在快捷菜单中，选择“添加/删除”，对话框选择OCX控件翻开。2、添加Active控件到对象选项板：单机可用的OCX控件区域中紧邻期望空间名称的矩形框。红色复选标记表示一旦使用确定按钮确认更改，就可以在对象选项板控件标签中获得该控件。3、从对象选项板删除Active控件：单击的OCX控件区域中紧邻期望控件名称的红色复选标记，红色复选标记消失，一旦使用确定按钮确认更改，那么相关控件就不能再从对象选项板中的控件标签中获得。注-MSComm控件插入WinCC的方法：①在安装VB/VC的系统安装目录下〔如system32下〕找到三个文件Mscomm.reg,Mscomm32.ocx和Mscomm32.dep，并将其拷贝至目标计算机相应目录下〔Windows-system或WinNT-system32下〕。②使用windows下的注册工具进行注册，即在‘开始’-运行中输入：regsvr32C:\WINDOWS\system32\mscomm32.ocx③注册成功后，用记事本翻开Mscomm.reg，可以看到类似的内容：[HKEY_CLASSES_ROOT\Licenses\4250E830-6AC2-11cf-8ADB-00AA00C00905]@="kjljvjjjoquqmjjjvpqqkqmqykypoqjquoun"为了能正确使用该控件，需要修改注册表信息，在注册表的HKEY_CLASSES_ROOT\Licenses下建一主键：4250E830-6AC2-11cf-8ADB-00AA00C00905，主键的内容为：kjljvjjjoquqmjjjvpqqkqmqykypoqjquoun。④至此，已经完成了控件的系统注册工作，然后到wincc的画面中，在对象面板-控件-activeXcontrols上单击右键-添加，选择Microsoftcommunicationscontrolversion6.0,添加控件到面板中。此时会发现在activeXcontrols中多了一个图标，完成。6.2MSCOMM控件使用新建画面serial.pdl，添加MSCOMM控件，及三个按钮为翻开、发送字符s、退出。功能：运行时翻开按钮按下时，电脑上的COM1口将被翻开，设置为“9600,n,8,1”，当按下发送字符s时，wincc将通过串口向串口调试助手发送s，退出按钮实现退出功能并关闭串口。翻开串口VB脚本程序：SubOnLButtonDown(Byval