12级-集散控制与现场总线技术-实验指导书gai

1集散控制与现场总线技术实验指导书2实验一WinCC变量及变量的组态一、实验目的：1、掌握WinCC变量的创建。2、熟悉掌握按钮的直接连接、库元件的创建、创建和动态I/O域、创建和动态化滚动条等。3、熟悉DDE连接方式，掌握WinCC与Excel的本地DDE通信。二、实验设备安装了WinCC软件的计算机三、实验原理1、创建项目的步骤第一步：准备工作。创建项目前应对项目的结构给出一些初步的考虑。可从如下几个方面进行：（1）项目类型在开始创建项目前，应清楚创建的是单用户项目，还是多用户项目。（2）项目路径可将WinCC项目创建在一个单独的分区上，不要将WinCC项目放在系统分区上（即不要将项目建立在C盘上）。（3）项目名称建议在创建项目前就确定合适的名称。因为一旦完成项目的创建，再对项目的名称进行修改就会涉及许多步骤。第二步：指定项目的类型。单击WinCC项目管理器工具栏上的按钮，或单击“文件”菜单上的“新建”，或使用组合键“Ctrl+N”，可打开“WinCC资源管理器”对话框，如图1-1所示。选择所需要的项目类型，并单击“确定”按钮，即打开“创建新项目”对话框，如图1-2所示。图1-2“创建新项目”对话框图1-1指定项目的类型3第三步：指定项目名称和项目存放的文件夹。在图1-2所示的“创建新项目”对话框中输入项目名称和完整的项目存放路径，然后单击“创建”按钮。第四步：更改项目的属性。单击WinCC项目管理器浏览窗口中的项目名称，并在快捷菜单中选择“属性”菜单项。打开“项目属性”对话框，如图1-3所示。图1-3“项目属性”对话框在“项目属性”对话框中，可修改项目的类型、修改者及版本等内容。在“更新周期”选项卡上，可选择更新周期，并可定义五个用户周期。用户周期的时间为可选择。在“热键”选项卡上，可为WinCC用户登录和退出定义热键。第五步：更改计算机的属性。打开“计算机属性”对话框。在“常规”选项卡上，检查“计算机名称”输入框中是否输入了正确的计算机名称。此名称应与Windows的计算机名称相同。如果创建了一个多用户项目，则“计算机类型”可指示此计算机组态是服务器还是客户机。单击“确定”按钮，关闭对话框。如果对项目中的计算机名称进行了修改，则必须关闭再重新打开项目才能生效。2、WinCC变量、要在变量管理器中创建WinCC变量，首先必须组态一个与PLC的连接。但是，不必安装硬件，安装所期望的通信驱动程序并组态期望的连接就足够了。创建变量组与变量的具体过程如下：4（1）安装新的驱动程序。这可以通过鼠标右键单击变量管理器，并从弹出式菜单中选择添加驱动程序来完成，如图1－4所示。（2）选择所期望的驱动程序。从所显示的对话框中，通过单击“打开”按钮将驱动程序插入WinCC项目中，WinCC资源管理器即可将驱动程序条目显示在变量管理器中，而不是仅显示内部变量。例如建立S7PLC与WinCC的连接，如图1-5所示。图1-5创建S7PLC的驱动程序（3）通过鼠标右键单击“新驱动程序”连接条目，可显示一个或几个子条目（所谓的通道单元）。接下来就可以创建一个连接，这通过鼠标右键单击“通道单元”条目并从弹出式菜单中选择新建驱动程序连接来完成，如图1-6所示。图1-6新建驱动程序连接在图2-3所显示的对话框中，在常规信息标签内为连接分配一个名称。连接参数可通过单击“属性”按钮来进行设置。（4）通过鼠标右键单击“新添加的连接”条目，可按上面所描述的方式添加变量组或变量。在创建WinCC变量时，除定义内部变量所需的设置外，还必须定义地址和格式调整设置，地址需要参考PLC中变量地址。图1－4创建新的驱动程序52．DDE连接、WinCC作为DDE的客户端，Excel作为DDE的服务器（1）在WinCC项目管理器右键单击“变量管理”选择“添加新的驱动程序：windowsdde.chn”建立“WINDOWSDDE”通道，建立新的驱动程序连接NewConnection，连接属性如图1-7所示。其中，“计算机名称”为空，“应用程序”为“Excel”，“主题”为“[Excel文件名]工作表名”，如[aaa.xls]Sheet1中aaa.xls为Excel文件名，Sheet1为工作表名。图1-7NewConnection属性（2）建立新变量，在变量属性对话框中单击“选择”按钮，在“条目名称”输入：r行数c列数，如r1c1表示第一行第一列的单元格，如图1-7所示。单击确定完成一个变量的组态。图1-7新建变量6四、实验内容（1）如图1-8所示建立包含四个元素结构类型motor，并建立三个结构变量motor1、motor2和motor3图1-8结构变量（2）添加S7-300PLC驱动，建立名为“PLC1”的逻辑连接，建立如下变量：变量名类型PLC寄存器LEVEL132位浮点DB1.DD0LEVEL232位浮点DB1.DD4LEVEL332位浮点DB2.DD8LEVEL432位浮点DB2.DD12M1二进制M0.0M2二进制M0.1（3）组态如图1-9所示画面，要求监考乙烯裂解气出口温度(T)、气态丙烯流量(F1)、液态丙烯流量(F2)和气态丙烯出口阀门状态(V)。T范围（-50~100℃）、F1范围（0-50m3/s）、F2范围（0-400m3/s）和V范围（开和关两个状态）。用DDE方式创建连接，用Excel单元格数据模拟现场设备参数，可以结合变量模拟器进行仿真。7图1-9五、实验报告要求1、实验报告应字迹清晰、正确无误。2、截取组态图形打印并粘贴到实验报告上。3、对组态过程中所遇到的问题进行讨论。8实验二前处理系统画面制作一、实验目的：1、熟悉WinCC图形编辑器2、熟悉WinCC画面布局的方法3、掌握画面的基本操作：导入与导出功能；对象的基本静态操作；状态显示对象；按钮对象的组态。4、组态对话框和动态向导的使用。二、实验设备安装了WinCC软件的计算机三、实验原理1、WinCC项目管理器中的图形编辑（1）浏览窗口的快捷菜单右击WinCC项目管理器的图形编辑器，将弹出快捷菜单。（2）画面名称的快捷菜单选择WinCC项目管理器的图形编辑器，在它的右边数据窗口显示该项目下的所有画面名称，右击任一画面，弹出的快捷菜单包含的菜单项有：“打开画面”、“重命名画面”、“删除画面”、“定义画面为启动画面”和“属性”。2、图形编辑器的布局图形编辑器由图形程序和各种各样的工具组成。基于Windows标准，图形编辑器具有创建和动态修改过程画面的功能；与AutoCAD等图形软件相似的程序界面和操作方法可以很容易地使用WinCC的图形编辑器；直接帮助提供了对问题的快速问答；用户还可以自定义工作环境。图形编辑器的画面布局如图2-1所示。图2-1图形编辑器构成9图形编辑器包括以下元素：（1）绘图区绘图区位于图形编辑器的中央。在绘图区中，水平方向为z轴，垂直方向为Y轴。画面的左上角为画面的坐标原点，其坐标为z一0，y一0。坐标以像素为单位。绘图区中的对象原点位于包围对象的矩形的左上角。（2）标题栏显示当前编辑的画面名称。（3）菜单栏操作方法与标准Windows操作类似。单击菜单栏上的菜单“查看”“工具栏”菜单项，打开“工具栏”对话框。在此对话框中可以设置显示或隐藏画面编辑器中的各种工具栏。（4）标准工具栏位于图形“编辑”菜单栏下的标准工具栏是缺省设置，包括常用的Windows命令按钮。按住Alt键并双击工具栏，“自定义工具栏”对话框打开。在这里，用户可以添加和删除按钮，并改变标准工具栏上的按钮顺序。如要恢复缺省设置的工具栏，可单击“重置”按钮。（5）“对象选项板”“对象选项板”包含在过程画面中频繁使用的不同类型的对象。它包括“标准”和“控件”两个选项卡。“标准”选项卡包括“标准对象”、“智能对象”和“窗口对象”。“控件”选项卡上默认是WinCC提供的最常用的ActiveX控件，如有需要可以链接其他控件。（6）“样式选项板”“样式选项板”允许快速更改线型、线粗细、线端样式和填充图案。（7）“动态向导”默认情况下，“动态向导”工具栏没有显示在图形编辑器中。“动态向导”提供了大量预定义的C动作，以支持频繁重复出现的过程组态。各种动作按“动态向导”的各选项卡中的主题排序。各个选项卡的内容可根据所选对象类型的不同而改变。（8）“对齐选项板”“对齐选项板”工具栏包括“对齐”、“居中”、“问距等同”、“匹配宽度”和“高度”等按钮。（9）“图层选项板”为了简化在复杂的过程画面中处理单个对象，图形编辑器允许使用图层。WinCC画面编辑器横向最多可以分配为32个图层。这些图层可以单个显示或隐藏；缺省情况下，当前图层是图层0。所有图层都可选择可见或不可见。（10）“变量选项板”“变量选项板”默认情况下为隐藏。“变量选项板”允许快速链接变量到对象的某个属性上。操作方法如下：打开对象的“对象属性”窗口，在“变量选项板”上选择一变量，拖动变量到“对象属性”窗口的某一属性上，释放。此外，还有缩放选项板、调色板、字体选项板和状态栏等。四、实验内容1.创建一个项目名称为“pretreat”的项目；在图形编辑器（名称main.pdl）中，设计如图2-2所示的图形界面，要求图形排列整齐美观。在处理工艺下方放置两个按钮，文本分别10为“切换画面”和“退出激活”。要求：按动“切换画面”按钮，切换到tempctrl.pdl温度控制画面；按动“退出激活”按钮退出WinCC运行。图2-2前处理系统画面2.如图2-3建立tempctrl.pdl中编辑温度监控画面，要求如下：（1）组态温度控件,滚动条和文本列表；（2）组态复位按钮，点击回复到初始状态（变量为0）；（3）组态报警灯，变量在[025]之间显示绿色，超过25显示红色。（4）组态画面切换到main.Pdl和退出激活按钮。（根据需要定义相关内部变量）图2-3温度监控画面11五、实验报告要求1、实验报告应字迹清晰、正确无误。2、截取组态图形打印并粘贴到实验报告上。3、对组态过程中所遇到的问题进行讨论。12实验三钢管加热炉温控系统一、实验目的：1、熟悉WinCC图形编辑器2、掌握画面组态的方法：组态对话框，动态向导；动态对话框；直接连接。3、掌握库和控件的使用。二、实验设备安装了WinCC软件的计算机三、实验原理（1）对象的事件对象的事件是由系统或操作员给对象发送的。如果在对象的事件中组态了一个动作，那么当有事件产生时，相应的动作将被执行。可组态事件的动作包括C动作、VBS动作和直接连接。事件中组态不同的动作有不同的图标表示。白色灯泡：事件没有组态动作。蓝色灯泡：事件组态为直接连接的动作。带“C”缩写的绿色闪电：事件组态为C动作。带“C”缩写的黄色闪电：事件组态为c动作，但C动作还没有通过编译。带“VB”缩写的浅蓝色闪电：事件组态为VBS动作。例在PropAndEvent.pdl画面中增加一个按钮，将其“文本”属性改为清零。它的作用是在单击此按钮时将变量cycle_pos赋值为0。在分别用3种动作实现此按钮的功能前，先完成如下的共同步骤：·右击此按钮，从快捷菜单中选择“属性”菜单项，打开“对象属性”窗口。·选择“事件”选项卡上的“鼠标”事件，在右边窗口中选择“按左键”行，“动作”列，右击白色闪电图标，弹出快捷菜单，结果如图3-1所示。（2）事件组态为直接连接·从快捷菜单中选择“直接连接”菜单项，打开“直接连接”对话框。·在“源”框中选择单选项“常数”，并在编辑框中输入数值0。·在“目标”框中选择单选项“变量”，单击旁边的按钮，打开“变量选择”对话框，选择变量cycle_pos。·单击“确定”按钮确认，如图3-2所示。·单击“确定”按钮，关闭“直接连接”对话框。·单击图形编辑器工具栏上的图标，保存画面。·单击图形编辑器工具栏上的图标，单击“清零”按钮，测试效果。13图3-1组态对象事件的动作图3-2事件的“直接连接”对话框四、实验内容及步骤在图形编辑器中完成如图3-3所示图形的创建。要求如下：（1）对象的组态，包括执行器、风机、火焰、天然气、助燃气、加热口；（2）控制