搜索
HMI人机界面HMI（人机界面）是连接可编程序控制器（PLC）、变频器、直流调速器、仪表等工业控制设备，利用显示屏显示，通过输入单元（如触摸屏、键盘、鼠标等）写入工作参数或输入操作命令，实现人与机器信息交互的数字设备。HMI在工厂自动化体系中处于承上启下的位置，通过连接现场总线，完成现场设备的逻辑控制管理，并且为上层管理系统提供必要的数据。HMI由硬件和软件两部分组成，硬件部分包括处理器、显示单元、输入单元、通信接口、数据存贮单元等，其中处理器的性能决定了HMI产品的性能高低，是HMI的核心单元。根据HMI的产品等级不同，处理器可分别选用8位、16位、32位的处理器。HMI软件一般分为两部分，即运行于HMI硬件中的系统软件和运行于PC机Windows操作系统下的画面组态软件（如WinCCflexible）。使用者都必须先使用HMI的画面组态软件制作“工程文件”，再通过PC机和HMI产品的串行通信口，把编制好的“工程文件”下载到HMI的处理器中运行。HMI人机界面产品的基本功能包括：1、设备工作状态显示，如指示灯、按钮、文字、图形、曲线等；2、数据、文字输入操作，打印输出3、生产配方存储，设备生产数据记录4、简单的逻辑和数值运算5、可连接多种工业控制设备组网HMI的选型指标包括：1、显示屏尺寸及色彩、分辨率、HMI的处理器速度性能、2、输入方式：触摸屏或薄膜键盘3、画面存贮容量，注意厂商标注的容量单位是字节（byte）、还是位（bit）4、通信口种类及数量，是否支持打印功能本模块主要介绍西门子TP270触摸屏，其接口外形如图3-2所示，接口功能描述见表3-1。图3-2西门子TP270接口排列图表3-1接口功能描述编号描述应用1接地连接用于连接到机架地线2电源连接到电源+24VDC3接口IF1BRS422/RS485(未接地)接口4接口IF1A用于PLC的RS232接口5接口IF2用于PC、PU、打印机的RS232接口6开关用于组态接口IF1B7电池连接连接可选备用电池8USB接口用于外部键盘，鼠标等的连接9插槽B用于CF卡10以太网接口(只用于MP270B)连接RJ45以太网线11插槽A(只用于MP270B)用于CF卡触摸屏设备的装载程序1、装载程序图3-6显示了触摸屏设备启动期间和运行系统结束时迅速出现的装载程序。图3-6装载程序界面装载程序各按钮具有下述功能：•按下“传送(Transfer)”按钮，将触摸屏设备切换到传送模式，等待组态画面的传送。•按下“开始(Start)”按钮，启动运行系统打开触摸屏设备上已装载的项目。•按下“控制面板(ControlPanel)”按钮，访问WindowsCE控制面板，可在其中定义各种不同的设置。例如，可在此设置传送模式的各种选项和参数。•按下“任务栏(Taskbar)”按钮，以便在WindowsCE开始菜单打开时显示Windows工具栏。2、使用口令保护装载程序通过分配口令，可以保护装载程序免遭未经授权的访问。如果没有输入口令，则只有“传送(Transfer)”和“开始(Start)”按钮可以使用。这将防止错误操作，并增加系统或机器的安全性，因为控制面板中的设置不会被更改。WinCCflexible组态实例西门子人机界面组态软件WinCCflexible是在被广泛认可的ProTool组态软件的基础上发展而来的，并且与ProTool保持了一致性，多种语言使它可以全球通用。WinCCflexible还综合了WinCC的开放性和可扩展性，以及Protool的易用性。本任务以一个具体实例演示如何使用WinCCflexible进行组态。一、任务提出使用WinCCflexible软件对电机启停进行组态，组台画面具有启动、停止两个按钮，并且能显示时间。硬件使用西门子TP177BcolorPN/DP型触摸屏与CPU313C-2DP扩展CP343-1模块通过以太网方式进行通讯。二、任务解决方案使用WinCCflexible软件进行组态需要对触摸屏型号、与触摸屏通讯的PLC型号、触摸屏与组态计算机及PLC的通讯参数进行设置，下面以项目设计步骤对WinCCflexible软件的使用进行简单介绍。组态步骤：步骤1：打开WinCCflexible软件新建一个空项目如图3-27所示：图3-27创建一个空项目界面步骤2：在设备选择对话框中选取所用触摸屏的型号如图3-28所示，本例选用西门子TP177BcolorPN/DP型触摸屏。图3-28触摸屏型号选择界面步骤3：单击确定按钮进入WinCCflexible组态界面如图3-29所示。图3-29WinCCflexible组态界面步骤4：变量设置。双击图3-29界面项目树中“通讯”→“变量”按钮，会弹出图3-33界面，建立组态画面变量与PLC进行连接，本例中的启动、停止变量分别与S7300PLC的M0.0和M0.1连接。图3-33通讯变量参数设置界面步骤5：制作组态画面。双击图3-29界面项目树中“画面”→“画面_1”按钮，会弹出画面编辑界面，利用右方绘图工具箱中按钮命令在组态界面中添加按钮_1，并将其文本名字修改为“启动”，见图3-34。图3-34组态界面在“启动”按钮属性窗口中单击“事件”子菜单，并且在单击事件中添加“SetBit”函数，如图3-35所示。图3-35按钮事件设置界面按钮事件命令设置好以后，下一步将该按钮与PLC相应位进行关联，见图3-36，本案例的启动按钮与第五步建立的启动变量相关联。图3-36按钮变量设置界面同样方法制作停止按钮，并使其与停止变量相关联。为使触摸屏在工作中能返回到触摸屏操作系统，需添加一个退出按钮，该按钮的单击事件函数应设置为“StopRuntime”。最后，从工具箱中调用“日期时间域”命令创建一个时间日期显示条，最终组态界面见图3-37所示。图3-37最终组态界面步骤6：下载组态画面到触摸屏。在“项目”→“传送”子菜单中单击“传送设置”见图3-38，会弹出图3-39所示界面。图3-38传送菜单选择界面图3-39传送参数设置界面注意：本任务采用以太网方式通讯，所以“模式”应选择以太网，“计算机名称IP地址”为触摸屏IP地址，其他选项默认即可。最后单击“传送”按钮，出现图3-40传送状态后，图3-37所做的组态界面及变量的关联被下载到触摸屏。图3-40传送状态界面以上是使用WinCCflexible软件对电动机启停界面组态的详细步骤，本任务只涉及WinCCflexible软件使用步骤和最基本的功能介绍，如需使用高级功能请查阅相关手册。