西門子觸摸屏硬件課件資料-共63頁(yè)

1、西門子觸摸屏應(yīng)用技術(shù)主講教師：馬吉福一、人 機(jī) 界 面 概 述 二、人機(jī)界面的應(yīng)用步驟三、西門子人機(jī)界面設(shè)備簡(jiǎn)介四、WinCC flexible簡(jiǎn)介第1講 西門子HMI與WinCC flexible介紹 一、人 機(jī) 界 面 概 述 1、人機(jī)界面的基本概念 人機(jī)界面（Human Machine Interface）又稱為人機(jī)接口，簡(jiǎn)稱為HMI。 人機(jī)界面可以承擔(dān)下列任務(wù)： （1）過(guò)程可視化。在人機(jī)界面上動(dòng)態(tài)顯示過(guò)程數(shù)據(jù)（即PLC采集的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)）。 （2）操作員對(duì)過(guò)程的控制。操作員通過(guò)圖形界面來(lái)控制過(guò)程。如操作員可以用觸摸屏畫面上的輸入域來(lái)修改系統(tǒng)的參數(shù)，或者用畫面上的按鈕來(lái)啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)等。 （3）

2、顯示報(bào)警。過(guò)程的臨界狀態(tài)會(huì)自動(dòng)觸發(fā)報(bào)警，如當(dāng)變量超出設(shè)定值時(shí)。 （4）記錄功能。順序記錄過(guò)程值和報(bào)警信息，用戶可以檢索以前的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。 （5）輸出過(guò)程值和報(bào)警記錄。如可以在某一輪班結(jié)束時(shí)打印輸出生產(chǎn)報(bào)表。 （6）過(guò)程和設(shè)備的參數(shù)管理。將過(guò)程和設(shè)備的參數(shù)存儲(chǔ)在配方中，可以一次性將這些參數(shù)從人機(jī)界面下載到PLC，以便改變產(chǎn)品的品種。人機(jī)界面HMI 過(guò)程可視化設(shè)備工作狀態(tài)顯示在HMI設(shè)備上，顯示畫面包括指示燈、按鈕、文字、圖形、曲線等，畫面可根據(jù)過(guò)程變化動(dòng)態(tài)更新。操作員對(duì)過(guò)程的控制操作員可以通過(guò)圖形用戶界面來(lái)控制過(guò)程。例如，操作員可以通過(guò)數(shù)據(jù)、文字輸入操作，預(yù)置控件的參數(shù)或者啟動(dòng)電機(jī)。顯示報(bào)警過(guò)程的

3、臨界狀態(tài)會(huì)自動(dòng)觸發(fā)報(bào)警，例如，當(dāng)超出設(shè)定值時(shí)顯示報(bào)警信息。歸檔過(guò)程值HMI系統(tǒng)可以連續(xù)、順序記錄過(guò)程值和報(bào)警，并檢索以前的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并打印輸出生產(chǎn)數(shù)據(jù)。過(guò)程和設(shè)備的參數(shù)管理HMI系統(tǒng)可以將過(guò)程和設(shè)備的參數(shù)存儲(chǔ)在配方中。例如，可以一次性將這些參數(shù)從HMI設(shè)備下載到PLC，以便改變產(chǎn)品版本進(jìn)行生產(chǎn)。HMI系統(tǒng)承擔(dān)的主要任務(wù) 二、人機(jī)界面的組態(tài)步驟1對(duì)監(jiān)控畫面組態(tài)2人機(jī)界面的通信功能3編譯和下載項(xiàng)目文件4運(yùn)行階段三、西門子人機(jī)界面設(shè)備簡(jiǎn)介 1文本顯示器文本顯示器TD200C TD400C （1）TD200C。TD200C如圖10-4所示，它具有標(biāo)準(zhǔn)TD200的基本操作功能，另外還增加了一些新的功能。

4、TD200C為用戶提供了非常靈活的鍵盤布置和面板設(shè)計(jì)功能。用S7-200的編程軟件STEP7-Micro/WIN來(lái)組態(tài)。 （2）TD400C。TD400C（如圖10-5所示）是新一代文本顯示器，完全支持西門子S7-200 PLC，4行中文文本顯示，與S7-200 PLC通過(guò)PPI高速通信，速率可達(dá)到187.5kb/s，STEP7-Micro/WIN4.0 SP4中文版組態(tài)，HMI程序存儲(chǔ)于PLC，無(wú)需單獨(dú)下載，便于維護(hù)。2微型面板TP070 TP170micro TP178 micro K-TP178 micro TP070、TP170 micro、TP177 micro和K-TP178 mi

5、cro都是專門用于S7-200的5.7in的STL-LCD，4種藍(lán)色色調(diào)，有CCFL背光，320240像素，通信接口均為RS-485。支持的圖形對(duì)象有位圖、圖標(biāo)或背景圖片，有軟件實(shí)時(shí)時(shí)鐘，可以使用的動(dòng)態(tài)對(duì)象為棒圖。 3、觸摸屏 TP270TP177、TP170 （1）TP170A是用于S7系列PLC的簡(jiǎn)單任務(wù)的經(jīng)濟(jì)型觸摸屏，采用5.7in藍(lán)色STN-LCD,4級(jí)灰度，支持位圖、圖標(biāo)和背景圖畫，動(dòng)態(tài)對(duì)象有棒圖，有一個(gè)RS-232接口和一個(gè)RS-422/485接口。 （2）TP170B采用5.7in、藍(lán)色或16色STN-LCD，有2個(gè)RS-232接口、1個(gè)RS-422/485接口和1個(gè)CF卡插槽，

6、支持位圖、圖標(biāo)、背景圖畫和矢量圖形對(duì)象，動(dòng)態(tài)對(duì)象有圖表、柱形圖和隱藏按鈕，有配方功能。 （3）TP270采用5.7in或10.4in 256色STN觸摸屏，通過(guò)改進(jìn)的顯示技術(shù)，提高了亮度?？梢酝ㄟ^(guò)CF卡、MPI和可選的以太網(wǎng)接口備份或恢復(fù)?？梢赃h(yuǎn)程下載/上載組態(tài)和硬件升級(jí)。有2個(gè)RS-232接口、1個(gè)RS-422/485接口和1個(gè)CF卡插槽，可以通過(guò)USB、RS-232串口和以太網(wǎng)接口驅(qū)動(dòng)打印機(jī)。4、操作員面板 OP3 OP7 OP17 OP170B 、OP177B OP170B（見圖10-15）基于Windows CE操作系統(tǒng)，采用320*240像素，5.7in的藍(lán)色STN-LCD，有24個(gè)

7、功能鍵，其中18個(gè)帶LED。有兩個(gè)RS-232接口、一個(gè)RS-422/485接口和一個(gè)CF卡插槽，可以連接其他品牌的PLC。它支持位圖、圖標(biāo)、背景圖形和矢量圖形對(duì)象，動(dòng)態(tài)對(duì)象有圖表、柱形圖和隱藏按鈕，具有配方功能。5、移動(dòng)面板 Mobile Panel 170 移動(dòng)面板Mobile Panel 170是基于Windows CE操作系統(tǒng)的移動(dòng)HMI設(shè)備，它有一個(gè)串口和一個(gè)MPI/PROFIBUS-DP接口，兩個(gè)接口都可以用于傳送項(xiàng)目，具有棒圖、趨勢(shì)圖、調(diào)度器、打印、帶緩沖的報(bào)報(bào)警和配方管理功能，用CF卡備份配方數(shù)據(jù)和項(xiàng)目。如圖10-10所示為Mobile Panel 170移動(dòng)面板。6、多功能面

8、板 多功能面板（Multi Panel，MP）是性能最高的人機(jī)界面，高性能、具有開放性和可擴(kuò)展性是其突出特點(diǎn)。它采用Windows CE V3.0操作系統(tǒng)，用WinCC flexible組態(tài)，用于高標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)雜機(jī)器的可視化，可以使用256色矢量圖形顯示功能、圖形庫(kù)和動(dòng)畫功能。它有過(guò)程值和信息歸檔功能、曲線圖功能和在線語(yǔ)言選擇功能。 MP系列多功能面板有兩個(gè)RS-232接口、RS-422/485接口、USB接口和RJ45以太網(wǎng)接口，RS-485接口可以使用MPI、PROFIBUS-DP協(xié)議，還可以通過(guò)各種通信接口傳送組態(tài)。而距離較長(zhǎng)時(shí)可以用調(diào)制解調(diào)器、SIMATIC TeleService 或In

9、ternet，通過(guò)WinCC flexible的SmrtService進(jìn)行傳輸。此外它還有PC卡插槽和CF卡插槽。四、WinCC flexible簡(jiǎn)介 1. ProTool與WinCC flexible 西門子的人機(jī)界面以前使用ProTool組態(tài)，SIMATIC WinCC flexible是在被廣泛認(rèn)可的ProTool組態(tài)軟件上發(fā)展起來(lái)的，并且與ProTool保持了一致性。ProTool適用于單用戶系統(tǒng)，WinCC flexible可以滿足各種需求，從單用戶、多用戶到基于網(wǎng)絡(luò)的工廠自動(dòng)化控制與監(jiān)視。大多數(shù)SIMATIC HMI產(chǎn)品可以用ProTool或WinCC flexible組態(tài)，某些新

10、的HMI產(chǎn)品只能用WinCC flexible組態(tài)。我們可以非常方便地將ProTool組態(tài)的項(xiàng)目移植到WinCC flexible中。 WinCC flexible具有開放簡(jiǎn)易的擴(kuò)展功能，帶有VB腳本功能，集成了ActiveX控件，可以將人機(jī)界面集成到TCP/IP網(wǎng)絡(luò)。 WinCC flexible帶有豐富的圖庫(kù)，提供了大量的對(duì)象供用戶使用，其縮放比例和動(dòng)態(tài)性能都是可變的。使用圖庫(kù)中的元件，可以快速方便地生成各種美觀的畫面。2、WinCC flexible操作界面 SIMATIC 人機(jī)界面系列（HMI）WinCC flexible系統(tǒng)組態(tài)的基本結(jié)構(gòu) HMI設(shè)備PLC控制過(guò)程通過(guò)變量通信I/O模

11、塊 WinCC flexible監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)是通過(guò)PLC以“變量”方式實(shí)現(xiàn)HMI與機(jī)械設(shè)備或過(guò)程之間的通信。過(guò)程值通過(guò)I/O模塊存儲(chǔ)在PLC中，觸摸屏通過(guò)變量訪問(wèn)PLC相應(yīng)的存儲(chǔ)單元。 HMI監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟新建HMI監(jiān)控項(xiàng)目在WinCC flexible組態(tài)軟件中創(chuàng)建一個(gè)HMI監(jiān)控項(xiàng)目建立通信連接建立HMI設(shè)備與PLC之間的通信連接，HMI設(shè)備與組態(tài)PC機(jī)之間的通信連接在WinCC flexible中定義需要監(jiān)控的過(guò)程變量定義變量創(chuàng)建監(jiān)控畫面繪制監(jiān)控畫面，組態(tài)畫面中的元素與變量建立連接，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)控生產(chǎn)過(guò)程編輯報(bào)警消息編輯報(bào)警消息，組態(tài)離散量報(bào)警和模擬量報(bào)警組態(tài)配方組態(tài)配方以快速適應(yīng)生產(chǎn)工

12、藝的變化用戶管理分級(jí)設(shè)置操作權(quán)限任務(wù)13 建立灌裝生產(chǎn)線監(jiān)控項(xiàng)目 啟動(dòng)WinCC flexible，新建灌裝自動(dòng)化生產(chǎn)線監(jiān)控項(xiàng)目FILL，并將該項(xiàng)目集成到STEP 7中。 建立一個(gè)WinCC flexible項(xiàng)目 啟動(dòng)WinCC flexible 新建WinCC flexible項(xiàng)目 設(shè)備選擇對(duì)話框項(xiàng)目組態(tài)界面工具欄菜單欄項(xiàng)目視圖工作區(qū)工具窗口屬性視圖輸出視圖對(duì)象視圖任務(wù)14 建立通信連接 建立觸摸屏與組態(tài)PC機(jī)的通信連接，建立觸摸屏與控制器PLC的通信連接。 觸摸屏的通信連接 TP177B PN/DP的端口1- 機(jī)殼等電位聯(lián)結(jié)端子2- 電源插座3- RS 422/RS 485接口（IF1B）

13、4- PROFINET接口5- USB接口TP177B PN/DP與組態(tài)PC機(jī)的連接TP177B PN/DP與PLC的連接設(shè)置觸摸屏通信參數(shù) MPI屬性設(shè)置對(duì)話框1- HMI設(shè)備是總線上的唯一主站2- 觸摸屏的MPI地址3- 超時(shí)4- 數(shù)據(jù)傳輸速率5- 最高站地址PROFIBUS屬性設(shè)置對(duì)話框1- HMI設(shè)備是總線上的唯一主站 2- 觸摸屏的PROFIBUS地址3- 超時(shí) 4- 數(shù)據(jù)傳輸速率 5- 最高站地址 6- 總線類型 7- 用于打開“配置文件”對(duì)話框的按鈕以太網(wǎng)設(shè)置對(duì)話框1- 以太網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)2- 觸摸屏的MAC地址3- 屬性按鈕1- 地址分配2- IP地址3- 子網(wǎng)掩碼地址4- 默認(rèn)網(wǎng)關(guān)

14、地址WinCC flexible通信參數(shù)設(shè)置觸摸屏與PLC的通信修改連接名稱選擇通信驅(qū)動(dòng)觸摸屏接口觸摸屏參數(shù)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)PLC參數(shù)任務(wù)15 生成監(jiān)控系統(tǒng)所需的變量 自動(dòng)化控制系統(tǒng)與HMI設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換是通過(guò)變量實(shí)現(xiàn)通信的。使用WinCC flexible的變量編輯器生成監(jiān)控系統(tǒng)所需的變量，設(shè)置變量的屬性。 定義變量 與外部控制器（例如PLC）具有過(guò)程連接的變量。必須指定與觸摸屏相連接的PLC的內(nèi)存位置，其值隨PLC程序的執(zhí)行而改變，觸摸屏和PLC都可以對(duì)其進(jìn)行讀寫訪問(wèn)，是觸摸屏與PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的橋梁。 最多可使用的外部變量數(shù)目與授權(quán)有關(guān)。 與外部控制器沒有過(guò)程連接的變量。其值存儲(chǔ)在觸摸屏的

15、存儲(chǔ)器中，不用分配地址，只有觸摸屏能夠訪問(wèn)內(nèi)部變量，用于觸摸屏內(nèi)部的計(jì)算或執(zhí)行其他任務(wù)。 內(nèi)部變量沒有數(shù)量限制，可以無(wú)限制地使用。外部變量 內(nèi)部變量變量的數(shù)據(jù)類型 變量類型符號(hào)位數(shù)/bit取值范圍字符Char8字節(jié)Byte80255有符號(hào)整數(shù)Int16-3276832767無(wú)符號(hào)整數(shù)Uint16065535長(zhǎng)整數(shù)Long32-21474836482147483647無(wú)符號(hào)長(zhǎng)整數(shù)Ulong3204294967295浮點(diǎn)數(shù)（實(shí)數(shù)）Float32 1.17549510-38 3.40282310+38-1.17549510-38-3.40282310+38雙精度浮點(diǎn)數(shù)Double64布爾（位）變量B

16、ool1True(1)、false(0)字符串String日期時(shí)間Date Time64日期/時(shí)間值變量編輯器設(shè)置變量的屬性 任務(wù)16 組態(tài)灌裝自動(dòng)化生產(chǎn)線監(jiān)控畫面 根據(jù)灌裝自動(dòng)化生產(chǎn)線監(jiān)控系統(tǒng)的要求，設(shè)計(jì)過(guò)程監(jiān)控畫面。 組態(tài)監(jiān)控畫面 設(shè)計(jì)畫面結(jié)構(gòu) 初始畫面畫面1畫面2畫面3畫面n初始畫面 運(yùn)行畫面 參數(shù)設(shè)置畫面 趨勢(shì)視圖畫面 用戶管理畫面 物料混合畫面 配方設(shè)置畫面 畫面編輯器 畫面窗口屬性窗口簡(jiǎn)單對(duì)象工具窗口工具窗口的其他對(duì)象 增強(qiáng)對(duì)象圖形打開全局庫(kù)創(chuàng)建畫面 固定窗口區(qū)基本區(qū)域組態(tài)初始畫面 圖形對(duì)象畫面切換按鈕組態(tài)運(yùn)行畫面 向量圖形元素 I/O域 圖形棒圖控制按鈕 灌裝過(guò)程 運(yùn)行狀態(tài) 庫(kù)閥

17、門開閉組態(tài)趨勢(shì)視圖 顯示報(bào)警消息 WinCC flexible模擬調(diào)試 WinCC flexible提供了一個(gè)模擬器軟件，在沒有HMI設(shè)備的情況下，可以用WinCC flexible的運(yùn)行系統(tǒng)模擬HMI設(shè)備，用它來(lái)測(cè)試項(xiàng)目，調(diào)試已組態(tài)的HMI設(shè)備功能。 項(xiàng)目的集成模擬調(diào)試 SIMATIC 精彩系列面板SIMATIC 精彩系列面板強(qiáng)大且豐富的通訊能力為S7-200度身訂做，簡(jiǎn)單操作即可建立高效穩(wěn)定的通訊連接。同時(shí)，靈活的通訊接口確保了和第三方PLC產(chǎn)品的兼容性。 集成了RS 422/ 485 通訊口: 使得Smart Line的通訊更加靈活，可以和市場(chǎng)主流的小型PLC建立穩(wěn)定可靠的通訊連接 PP

18、I 通訊協(xié)議: Smart Line與S7-200可建立高速無(wú)縫的連接，與S7-200組成完美的小型自動(dòng)化解決方案。 波特率 187.5 kb/s: 通信速度高達(dá)187.5kb/s，遠(yuǎn)高于市面上其他廠家的通用的9.6kb/sSIMATIC 精彩系列面板與S7-200精彩連接6 寸彩色10 寸15 寸Panels and Multi PanelsMicro Panels and PanelsTP 177B DPOP 177B DPTP 177B PN/DPTP 177B PN/DPOP 177B PN/DPMP 277 10” TouchMP 277 10” KeyMP 377 15” Touch4 寸TD 400COP 77AOP 73(micro)6 寸單色TP 177microTP 177ABasic PanelsKTP600 BasicKTP1000 BasicS7-200SmartPanelsKTP400 BasicKTP-178microS7-200/S7-300/400硬件接口，軟件功能，通訊能力，顯示尺寸Smart 700Smart 10007寸SIMATIC