发布时间 : 星期三 文章基于WinCC组态软件的电梯控制系统设计_课程设计更新完毕开始阅读
上适当留有余地
由于技术的不断发展，控制系统的要求也将会不断地提高，设计时要适当考虑到今后控制系统发展和完善的需要。这就要求在选择PLC、输入/输出模块、I/O点数和内存容量时，要适当留有裕量，以满足今后生产的发展和工艺的改进。
PLC控制系统是由PLC与用户输入、输出设备连接而成的。因此，PLC控制系统设计的基本内容应包括：
1.PLC可构成各种各样的控制系统，如单机控制系统、集中控制系统等。在进行应用系统设计时，要确定系统的构成形式。
2.系统运行方式与控制方式的择定。
3.选择用户输入设备、输出设备、以及由输出设备驱动的控制对象。 4.PLC的选择。包括机型选择、容量选择、I/O模块选择、电源模块选择等。 5.分配I/O点，绘制I/O连接图。 6.设计程序控制。 7.必要时还须设计控制台。 8.编制控制系统的技术文件。
第三章 软件介绍
PLC的程序有两部分组成：一是操作系统。二是用户程序。操作系统由PLC生产厂家提供，它支持用户程序的运行。用户程序是用户为完成特定的控制任务而编写的程序。用户要开发应用程序，就要用到开发程序的软件。STEP7是与西门子公司SIMATIC S7系列PLC相配套的支持用户开发应用程序的软件包。
3.1 STEP7概述
STEP7编程软件适用于SIMATIC S7、C7、M7和基于PC的WinAC，是供它们编程、监控和设置参数的标准工具。
STEP7是通过项目的方式来管理自动化系统，其功能包括硬件组态(配置)、参数设置、网络组态、通信连接、创建符号、编程、组态消息和操作员监控变量、启动和运行维护、监视、诊断、文档创建和归档等。
STEP7标准软件包符合面向图形和对象的Windows操作原则，可运行在Windows2000、WindowsXP、WindowsServer2003下，为适应不同的应用对象，可选择不同的版本。STEP7标准软件包的功能和组成如下图所示。
STEP7标准软件包 符 号 编辑器 硬 件 组 态 SIMATIC 管 理 器 编 程 语 言 LAD/FBD/STL NETPRO 通信组态 硬 件 诊 断 图3-1 STEP7标准软件包
1.SIMATIC管理器可浏览SIMATICS7、M7、C7的所有工具软件和数据。 2.符号编辑器管理所有的全局变量，用于定义符号名称、数据类型和全局变量的注释。
3.通信组态包括组态的连接和显示、定义MPI或PROFIBUSDP设备之间由时间或事件驱动的数据传输、定义事件驱动的数据、用编程语言对所选通信块进行参数设置。
4.硬件组态用于对硬件设备进行配置和参数设置。包括系统组态（选择机架、给各个槽位分配模块、自动生成I/O地址）、CPU参数设置（如启动特性、扫描监视时间）和模块参数设置（用于定义硬件模块的可调整参数）。
5.编程语言可以是梯形图语言(LAD)、功能块图语言(FBD)和语句表语言(STL)。
6.硬件诊断工具为用户提供自动化系统的状态，可快速浏览CPU的数据以及用户程序运行中的故障原因，也可用图形方式显示硬件配置，例如，模块的一般信息和状态、显示模块故障、显示诊断缓冲区信息等。
在S7系列PLC中，用户程序是由块组成的。构成用户程序的块包括：组织块、功能块、功能、数据块、系统功能块、系统功能。
组织块OB是操作系统和用户程序之间的界面。操作系统只调用组织块，其他的程序块需要通过用户程序中的指令调用，操作系统才会加以处理（扫描）。其中最主要的组织块是OB1，这是操作系统自动做循环扫描的唯一的一个块。其他的组织块包括启动组织块和各种中断组织块，均由操作系统在特定条件下调用，用户不可以用简单的指令调用组织块。
功能FC和功能块FB是用户程序中的主要逻辑操作块。主要的控制、运算、操作等均由FC和FB来完成。组织块负责安排FC和FB的调用条件和调用顺序。
系统功能块SFB和系统功能SFC本质上就是FB和FC，只是它们的作者是西门子公司。SFB和SFC通常用于完成一些通用的功能，如读写实时时钟、设置参数、数据通信等。
数据块DB用于记录数据。在数据块中只有数据没有程序。但数据块占用程序容量。按使用方法，数据块可分为全局（共享）数据和背景（伴随）数据块两种。
3.2 仿真软件S7-PLCSIM
仿真软件包S7-PLCSIM可以在PG/PC上仿真S7-300/400PLC。把程序下载到仿真PLC中运行，以后的监控/测试均在一台真正的S7PLC中的监控/测试一样。安装了仿真软件，则在SIMATIC Manager窗口的工具条上响应的图标就会发亮。
仿真PLC启动后，PG/PC与PLC的所有连接均自动指向仿真PLC。也就是说，仿真启动后，在STEP7中的下载、上载、监控等操作都指向仿真PLC。
3.3 工控组态软件WinCC
WinCC是视窗控制中心（Windows Control Center）的简称，它是数据采集监控系统SCADA的软件平台工具，是工业应用软件的一个组成部分。它具有丰富的设置选项，使用方式灵活，功能强大。运用组态软件模拟S7-300/400PLC的CPU中用户程序的执行过程，可以在开发阶段发现和排除错误，提高调试效率。因为一方面S7-300/400的硬件价格较高，另一方面具体的控制对象体积大、价值贵、结构复杂，一般的单位和个人都很难配备较为齐全的实验装置。采用组态软件的过程监控画面，配合S7-PLCSIM仿真软件，可以生动形象地表现控制对象的控制过程,是学习S7-300/400PLC的编程和调试的有力工具。
WinCC V6.0采用标准Microsoft SQL Server2000数据库进行生产数据的归档，同时具有Web浏览器功能，可以在办公室内看到生产过程的动态画面，能实现对工业控制系统中的各种资源进行配置和编辑，处理数据报警和系统报警，存储历史数据并支持历史数据的查询，完成各类报表的生成和打印输出，从而更好地调度指挥生产WinCC提供了所有与PLC系统的通讯通道。作为标准，WinCC支持所有连接SIMATIC S5，S7系列控制器的通讯通道，还包括PROFIBUS-DP，DDE和OPC等非特定控制器的通讯通道。
使用WinCC6.0组态软件调试程序的步骤：
用户程序的调试是通过过程画面来完成的。图形编辑器是用于创建过程画面并使其动态化的编辑器。图形编辑器的“对象选项板”包含了在过程画面中频繁出现使用的不同类型的对象，它包括“标准”和“控件”两个选项卡。“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。下面是用WinCCV6.0配合S7-PLCSIM调试程序的步骤：
1.在STEP7编程软件中生成项目,编写用户程序。
2.在WinCC组态软件中生成项目,组态变量,建立和编辑反映用户程序工作过程的过程画面。
3.点击STEP7的SIMATIC管理器工具条中的图标,打开S7 - PLCSIM窗口,将程序下载到仿真PLC中。
4.建立WinCC与S7-PLCSIM的通讯连接。
5.用过程画面中的控制按钮来起停控制系统,通过观察过程画面的对象工作情况,检查用户程序是否能正确执行。