WinCC在循环水处理中的应用:循环水处理
时间：2020-03-11 07:31:06 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：为了满足循环水处理自动化控制的需要，在深入研究了循环水处理自动化控制特点的基础上，应用工业组态软件WinCC开发了相应的控制程序。并且讨论了针对于循环水处理的软、硬件构成，以及开发过程中遇到的问题和解决方法。
关键词：集散控制系统；可编程控制器；WinCC STEP7
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 (2011) 23-0000-01
WinCC Application in the Circulating Water Treatment
Zhang Shunxi
(Tangshan Iron&Steel Automation,Power-dimensional Inspection Center,Tangshan 063000,China)
Abstract:In order to meet the needs of automation control water cycle,water cycle in-depth study of the characteristics of automatic control based on application of industrial configuration software WinCC developed a corresponding control procedures.And discussed in the circulating water for the software and hardware structure,and the development process problems and solutions.
Keywords:Distributed control system;Programmable controller;WinCC STEP7
一、引言
改革开发以来，我国工业企业日新月异，规模日益壮大，先进设备广泛应用，工艺科技含量越来越高。在生产中，自动化技术已经普及到各个领域、各个车间，这充分说明我国民族工业的逐渐强大。但是相比之下，在许多企业的循环水处理中自动化程度不高，采用的软硬件落后，甚至有的控制点还依赖于人工操作，无形中制约了企业技术先进化的发展。为此我们结合某一个排污量大（平均流量80T/H）、循环水成分复杂（包括面漆水、电泳水、车身浓脱脂水等）、控制设备多（需要600多控制点）的汽车制造厂在循环水处理改造项目中，采用20世纪90年代国际上先进的工控组态软件WinCC，开发了相应的循环水处理的控制程序。在一年多时间的实际运行中，各项工艺指标都达到了预期的效果，用户十分满意，从而告别了长期循环水排放不达标的被动局面。
二、WinCC软件的简介
工控组态软件WinCC是一个集成的人机界面（HMI）系统和监控管理系统，它是西门子公司在过程自动化领域中的先进技术和微软公司强大软件功能的产物，WinCC是视窗控制中心（Windows Control Center）的简称。它包括图形设计器、报警记录、标记记录、报告设计器、全局脚本、控制中心、用户管理等功能，使其具有高性能的过程耦合、快速的画面更新、以及可靠的数据管理[1～2]。
三、系统构成
对于一个普通的水处理项目就其工程量而言是巨大的，尤其是一些大型项目，所以开发控制程序、调试的时间不能不成为必须考虑的因素。但是出于可靠性的考虑，将控制系统的功能分离是必须的，即：下位机执行保护、控制和数据的采集，脱离上位机也能独立对系统进行控制，上位机执行显示、操作、报警、储存等。那么带来的问题是上下位机的通讯又成为费时费力的工作。WinCC能和所有主要厂商的PLC进行通讯，如：AB、GE、Omron等。如果与西门子的PLC系列及STEP 7软件合用，将大幅降低工程时间，因为STEP 7中定义的变量可以在WinCC中直接使用。由于工业循环水的水质成分复杂，有害物含量高，所以处理工艺的复杂（包括调节、初沉、混凝气浮、化学沉淀、生化处理等），要求控制的部件多，相互关联的控制回路也比较多。
四、WinCC的组态实现
（一）主控界面的组态。本系统的设备比较多，要将所有的设备都显示在一张画面里是不可能的，所以将设备按照处理工艺的功能步骤分级在多张画面内，分为电泳线、前处理线、生化线、加药线等，之间的切换使用按钮的鼠标动作来实现。这对于用WinCC现成的鼠标动作来实现是很简单的，但是不是要在每张图上都使用相同数量且位置排列顺序一致的按钮呢？（出于对操作的一致性考虑，不能让操作人员在不同的图上，不同的位置找想要操作的按钮）这个问题的解决我们使用WinCC的脚本编程，在按钮动作中调用它的内部函数来实现。首先，组态一幅背景画面，其中包括要显示的静态文本、OLE（例如，时钟）、所有的图形切换按钮及推出关机按钮。第二，在背景画面中插入智能对象（Smart Object）中的画面窗口（Picture Window），并且使其的尺寸与其分级画面相同。第三，在相应的切换按钮的属性->事件->鼠标动作中编写如下C语言脚本代码：
#include\"apdefap.h\"
void OnClick（char *lpsz PictureName，
char *lpsz ObjectName，char *lpsz PropertyName）
{
SetPictureName（\"背景画面\"，\"画面窗口\"，\"电泳处理线\"）；
}//\"背景画面\"即为始终显示地静态背景的属性名，\"画面窗口\"即为在背景画//面中插入地画面窗口（Picture Window）属性名，\"电泳处理线\"即为分级画面//的名称。（二）单个部件的组态。WinCC在其内部的图库里集成很多的图形对象，如水箱、电机、阀门等等，对于循环水处理用的最多的是水池，搅拌机等等。为了使组态画面贴近实际，能够更好的反应现场工况，图库里的元素并不能满足要求。我们可以利用WinCC的画图工具自己绘制适应实际的图形元素，并且使用C脚本使其产生动画效果。（三）语音报警的组态。在工业现场安全是极其重要的，无论从那个角度讲我们应该利用一切手段减少故障的发生。在故障已经发生的时候，应该在第一时间以多种方式通知操作人员有故障发生。现代微处理计算机的处理速度可以完全胜任对于图形，语音地同时处理。所以我们可以利用计算机的声卡和音箱在有故障发生的时候产生语言报警，但是问题是WinCC本身并不能产生语音的功能，而且其内部的上千个函数也没有提供处理声音的函数。解决这个问题的方法归功于微软开发的WinCC与操作系统地完美结合，因为在WinCC中可以直接调用Windows的API函数。
五、小结
WinCC采用了当今流行的面向对象的技术，很类似流行的Visual Basic语言。对象的属性可以进行设定或编程以实现对该对象的动画及事件的触发，内嵌的MS C语言减少了开发者的学习时间，并增加了其灵活性。如果对于Windows的SDK编程熟悉的话，WinCC中调用Windows系统的API函数完全可以实现像VB、VC等高级语言所能实现的功能。但在开发时间和易用性、稳定性上要优于以上两种语言，因为它是针对工业现场设计开发的。
参考文献：
[1]Siemens AG.wincc v5 The Configuration Manual and the Communication Manual[P].Germany:Siemens 2000.
[2]Siemens AG.wincc SIMATIC WinCC系统描述[P].Germany:Siemens 2000.
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