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四 控制系統(tǒng)的功能與自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)
1. 系統(tǒng)功能
運(yùn)行方式：自動(dòng)運(yùn)行和手動(dòng)操作。用戶界面：系統(tǒng)提供友好的用戶界面和方便的操作按鈕。實(shí)時(shí)監(jiān)控：動(dòng)態(tài)顯示水箱的液位、泵閥的開(kāi)關(guān)狀態(tài)、模擬水流、水質(zhì)、溫度、pH值、液位、瞬時(shí)流量和積算流量等，并根據(jù)液位、流量和水質(zhì)的情況自動(dòng)控制泵閥的開(kāi)關(guān)、流量的大小和出口回流等。報(bào)警功能：系統(tǒng)有自動(dòng)報(bào)警功能，并能記錄故障的時(shí)間、原因等信息。打印輸出：系統(tǒng)能定時(shí)或?qū)崟r(shí)打印出故障信息、水箱液位、流量、水質(zhì)、溫度等信息。保存數(shù)據(jù)：系統(tǒng)具有保存數(shù)據(jù)和與其他應(yīng)用程序交換數(shù)據(jù)的功能。在線幫助：系統(tǒng)提供完備的在線幫助信息，操作員遇到問(wèn)題時(shí)能及時(shí)得到幫助和指導(dǎo)。
2. WinLC組態(tài)及編程
用STEP編程軟件組態(tài)軟PLC主站和EM277從站的配置，并對(duì)主機(jī)編程。該程序主要是處理主站的應(yīng)用程序(用戶界面)與實(shí)時(shí)控制的從站PLC之間的數(shù)據(jù)信息交換、報(bào)警事件的處理、兩個(gè)從站之間的運(yùn)行協(xié)調(diào)和一些運(yùn)行參數(shù)的存儲(chǔ)等。
a. 上位機(jī)應(yīng)用程序
用Visual Basic高級(jí)語(yǔ)言或ProTool/Pro組態(tài)軟件設(shè)計(jì)友好的用戶界面和監(jiān)控畫(huà)面，通過(guò)WinLC主機(jī)，向Profibus-DP上的EM277從站(S7-200系列PLC)發(fā)送命令，同時(shí)讀取從站PLC監(jiān)測(cè)到的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、模擬量采樣數(shù)據(jù)和報(bào)警信息等。根據(jù)這些實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)在屏幕上動(dòng)態(tài)顯示整個(gè)水制備裝置的運(yùn)行情況，包括水流方向、水箱液位、電導(dǎo)率、pH值、流量、溫度和泵閥的開(kāi)/關(guān)狀態(tài)等。一旦發(fā)現(xiàn)故障報(bào)警信息，系統(tǒng)即顯示明顯的警示畫(huà)面，通過(guò)WinLC主機(jī)向各從站PLC發(fā)出停機(jī)命令，保存并記錄故障發(fā)生的時(shí)間、方
位和原因等原始數(shù)據(jù)。上述程序還可以根據(jù)用戶要求保存所需要的歷史數(shù)據(jù)，定時(shí)、實(shí)時(shí)(如故障信息)或按操作鍵打印所需的數(shù)據(jù)和信息，如電導(dǎo)率、pH值、流量、溫度和有發(fā)生等。
b. 從站PLC程序
用STEP7 Micro/WIN軟件設(shè)計(jì)從站PLC(S7-200系列)程序。該主程序由自動(dòng)運(yùn)行程序、手動(dòng)操作程序、狀態(tài)及故障檢測(cè)程序、初始化子程序、模擬量處理子程序、總線數(shù)據(jù)交換子程序和PID回路調(diào)節(jié)中斷程序等組成。由于采用Profibus-DP總線結(jié)構(gòu)，因此從站PLC程序無(wú)須考慮與主站的通信問(wèn)題，只需在已的輸入/輸出緩沖區(qū)中交換數(shù)據(jù)即可。同時(shí)，該從站PLC還可以脫離主站而單獨(dú)運(yùn)行。
c. 系統(tǒng)的可擴(kuò)展性
通過(guò)OPC，系統(tǒng)可以與其他應(yīng)用程序連接，也可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。從站數(shù)量可以擴(kuò)展，從站PLC的模塊亦可以根據(jù)要求擴(kuò)展，甚至還可以擴(kuò)展一些新的功能，如利用從站PLC上的編程口(按自由口通信協(xié)議)接打印機(jī)、變頻器或其他智能儀表等。
五 結(jié)束語(yǔ)
該系統(tǒng)是根據(jù)純化水處理的特點(diǎn)，利用WinAC可替代硬件作為主站這一特性，并使用S7-200系列的PLC作為從站。這種設(shè)計(jì)方便地解決了上位機(jī)應(yīng)用程序在Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線上的通信問(wèn)題，從站也可以單獨(dú)運(yùn)行。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)、可靠性高、硬件成本低，便于推廣和應(yīng)用。
什么是WinAC系統(tǒng)？
SIMATIC WinAC是SIEMENS基于PC的自動(dòng)化控制產(chǎn)品，從功能上和產(chǎn)品系列上與其他基于PC的控制產(chǎn)品相比均有所區(qū)別。WinAC不是簡(jiǎn)單地將PLC替換為PC，而是將PLC和PC的功能地結(jié)合，包括控制功能、通信功能、可視化功能、網(wǎng)絡(luò)功能以及工藝技術(shù)等功能，產(chǎn)品包括WinAC插槽型、WinAC實(shí)時(shí)型、WinAC基本型和WinAC嵌入型等。
WinAC 控制功能
WinAC允許用戶使用普通PC或工業(yè)PC完成PLC的控制功能。WinAC基本型/實(shí)時(shí)型提供軟件PLC，采用PC機(jī)的硬件資源(如CPU、內(nèi)存、硬盤(pán))來(lái)實(shí)現(xiàn)控制要求；WinAC插槽型提供硬件PCI插卡型PLC，控制性能與S7 400系列PLC中的412-2DP/416-2DP相同。
計(jì)算功能
WinAC提供標(biāo)準(zhǔn)的ActiveX控件，用于標(biāo)準(zhǔn)化軟件包（如MS Visual Basic或Office）對(duì)過(guò)程數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)存取。同時(shí)，WinAC內(nèi)置Software Container(ActiveX容器)用于集成自帶的和第三方的ActiveX 控件。
可視化功能
WinAC 提供兩種與人機(jī)界面軟件的連接方式：
通過(guò)SIMATIC軟件之間的內(nèi)部集成，WinCC和ProTool/Pro是WinAC的可視化和數(shù)據(jù)存取工具；WinAC內(nèi)置的OPC服務(wù)器可以完成與任何第三方的人機(jī)界面軟件的集成。
網(wǎng)絡(luò)功能
WinAC提供連接 Profibus-DP通信板卡的驅(qū)動(dòng)程序，用于連接遠(yuǎn)程I/O和電氣驅(qū)動(dòng)裝置或進(jìn)行遠(yuǎn)程編程調(diào)試。同時(shí)WinAC可以采用現(xiàn)成的PC技術(shù)，通過(guò)以太網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)與生產(chǎn)和管理網(wǎng)絡(luò)的連接。
工藝技術(shù)功能
對(duì)于用戶的特殊工藝要求，可配合西門(mén)子的功能模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)，或使用VB、VC、Java等高級(jí)語(yǔ)言編程，由WinAC ODK進(jìn)行集成
