WinCC軟件在燃氣廠加壓站工程中的應用

摘 要：為了滿足燃氣廠加壓站煤氣回收再利用，同時取締人工操作的制約，應用工業組態軟件WinCC開發了煤氣加壓站的自動控制程序，應用到煤氣回收和加壓的工程中，取得了明顯的成果。本文針對自動控制系統結構和WinCC的組態實現進行了介紹。

關鍵詞：WinCC軟件；自動化控制系統；遠程站點；S7-400

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.23.091

1 引言

在生產中，自動化技術已經普及到各個領域。但是仍有許多企業因為軟硬件或者技術的落后而存在大量的人工操作。控制精度不高、浪費人力，而且有一定的安全隱患，因此對燃氣廠加壓站的改造勢在必行。結合其他加壓站改造項目的經驗，采用國際上先進的技術，將工控組態軟件WinCC應用在煤氣加壓站工程中，開發了相應的煤氣加壓站的控制程序。

2 系統結構

控制系統包括上位機和下位機。系統上位機采用工業用計算機，組態軟件為WinCC6.2中文版，運行于Windows XP操作平臺。下位機采用S7-400系列中的CPU414-4 H的冗余雙CPU系統。工業PC機內安裝了通訊卡，與控制器通過1613網卡進行通訊。

為了控制的可靠性，將二者的的功能進行分離，即：上位機根據屏幕上顯示的各種信號變化直接發出操控命令，執行顯示、操作、報警、儲存等。而下位機則接收到上位機發出的命令，將其轉換為相應的信號去控制設備獲取設備狀況，如執行保護、控制和數據的采集等。下位機也會將設備的狀態反饋給上位機。

控制系統結構如圖1所示。利用西門子的ET200模塊將凈環水、濁環水和電除塵三個I/O設為遠程站點，放置在距離中心控制室較遠的地方，這些控制點比較集中，遵守西門子的PROFIBUS-DP通訊協議。

3 WinCC的組態實現

3.1 工業組態軟件WinCC

WinCC是視窗控制中心（Windows Control Center）的簡稱，它是西門子工業軟件產品中的一員，是全集成自動化架構中基于計算機的HMI/SCADA軟件系統，即具有人機界面系統、監控與數據采集系統。它可以對現場設備進行監控、數據采集、報警等，具有開放性和系統的穩定性。

3.2 主控界面的功能

按照處理工藝的功能步驟，主控界面分為多級顯示，如第一級為煤氣加壓站、潤滑油站、電除塵站、凈環水站、濁環水站等，通過WinCC中按鈕的鼠標便能方便快捷地切換畫面，以及進入到下一級。這個過程需要使用WinCC的C語言腳本進行編程，按鼠標來調用它的內部函數來實現。

用畫面顏色閃爍來進行報警，并且一直在顯示。在背景畫面的底部留下一條類似Windows狀態欄的報警欄，通過主報警記錄畫面，操作人員隨時可以了解故障的完全信息，方便快捷。

3.3 單個部件的組態

單個部件的組態分兩種情況：WinCC內部圖庫里有的的圖形對象，如水箱、電機等等，直接調用。如果出現圖庫里沒有的元素，可以自己繪制。WinCC的畫圖工具功能強大，能繪制出實際的圖形元素，并且使用C腳本使其產生動畫效果。

矩形用來表示水槽等，圖形的填充高度就是其液位的高度。

3.4 語音報警的組態

在工業現場一旦發生故障，WinCC可以直接調用Windows的API函數，并記錄過程中出現的故障和操作狀態，報警組態器就會利用計算機的聲卡和音箱在有故障發生的時候產生聲音報警，在第一時間以多種方式通知操作人員及時處理，以確保安全。報警組態器如圖2所示。

4 小結

WinCC采用了當今流行的面向對象的技術，組態功能強大、畫面豐富、人機界面友好、系統功能全面開放，針對工業現場設計開發，使燃氣廠加壓站系統自動化程度提高了。系統實際運行一年多，控制性能良好，使用、維護方便，改變了煤氣回收不達標的被動局面。

參考文獻：

[1]SIEMENS AG.Wincc v6 The Configuration Manual and the Communication Manual[P].Germany：Siemens 2000.

[2]SIEMENS AG.SIMATIC PROFINET IO 入門指南集[P].Germany：Siemens 2006.

作者簡介：劉海燕（1969-），女，山東人，本科，講師，從事計算機科學技術的教學與教研工作。