TIA博途WinCC庫與面板應用與開發

畢安東 包仕偉 龐金辰

摘 要：TIA博途是由西門子公司開發的一款全新的編程開發軟件，集成了PLC、HMI以及傳動裝置的編程調試功能，是一款功能強大的綜合軟件。TIA博途中的WinCC引入了庫與面板的功能，使用該功能可以進一步提高WinCC的開發效率、實現軟件開發的標準化。

關鍵詞：博途;WinCC;庫;面板

一、庫功能簡介

創建控制程序和組態 HMI 應用程序時，都可以使用庫。 可以根據項目要求，按照用戶特定方式定義庫結構。庫中可以包含所有類型的組態對象，從簡單的 HMI 基本元素、所有畫面到完全組態的HMI設備。庫中存儲的對象只需組態一次， 隨后便可以在需要時進行復用。

庫按照歸屬不同，可分為兩種版本。第一種：項目庫;當前任務中經常需要使用的對象通常存儲在本地項目庫中。項目庫的特點在于，它隸屬一個項目，隨項目打開和關閉，而且隨項目一起保存。第二種：全局庫;在全局庫中，可以管理跨項目的對象。 例如，在將全局庫存儲在文件服務器上，供多個用戶使用。

二、面板功能簡介

將面板創建為一個顯示和操作對象組時，可以像使用庫中的其它畫面對象一樣使用面板。可以將面板自身作為其接口集成到項目中。在此接口上，只能設置運行過程中對塊運行非常重要的用戶定義屬性。這樣，在定義塊的動態屬性和所包含的畫面對象時，只需處理該接口即可。統一修改功能不但提高了此處的糾錯能力，同時也提高了面板使用能夠先前實例的后續擴展能力。WinCC 的標準 HMI 庫中，已包含有大量的可擴展且可動態化的對象;“按鈕和開關”中則包含大量預組態的開關和按鈕選件;“監視和控制對象”包含適用于各種設計中的更為復雜的操作和顯示對象，包括控制燈、按鈕和開關;HMI 符號庫”中則包含用于顯示機器和設備的大量工藝對象和行業特有對象（例如，管道、電機、閥等）。

三、庫與面板的應用

庫包含兩種基本類型的對象：類型是可集中修改的對象、副本模板是組態對象的簡單副本。如果修改了類型，并且用戶確認了這次更新，那么庫管理系統將自動更新項目中該類型的所有對象。類型既可以是用戶定義的數據類型 （HmiUDT），也可以是面板。可以使用用戶定義的數據類型，將復雜的自動化對象（例如，帶有狀態和控制值的電機）的數據解釋為一個單元。作為面板的接口時，大大降低了接線成本。這是由于作為面板的接口時，只能將相同數據類型的結構化變量分配給塊的接口。

在平時的工程項目中，以軋機電機為例，在WinCC的HMI中需要對多個同一類型的電器設備進行狀態顯示和設備控制。按照以往的方法需要制作多個軋機電機的圖形用來顯示電機的狀態，還要針對用戶要求為每一個電機制作控制畫面，這樣重復性的工作大大增加了制作周期和人力成本，在制作完成后如果需要對設備狀態的顯示顏色進行修改，就需要對每一個電機圖形的顯示顏色進行修改，操作極為繁瑣。在TIA博途WinCC中使用了庫功能之后，可以針對同一狀態類型的設備開發一個設備庫，以軋機電機為例開發一個名為Moto的設備庫，在該庫中繪制電機圖形，通過不同的顏色來顯示不同的電機狀態;繪制兩個I/O輸出域來顯示電機的電流和轉速;在完成Moto庫的繪制之后，通過便簽的連接即可實現設備的狀態顯示。完成設備庫的創建之后即可以通過調用設備庫來顯示設備的狀態，通過拖拽的方式即可實現反復調用。如果需要對設備狀態顯示的一種顏色進行修改，只要在設備庫中對該設備的圖形進行修改，在點擊庫更新之后，與該設備庫相關聯的所有調用圖形將會自動更新，無需重復修改。與電機設備庫狀態顯示相對應的控制操作畫面可以通過面板功能進行制作實現，通過使用面板功能制作一個電機的控制面板，將不同電機的設備名作為電機控制畫面的前綴即可實現畫面面板的功能。同一類型的設備調用相同的畫面面板，這一操作即節省了開發時間，也保證了開發的準確性。

四、TIA博途WinCC使用庫與面板的優點

通過自己開發WinCC的庫與面板并在運行畫面中來調用面板，這樣不僅能節省開發周期，節省開發過程中的工作量，還能減少在后期修改畫面的工作量。如果要在TIA博途WinCC中使用庫與面板，需要在開發前期對于建立的變量統一規劃，針對變量名建立一套命名規則，嚴格遵守命名規則來建立變量是實現面板功能的前提。對于面板功能需要基于編程環境的支持才能實現，博途WinCC內部集成了C和VBS編程語言，通過編程語言可以靈活實現針對不同類型設備庫與面板的調用，通過使用不同的項目函數來顯示不同種類設備的狀態。通過使用庫和面板功能，節省了大量的開發時間，減輕了開發人員的工作量，保證了開發工作的正確率。已開發完成的庫和面板可以被重復調用，通過不斷完善博途WinCC的庫和面板數據可以實現HMI的標準庫文件，極大的降低了HMI的開發與后期維護難度與成本。

參考文獻：

[1] SIMATIC WinCC WinCC Professional V14.西門子

[2] SIMATIC WinCC WinCC Professional V15.西門子

作者簡介：

畢安東（1983-）男，漢族，安徽馬鞍山，本科，工程師，從事計算機控制及相關技術研究開發工作。