基于SIMATIC WinCC flexible2008涂膠機觸摸屏I/O信號監控的實現

摘 要：為了快速獲取設備I/O信號狀態，準確的判斷設備故障點，提高維護工作效率。以前罩殼涂膠機為例，介紹了SIMATIC WinCC flexible 2008組態軟件安裝與編輯，并闡述了如何通過組態軟件實現觸摸屏I/O信號監控的方法。

關鍵詞：SIMATIC WinCC flexible 2008;觸摸屏;I/O信號

隨著制造業的發展，生產線自動化程度越來越高，觸摸屏的應用也越來越廣泛。設備如果用按鈕、開關和指示燈等作人機界面裝置，它們提供的信息量少，需要熟練的操作人員來操作，而且操作困難。如果用七段數字顯示器來顯示數字，用撥碼開關來輸入參數，他們占用PLC的I/O點數多，硬件成本高。于是觸摸屏幕應運而生，通過觸摸屏實現了操作信號的輸入以及輸出信號的顯示。觸摸屏的產生，極大的簡化了操作界面，同時也大大的減少了由于線路引起的故障。目前常用的觸摸屏組態軟件有西門子WinCC flexible 2008、三菱GT Designer3、歐姆龍NTST V4.8C、松下GH Screen Editor V4.12等，本文基于西門子WinCC flexible 2008觸摸屏組態軟件，實現對前罩殼涂膠機I/O信號的實時監控。

1 SIMATIC WinCC flexible 2008組態軟件

1.1 SIMATIC WinCC flexible 2008組態軟件的介紹

WinCC flexible，德國西門子（SIEMENS）公司工業全集成自動化（TIA）的子產品，是一款面向機器的自動化概念的HMI軟件。WinCC flexible 操作界面簡單而且功能強大， 在簡化操作的同時，也可對機器設備的狀態進行實時監控，提高了生產作業的安全性。對于編程者而言，人性化的操作界面，縮短了編程是時間，提高了工作效率。于此同時西門子公司也開發了一款名為WinCC 的組態軟件，該軟件與WinCC flexible功能十分相似，均可對機器設備進行操作與監控，區別在于WinCC flexible是對觸摸屏進行組態，而WinCC 是對工控機進行組態。

1.2 SIMATIC WinCC flexible 2008組態軟件的安裝

SIMATIC WinCC flexible 2008組態軟件有多個版本，以安裝SIMATIC WinCC flexible 2008 SP4為例進行說明。此外SIMATIC WinCC flexible 2008 SP4組態軟件對運行環境也有一定的要求，該軟件僅支持MicrosoftWindowsXP專業版SP3、MicrosoftWindows7 （專業版、旗艦版、企業版）（32/64位）、MicrosoftWindows7 SP1（專業版、旗艦版、企業版）（32/64位）。此項目選用MicrosoftWindows7 SP1 專業版，下面對安裝方法進行介紹。

1.2.1添加Windows 消息隊列組件

打開Windows控制面板，并在界面中找到打開或關閉Windows功能選項，之后在選項中找到Microsof Message Queue（MSMQ）服務器，并在其展開項找到Microsof Message Queue（MSMQ）服務器核心進行勾選，最后點擊確定即可。

1.2.2軟件安裝

拷貝SIMATIC WinCC flexible 2008 SP4安裝包到電腦，需要確保電腦有足夠的空間，打開安裝包按照提示依次操作即可進入安裝程序。

1.2.3軟件的授權

在完成安裝之后，需要用到Sim_EKB_Install_2015_03_29授權軟件。在授權軟件打開之后選擇需要授權的軟件，點擊安裝長密鑰即可，之后重新啟動電腦便完成了軟件的授權。

1.3 SIMATIC WinCC flexible 2008組態軟件的編輯

在完成軟件的授權之后，打開軟件，首頁界面提示進入WinCC flexible項目向導。在項目向導中有打開最新編輯過的項目、使用項目向導創建一個新項目、打開一個現有的項目、創建一個空項目等選項，可依據需求點擊對應選項。以創建一個新項目為例，點擊創建一個新項目，此時軟件會進入到設備選擇頁面，在設備類型中選擇觸摸屏的型號以及版本號點擊確定即可進入項目編輯界面;此項目以Smart 700 IE創建項目，在打開的項目中，最上方為菜單欄，有項目、編輯、視圖、插入、格式、面板、選項、窗口、幫助等選項，在視圖的下拉菜單中調出常用的項目編輯界面和工具編輯界面進行編輯。

2 觸摸屏的選型

三菱觸摸屏具有精巧、便捷、實用、穩定等特點;歐姆龍觸摸屏功能完善、經濟實惠、應用簡便等特點;而西門子觸摸屏全集成自動化的集成組件，功能強大、兼容性強、環境耐受力強等特點，相對于同類產品，西門子觸摸屏使用壽命會更久。同時由于該項目采用的是西門子S7-200PLC，考慮到品牌之間的通訊問題，同品牌通訊顯然比較容易實現，因此觸摸屏也同樣選用西門子的。

3 觸摸屏程序的設計

3.1通訊連接的設置

由于觸摸屏要與PLC進行通訊，因此需要在 WinCC flexible 項目中對通訊參數進行相應的設置。步驟如下：

（1）在連接列表中名稱命名為S7-200，通訊驅動程序設為SIMATIC S7-200，在線設為開。

（2）在連接參數中，接口需設為IF1B，類型默認設置Simatic，波特率默認設置187500，HMI設備地址設為1，PLC設備地址設為2，PLC設備地址必須與PLC通信端口地址保持一致，否則通信無法正常連接，網絡配置文設為MPI，其他默認設置即可

（3）在連接區域指針中，畫面號連接勾選S7-200，地址設為VW100;日期/時間PLC連接勾選S7-200，地址默認生成VW110。通過設置以上參數，通訊連接建立完成。

3.2變量的定義

由于PLC變量已經做好定義，觸摸屏也只是讀取PLC變量狀態，只需要做好對應調用即可。在變量列表中添加輸入變量，常規的方法需要逐一的添加變量，步驟繁瑣且工作量大，考慮到該項目輸入輸出信號的點數，所以決定數據類型采用字節的類型進行添加。觸摸屏輸入輸出變量對應如下：

輸入地址IB0的0-7位對應PLC I0.0-I0.7 ?輸出地址QB0的0-7位對應PLC Q0.0-Q0.7

輸入地址IB1的0-7位對應PLC I1.0-I1.7 ?輸出地址QB1的0-7位對應PLC Q1.0-Q1.7

輸入地址IB2的0-7位對應PLC I2.0-I2.7 ?輸出地址QB2的0-7位對應PLC Q2.0-Q2.7

3.3顯示畫面的設計

根據顯示需求，顯示畫面設計無需過度繁雜，簡單而明了更利于獲取I/O信號狀態。以圓形動畫外觀的方式來顯示I/O信號狀態。當信號值為0時，圓形動畫外觀背景色為白色，表明無信號;當信號值為1時，圓形動畫外觀背景色為綠色，表明有信號。

3.4結果的驗證

在完成所有參數配置及畫面設計之后，整個項目需要編譯生成，然后用電腦通過PPI多主站電纜連接觸摸屏，把項目傳送到觸摸屏中進行驗證。驗證結果為，功能完全實現，在自動運行界面中，點擊輸入/輸出信號按鈕可快速切換到輸入/輸出信號畫面查看信號狀態。

4 結束語

隨著工業4.0概念的提出，智能制造時代也宣告即將到來，產線設備自動化程度也不斷的提高，設備的信號交換也變得錯綜復雜，對設備維護者的技能要求也越來越高。本文通過SIMATIC WinCC flexible 2008組態軟件在觸摸屏上實現了快速查看I/O信號狀態。該方法不僅僅局限于涂膠機，也可推廣到其他項目設備中使用，但編程者需要熟練的掌握西門子PLC編程以及SIMATIC WinCC flexible 2008組態軟件。

作者簡介：

韋閃佳（1992-），男，廣西人，助理工程師，學士學位，主要研究方向工業電氣自動化與維護。

（柳州五菱柳機動力有限公司，廣西 柳州 545005）