利用winccflexiblee实现国产PC替换西门子工控机

2015-11-18张先亮

橡塑技术与装备 2015年1期

关键词：成型机PC机工控机

张先亮

（杭州朝阳橡胶有限公司，浙江　杭州　310018）

利用winccflexiblee实现国产PC替换西门子工控机

张先亮

（杭州朝阳橡胶有限公司，浙江杭州310018）

由于西门子工控机是进口件，其采购价格高、周期长、维修难度大，一直是困扰制造业企业的通病。本文将介绍一种利用winccflexible组态软件实现普通国产PC（型号：XSPC-9656-R）机去替代西门子工控机的方法。

winccflexible组态软件；西门子工控机；国产PC机

WinCC flexible，德国西门子（SIEMENS）公司工业全集成自动化（TIA）的子产品，是一款面向机器的自动化概念的HMI软件。本文将以两鼓轮胎成型机为例，介绍一种利用winccflexible组态软件、普通国产PC机与5611通讯卡去替代西门子工控机的方法。

1　控制系统介绍

某公司两鼓成型机设备的电气系统采用西门子S7-400 MPI与profibus DP通讯方式，主站PLC型号为6ES7414-2XK05-0AA0，现通过在普通PC机上安装winccflexible软件，利用西门子通讯卡（型号为6GK1561-1AA00）进行相关通讯设置，实现普通PC机与主站PLC数据交换。改造前后价格对比见表1。

2　控制系统设计

该系统设计初步分为三步骤：

（1）在普通PC机上插入西门子通讯卡（型号为6GK1561-1AA00），并在PC机上安装该卡驱动。

（2）利用winccflexible组态软件、西门子通讯卡与主站PLC建立通讯。

（3）使用winccflexible组态软件编译两鼓成型机上位机组态画面，使之有效控制设备正常运行。

2.1上位机（普通PC机）与主站PLC通讯的建立

在上位机上安装西门子winccflexible组态软件，并利用西门子授权软件（automation license manage）对该组态软件进行授权。

将西门子通讯卡（型号为6GK1561-1AA00）插入上位机的P C I槽里，在上位机“设备管理器”查找该通讯卡，安装已下载好的通讯卡驱动程序，待通讯卡正常安装完毕后，打开上位机的“控制面板”，双击“Setting the PG/PC Interface”即可。

2.2编译上位机组态画面

画面是项目的主要元素，通过它们可以操作和监视系统，是真正实现人机交互的桥梁，人机界面用画面中可视化的画面对象来反映实际的工业生产过程，也可以在画面中修改工业现场的过程设定值。

我们可以根据西门子工控机原有的组态画面为模板（并且充分考虑后续功能扩展）制作新的人机界面。

首先，确认画面对象；将画面对象分为静态对象和动态对象。

静态对象（例如文本或图形对象）用于静态显示，在运行时它们的状态不会变化，不需要变量与之连接，它们不能由PLC更新。

动态对象的状态受变量的控制，需要设置与它连接的变量，用图形、字符、数字趋势图和棒图等画面对象来显示PLC或HMI设备存储器中的变量的当前状态或当前值，PLC和HMI设备通过变量和动态对象交换过程值和操作员的输入数据。

其次，变量的生成与组态；将变量分为外部变量和内部变量。

外部变量是操作单元（人机界面）与PLC进行数据交换的桥梁，是PLC中定义的存储单元的映像，其值随PLC程序的执行而改变。可以在HMI设备和PLC中访问外部变量。

内部变量存储在HMI设备的存储器中，与PLC没有连接关系，只有HMI设备能访问内部变量。内部变量用于HMI设备内部的计算或执行其他任务。内部变量用名称来区分，没有地址。

最后，分别制作各个独立的功能画面，根据需要我们可以通过组态画面导航实现各个独立的功能画面之间的切换。

2.3利用上位机监视与控制成型机设备

双击打开已编辑好的组态画面，通过已设置好通讯连接方式（即PC通过西门子通讯卡直接与PLC进行连接），操作人员可以通过上位机的人机界面就可以实现对整台轮胎成型机设备的监视和操作，参见图1。

表1　改造前后的价格对比

图1　某公司轮胎成型机应用案例

3　结束语

随着人民币的不断升值，中国很多中小轮胎企业都面临着巨大的生存压力，如何通过技术改进和创新，降低轮胎的制造成本，提高企业的核心竞争力变得越来越重要，因此利用一些普通、常见、较廉价的产品去替代一些采购周期长、价格昂贵的进口件尤为重要，我们要一直继承和发扬“一块橡胶一块肉，一滴汽油一滴血”的企业精神。

[1] 陈峰，杨殿才，朱可辉，王海清. 基于MES的轮胎成型和硫化生产调度系统. 计算机与应用化学[J]，2010，27（1）.

[2] 黄淑芬. 基于数据集成的轮胎企业制造执行系统（MES）研究[J]. 福建电脑，2009，25（8）.

[3] 张晓峰，马铁军，李广凌. 轮胎生产过程MES系统研究与应用[J]. 中国制造业信息化，2008，37（5）.《橡塑节能环保》杂志，期刊和规程光盘五种，另外还准备了各种专业书籍，包括《中外橡胶工业创新三部曲》、《机械产品手册》、《轮胎生产设备维护检修规程》等，以满足观众的不同需求。

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《橡塑技术与装备》杂志社参加第十四届中国国际橡胶技术展览会和第八届亚洲埃森轮胎展

2014年12月3～5日，第十四届中国国际橡胶技术展览会和第八届亚洲埃森轮胎展在上海新国际博览中心盛大举办。本届展会规模再创新高，展出面积45 000 m2，有20多个国家和地区的650余家中外企业前来参展，海内外观众超过21 000人次。《橡塑技术与装备》杂志社历年均参加此展会，此次派出6人的阵容，重视程度可见一斑（参见图1）。

此次展会安排W1馆为第八届亚洲埃森轮胎展，W2、W3、W4为十四届中国国际橡胶技术展。为参加此次展会，杂志社做了充分的准备工作。共带去23箱的资料，其中包括《橡塑技术与装备》杂志、《橡塑机械时代》杂志、