TIA博途WinCC库与面板应用与开发

毕安东 包仕伟 庞金辰

摘 要：TIA博途是由西門子公司开发的一款全新的编程开发软件，集成了PLC、HMI以及传动装置的编程调试功能，是一款功能强大的综合软件。TIA博途中的WinCC引入了库与面板的功能，使用该功能可以进一步提高WinCC的开发效率、实现软件开发的标准化。

关键词：博途;WinCC;库;面板

一、库功能简介

创建控制程序和组态 HMI 应用程序时，都可以使用库。 可以根据项目要求，按照用户特定方式定义库结构。库中可以包含所有类型的组态对象，从简单的 HMI 基本元素、所有画面到完全组态的HMI设备。库中存储的对象只需组态一次， 随后便可以在需要时进行复用。

库按照归属不同，可分为两种版本。第一种：项目库;当前任务中经常需要使用的对象通常存储在本地项目库中。项目库的特点在于，它隶属一个项目，随项目打开和关闭，而且随项目一起保存。第二种：全局库;在全局库中，可以管理跨项目的对象。 例如，在将全局库存储在文件服务器上，供多个用户使用。

二、面板功能简介

将面板创建为一个显示和操作对象组时，可以像使用库中的其它画面对象一样使用面板。可以将面板自身作为其接口集成到项目中。在此接口上，只能设置运行过程中对块运行非常重要的用户定义属性。这样，在定义块的动态属性和所包含的画面对象时，只需处理该接口即可。统一修改功能不但提高了此处的纠错能力，同时也提高了面板使用能够先前实例的后续扩展能力。WinCC 的标准 HMI 库中，已包含有大量的可扩展且可动态化的对象;“按钮和开关”中则包含大量预组态的开关和按钮选件;“监视和控制对象”包含适用于各种设计中的更为复杂的操作和显示对象，包括控制灯、按钮和开关;HMI 符号库”中则包含用于显示机器和设备的大量工艺对象和行业特有对象（例如，管道、电机、阀等）。

三、库与面板的应用

库包含两种基本类型的对象：类型是可集中修改的对象、副本模板是组态对象的简单副本。如果修改了类型，并且用户确认了这次更新，那么库管理系统将自动更新项目中该类型的所有对象。类型既可以是用户定义的数据类型 （HmiUDT），也可以是面板。可以使用用户定义的数据类型，将复杂的自动化对象（例如，带有状态和控制值的电机）的数据解释为一个单元。作为面板的接口时，大大降低了接线成本。这是由于作为面板的接口时，只能将相同数据类型的结构化变量分配给块的接口。

在平时的工程项目中，以轧机电机为例，在WinCC的HMI中需要对多个同一类型的电器设备进行状态显示和设备控制。按照以往的方法需要制作多个轧机电机的图形用来显示电机的状态，还要针对用户要求为每一个电机制作控制画面，这样重复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对设备状态的显示颜色进行修改，就需要对每一个电机图形的显示颜色进行修改，操作极为繁琐。在TIA博途WinCC中使用了库功能之后，可以针对同一状态类型的设备开发一个设备库，以轧机电机为例开发一个名为Moto的设备库，在该库中绘制电机图形，通过不同的颜色来显示不同的电机状态;绘制两个I/O输出域来显示电机的电流和转速;在完成Moto库的绘制之后，通过便签的连接即可实现设备的状态显示。完成设备库的创建之后即可以通过调用设备库来显示设备的状态，通过拖拽的方式即可实现反复调用。如果需要对设备状态显示的一种颜色进行修改，只要在设备库中对该设备的图形进行修改，在点击库更新之后，与该设备库相关联的所有调用图形将会自动更新，无需重复修改。与电机设备库状态显示相对应的控制操作画面可以通过面板功能进行制作实现，通过使用面板功能制作一个电机的控制面板，将不同电机的设备名作为电机控制画面的前缀即可实现画面面板的功能。同一类型的设备调用相同的画面面板，这一操作即节省了开发时间，也保证了开发的准确性。

四、TIA博途WinCC使用库与面板的优点

通过自己开发WinCC的库与面板并在运行画面中来调用面板，这样不仅能节省开发周期，节省开发过程中的工作量，还能减少在后期修改画面的工作量。如果要在TIA博途WinCC中使用库与面板，需要在开发前期对于建立的变量统一规划，针对变量名建立一套命名规则，严格遵守命名规则来建立变量是实现面板功能的前提。对于面板功能需要基于编程环境的支持才能实现，博途WinCC内部集成了C和VBS编程语言，通过编程语言可以灵活实现针对不同类型设备库与面板的调用，通过使用不同的项目函数来显示不同种类设备的状态。通过使用库和面板功能，节省了大量的开发时间，减轻了开发人员的工作量，保证了开发工作的正确率。已开发完成的库和面板可以被重复调用，通过不断完善博途WinCC的库和面板数据可以实现HMI的标准库文件，极大的降低了HMI的开发与后期维护难度与成本。

参考文献：

[1] SIMATIC WinCC WinCC Professional V14.西门子

[2] SIMATIC WinCC WinCC Professional V15.西门子

作者简介：

毕安东（1983-）男，汉族，安徽马鞍山，本科，工程师，从事计算机控制及相关技术研究开发工作。