PLC监控组态软件建立

    PLC现场总线控制系统一般采用监控组态软件对系统进行集成，以实现网络建立、控制程序确定、参数下载、报警设定等系统构造管理功能，例如可选用目前被国内外广泛采用的西门子公司中文版工业自动化软件WinCC V5.1版。它为系统提供了管理级、操作级的可视化过程数据采集和远程控制功能。系统监控中的操作员站和工程师站均采用WinCC相应功能软件，组成了完整的FCS（现场总线）系统。    根据工艺要求将人机界面( HIM)画面主要分为主画面、程控画面、分站画面、报警趋势、数据报表等。火电厂输煤PLC控制系统网络结构图如图3-8所示。主画面主要根据现场设备位置来布置。为了区分具体带种类，采用了不同颜色的带。同时为了保证画面有一定立体感效果，有煤块流动的带采用深色，基带为浅色。但带电动机动作时，画面显示煤随带一起动作，煤块形成移动状态，主要采用控制属性中闪烁来达到画面动态立体效果要求。系统总画面主要显示上位机操作对输煤带动作的影响。在每个分站画面中来完成按工艺区域划分的流程控制图、单元控制图、控制器等。
    图3-8    火电厂输煤PLc控制系统网络结构图    在模拟图中可动态显示现场设备的开关状态与信号，值班操作人员可在当前画面通过键盘或鼠标更改信号值，并可以对话或对话框的形式调用其他各种信息模拟图以及其他图形，并可以菜单或按钮驱动方式进入不同的显示内容。在分画面中通过点击要操作的设备，弹出控制对话菜单，显示出控制的菜单选项，具体包括启动、停止、电流故障、现场手自动位置等。设备类型要视具体控制情况而定，所有设备要能实现远方手动操作，同时为了设备控制安全要求，在设备控制画面中有操作画面自动、手动切换按钮，以保证自动失效情况下可人工干预限制。在重要设备控制方面，开关操作时会弹出提醒窗口，需要操作员再次确认才可执行命令。    对于设备信息系统，报警系统在画面中主要根据用户的不同要求采用不同报警信息类型和信息等级报警表，能够实时显示报警内容。每个报警都可以显示标签名、报警值、报警类型、时间确认、时间优先级、报警闪烁、报警确认等，按时间顺序排列并滚动显示，并且无论画面切换至何处，显示屏幕都有专用区域以显示最近的报警标签。同时，设定当报警条达到设定数量时，就用打印机将以前的报警条打出，以便用户查阅存档。主画面中下侧控件按钮为报警、历史趋势、报表、登录、交接班日表、退出系统、操作手册；主画面中右侧控件按钮是系统总成、一期和二期、三期、光纤链路模块OLM111～115站、OLM211～214站。    对于系统操作的安全问题，根据电厂生产安全管理要求，通过软件对不同的人员设定了不同的操作等级，再通过监控软件增强安全性。提供系统的安全计算机在启动后就直接进入启动画面，系统提供给客户一个系统管理员口令和密码。系统管理员可分配不同的操作员的用户名和密码来操作监控软件程序。对于不同的用户提供不同操作权限，如可限制操作员画面显示调度器执行和配方操作，也可限制关键程序功能。画面显示为灰色，用户不能够进行任何画面操作，提示操作人员输入自己的用户名称和口令。同时，在监控画面上显示该用户名称在系统中有记录。这样可以防止操作人员随意破坏或改变计算机程序，除了管理员用户的操作口令可以退出监控画面外，其他人员不能够退出画面，不能够最小化画面。关机的一切命令和按钮都不能够结束程序画面运行，如CTRL+ALT+DEL都被屏蔽了。    对于现场生产企业，生产数据报表很重要。WinCC提供了集成的报表系统，可以方便的输出WinCC数据到打印机进行打印。但考虑到一些数据功能采用了最流行的CRYSTAL REPORTS报表专用软件，根据生产需要编制了实时的和历史数据报表及统计计算报表，报表可按时间触发或事件触发进行打印，并能及时打印报表数据、历史数据，可以根据操作人员的不同选择打印出不同报表，如根据时间或配方选择不同变量等，都可以打印出不同风格的报表，在报表中有打印人员名称。SIMATIC WinCC的数据报表是以系统数据管理服务器为基础的，WinCC提供了实时数据库和历史数据库服务器，实时数据库采集最新的现场控制站的数据提供给监控工作站，显示、打印采集周期从0.5s～20min可调；历史数据库从实时数据库中采集数据，采样周期从2～24h可调，历史数据的最长存储时间不少于1年，通过历史数据可计算累计值、最大值、最小值、标准值、相对值、地偏差值或其他需要的数据，据此操作人员可进行统计分析，指导生产，同时操作人员可将遗漏的或无法自动采集的数据输入到历史数据库进行编辑，历史数据可以被写入磁盘、光盘长期保存以备将来恢复使用。    系统采用SIMENS SIMATIC的S7-400控制器，通过以太网连接到四台安装有以太网卡的工控机上，编程用STEP7 V5.2软件，在系统组态中考虑到控制系统点数较多，控制设备也很多，所以要先分配好各部分地址编址后，再在系统中进行硬件组态。系统中用到的设备有S7-417-2、SIMOCODE DP/ASi耦合器以及现场传感器；ASi总线中使用的设备有COMPACT STARTER、LOGO、I/O模拟量模块按钮开关。