太原理工大学现代科技学院毕业设计（论文）
水泵运行优化合理调度：充分考虑用户的使用频度和应用程度，设置系统控制流程、合理设计存储Rill务体系，使操作、维护简单方便。
(4)经济性原则：采用最合理的方案，最大程度的保护厂方原有的投资使设备运行经济节能、运行维护费用低；达到最优的性能／价格比。
(5)开放性原则：系统设计采用开放技术、开放结构、开放系统组件和开放用户接口，以方便网络的维护、扩展升级以及与外界信息的沟通，易于扩展，以降低二次投资。
(6)灵活性原则：采用积木式模块组合和结构化设计，使系统配置灵活，满足系统逐步到位的建网原则，使网络具有强大的可增长性和强壮性[10]。
3.3 WinCC监控程序的设计步骤
WinCC在其内部的图库里集成很多的图形对象，如水箱、电机、阀门等等，对于控制压力用的最多的是开关阀，压力表等。为了使组态画面贴近实际，能够更好的反应现场工况，图库里的元素并不能满足要求。我们可以利用WinCC的画图工具自己绘制适应实际的图形元素使其产生动画效果。下面以压力控制为例来介绍WinCC软件的监控画面的设计步骤[13]。
3.3.1 创建项目及画面
打开WinCC Explorer选择建立新项目的类型包括3种:单用户项目、多用户项目、客户机项目。在此选择单用户项目（如图3.1），实现监控功能。在新项目对话框内输入压力作为项目名，并为项目名选择一个项目路径。如有必要可以对项目路径重新命名；否则，将以项目名作为路径中最后一层文件夹的名字。本次关闭WinCC前所打开的项目，在下一次启动WinCC时将自动打开。如果本次关闭WinCC前项目是激活的，则下一次启动WinCC时也将自动激活所打开的项目。
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图3.1 创建项目
打开WinCC资源管理器，窗口的左边为浏览窗口，包括所有已安装的WinCC组件。有子文件夹的组件在其前面标有符号“+”，单击此符号可显示此组件下的子文件夹。窗口右边显示左边组件或文件夹所对应的元件。
建立了项目以后我们可以设置项目的一些属性，可以通过在项目上右击鼠标调出项目属性设置窗口，在项目管理器中选择待开发项目压力，浏览窗口包含WinCC项目管理器中编辑器和功能的列表，用户将用他们组态或设计项目中的所有部分，生成一个HMI应用系统，如图3.2所示。
图3.2 生成的HMI系统
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如图3.2所示，控制中心窗口分为两部分：浏览窗口和数据窗口。双击左边浏览器窗口内的每个项目名称，可在右边的数据窗口内打开该项目的详细列表，显示了该项目所含的对象的图标。
在导航窗口中单击“计算机”图标，在右边窗口中将显示与用户的计算机名一样的计算机服务器。右击计算机，在快捷菜单中选择“属性”菜单项，在随后打开的对话框中可设置WinCC运行时的属性，如设置WinCC运行系统的启动组件和使用的语言等。
3.3.2 添加并组态驱动器
为了使WinCC能够与外部设备进行通讯，我们必须组态用于该设备的通道，即在外部设备和WinCC之间生成的逻辑接口的驱动器，其具备3个功能：(1)提供组态物理上和逻辑上连接参数的方法；(2) 通过数据管理器在外部设备和WinCC变量之间建立一个在线运行接口：(3) 为用户提供一个简便接口用于外部设备或应用的存储器结构加入变量标签并设置地址[12]。
下面简要说明如何添加逻辑连接。
若要使用WinCC来访问自动化系统的当前过程值，则在WinCC与自动化系统间必须组态一个通讯连接。通讯将由称作通道的专门的通讯驱动程序来控制。WinCC有针对自动化系统SIMATIC S7的专用通道以及与制造商无关的通道，例如PROFIBUS-DP和OPC。
①添加一个通讯驱动程序，右击浏览窗口中的“变量管理”，在快捷菜单中选择“添加新的驱动程序”。
②在“添加新的驱动程序”对话框中，选择一个驱动程序，例如选择SIMATIC S7 PROTOCOL SUITE.CHN，并单击“打开”按钮，所选择的驱动程序将显示在变量管理的子目录下。
③单击所显示的驱动程序签的“+”，将显示当前驱动程序所有可用的通道单元。通道单元可于建立与多个自动化系统的逻辑连接。逻辑连接表示与单个的、已定义的自动化系统的接口。
④右击MPI通道单元，在快捷菜单中选择“新驱动程序的连接”菜单项。在随后打开的“连接属性”对话框中输入WinLC作为逻辑连接名，单击“确定”按钮。
⑤在随后出现的“连接属性”对话框中输入“WinLC”，然后单击“确定”来确认。
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创建的驱动界面如图3.3所示。
图3.3 建立的组态驱动
3.3.3 添加变量标签
在组态驱动器完成后，可以生成变量标签组和变量标签，其中变量标签组类似与文件夹，用于存放一组变量标签。变量标签是对应于存放在PLC地址中数据的变量，这些变量在建立时需要选择其数据类型。变量有内部变量和外部变量之分：内部变量与PLC无关，不计算在软件的点数之内，可以看作无限量使用，相当于局部变量；外部变量直接与PLC内的啪点或变量相连接，计算在软件的点数之内，使用的数量受软件点数的限制，相当于全局变量。
（1）建立内部变量
①如果WinCC资源管理器“变量管理”节点还没有展开，可双击“变量管理”子目录。
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②右击“内部变量”图标，在快捷菜单中选择“新建变量”菜单项。
③在“变量属性”对话框中，将变量命名为燃气温度，在数据类型列表框中，选择数据类型“有符号16位数”，单击“确定”按钮，确认输入。所建立的所有变量显示在WinCC项目管理器的右边窗口中。如需要创建其他的内部变量，可重复上述操作，还可对变量进行复制，剪切，粘贴等操作，快速建立多个变量。
建立的内部变量标签如图3.4所示。
图3.4 内部变量标签
（2）建立外部变量标签
在建立外部变量时，我们必须为其配置连接地址，使之与PLC中相应的变量相对应，其数据的同步由WinCC自动实现，对于变量标签我们可以设置它们的初始值和上下限值。
在生成变量标签时需要注意：对于外部变量标签尽可能将地址都定义好，因为没有定义地址的变量标签，在运行时明显地使系统变慢；在WinCC运行时不要去修改或删除一个以及存在的变量标签；在线运行时，可以通过将鼠标放在变量标签上查看变量标签所对应的过程数据的当前值。如图3.5所示。
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