《工业控制组态与现场总线技术》 电子课件 7

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主 讲：江光灵
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讲授内容
项目七 WINCC报表系统
知识点
任务7.2 WINCC组态打印作业
任务7.2 WINCC组态打印作业
Win CC 中的打印作业对于项目。和运行系统文挡的输出非常重要。在布局中组态输出外观 和数据源，在打印作业中组态输出介质、打印数量、开始打印的时间和其他输出参数。 每个新项 目有若干个（不同版本有差异）已组态好的打印作业可以使用。用户也可以通过报表编辑器生成 自己的打印作业。
任务7.2 WINCC组示，可以指定用于输 出的一台或多台打印机。 使用“打印机优先级”区 域中的列表可指定打印机 的使用次序，也可在此处 指定打印缓冲区的设置以 及输出到文件的设置。
图8-7
任务7.2 WINCC组态打印作业
图8-7“打印机设置”选项卡指定用于输出的打印机将按其优先级次序排列。报表和日志均 输出到“ 1.）＂所设置的打印机，如果该打印机出现故障，则将自动输出到“2.）” 所设置的 打印机。对于第三台打印机也采用相同的操作步骤。如果查找不到可以运行的 任何打印机，则 打印数据将保存到硬盘上的某个文件中。这些文件均存储在项目目录的“PRT OUT”文件夹中。 一旦打印机发生故障，操作系统将输出一条出错消息。此时，可以有下列选择： （1）忽略出错消息 （建议使用）当打印机再次可用时，自动打印未决的消息（打印作业仍然 位于假脱机程序中）。 （2）重复 如果按下“重复”按钮，那么操作系统将尝试重新输出仍然位于假脱机程序，中的 打印作 业。 只有在打印机再次准备就绪时才值得这样操作。 （3）取消 如果按下“取消”按钮，将删除引起出错的打印作业，打印数据也因而丢失。

Profibus-DP主要性能特点
·传输速率范围很广，可高速数据通信 9.6Kbit/s~12Mbit/s ·传输介质:RS-485技术双绞屏蔽铜电 缆和光纤传输;
Profibus-PA
• Profibus-PA • 支持单位:西门子公司Profibus国际组织
(PI) ， 我 国 有 用 户 组 织 或 专 业 委 员 会 (CPO) 。 标 准 :IEC61158; IEC61784;DIN19245;EN50170。 • 应用领域:流程工业。 • 使用情况 : 应用很广，已有 250 家生产厂 商2000多种产品，已安装25万节点。
SwiftNet
• SwiftNet得到美国波音公司支持。
SwiftNet现场总线是一种结构简单、 实时性强的总线，协议仅包括物理 层和数据链路层，在标准中没有定 义应用层。
INTERBUS
• 支持单位 :PhoenixContact 公司、 INTERBUS 用
户协会和行业标准化协会(INTERBUS-CLUB) • 标准:IEC61158;IEC61784; EN50254;DIN19258。 • 应用领域 : 工业控制，用于 PLC 、 IPC 等现场设备 的连接。汽车制造、生产线、食品工业、煤矿输 送线、合成纤维、自来水厂。 • 使用情况 : 应用很广， 1000 多家生产厂家， 2500 多种产品，已有450万节点50万系统应用实绩。
Rosemount等100多家公司)。 标准:IEC61158;IEC61784。 应用领域:流程工业及其它工业控制。 使用情况:已有试点工程投入运行。 多家生产各种有FFH1接口的产品， 可以满足系统集成要求。
FF主要性能特点
· IEC支持，开放性好，可互操作性好; · 多种传输介质; · 传输速率31.25kbit/s; · 支持本质安全防爆; · 有数据链路网桥连接与HSE相连。

第7章 典型现场总线及其应用
7.1 FROFIBUS总线
一、 FROFIBUS总线
PROFIBUS总线由三个兼容部分组成，即PROFIBUS-DP、PROFIBUS-FMS和 PROFIBUS-PA，三个系列分别用于不同的场合，如图7-1所示: DIN 19245、EN 50170-2、IEC 61158
（2）PROFIBUS-PA设备行规： 行规保证不同厂商生产的设备具有相同的通信功能。
3. PROFIBUS-FMS
（1）PROFIBUS-FMS通信对象与对象字典 （2）PROFIBUS-FMS行规
五、PROFIBUS总线的应用设计
1.PROFIBUS控制系统的构成 1) 一类主站：PC、PLC或可做一类主站的控制器，由它们完成总线通信控制与管理 2) 二类主站：操作员工作站、编程器、操作员接口等，完成各站点的数据读写、系 统配置、故障诊断等。 3) 从站 可作为从站的设备
（1）RS 485传输技术的基本特征
•传输速率：9.6Kbit /s~12Mbit/ s。
•通信介质：屏蔽双绞电缆，也可取消屏蔽，取决于环境条件。
•网络拓扑：线性总线，两端配备有源的总线终端电阻。 •站点数：每分段32个站（不带中继器），可扩展到126个站（带中继器）。 •插头连接：9针D型插头。
（2）RS 485传输设备安装要点
图7-11 FF模型内部结构
2. 协议数据的构成与层次
用户应用
用户数据
FMS 总线报文规范 FMS协议控制 FAS 总线访问字层
用户数据编码 0至251 FMS协议数据 4至255 FAS协议数据 5至256 DLL协议数据 1 8至273 1 帧校验
4
FAS协议控制
DLL 数据链路层

图6-24
任务5.9 WINCC组态模拟量报警
5.9.6删除模拟量报警
删除模拟量报警的步骤： （1）在导航区域中选择“模拟量报警”文件夹。 （2）在表格区中选择“限值”(Limits) 选项卡。 （3）在表格区中，选择要删除的模拟量报警的行号。 可进行多项选择。 （4）从快捷菜单中选择“删除”(Delete) 或按下删除键。 删除模拟量报警。 变量或消息并不删除。
任务5.9 WINCC组态模拟量报警
5.9.2创建新模拟量报警
1.要求 已创建要进行监视的变量。 2.步骤 （1）在导航区域中选择“模拟量报警”文件夹。 （2）单击表格区中“变量”(Tag) 列的第一个空行。 （3）单击 按钮。 将打开“变量选择”(Tag selection) 对话框。 （4）选择变量，然后单击“确定”(OK) 确认。 （5）对话框随即关闭。 已创建新的模拟量报警。 指定一个尚未使用的新消息编号，或者为尚未组态消息变量的现有消息输入消息编号。
任务5.9 WINCC组态模拟量报警
5.9.2创建新模拟量报警
3.如何为一个变量创建多个报警 （1）创建模拟量报警。 （2）激活“共享消息”(Shared message) 属性。 （3）在表格区中选择“变量”(Tag) 列中的单元格。 （4）用鼠标向下拖动所选单元格。 使用共享消息为该变量创建多个模拟量报警。 （5）指定一个尚未使用的新消息编号，或者为尚未组态消息变量的现有消息输入消息编号。 表格区中显示为红色背景的单元格提醒您出现数据不一致的情况。 编辑相应的属性。
说明
通过模拟量报警输出的消息编号。 如果已选中“共享消息”(Shared message) 选项，变量的所有报警均输入同一消息编号。
考虑质量代码
当此选项被选中时，只有质量代码为“GOOD”时检查变量的值更改是否超出限值。 当选 择此选项时，如果与自动化系统的连接存在问题，不会创建限值消息。

如表8-3所示。
对象 报警记录 RT 归档日志 报警记录 RT 消息日志 用户归档运行系统表格 CSV 数据源表格
CSV 数据源趋势
WinCC 报警控件表格
WinCC 控件运行系统打印提供者表格 WinCC 控件运行系统打印提供者画面 WinCC 函数趋势控件画面
WinCC 在线表格控件表格
WinCC 在线趋势控件画面
任务7.1 WINCC组态布局
ห้องสมุดไป่ตู้
7.1.1 页面布局编辑器
系统对象用作系统时间、 当前页码以及项目和布局名称的占位符，如表
8-2所示。系统对象只能插入到页面布局的静态部分中。
图标
对象
描述
日期/时间
使用“日期/时间”系统对象将输出的日期和时间占位符插入到页面布局中。 在打 印期间，系统日期和时间均由计算机进行添加。
图8-2
任务7.1 WINCC组态布局
7.1.1 页面布局编辑器
使用“ODBC 数据库域”对象类型，可通过 ODBC 接口将来自某些数据源的文本输出到日志中。 使用“ODBC 数据库表”对象类型，可通过 ODBC 接口将来自某些数据源的表格输出到日志中。 输出具有“变量”对象类型的运行系统中的“变量”值。 当然，只有在项目被激活时才能输出变量值。 在运行系统中，也可调用脚本进行输出。
任务7.1 WINCC组态布局
7.1.1 页面布局编辑器
图标
对象 嵌入布局
硬拷贝
ODBC 数据库域 ODBC 数据库表 变量
描述
项目文档的布局可与“所嵌入的布局”动态对象嵌套。 对象只用于 WinCC 已建布局中的项目文 档。
使用“硬拷贝”对象类型，可将当前屏幕和内容的画面或其所定义部分输出到日志中。 也可输 出当前所选择的画面窗口。

任务1.2 WINCC 项目的建立
1.2.2 WinCC 项目类型
客户机项目:能够访问多服务器数据，示意图如图1-7所示。每个客户机项目和相关的服务器具有自己 的项目。在服务器或客户机上完成服务器项目的组态，在客户机上完成客户 机项目的组态。如果创建了 多用户项目，则必须创建对服务器进行访问的客户机，并在将要 用做客户机的计算机上 创建一个客户机 项目。
图1-15
任务1.2 WINCC 项目的建立
1.2.1 WinCC建立或打开项目
首次启动WinCC，将打开没有项目的WinCC项目管理器。再次启动WinCC时，上次站后 打开的项目将被打开。如 果希盟启动WmCC项目管理器而不打开某个项目，可在启动WinCC 时，同时按下<Shift>和<A1t>键并保持，直到出现WinCC项目管理器窗口，此时WinCC项 目管现棉打开，但不打开项目。
图1-17
任务1.2 WINCC 项目的建立
1.2.1 WinCC建立或打开项目
此处以单用户项目为例进行介绍，如图1-17所示。可以看出，WinCC项目是 以项目的形式进行管理的，图中左侧部分为浏览条，包括了一个WinCC项目的各个 组成部件，右侧为左侧选择部件的详细内容。 当点击左侧“变量管理”条， WinCC Explorer管理器的状态栏中显示当前的外部变量点数以及许可证点数。
WinCC服务器
接及项目数据的存储等，示意图如图1-18所示。
此时项目计算机既用做进行数据处理的服务器，
AS
AS
AS
又用做操作员输入站，其他计算机不能访问该
计算机上的项目，除非通过OPC方式。
图1-18
任务1.2 WINCC 项目的建立
1.2.2 WinCC 项目类型

பைடு நூலகம்
2021/6/10
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1.1.2 现场总线的体系结构
• 1、现场通信网络
• 一直延伸到生产现场 或生产设备，用于过 程自动化和制造自动 化的现场设备或现场 仪表互联的现场通信 网络。
• 2、现场设备互联
• 现场设备指变送器、执行 器、服务器、网桥和辅助 设备及监控设备
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• 3、互操作性
• FCS由控制系统软件、测量系统、网络 系统和管理系统组成
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1、控制系统软件
• 包括监控组态软件、维护软件、仿真软 件和设备管理软件等
• 步骤：
• 1、选择开发组态软件、控制操作人机接口软 件；
• 2、组态软件、完成功能块间的连接； • 3、选定功能参数，进行网络组态； • 4、在网络运行过程中对系统实时采集、处理
楼宇、铁路交通 • 3、LonWorks总线 • 应用领域：楼宇 • 4、CAN总线 • 应用领域：汽车、机器人、液压系统等
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几种有影响的现场总线
• 5、WorldFIP总线 • 应用领域：过程自动化、制造业自动化、电力、
楼宇等 • 6、P-NET 总线 • 应用领域：石化、能源、交通、轻工、建筑、
• 应用在生产现场，在计算机控制设备之 间实现双向串行多点数字通信的系统。
• 特点： • 1、传统测量仪器仪表微机化，具有数字
计算、通信能力
• 2、可用双绞线作为总线，连接现场仪器 仪表成网络系统；
2021/6/10
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特点：
• 3、执行公开、规范的通信协议 • 4、现场仪表、控制设备与远程监控计算
现场总线技术
2021/6/10

结论
1 现场总线控制系统是未来工业化发展的趋势，具有广阔的应用前景。 2 它在工业控制、农业自动化和环境监测等领域发挥着重要作用。
特点
现场总线控制系统具有实时性好、稳定性高、故障诊断方便等特点，可实现高效的工业控制。
应用领域
现场总线控制系统广泛应用于工业控制、农业自动化和环境监测等领域，推动着工业化的发 展。
现场总线控制系统的体系结构
总线结构
现场总线控制系统 通过总线结构将控 制器和仪器设备连 接在一起，实现数 据交互和控制指令 下达。
数据传输
2
集仪器设备的数据，包括温度、压力 等。
采集到的数据通过总线结构传输到控
制器，确保数据的实时性和准确性。
3
控制指令下达
控制器根据采集到的数据进行逻辑判
断，并下达相应的控制指令，控制仪
故障处理
4
器设备的运行。
现场总线控制系统能够及时诊断和处 理发生的故障，确保系统稳定运行。
现场总线控制系统的优势和不足
现场总线控制系统在未来的发展
1 无线化
2 分布式控制
随着无线通信技术的发 展，现场总线控制系统 将向无线化方向发展， 提高灵活性和可扩展性。
分布式控制是现场总线 控制系统未来的趋势， 将更多的控制功能分散 到仪器设备中。
3 大数据分析
现场总线控制系统将借 助大数据技术，对大量 的数据进行分析和处理， 提供更智能化的控制策 略。
《现场总线控制系统》 PPT课件
现场总线控制系统是未来工业化发展的趋势，它是一种用于自动化控制和数 据传输的先进技术。本课件将介绍现场总线控制系统的定义、特点、应用领 域以及其优势和不足。
什么是现场总线控制系统？
定义

任务7.1 WINCC组态布局
7.1.1 页面布局编辑器
图标
对象 嵌入布局
硬拷贝
ODBC 数据库域 ODBC 数据库表 变量
描述
项目文档的布局可与“所嵌入的布局”动态对象嵌套。 对象只用于 WinCC 已建布局中的项目文 档。
使用“硬拷贝”对象类型，可将当前屏幕和内容的画面或其所定义部分输出到日志中。 也可输 出当前所选择的画面窗口。
高等职业教育数字化学习中心
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主 讲：江光灵
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讲授内容
项目布局
目录
7.011.1 7.012.2
03 04 05 06 07
页面布局编辑器 行布局编辑器
任务7.1 WINCC组态布局
图8-4
任务7.1 WINCC组态布局
7.1.2 行布局编辑器
行布局编辑器具有工具栏、菜单栏、状态栏以及用于编辑行布局的各种不同区域。 打开时，行布局编辑器以缺省设置显 示。页面布局编辑器包括以下组成部分： （1）菜单栏 ：菜单栏一直显示，提供了操作报表编辑器行布局的各种功能， 各种功能是否激活视具体情况而定。 （2）工具栏 ：工具栏上有不同的按钮，可以快速激活菜单命令功能。行布局编辑器中的工具栏始终激活，不能将其隐藏。 （3）状态栏 ：状态栏包含了有关工具栏按钮、菜单命令以及键盘设置的提示。 （4）页眉区域 ：页眉区域允许输入文本以创建行布局的页眉。 （5）表格区域 ：用于输出的表格的设计在表格区域中显示。 所组态的列标题和列宽（每列字符数）将显示。 使用该区域 中的按钮，可组态表格用于输出。 （6）页面大小区域：页面大小区域用于设置行布局的行数和列数。 （7）页边距区域：页边距区域用于设置行布局输出的页边距。 （8）状态栏：可在屏幕下端找到状态栏。 它包含了有关工具栏按钮、菜单命令以及键盘设置的提示。

的智能设备能直接执行多种传感、 控制、报警和计算功能，因而可减少变送器的数 量，不再需要单独的控制器、计算单元等，也不
再需要DCS系统的信号调理、转换、隔离技术
5.1.2 现场总线的优点
等功能单元及其复杂接线，还可以用工控PC机作 为操作站，从而节省了一大笔硬件投资，由于控 制设备的减少，还可减少控制室的占地面积。 2、 节省安装费用。现场总线系统的接线十分简单， 由于一对双绞线或一条电缆上通常可挂接多个设 备，因而电缆、端子、槽盒、桥架的用量大大减 少，连线设计与接头校对的工作量也大大减少。 当需要增加现场控制设备时，无需增设新的电缆， 可就近连接在原有的电缆上，既节省了投
5.1.1 现场总线的技术特点
1、系统的开放性。开放系统是指通信协议公开， 各不同厂家的设备之间可进行互连并实现信息交 换，现场总线开发者就是要致力于建立统一的工 厂底层网络的开放系统。这里的开放是指对相关 标准的一致、公开性，强调对标准的共识与遵从。 一个开放系统，它可以与任何遵守相同标准的其 它设备或系统相连。一个具有总线功能的现场总 线网络系统必须是开放的，开放系统把系统集成 的权利交给了用户。用户可按自己的需要和对象 把来自不同供应商的产品组成大小随意的系统。
5.1 概述
现场总线技术在历经了群雄并起，分 散割据的初始阶段后，尽管已有一定范围 的磋商合并，但至今尚未形成完整统一的 国际标准。其中有较强实力和影响的 有 :FoudationFieldbus （FF）、 LonWorks、Profibus、HART、CAN、 DeviceNet等。它们具有各自的特色，在不 同应用领域形成了自己的优势。
5.1 概述
作为工厂设备级基础通讯网络，要求具有协 议简单、容错能力强、安全性好、成本低的特点； 具有一定的时间确定性和较高的实时性要求；还 具有网络负载稳定，多数为短帧传送、信息交换 频繁等特点。由于上述特点，现场总线系统从网 络结构到通讯技术，都具有不同上层高速数据通 信网的特色。