WinCC在汽车厂全厂监控信息系统中的应用

《工业控制计算机》2010年第23卷第12期1系统概述对于汽车厂全厂级的PGS 信息系统，由PGS 数据库实现对车体信息统一管理，中央服务器根据生产计划把生产任务下达到各车间，车间根据生产任务指导车间生产。

同时车间收集来的信息根据实际需要上传到PGS 数据库，PGS 数据库对这些数据进行统一管理。

系统的硬件结构图如图1。

图1系统硬件结构图在PGS 信息系统方案中，主要由以下几个部分组成：PGS 数据库WinCC 监控服务器和客户机PLC 和触摸屏RFID 设备系统1）PGS 数据库：数据库采用的是SQL Server 2005En-terprise Edition ，Enterprise Edition 的全面商业智能和分析能力及其高可用性功能，使它可以处理大多数关键业务的企业工作负荷，是需要全面的数据管理和分析平台的大中型企业的理想选择。

PGS 数据库用于存放生产计划、车辆信息等相关数据。

2）WinCC 监控服务器和客户机：系统采用一台WinCC 服务器监控全厂车间，四台WinCC 客户机通过网络途径访问服务器的WinCC 工程，监控各个车间的生产情况，从而达到实现不同车间的实时监控。

3）PLC 和触摸屏：PLC 采用的是三菱公司的Q 系列CPU ：Q06H ，Q 系列是三菱机电公司推出的大型PLC ，可以满足各种复杂的控制需求。

触摸屏采用的是三菱公司的GOT1055，可以实现人工对现场的控制。

4）RFID 设备系统：RFID 射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。

RFID 系统采用的是西门子公司的MOBY D ，该系统可以实现对各车辆信息的读取。

2WinCC 与PLC 以及数据库的连接2．1WinCC 与三菱PLC 的接口方式HMI 系统采用的是WinCC v7．0，各个车间PLC 采用的是三菱公司的Q 系列PLC ：Q06H ，由于WinCC v7．0并不支持与三菱Q 系列的PLC 直接连接，所以系统采用标准OPC 接口方式，由Kepware 服务器软件通过工业以太网与三菱PLC 连接的工业以太网模块相连接。

简单步骤如下：1）通过Kepware 添加通道和设备，选择PLC 型号和通信方式（TCP ／IP ），设备添加完成之后新建变量与PLC 连接。

2）WinCC 中添加新的驱动程序（OPC ），在OPC 条目管理器里选择Kepware 的连接，添加Kepware 握手协议，然后把Kepware 中建好的变量加入到WinCC 中。

通过以上步骤可以实现WinCC 和三菱PLC 的连接，WinCC 可以读写PLC 里的变量值。

2．2WinCC 与SQL 数据库的连接SQL Server2005（WinCC ）是由微软和西门子合作开发的，WinCC 的所有变量，硬件连接，用户，密码等功能均存储在SQL 数据库中，建立了WinCC 与SQL Server 的连接之后，WinCC 能从SQL 数据库里读取记录。

图2为建立WinCC 与SQL 数据库的过程。

WinCC 在汽车厂全厂监控信息系统中的应用Application of WinCC in Carplant Monitoring System赵兵（山东轻工业学院信控学院，山东济南250353）李明金（济南奥图自动化工程有限公司，山东济南250353）摘要介绍了WinCC 组态软件在某汽车厂全厂监控信息系统中的应用，并详细介绍了系统的网络结构以及硬件组成，对WinCC 监控系统实现的功能进行了重点阐述。

关键词：WinCC ，SQL 数据库，系统功能AbstractThis paper introduces the application of WinCC configuration software in Carplant Monitoring System．The network struc-ture and hardware is discussed in general．The function of WinCC Monitoring System is important．Keywords :WinCC,SQL database,system function图2建立WinCC 与SQL 数据库过程3WinCC 在汽车厂全厂监控信息系统中的应用（上接第2页）4设备驱动程序结构示例本示例中，假设设备共有两种操作：读端口和写端口。

客户程序中采用devctl()函数实现与硬件设备之间的通信。

在QNX 下devctl()函数是客户程序与资源管理器通信的通用机制。

客户可以向资源管理器发送数据、或从资源管理器接收数据等。

在编写资源管理器函数之前，需自定义读写端口命令。

此处设备有两个操作，所以首先定义两个命令：＃define MY＿CMD＿CODE1＃define MY＿DEV＿READ＿DIOF(DCMD＿MISC,MY＿CMD＿CODE＋0,int)＃defineMY＿DEV＿WRITE＿DIOF(DCMD＿MISC,MY＿CMD＿CODE＋1,int)在实际开发中，所定义的命令以及数据类型定义在头文件中，且资源管理器函数和客户程序均要包含此头文件。

然后，定义devctl 消息处理函数，根据不同的消息类型完成相应硬件操作。

结构大致如下：邀定义客户与资源管理器交换数据类型；处理客户程序发送的消息；switch(消息类型)邀case MY＿DEV＿READ ：读端口；break ；case MY＿DEV＿WRITE ：写端口；break ；妖返回数据和状态；……妖最后，定义主函数。

主要完成资源管理器以及硬件设备的初始化，结构大致如下：main()邀初始化资源管理器；初始化硬件设备；注册路径名；循环等待消息；……妖编译成功之后，运行资源管理器结构的设备驱动程序。

在客户端直接调用devctl()函数就可以实现对设备端口的读写操作。

5结束语采用资源管理器模式编写的QNX 设备驱动程序与在其它操作系统下的驱动不同，它只作为一个用户级的进程独立运行，可以单独编写、调试，做到了与内核无关，也可以根据客户要求任意的启动、停止以及添加、删减，体现了QNX 模块化程度高和良好的裁剪性等优点。

更为重要的是，硬件设备作为文件的形式存在，客户可以通过POSIX ／Neutrino 函数访问，做到了应用程序的设备无关性，保证了移植的方便性和系统的可靠性。

参考文献［1］QNX Neutrino RTOS ，System Architecture．QNX Software Sys-tems[DB ／OL]．http:／／www．qnx．com,2010［2］汤子瀛，哲凤屏，汤小丹．计算机操作系统［M ］．西安：西安电子科技大学出版社，2006：144－168［3］Rob Krten,Getting Started with QNX Neutrino:A Guide forReal time Programmers[G]．QNX Software Systems Interna-tional Corporation,2009,82－97．191－266［4］黄峰，单家方，匡光力．QNX 系统下PXI 多功能数据采集卡驱动程序开发［J ］．计算机技术，化工自动化及仪表，2005［5］郑胜．基于PC104主板的嵌入式数据采集系统的研制［D ］．西安：西北工业大学，2002［收稿日期：2010．6．23］3系统实现的功能本系统分四个主监控画面显示6个车间的设备状态与生产信息，分别是车身车间、涂装车间、总装车间和其它车间（发动机车间、树脂车间、冲压车间），这四个主监控画面分别显示在四个客户机上，客户机通过网络途径访问服务器的WinCC 工程。

另外，系统提供报表管理、报警记录功能、基础信息维护和监控界面的中英文切换。

系统总装车间监控画面如图3。

图3总装车间监控界面3．1区域车辆信息的查询本系统主要是要实现各个车间中每个区域的车辆信息的查询，车辆信息通过RFID 系统存储在SQL 数据库里，WinCC 读取SQL 数据库里的信息，然后通过界面显示到用户面前。

查询信息包括：区域车查询、实绩查询、落后车辆信息查询。

区域车查询：当前时间在这一区域内的所有的车辆信息。

实绩查询：用户输入起止时间，在这一时间段内区域的车辆信息。

落后车查询：在某区域内停留时间超过预设值的车辆信息。

3．2报警记录各个车间的设备和通信状态在监控界面实时显示，设备故障以及报警信息都能通过WinCC Alarm Control 控件查询，还可以查询故障的历史记录和信息，并且可以定时打印故障报表。

3．3报表管理WinCC 通过WinCC Web Browser 控件访问数据服务器上的报表，以IE 浏览器的方式呈现在用户面前。

利用报表系统可以对系统的开启时间、停线时间、RFID 系统中的READER 读取率等进行保存和打印。

4结束语本系统操作简单易懂，易于修改WinCC 与数据库的连接参数以及工艺参数，HMI 界面友好、功能完善，能够满足公司的监控要求。

参考文献［1］苏昆哲．深入浅出西门子WinCC V6［M ］．北京：北京航空航天大学出版社，2004［收稿日期：2010．9．11］!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!4。