Wincc高速数据采集的实现
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利用PLC实现Wincc与EXCEL对现场数据的采集【完整版】(文档可以直接使用,也可根据实际需要修订后使用,可编辑放心下载)利用PLC实现Wincc与EXCEL对现场数据的采集〔叶新林邓权张志华〕1.引言随着计算机硬件和软件技术的开展及工业自动化与企业信息化程度的不断提高,大量的计算机被应用于现场设备的控制和现场数据的采集中。
同时各种控制和监控软件不断的产生和更新,各种控制系统之间的数据通讯与资源共享越来越多地被使用,一时间呈现出“百家争鸣〞的现象。
在目前的工控软件中根本上都会提供DDE效劳器或OPC(OLE forProcess Control),使用户只需开发出符合自己要求的客户端软件即可实现实时数据的存取与分析。
一般供给商所提供的样例程序均为VB编写,但编程人员更多使用的是VC、DELPHI等编程软件,而对于普通的计算机应用者来说,这需要花很多的时间和精力去学习太多的编程语言,为此我们在对西门子Wincc的学习、研究、应用中,选用了Wincc中的DDE实时数据采集方法。
将采集的数据存入EXCEL中,采用两台服备器及现场客户机方式,通过DEBackup 定时备份软件,通过数据采集效劳器定时将数据备份到数据备份效劳器中。
各客户机安装Wincc监控软件,负责数据的显示、归档、查询、各班别之间的交班操作、清零等工作。
此方法简单,不需要学习很多语言,只要对EXCEL熟悉,并学会一点EXCEL中的VBA编程就能将PLC中的现场数据采集到办公系统中,实现数据的自动统计、分析、汇总等操作。
2.功能说明2.1数据采集硬件配置网络图系统由光纤工业以太网连结,各系统之间既互相独立又互相联系。
2.2采集/备份服备器采集/备份服备器以windowsXP系统作为操作系统、wincc6.0为现场PLC数据采集系统、excel为现场数据处理系统、DEBackup为现场数据备份系统,现场数据通过工业以太网,以OSI协议,通过Wincc采集,经excel处理,DEBackup 备份进入计算机硬盘中,为用户提供可靠数据。
西门子wincc数据报表的实现方式【摘要】随着工业领域的不断发展,用户需求一种以人机界面为控制主体的视窗控制体系的过程监控系统,以此来取代原来的以现场操作按钮和仪表为主的操作体系。
通过开放性、灵活性的可视化界面,迅速并直接的处理生产过程中的事件信息。
凭借这种战略思想,WINCC,运行于Windows系统下的控制中心,已发展成为工业市场领域的领导者,乃至业界遵循的标准。
Wincc集生产自动化和过程自动化于一体,应用于各种工业自动化领域,是提高工厂生产效率的上乘之选,并支持多种语言。
工业生产中,报表系统通常是控制系统中非常重要的一部分,是企业管理的基本措施和途径,它通常用来记录重要的现场工艺参数和统计信息。
早期,都是由人工记录的方式进行统计汇总,数据也只能有一种几乎只有记录员才能理解的表现形式,且这种形式难于更改。
当进入计算机时代后,报表这部分工作完全可以由计算机软件来实现,数据动态化,格式多样化,用户可以自己修改数据或格式。
针对自动化工程师而言,如何利用wincc软件来开发适合用户需求的报表,并且高效灵活的解决统计数据是自动化工程师必须掌握的一门技术,也是企业日常生产维护和管理中不可或缺的管理手段之一。
报表的变现形式分为许多种,大体上可分为两种形式:曲线格式和表格格式。
曲线形式主要是利用WINCC自带控件来实现,在控件属性中,可对趋势、常规、字体、趋势窗口、时间轴、数值轴、工具栏、状态栏、在线组态、导出中具体参数进行设置,以符合用户的生产需求和审美要求。
例如,时间轴可设成1分钟,1小时或者1天的形式,数值轴可以设置成根据实际测量值实时改变数值轴的范围。
应用在线趋势曲线的前提条件是,用户需要在变量记录里设置需要归档的变量内容和归档周期等一系列参数。
针对于一些特殊归档要求,曲线形式的归档可能满足不了用户的需求,往往用户需要生成一种支持打印功能并以表格形式查询的数据归档报表。
针对于这类复杂的报表,可以通过用户归档和Wincc报表编辑器来实现此类功能。
WinCC数据报表实现方法介绍在工业生产中报表一直占有非常重要的部分,它一般用来记录现场的工艺参数和统计信息。
早期是由人工抄录然后统计出相关的报表。
进入计算机控制阶段,这份工作就需要工控软件来实现。
对于工控行业的工程师来说:如何开发适合用户需求的报表一直是个难题。
接下来就从报表的需求分析、WinCC报表系统的应用、复杂报表的WinCC报表系统实现这几个部分来分别介绍。
最后总结出WinCC报表系统在应用的优缺点和常见的问题的解决方法。
1.报表的需求分析从需求上来讲报表一般分为:内容上的需求、样式上和任务上的需求。
内容需求内容上一般涉及到数据的求和、平均、最大值、最小值等计算,同时也会涉及到关系的处理,比如班组相关对应信息的统计分析等。
下面是一个很典型的报表需求,就很能说明这样的问题:图1. 月报表分析此报表是典型的工业现场应用,在数据采集没有难度。
唯一的难度在于四班三倒后,每个月班的出勤日是不一样的,这样对于月报来说,计算出本月每个班的出勤日是需要些算法。
此类报表在连续生产的行业需求很广泛。
比如:钢铁冶金行业需要一天24小时不停运转的系统。
还有一种内容上是分总的关系,就是一部分是简单的数据记录,另一部分是对上一部分数据的统计,比如汇总、求和、平均等。
如下图也是很典型的应用:图2. 总分报表另外一种就是涉及到混合排列的问题,一张表上既有分项数据,中间也涉及到统计信息,同时也会添加一些实时的信息在上面。
如下图:图3. 复杂报表这是一个复杂的报表,中间涉及到分项的记录,数据求平均,和一些操作信息的记录。
既有历史数据也有实时信息。
当然更复杂的报表需求也是有的,比如说涉及到一张报表上既有实时信息又有历史信息同时还涉及趋势视图、报警信息等。
用户自己可以灵活的定义报表的内容和样式。
比如下图:图4.用户定制报表样式内容上的需求就本质来讲是对客户关心信息的总结和整理。
内容的需求也就决定了报表的样式和可能采用的数据处理方式。
WinCC 高速数据采集的实现在一些应用场合,需要上位机对高速变化的过程数据进行归档记录。
对于一般的网络通讯方式来说,WinCC能提供的最高刷新速度是250毫秒,但WinCC采用RawData归档数据链接的方式可以实现对S7-400 PLC的高速数据采集。
原理是PLC将每个循环周期所采集的过程值(或PLC以其他方式得到的数据或数据包)以一定的顺序存放在具有一定的格式的DB块中,当到达一定的数量后,PLC可以调用系统功能块 SFB37 (AR_Send)将这个DB块主动地发送给WinCC, 然后WinCC 会在后台自动调用标准化DLL来拆解数据,并将其按时间顺序保存在数据库中。
在WinCC的过程画面中,可以使用在线趋势控件或在线表格控件来查看所采集的数据。
由于是批量传送,可以有效地提高通讯效率,使高速数据采集成为可能,而这时所谓的采集频率就取决于你对保存在DB块中的各过程值间的时间间隔的定义。
可以定义的最小的时间间隔是1毫秒。
但如果是PLC每个循环周期采样一次,那么定义的时间间隔应大于PLC循环周期。
DB块的最大尺寸是16KB。
详细信息请参见WinCC的帮助文件:WinCC System Information->通讯->SIMATIC S7 Protocol Suite->特殊功能->使用S7功能块AR_SEND进行数据交换。
条件: 1)WinCC的版本为 V5.1 或更高 2)S7-400 系列CPU 3)WinCC站与S7 400站建立S7 连接(包括MPI,ProfiBus,TCP/IP,工业以太网都可以实现) 4)编程人员能够熟练地使用Step7 和WinCC 本例介绍了WinCC如何实现对两个过程变量采集归档的方法。
步骤: 1)在S7-400站中插入一个DB块:DB1,用于存放过程数据并将它们发送到WinCC数据库中。
这个块必须按照一定格式和顺序进行定义,本例中因为DB块要分别保存两个不同变量的各100个值(此值可以根据需要来设置,但请注意确保DB块的尺寸不能超过16K),所以地址DBB0 - DBB220与地址DBB222 - DBX444 定义的数据类型是相同的,只是变量名称不同。
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2007年第 4期工业仪表与自动化装置53基于 W inCC的数据采集和监控系统设计张晓杰, 刘海昌(平顶山工学院电气与电子工程系, 河南平顶山 467001) 摘要: 针对工程的具体情况, 结合 W inCC 的特点, 提出了使用 W inCC 监控系统的硬件配置, 介绍了如何利用 W inCC 创建动态人机界面, 实现过程监控的具体步骤, 并给出了一些功能实现的编程技巧与相关源程序。
关键词: W inCC; 组态软件; 人机界面; 过程控制; PLC 中图分类号: TP319 文献标识码: A 文章编号: 1000- 0682( 2007) 04- 0053- 03Th e design of data acqu isition and supervisory system based on W inCCZ HANG X iao jie L I H a i chang , U(P ingd ing shan Institute of Technology, H enan P ingd ingshan 467000 China ) , Abstract T his artic le puts forw ards the system hard are configurat io n accord ing to the wo rk ing con : w d it io ns and th e characteristics ofW inCC, and presents th e m e th od of estab lish ing a dyna ic HM I and i m m p lem enting the monitorin g process by using theW inCC system. T he paper also summ arizes som e program m ing techn iques to fulfil required funct io ns. K ey w ords: W inCC; conf ig uration softw are HM I process contro;l PLC ; ;0 引言平顶山中盐皓龙有限责任公司是由中国盐业总公司控股的一家大型的食盐生产加工企业, 是我国目前最大的食盐定点生产企业之一。
基于WinCC的数据采集和监控系统设计
张晓杰;刘海昌
【期刊名称】《工业仪表与自动化装置》
【年(卷),期】2007(000)004
【摘要】针对工程的具体情况,结合WinCC的特点,提出了使用WinCC监控系统的硬件配置,介绍了如何利用WinCC创建动态人机界面,实现过程监控的具体步骤,并给出了一些功能实现的编程技巧与相关源程序.
【总页数】3页(P53-55)
【作者】张晓杰;刘海昌
【作者单位】平顶山工学院,电气与电子工程系,河南,平顶山,467001;平顶山工学院,电气与电子工程系,河南,平顶山,467001
【正文语种】中文
【中图分类】TP319
【相关文献】
1.基于西门子1200 PLC与WinCC的船舶辅助锅炉监控系统设计 [J], 李伟;曾新红;欧浩贤;黎朝歌;陈俊宏
2.基于WinCC的电梯监控系统设计 [J], 刘影;周勇;肖跃
3.基于OPC技术实现WINCC与FANUC数控机床的监控系统设计 [J], 高罗卿;庄源昌
4.基于WinCC的净水厂监控系统设计与实现 [J], 法丽扎; 刘冲; 李扬; 王星星; 李经民
5.基于WinCC组态的实验室气候试验综合监控系统设计 [J], 李冬梅; 吴相甫; 李燕杰; 尚文
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Wincc中通过GES OPC Serve与GE9030实现数据采集介绍了OPC应用的工业控制领域,OPC采用客户机、服务器体系结构,是目前工业控制中广泛采用的一项技术。
OPC接口凭借其开放性、可靠性,已经成为一种国际标准。
各个自动化厂商产品可以通过OPC接口实现无缝连接。
本文主要阐述了Wincc组态软件的OPC连接功能,具体介绍了Wincc作为OPC客户端,如何通过GES OPC Serve读取GE 9030 PLC的变量,并给出具体实施方案。
标签:OPC;Wincc;GES OPC Serve1 应用背景二炼钢铸机控制系统由GE9030 PLC、上位机组成。
连铸机参数监控及控制画面作为生产组织的其中一个重要组成部分,采用GES OPC Server 作为服务器驱动读取PLC 过程数据。
2 使用中存在的问题及影响(1)存在的问题:现场环境存在高温、粉尘等,影响使用寿命、维护工作量;两台铸机使用一套上位机,上位机处于24小时运行状态,数据交互频繁,HMI更新及操作不灵活;OPC对PLC数据的重复读取,主PLC通讯不畅,出现网络故障;数据大量交互,造成PLC以太网模块端口“堵塞”。
出现以上问题时,HMI显示为:生产停止数据更新,具体表现为HMI画面数据停止于某一时刻;CPU模块和以太网模块状态灯表现正常,交换机检查确认正常,Wincc界面输入输出窗口显示为灰色。
(2)HMI界面数据更新停止的情况下,轻则的安排大量的操作人员负责监视现场设备,加大了现场操作人员的工作量;严重时则导致整个连铸生产停止,造成生产过程的中断,家中成本控制。
3 对存在的问题的分析处理针对时常出现的此类故障现象分析:主要由于二冷水的改造过程中,未更新CPU模块,但是增加了大量的模拟量控制点位及配水程序;HMI界面对数据的请求增加。
上位机老旧,且是多次维修处理后使用,综合以上情况,决定更换适应复杂环境的工控机。
在现有PLC模块和工控机系统的基础上,使用新版本的OPC来做Wincc和PLC之间的通讯连接。
基于WinCC实现的卷包除尘监控与数据采集系统郑小珍;王怀杰;吴超【摘要】基于西门子PLCS7-400、PROFINET和WinCC组态软件建立了卷包除尘监控与数据采集系统。
以一个具体的工程实例,讨论了系统的网络结构、数据通讯方法和上位机程序设计思想,介绍了系统的主要功能、特点和应用效果。
%Based on Siemens PLC,Profinet and WinCC HMI software,this paper establishes the supervisory control and data acqui-sition system( SCADA) of centralized air-supply and dust-removal for the eigarette equipment,takes the project of Guangzhou ciga-rette factory for example to discuss,the network structure of system,communication method and software design. and introduces its functions ,characteristics and applied effects in detail.【期刊名称】《机械制造与自动化》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】3页(P193-195)【关键词】监控软件;可编程控制器;卷接设备;除尘【作者】郑小珍;王怀杰;吴超【作者单位】广州卷烟厂,广东广州510385;衡阳三力高科技开发公司,湖南衡阳421001;江苏中烟南京卷烟厂,江苏南京210012【正文语种】中文【中图分类】TP2730 前言卷烟厂内卷接包工序除尘系统是现代卷烟生产中的重要组成部分,是保障卷包车间各类生产设备正常运行的基础。
卷接包除尘系统为各类设备提供生产工艺所需的负压风力,已经成为当前卷包车间技术升级改造工程中的关键环节。
WinCC 高速数据采集的实现 WinCC data collection摘要 WinCC 采用 RawData 归档数据链接的方式实现对 S7-400 PLC 的高速数据采集关键词 WinCC ,RawData ,数据采集,AR_SEND ,归档Key Words WinCC ,RawData ,Data Collection ,AR_SEND ,ArchiveA&D Service & Support Page 2-16目录前言: (4)条件: (4)步骤: (4)1)在S7-400站中插入一个DB块: (4)2)新建一个功能块: (7)3)新建一个FC1,建立两个局部变量: (9)4)一个FC3,用来指定要发送的数据包的大小: (10)5)在OB中调用FC1: (11)6)建立W IN CC项目,建立起W IN CC与S7-400的S7通讯连接: (11)7)打开W IN CC变量记录编辑器,新建一个过程值归档。
(12)8)打开W IN CC图形编辑器,新建一幅画面: (14)9)组态完毕,激活W IN CC运行系统。
(15)附录-推荐网址 (16)A&D Service & Support Page 3-16前言:在一些应用场合,需要上位机对高速变化的过程数据进行归档记录。
对于一般的网络通讯方式来说,WinCC 能提供的最高刷新速度是250 毫秒,但WinCC 采用RawData 归档数据链接的方式可以实现对S7-400 PLC 的高速数据采集。
原理是PLC 将每个循环周期所采集的过程值(或PLC 以其他方式得到的数据或数据包)以一定的顺序存放在具有一定的格式的DB 块中,当到达一定的数量后,PLC 可以调用系统功能块 SFB37(AR_Send)将这个DB 块主动地发送给WinCC, 然后WinCC 会在后台自动调用标准化DLL 来拆解数据,并将其按时间顺序保存在数据库中。
在WinCC 的过程画面中,可以使用在线趋势控件或在线表格控件来查看所采集的数据。
由于是批量传送,可以有效地提高通讯效率,使高速数据采集成为可能,而这时所谓的采集频率就取决于你对保存在DB 块中的各过程值间的时间间隔的定义。
可以定义的最小的时间间隔是1 毫秒。
但如果是PLC 每个循环周期采样一次,那么定义的时间间隔应大于PLC 循环周期。
DB 块的最大尺寸是16KB。
详细信息请参见WinCC 的帮助文件:WinCC System Information->通讯->SIMATIC S7 Protocol Suite->特殊功能->使用S7 功能块AR_SEND 进行数据交换。
条件:1) WinCC 的版本为 V5.1 或更高2) S7-400 系列CPU3) WinCC 站与S7 400 站建立S7 连接(包括 MPI, ProfiBus, TCP/IP,工业以太网都可以实现) 4) 编程人员能够熟练地使用Step7 和 WinCC本例介绍了WinCC 如何实现对两个过程变量采集归档的方法。
步骤:1)在S7-400 站中插入一个DB 块:DB1,用于存放过程数据并将它们发送到WinCC 数据库中。
这个块必须按照一定格式和顺序进行定义,本例中因为DB 块要分别保存两个不同变量的各100 个值(此值可以根据需要来设A&D Service & Support Page 4-16置,但请注意确保DB 块的尺寸不能超过16K),所以地址DBB0 - DBB220 与地址DBB222 - DBX444 定义的数据类型是相同的,只是变量名称不同。
为关键参数和变量数组设置初始值:Headertype1 =Headertype2 =9;NumOfPV1=NumOfPV2 =100;Cycle1=Cycle1 2=10Unit_Type1=Unit_Type2 =1;Unit_Range1=Unit_Range2 =3AR_ID_SubNum1=1;AR_ID_SubNum2 =2;Datatype1=2Datatype2=2关于这些参数的含义请参见WinCC 的帮助文件:WinCC System Information->通讯->SIMATIC S7 Protocol Suite ->特殊功能->使用S7 功能块AR_SEND 进行数据交换。
A&D Service & Support Page 5-16其中PV1[1⋯100]和PV2[1⋯100]分别是存放过程值数列的数组,作为示例,可在声明数组PV1,PV2后,为其随意赋一些整数值作为作为初始值。
通过菜单View ->Data View 可以编辑初始值。
A&D Service & Support Page 6-162)新建一个功能块:FB1, 在其中:a) 定义一个静态变量 ARSend,其类型为 SFB 37:b)定义一个输入变量 AR_ID,其类型为 DWORD;然后右键单击变量,在其对象属性中分别添加 S7_server 和S7_a_type 属性:A&D Service & Support Page 7-16c)在FB1 中调用ARSend,并分配参数:A&D Service & Support Page 8-163)新建一个FC1,建立两个局部变量:ReturnValue 和 Date_And_Time,在FC1 中调用 FB1,DB11 会自动生成:A&D Service & Support Page 9-164)一个FC3,用来指定要发送的数据包的大小:为使FC3 在每次冷启动或热启动时被调用,分别插入OB100 和OB101 来调用FC3:A&D Service & Support Page 10-165)在OB 中调用FC1:6)建立WinCC 项目, 建立起WinCC 与S7-400 的S7 通讯连接:MPI、ProfiBus、TCP/IP、工业以太网连接都可以。
因为组态通讯连接方法与普通应用相同,所以这里略过不提。
在已建立好的S7 连接下, 新建一个变量 ARSend,为原始数据类型,地址属性设置为:归档数据链接。
A&D Service & Support Page 11-16同时分别再新建两个BOOL 变量:REQ_ArSend (地址为M20.0) 和 REQ_TimeStamp(地址为M40.0)。
7)打开WinCC 变量记录编辑器,新建一个过程值归档。
a) 右键单击此归档,选择“新建过程控制变量”,b) 弹出“过程控制变量属性”对话框,点击“选择”按钮来选择“原始数据变量”:ARSend;“转化 DLL” 在下拉菜单中选为“nrms7pmc.nll”,A&D Service & Support Page 12-16c) 然后点击“选项”按钮,设置AR_ID 为1 ,AR_ID_Subnumber 为1,点击确定。
这样便建立了一个归档变量。
d) 重复 步骤a)到c)来再建一个归档变量,设置AR_ID 为1 ,AR_ID_Subnumber 为2:e) 保存,关闭变量记录编辑器。
A&D Service & Support Page 13-16f) 在WinCC 资源管理器中打开“计算机属性”,在“启动”页中钩选“变量记录运行系统”。
8) 打开WinCC 图形编辑器,新建一幅画面:放置两个IO 域分别连接两个放置一个Online Table, 选择归档变量。
A&D Service & Support Page 14-169) 组态完毕,激活WinCC 运行系统。
a) 置REQ_TimeStamp 为1,以使PLC 给DB 块打上时间戳b) 置REQ_Arsend 为1,以使PLC 把DB 块发送上来表格中的数据即是由PLC 传上来的两组过程值,显示的时间是PLC 的时间。
提示本文是一个简单的示例,并没有实现连续数据采集。
可以考虑使用多DB 块进行缓冲并添加程序控制DB块的写入和发送顺序,也能够实现连续的采集,但要充分考虑CPU 的负载和循环周期。
声明:对于本文所述的方法属于WinCC 的高级用法,西门子公司不提供任何保证和热线支持。
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