WinCC系统组态软件

第１０期总第２４４期　农业科技与装备　

２０１４年１０月　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏ　ＮＯ．１０　Ｔｏｔａｌ　Ｎｏ．２４４　ｏＣｔ．２０１４　

基于ＰＬＣ与ＷｉｎＣＣ组态软件的智能温室　

控制系统设计　

刘永华　

（江苏农林职业技术学院，江苏句容２１２４００）　

摘要：对温室环境中温度、湿度、光照、ＣＯ：浓度等环境因子进行调控是实现设施作物生产高产、优质、高效的关键。以ＷｉｎＣＣ组态　

软件为上位机编程软件，以ＰＬＣ为控制器，设计一种基于ＰＬＣ的智能温室控制系统。该系统人机界面友好，性能稳定可靠，性价比　

高．能很好地实现对智能温室环境因子的自动控制，满足温室作物生长环境控制要求。　

关键词：控制系统；ＰＬＣ；ＷｉｎＣＣ组态；智能温室　

中图分类号：ＴＰ２７３　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７４—１１６１（２０１４）１０—００２０—０３　

温室综合利用新材料、自动控制、环境工程、生物　

工程等相关技术，在局部环境调控温度、湿度、光照、　

ＣＯ：浓度、营养液养分等环境因子，以创造作物生长　

最适宜的环境条件。温室栽培改变了传统农业生产模　

式。打破了植物生长的地域和时空界限，推动了农业　

生产和社会文明的发展。现代温室越来越广泛地应用　

于设施农业生产中，温室生产成为现代农业的标志。　

随着现代农业的发展，特别是随着农业人口向城市转　

移，对农业自动化的要求越来越高，温室技术也逐步　

向智能化方向发展。本课题采用基于西门子公司Ｓ７—　

２００系列的可编程控制器（ＰＬＣ）和ＷｉｎＣＣ组态软件　

的温室环境控制系统设计方案，利用传感器自动采集　

温室环境参数，对温室环境实现智能化控制。通过采　

用组态软件完成控制系统的组态设计，实现了控制系　

统操作的人性化和过程的可视化。　

１　温室环境控制要求及总体控制方案　

总体上来讲，温室环境中涉及很多环境因子。而　

且这些环境因子之间是相互作用的。要更好地制定相　

应的调控策略．就必须了解温室内部各环境因子之间　

_RSLinx_OPC 通讯总结

RSLinx

1）Configure Driver。

打开RSLinx ,如下图。先Configure Driver ,建立一个和物理设备对应的驱动配置。

弹出对话框，如下图。

在指定驱动类型列表框中单击鼠标左键，选择需要通讯驱动类型，我们以Ethernet device 为例。点击驱动类型列表框左边的Add New 按钮，出现如下图所示的界面。

在界面中键入你想要连接的设备的IP 地址，以192.168.8.10.为例，如果有多个设备，把全部的IP 地址都键入完整后，点击界面下方的应用，确定按钮，驱动配置完成。

2）新建一个DDE/OPC Topic configuration.

在RSLinx 的菜单条中，选择DDE/OPC，点击并选择Topic configuration.

点击出现下图的界面，在界面中能够看到我们新建的驱动配置，打开驱动配置可以看到我键入IP 地址的工作站。如果是在线连接的话，可以看到RSLinx在不停的扫描通讯站点。

点击New 按钮，新建一个OPC/DDE Topic。系统缺省的名称是New_TOPIC修改为你期望的名字。

关联TOPIC，选中刚新建的TOPIC 点击右边的驱动配置名称，找到想要进行OPC 通讯的站点。点击 Apply 和Done 按钮。这样，RSLinx 里通讯配置完成。

4．变量和地址对应

1）新建变量

在WinCC 中新建变量时，如果是外部变量，系统要求提供外部变量的参考地址。

在WinCC 项目管理器中，点击Tag Management 点击 OPC 找到OPC Groups (OPCCHN Unit

#1) ,找到我们刚才新建的驱动程序连接，以 New上点击右键，选择New Tag .新建变量。connection。为例。在Newconnection

弹出对话框，在对话框中键入变量名称，选择变量的类型。

Wincc_Flexible组态简介

WinCC flexible，德国西门子（SIEMENS）公司工业全集成自动化（TIA）的子产品，是一款面向机器的自动化概念的HMI软件。WinCC flexible

用于组态用户界面以操作和监视机器与设备，提供了对面向解决方案概念的组态任务的支持。WinCC flexible与WinCC十分类似，都是组态软件，而前者基于触摸屏，后者基于工控机。

HMI由硬件和软件两部分组成，硬件部分包括处理器、显示单元、输入单元、通信接口、数据存贮单元等，其中处理器的性能决定了HMI 产品的性能高低，是HMI的核心单元。根据HMI的产品等级不同，处理器可分别选用8位、16位、32位的处理器。HMI软件一般分为两部分，即运行于 HMI硬件中的系统软件和运行于PC机Windows操作系统下的画面组态软件（如WinCC flexible）。使用者都必须先使用HMI的画面组态软件制作“工程文件”，再通过PC机和HMI

产品的串行通信口，把编制好的“工程文件”下载到HMI的处理器中运行。

HMI人机界面产品的基本功能包括：

1、设备工作状态显示，如指示灯、按钮、文字、图形、曲线等；

2、数据、文字输入操作，打印输出

3、生产配方存储，设备生产数据记录

4、简单的逻辑和数值运算

5、可连接多种工业控制设备组网

HMI的选型指标包括：

1、显示屏尺寸及色彩、分辨率、HMI的处理器速度性能、

2、输入方式：触摸屏或薄膜键盘

3、画面存贮容量，注意厂商标注的容量单位是字节（byte）、还是位（bit）

4、通信口种类及数量，是否支持打印功能

本模块主要介绍西门子TP 270触摸屏，其接口外形如图3-2所示，接口功能描述见表3-1。

图3-2 西门子TP 270接口排列图

表3-1接口功能描述

编号 描述 应用

1 接地连接 用于连接到机架地线

2 电源 连接到电源 +24V DC

0.西门⼦WinCC组态软件--概述

西门⼦ WinCC 组态软件 -- 概述

1.西门⼦WinCC各产品线及定位

WinCC是由SIEMENS(西门⼦)公司开发的SCADA（数据采集与监控）系统，能⾼效控制⾃动化过程，具有极强的开放性和系统稳定性。

WinCC基于Windows平台，涵盖单⽤户系统、多⽤户系统直到由冗余、客户机/服务器和浏览器/服务器构架组成的复杂的分布式系统，在冶⾦、化⼯、印刷⽣产线等领域都有⾮常⼴泛的应⽤。

作为全球⾃动化巨头, 西门⼦针对不同规模的⽣产场景, 细分了多款产品投放市场. 如上图所⽰:

对于超⼤型/⼴域分布式应⽤, 西门⼦推出 WinCC OA 产品线. 这并不是WinCC开始做OA办公软件, ⽽是WinCC OpenArchitecture（WinCC开放式架构）的缩写. 虽以WinCC冠名, 但与传统意义的WinCC完全没有关系，⽽是西门⼦2007年从奥地利ETM

公司收购的⼀款⼤名⿍⿍的软件——PVSS（Process Visualization and Steuerung （德语：Control的意思） System）。成为西门⼦

⼤家族⼀员后, ⾃从V3.10开始PVSS更名为WinCC OA.

更多了解WinCC OA 可参考如下链接:

对于中型和⼤型分布式系统, 西门⼦对应的SCADA产品线为WinCC (Windows Control Center, Windows控制中⼼), 也称为WinCCClassic版, 即经典的WinCC版本,当前(2020年2⽉)版本为 v7.5. 针对国内市场本地化语⾔需求, 推出有Asia版.

伴随着S7-1200/1500系列控制器的发布, 西门⼦⼯业⾃动化集团⼜发布了⼀款全新的全集成⾃动化(Total Integrated Automation)软件 --- 博图(TIA portal). 它发布时版本号即为v10, 是业内⾸个采⽤统⼀的⼯程组态和软件项⽬环境的⾃动化软件, 也是西门⼦所有软件⼯程组