Katedra Mechaniki Stosowanej i Robotyki
Wydział Budowy maszyn i Lotnictwa, Politechnika Rzeszowska
Laboratorium sterowników przemysłowych
Projekt
Temat: Panele operatorskie, WinCC Flexible
RD3 L1
Tęga Pała
Informacje wstępne:
SIMATIC WinCC flexible jest nowoczesnym oprogramowaniem, pracującym pod kontrolą Windows 2000/XP przeznaczonym do tworzenia aplikacji na poziomie maszyn. Umożliwia przeprowadzenie spójnych konfiguracji wszystkich urządzeń operatorskich, od mikropaneli (S7-200) przez multipanele,
SIMATIC Panel oraz rozwiązań na bazie PC. WinCC flexible jest wyposażony w wydajne narzędzia do projektowania aplikacji (biblioteki gotowych obiektów, biblioteki bitmap), inteligentne narzędzia ułatwiające tworzenie projektów jak również wsparcie przy opracowaniu aplikacji wielojęzycznych przez automatyczne tłumaczenie tekstów.Za pomocą WinCC flexible Runtime można wykonać
wizualizację na komputerach PC wyposażoną w system meldunków, oferującą dostęp do wielu protokołów komunikacyjnych. Za pomocą dodatkowych opcji można zwiększyć jeszcze funkcjonalność WinCC flexible Runtime. Dokonując wyboru pomiędzy poszczególnymi rozwiązaniami
z rodziny HMI, należy zwrócić uwagę na różnice w funkcjonalności pomiędzy poszczególnymi urządzeniami. WinCC flexible jest oprogramowaniem narzędziowym dla wszystkich aplikacji HMI , w których wymagane jest sterowanie i monitoring – czy to w produkcji czy automatyce procesu. WinCC flexible obsługuje wszystkie urządzenia HMI od mikropaneli do stacji PC pracujących pod kontrolą Windows 2000/XP (oprogramowanie inżynierskie i PC runtime). Projekty stworzone pod WinCC flexible mogą być transferowane na dowolne platformy HMI poprzez konwersję projektów.
W WinCC flexible wbudowana jest obsługa wielojęzyczna projektu. Oprogramowanie narzędziowe
WinCC flexible ma wbudowane nowoczesne narzędzia do sprawnego i wydajnego projektowania wizualizacji dla urządzeń z rodziny SIMATIC HMI. WinCC flexible jest dostępne w kilku wariantach zróżnicowanych pod względem cenowym i funkcjonalnym optymalnie przystosowanych do
poszczególnych klas urządzeń operatorskich. W tym kontekście, większe pakiety oprogramowania zawsze zawierają opcje mniejszych pakietów, np.:
• SIMATIC WinCC flexible Micro – mikropanele
• SIMATIC WinCC flexible Compact - tak jak WinCC flexible
Micro - plus panele serii 70 oraz panele serii 170
• SIMATIC WinCC flexible Standard - do projektowania
wszystkich paneli SIMATIC TP/OP/MP
• WinnCC flexible Advanced
Właściwości:
■ Uniwersalne zastosowania w zakresie automatyzacji maszyn i procesów, ze wsparciem obsługi wielojęzycznej projektu.
■ Wysoka wydajność w projektowaniu – np. dzięki komfortowemu edytorowi, inteligentnym narzędziom obsługi, wyszukiwania, dokonywania zmian, proste zarządzanie obiektami bibliotecznymi i grafiką.
■ Zintegrowana nowoczesna technologia HMI pozwalająca na zdalny dostęp do zmiennych procesowych w urządzeniach oddalonych, ich ekranów obsługi, umożliwiająca przełączanie pomiędzy stacjami, wykonywanie diagnostyki stacji HMI oraz pozwalająca na dostęp do sieci biurowych.
■ Serwis oraz diagnostyka przez sieć WEB. Możliwość wyświetlenia stanów pracy urządzenia HMI
w przeglądarce WEB, dostępna funkcja modyfikacji parametrów ustawień oraz powiadamiania za pomocą wiadomości E-mail.
■ Wsparcie w zakresie walidacji produktu w trybie projektowym oraz Runtime, jak również kontrola jakości w procesie wytwarzania za pomocą Audit Trail oraz Change Control.
■ Możliwość migracji projektów ze starszych narzędzi programowych Protool/Lite, Protool/Protool Pro.
Obsługa programu:
Po instalacji i uruchomieniu programu SIMATIC WinCC flexible otwiera się asystent projektu, który pomaga go skonfigurować. Asystent jest podzielony na scenariusze, które odpowiadają najczęściej spotykanym konfiguracjom (rys. 1).
Rys. 1. Widok kreatora programu WinCC flexible
Głównym elementem do skonfigurowania jest model panelu operatorskiego (rys. 2) oraz sterowniki PLC, z którymi będzie on współpracował. Resztę ustawień można pozostawić z domyślnymi nastawami.
Rys. 2. Wybór panelu operatorskiego
Po uruchomieniu projektu otwiera się obszar roboczy (rys. 3), który zawiera okno ze strukturą projektu (1), okno z widokiem panelu operatorskiego (2), okno z właściwościami obiektów (3) oraz okno narzędzi (4).
Rys. 3. Przestrzeń robocza programu WinCC flexible
Program automatycznie definiuje połączenia pomiędzy wybranymi urządzeniami, ale można definiować też własne, nawet dla sterowników innych producentów (Allen Bradley, GE Fanuc, LG GLOFA, Mitsubishi, Modicon, OMRON). Aby za pomocą panelu operatorskiego można było odczytywać dane ze sterowników PLC (lub innych urządzeń), trzeba wcześniej zdefiniować zmienne, które będą odpowiadały za wymianę danych pomiędzy urządzeniami. Deklaracja zmiennych wykorzystywanych w projekcie odbywa się w katalogu (tags), w zakładce połączeń (communication)
– rys. 4.
Rys. 4. Konfigurowanie zmiennych aplikacji (identyfikatorów)
Konfiguracja zmiennej, polega na podaniu jej nazwy, połączenia, typu zmiennej (int, char, data, godzina, licznik, tekst, itp.), adresu danego wejścia oraz czasu akwizycji. Głównymi elementami projektu są ekrany (screens), na których wyświetlany jest stan systemu sterowania oraz komunikaty. Projektowanie własnych ekranów jest bardzo łatwe. Z biblioteki standardowych elementów ekranu (kontrolek) można wybrać takie elementy jak: pole tekstowe, grafika, pola do wprowadzania danych, bargrafów, itp. Przy projektowaniu ekranów kolorowych paneli HMI biblioteka elementów
graficznych jest jeszcze bogatsza, gdyż dostępne są grafiki ilustrujące typowe elementy procesu produkcyjnego z różnych gałęzi przemysłu. Aby dana kontrolka, na przykład bargraf, wyświetlała wartość zmiennej systemu (identyfikatora), który przechowuje np.: poziom napełnienia zbiornika, należy podać w oknie konfiguracji nazwę tej zmiennej (rys. 5).
Rys. 5. Konfigurowanie kontrolki graficznej
Przełączanie pomiędzy ekranami projektu jest równie nieskomplikowane. Przy włączonym ekranie należy przeciągnąć nazwę innego ekranu z listy, nad przycisk na wizualizacji panelu. We właściwościach danego przycisku można również wybrać inne akcje, własne lub zdefiniowane przez producenta.W kontroli procesu produkcyjnego ważne jest monitorowanie wartości niektórych zmiennych. W razie przekroczenia zadanego progu system musi powiadomić operatora. Służą do tego alarmy. Do wyboru są dwa rodzaje alarmów: dyskretne i analogowe. Alarmy dyskretne powiadamiają o zmianach stanu systemu, na przykład otwarcia (alarm 1) lub zamknięcia (alarm 2) zaworu. Alarmy analogowe natomiast wskazują przekroczenie zadanych limitów. Okno z konfiguracją dwóch alarmów
dyskretnych przedstawiono na rys. 6.
Rys. 6. Widok alarmów – alarmy analogowe
Pojawienie się nowego alarmu powoduje, że wyświetlane są w dowolnym widoku okienka z opisem alarmu. Aby móc przeglądać alarmy, które do tej pory wystąpiły, należy skonfigurować widok ekranu z alarmami. W programie WinCC flexible, w zakładce obiektów zaawansowanych (enhanced objects), jest zdefiniowany domyślnie gotowy ekran (rys. 7).
Rys. 7. Wybór ekranu zaawansowanego – podgląd alarmów
Kolejną opcją wspomagającą projektowanie paneli operatorskich danej aplikacji są receptury. Są to dane produkcyjne, które mogą mieć kilka wariantów (na przykład proporcje składników ciasta). Receptury to zapisane wartości, które należy ustawić w identyfikatorach wyjściowych. W celu zaprogramowania receptury należy najpierw utworzyć zmienne (rys. 4), a nastepnie w widoku receptur określić które zmienne mają być wykorzystywane przez recepturę elementy receptury
(rys. 8).
Rys. 8. Konfigurowanie składników receptury
Każda receptura może mieć kilka wariantów wartości elementów nazywanych danymi recepturowymi (rys. 9).
Rys. 9. Konfigurowanie receptur
Podobnie jak dla alarmów, WinCC flexible ma zdefiniowany ekran do zarządzania recepturami. Umożliwia on nie tylko wybór aktywnej receptury, ale również dodawanie nowych receptur. Import oraz eksport danych recepturowych do innych narzędzi programowych (np. MS Excel) odby-
wa się poprzez pliki .csv.
Symulacja projektu:
W kilku prostych krokach można skonfigurować panel operatorski działającej aplikacji. Przed wgraniem oprogramowania do panelu operatorskiego istnieje potrzeba sprawdzenia poprawności działania projektu. Oprogramowanie WinCC flexible ma symulator, który umożliwia sprawdzenie projektu przed wgraniem go do urządzenia HMI. W tym celu należy utworzyć tablicę symulacji, w której zdefiniowane w ktorej zdefiniowane są zmienne wykorzystywane w symulacji (rys. 10).
Rys. 10. Okno konfigurowanie identyfikatorów w symulatorze
Do wyboru mamy różne opcje zmiany wartości zmiennych – inkrementacja/dekrementacja, generowanie sinusoidy lub wartości losowych. Każda wartość może być zmieniana w zadanym cyklu i z danego zbioru wartości. Symulacja wartości jest włączana indywidualnie dla każdej zmiennej.
Po uruchomieniu symulacji działanie panelu jest przedstawione w oknie symulatora (rys. 11).
Rys. 11. Okno symulowanego panelu HMI
Ustawienia symulacji identyfikatorów jest zapisywane w pliku z rozszerzeniem .six.
Opcje dodatkowe:
Wyżej zaprezentowaliśmy tylko podstawowe funkcje programu WinCC Flexible. Program ma również możliwość projektowania kolorowego menu dla kolorowych paneli operatorskich. Na rys. 12 przedstawiono przykładową aplikację napisaną dla kolorowego panelu HMI.
Rys. 12. Projektowanie oprogramowania kolorowych paneli HMI
Projekty mogą być również przenoszone pomiędzy urządzeniami HMI dzięki konwersji projektów. Program WinCC flexible jest oferowany również z dodatkowymi opcjami:
WinCC flexible/Archive służy do gromadzenia danych procesowych oraz do archiwizowania meldunków. Tak zgromadzone dane w archiwach przechowują informacje o stanie monitorowanego urządzenia, bądź procesu w trakcie wykonywanej przez niego pracy. Dane te mogą być przydatne przy tworzeniu dokumentacji przebiegu procesu, sprawdzeniu jakości produkcji czy wykrywaniu powtarzających się awarii.
Opcja WinCC flexible/Sm@rtAccess umożliwia komunikację klient/serwer pomiędzy urządzeniami HMI. Dzięki niej możliwe jest wyświetlanie i obsługa ekranów zdalnych urządzeń (rys. 13), komunikacja pomiędzy stacjami HMI (przez protokół SIMATIC HMI HTTP–Protokoll) oraz dostęp do zmiennych procesowych z aplikacji zewnętrznych przez makra Visual Basic.
Rys. 13. Stacja diagnostyczna z dostępem do zmiennych ekranów
dzięki opcji Sm@rtAccess
WinCC flexible/OPC Server daje możliwość komunikacji systemów na bazie Windows (SIMATIC Panel PC z WinCC flexible Runtime lub SIMATIC MultiPanel) z innymi urządzeniami poprzez zintegrowane protokoły.
Zastosowana technologia OPC (Openness, Productivity, Collaboration) opisuje standardowy, otwarty interfejs komunikacyjny przeznaczony dla producentów urządzeń przemysłowych. Klient OPC (część WinCC flexibleRuntime) udostępnia swoje dane procesowe serwerom OPC. Dane procesowe są odbierane i centralnie archiwizowane na serwerze OPC.W celu szybszego identyfikowania miejsca awarii można posłużyć się WinCC flexible/ProAgent. Pozwala on na diagnostykę procesu,
wskazuje miejsce wystąpienia błędu i jego przyczynę, pomaga również w usunięciu tego błędu. ProAgent jest dedykowany dla sterowników SIMATIC S7–300/S7–400 oraz SIMATIC WinAC. ProAgent współpracuje z oprogramowaniem STEP 7 oraz narzędziami: S7–PDIAG, S7–GRAPH i S7–HiGraph. Oprogramowanie ProAgent zawiera standardowe ekrany, które skracają czas projektowania.
WinCC flexible/Sm@rtService umożliwia serwis i diagnostykę urządzeń przez Internet. Możliwe jest wykorzystania tej usługi do powiadomienia osoby odpowiedzialnej za obsługę o awarii za pomocą
SMS-a lub wiadomości e–mail. Oferuje on również dostęp do danych diagnostycznych danej stacji operatorskiej, załadowanie nowego projektu oraz receptur przez przeglądarkę WWW (rys. 14).
Rys. 14. Dostęp do paneli HMI poprzez sieć Internet
...
darekisap