Описание WinCC. КР ТРИУС. Wincc представляет собой мощную систему hmi, работающую под управлением ос
 Скачать 0.63 Mb.
|
|
WinCC представляет собой мощную систему HMI, работающую под управлением ОС Microsoft Windows 2000 и Windows XP. HMI расшифровывается как Human Machine Interface (человеко-машинный интерфейс), т. е. интерфейс для взаимодействия между человеком (оператором) и машиной (процессом). Процесс автоматизации (AS) сохраняет фактический контроль над процессом. Связь осуществляется между WinCC и оператором с одной стороны и WinCC и системами автоматизации — с другой. Система WinCC используется для визуализации процесса и разработки графического интерфейса для оператора. ● Система WinCC позволяет оператору осуществлять наблюдение за процессом. Графическое представление процесса отображается на экране. Представление обновляется при каждом изменении состояния процесса. ● Система WinCC позволяет оператору контролировать процесс. Например, можно предварительно определить уставку или открыть значение из графического интерфейса пользователя. ● В случае критического состояния процесса автоматически подается аварийный сигнал. Если, например, превышено предварительно заданное предельное значение, то на экране отобразится сообщение. ● Во время работы с системой WinCC значения процесса можно распечатать или поместить их в электронный архив. Это упрощает документирование процесса и обеспечивает последующий доступ к старым производственным данным. Принцип работы WinCC WinCC является модульной системой. К базовым компонентам WinCC относятся программное обеспечение для настройки (CS) и программное обеспечение среды исполнения (RT).  Программное обеспечение для настройки Проводник WinCC открывается непосредственно после запуска системы WinCC. Проводник WinCC образует основную часть программного обеспечения для настройки. В проводнике WinCC отображается структура всего проекта. Кроме того, в проводнике осуществляется управление проектом. Для конфигурации могут использоваться специальные редакторы, которые можно вызвать из проводника WinCC. Каждый редактор используется для конфигурации специальной подсистемы WinCC. Самые важные подсистемы WinCC: ● Graphics System (Графическая система) — редактор, который используется для создания изображений, называется Graphics Designer (Графический дизайнер). ● Alarm Logging System (Система регистрации аварийных сигналов) — редактор, используемый для конфигурации сообщений, называется Alarm Logging (Система регистрации аварийных сигналов). ● Archiving System (Система архивирования) — редактор, используемый для определения данных, которые будут архивироваться, называется редактор Tag Logging (Архивация тегов). ● Report System (Система отчетов) — редактор, который используется для создания макета отчета, называется Graphics Designer (Графический дизайнер). ● User administration (Управление пользователями) — редактор, который используется для администрирования пользователей, как и подразумевается названием, называется User Administrator (Администратор пользователей). ● Communication (Связь) — настройка происходит прямо в проводнике WinCC. Графическая система Задачи графической системы Экраны, на которых отображается процесс в среде исполнения, созданы с помощью графической системы. Графическая система выполняет следующие задачи: ● Отображение статических и управляемых оператором элементов изображений, например тексты, графика или кнопки ● Обновление элементов динамических изображений, например изменение длины строки в зависимости от значения процесса ● реакция на ввод оператора, например нажатие кнопки или ввод текста в поле. Комп  оненты графической системыГрафическая система состоит из компонентов конфигурирования и среды исполнения: ● Graphics designer (Графический дизайнер) является компонентом конфигурации графической системы. Graphics Designer (Графический дизайнер) является редактором, который используется для создания изображений. ● Graphics Runtime (Графическая среда исполнения) является компонентом среды исполнения графической системы. Graphics Runtime (Графика) отображает на экране все изображения в среде исполнения и управляет всеми вводами и выводами. Система регистрации аварийных сигналов Задачи системы аварийных сигналов Аварийные сигналы информируют оператора о неисправностях процесса и об ошибках. Они помогают обнаружить критические ситуации раньше, а также избежать простоев. Во время конфигурирования указываются события, которые могли бы инициировать сообщения процесса. Например, событием может послужить установка определенного бита на PLC или превышение заданного предельного значения для значения процесса. Компоненты системы аварийных сигналов Система аварийных сигналов состоит из компонентов конфигурирования и среды исполнения. ● Компонент конфигурирования системы аварийных сигналов называется редактором Alarm Logging (Система регистрации аварийных сигналов). Система регистрации аварийных сигналов используется для указания времени и типа аварийного сигнала для отображения с определенным содержимым. Graphic Designer (Графический дизайнер) также распоряжается специальным отображением объекта, WinCC Alarm Control, который используется для отображения сообщений. ● Alarm Logging Runtime (Среда исполнения системы регистрации аварийных сигналов) является компонентом среды исполнения в системе сообщений. Во время работы среда исполнения системы регистрации аварийных сигналов отвечает за выполнение определенных задач мониторинга. При этом происходит управление действиями вывода сообщений, а также подтверждением этих сообщений. Б  лок сообщенийСодержание сообщения состоит из блоков сообщений. Каждый блок сообщения соответствует одному столбцу в табличном представлении WinCC Alarm Control. Можно определить блоки сообщений, которые содержатся в этих сообщениях. Существует три группы блоков сообщений: ● Системные блоки с данными системы, например данные, время, количество сообщений и состояние ● Блоки значения процесса со значениями процессов, например текущие уровни заполнения, температуры или переменная скорость ● Текстовые блоки пользователя с пояснительными текстами, например текст сообщения, содержащий информацию относительно места и причины сбоя. Основные состояния сообщения Выделяют три основных типа состояний сообщений в WinCC. ● Сообщение сохраняет состояние Active (Активное) до тех пор, пока не перестанет существовать инициирующее событие. ● Когда причина перестает существовать, сообщение получает состояние Cleared (Устраненное). ● Сообщение может быть настроено таким образом, что оператор должен подтвердить его. Тогда сообщение получает состояние Acknowledged (Подтвержденное). Текущее состояние каждого сообщения — Active (Активное), Cleared (Устраненное) или Acknowledged (Подтвержденное) — отображается в дисплее сообщений. Для каждого состояния используются различные цвета. Групповые сообщений Во время конфигурации любое требуемое количество сообщений можно суммировать в одно групповое сообщение. Групповое сообщение отображается, когда одно из установленных сообщений становится в очередь (логический оператор «ИЛИ»). Групповое сообщение исчезает, когда ни одно из сообщений не находится в очереди. Групповое сообщение может использоваться для предоставления оператору более четкого обзора системы и упрощения некоторых задач. Классы сообщений Во время конфигурации появляется возможность назначить каждое сообщение в класс сообщений. Преимущество заключается в том, что можно создавать различные настройки по умолчанию для всего класса сообщений вместо того, чтобы создавать эти настройки для каждого сообщения в отдельности. В проекте свободно можно определить до 16 классов сообщений. Архивирование сообщений С помощью Archive Management (Управление архивами) в WinCC можно архивировать значения процесса и сообщения для документирования состояний операции и ошибки. Для архивирования используется Microsoft SQL Server. Архивируются сообщения так называемых событий сообщений. Событие сообщения описывает момент, в который сообщение получает новое состояние. В соответствии с тремя основными состояниями сообщения существуют следующие события: ● Active (Активное) ● Cleared (Устраненное) ● Acknowledged (Подтвержденное) Можно сохранить события сообщения в архивной базе данных и заархивировать в качестве бумажного отчета о сообщениях. Сообщения, заархивированные в базе данных, например, можно вывести в окне сообщений. Система архивирования Задачи системы архивирования Текущие значения процессов можно отобразить в любое время. Тем не менее, если необходимо отобразить хронологическую прогрессию значения процесса, например, в виде диаграммы или в таблицы, необходим доступ к последнему значению процесса. Эти значения хранятся в архивах значений процесса. На практике такие временные отображения очень важны, так как они позволяют распознать проблемы намного раньше. Например, если уровень заполнения емкости понижается за этот период, то причиной могла быть утечка, за которой требовался постоянный контроль для предотвращения остановки производства или устранения опасности, связанной с повреждением машин. При доступе к отдельным историческим значениям процессов появляется еще одно преимущество. Например, это может помочь при определении высоты конкретных значений в то время, когда возникают проблемы производства. Помимо значений процесса также можно архивировать сообщения. Для получения дополнительной информации см. WinCC Information System (Справочная система WinCC) разделе Message system (Система сообщений). Компоненты системы архивирования Система архивирования значений процесса состоит из компонентов конфигурирования и среды исполнения. ● Компонент конфигурирования системы архивирования называется редактором Tag Logging (Архивация тегов). В ней можно настроить архивы значений процессов, а также сжатые архивы, определить циклы сбора и архивирования и выбрать архивируемые значения процессов. ● Tag Logging Runtime (Среда исполнения архивации тегов) является компонентом среды исполнения в системе архивирования. Tag Logging Runtime (Среда исполнения архивации тегов) отвечает за запись значений процесса, которые необходимо архивировать в архив значений процесса в среде исполнения. Tag Logging Runtime (Среда исполнения архивации тегов) отвечает за чтение архивных значений процесса в архиве, например, когда они требуются для отображения в одном из элементов управления или для последующей оценки. Вывод данных процесса Данные процесса могут отображаться в изображении или в качестве отчета. ● В изображении можно вывести период действия значений процесса. Для этого в Graphics Designer (Графический дизайнер) существуют три элемента управления. WinCC OnlineTrendControl и WinCC FunctionTrendControl для графического отображения и WinCC OnlineTableControl для табличного отображения. С помощью WinCC TrendRulerControl можно отобразить статистическую информацию. ● Значения процессов можно вывести на печать из архивной базы данных в качестве отчета. Для вывода формы также имеется возможность выбора между табличным и графическим отображением. В Report Designer (Дизайнер отчетов) обе формы выво  да можно использовать в качестве предустановленных макетов.Время архивирования Во время конфигурации можно определить: ● значения процесса для архивирования; ● архив, в который записываются значения процесса; ● время, в которое архивируются значения процесса. Для управления временем архивирования используются цикл архивирования и события. Например, архивирование значений процесса может осуществляться в постоянных временных циклах или только при изменениях значения процесса на определенное количество или процент. Архивирование Значения процессов также можно сохранить на жесткий диск в архивной базе данных или в оперативной памяти опционального пакета Tag Logging Runtime (Среда исполнения архивации тегов). Для архивирования значений процессов можно использовать различные методы архивирования. Поэтому, например, можно отслеживать одно значение процесса в любой точке времени и осуществлять мониторинг в зависимости от определенных событий. Можно архивировать быстро изменяющееся значение процессов без увеличения нагрузки системы. Для уменьшения объема данных можно сжать уже заархивированные значения процессов. Выгрузка архива Значения процессов можно выгрузить из архивной базы данных в качестве резервной копии. Выгружаются все значения процессов, содержащиеся в буфере данных. Время выгрузки зависит от настроек в Archive Manager. Программные требования В базовой системе WinCC может находиться 512 уже настроенных архивных тегов. Для большого количества тегов существует еще одна классификация лицензий при максимальном количестве, которое можно настроить. Система отчетов Задачи системы отчетов Система отчетов содержит две категории отчетов. ● Данные конфигурации в отчет ● Данные среды исполнения в отчете Отчеты, которые относятся к проектной документации, содержат обзоры данных конфигурации, например таблицу всех тегов, функции и диаграммы, используемые в проекте. Отчеты о документации среды исполнения процесса. Ниже перечислены некоторые варианты. ● Отчет последовательности сообщений выводит хронологический список всех сообщений. Печать осуществляется постранично или непосредственно на построчном принтере после события сообщения. ● Архивный отчет выводит список всех сообщений, сохраненных в определенном архиве сообщений. ● Таблица тегов собирает информацию и содержимое тегов в значении процесса и сжатых архивах в табличной форме. ● Подобным образом можно зарегистрировать данные из других приложений, созданные не в WinCC. Существуют различные объекты журналов, которые можно использовать для интегрирования подобного рода данных в журнал WinCC. Компоненты системы отчетов Система отчетов состоит из компонентов конфигурирования и среды исполнения. ● Компонент конфигурации системы отчетов называется Report Designer (Дизайнер отчетов). Он используется для применения готовых стандартных макетов в соответствии с требованиями или для создания новых макетов. Report Designer (Дизайнер отчетов) также используется для создания заданий печати, чтобы инициировать вывод. ● Среда исполнения отчетов является компонентом среды исполнения системы отчетов. Она извлекает из архивов или из элементов управления данные для печати и управляет выводом печати. На приведенном ниже рисунке изображен простой отчет.  Задания печати Печать отчетов проектной документации всегда осуществляется с помощью оператора, использующего программное обеспечение для настройки. Управление печатью отчета документации среды исполнения осуществляется с помощью заданий печати. Задание печати определяет: ● необходимость печати отчета и время печати; ● макет, используемый для печати; ● принтер или файл, с помощью которого осуществляется вывод. Отчеты могут выводиться любым из нижеследующих способов: ● запланированный — например, на ежечасной или ежедневной основе или при каждом изменении регистра; ● управляемый событиями — например, при превышении определенного предельного значения; Связь Задачи связи Связь между WinCC и системой автоматизации осуществляется по шине соответствующего процесса, например Ethernet или PROFIBUS. Связь управляется с помощью специальных драйверов связи, которые называются каналами. WinCC обладает каналами для систем автоматизации SIMATIC S5/S7/505 и каналы, независящие от производителя, такие как PROFIBUS DP и OPC. Кроме того, существует множество дополнительных каналов, подходящих всем общим элементам управления в качестве компонента или дополнения. Связь с другими приложениями, например Microsoft Excel или SIMATIC ProTool, осуществляется с помощью OPC (OLE for Process Control). Когда используется сервер WinCC OPC, данные можно передать в другое приложение с помощью WinCC. Данные других серверов OPC можно также получить с помощью WinCC посредством клиента OPC.  Связь с системами автоматизации Теги процесса создают связь, по которой осуществляется обмен данными между WinCC и системами автоматизации. Каждый тег процесса в WinCC совпадает с определенным значением процесса в памяти одной из подключенных систем автоматизации. В среде исполнения область данных, в которой сохраняется значение процесса, считывается из системы автоматизации с помощью WinCC, что позволяет подтвердить значение тегов процесса. WinCC может также записать данные назад в систему автоматизации. Эти данные обрабатываются системой автоматизации. Таким способом можно использовать WinCC для управления процессом. Связь посредством OPC Клиенты OPC могут получить доступ к данным WinCC с помощью интегрированных серверов OPC. Возможны следующие типы доступа: ● Доступ к тегам WinCC с помощью сервера WinCC OPC DA. ● Доступ к системе архивирования с помощью сервера WinCC OPC HDA. ● Доступ к системе сообщений с помощью сервера WinCC OPC A&E. Канальные блоки, логические соединения и теги процесса Связь между WinCC и системами автоматизации осуществляется с помощью логических соединений. Логические соединения упорядочены в нескольких уровнях по иерархическому принципу. Отдельные уровни отображены в иерархической структуре проводника WinCC. Драйверы связи можно находятся на самом высоком уровне. Они также называются каналами (например, канал SIMATIC S7 PROTOCOL SUITE). Для обеспечения связи через канал используется одним или несколько протоколов. Протокол используется для определения канального блока, который необходимо использовать (например, MPI). Тогда этот канальный блок используется вместе с определенным протоколом для получения доступа к определенному типу системы автоматизации. Канальный блок может использоваться для установки логических соединений с несколькими системами автоматизации, которые связываются друг с другом с помощью канального блока (например, система автоматизации SPS1). Поэтому логическое соединение представляет интерфейс для отдельной, определенной системы автоматизации. Теги процесса системы автоматизации изображаются справа от окна данных при каждом логическом соединении (например, тег процесса MyTag1). Процесс связи в среде исполнения В среде исполнения должны использоваться новейшие значения процесса. Благодаря логическим соединениям система WinCC определяет, в какой системе автоматизации хранятся теги процесса, и какой канал используется для обработки трафика данных. Значения процесса передаются с помощью канала. Данные, которые считаны, сохраняются в рабочей памяти сервера WinCC. Необходимые этапы связи оптимизируются с помощью канала таким способом, что трафик данных через шину обработки данных сокращался до минимума. Функциональная диаграмма WinCC Обзор Следующая диаграмма кратко описывает взаимодействие между подсистемами WinCC. Она содержит важную информацию относительно последовательности, которая применяется для конфигурации. Например, Report Designer (Дизайнер отчетов) содержит задания печати для вывода отчетов и журналов. Данные невозможно напечатать, пока не будет настроен с  оответствующий макет в Report Designer (Дизайнере отчетов).Последовательность действий Для создания собственного проекта воспользуйтесь программным обеспечением для настройки. Все редакторы WinCC сохраняют информацию о проекте в базе данных конфигурации (CS). В среде исполнения информация о проекте считывается из базы данных конфигурации с помощью программного обеспечения среды исполнения, после чего проект выполняется. Данные текущего процесса временно сохраняются в базе данных среды исполнения (RT). ● Graphics System (Графическая система) отображает изображения на экране. Обратно, она также принимает ввод оператора, например, когда оператор нажимает кнопку или вводит значение. ● Связь между WinCC и системами автоматизации осуществляется с помощью драйверов связи или каналов. Для каналов поставлена задача собрать требования значений процесса всех компонентов среды исполнения, считать значения тегов процесса из систем автоматизации и при необходимости записать новые значения в системы автоматизации. ● Обмен данных между WinCC и другими приложениями может выполняться с помощью OPC и OLE. ● Система архивирования сохраняет значения процесса в архиве значений. Например, архивные значения процесса должны отобразить временное развитие этих значений в Online Trend Control или в Online Table Control. ● Отдельные значения процесса контролируются с помощью Alarm Logging (Система регистрации аварийных сигналов). Если превышено предельное значение, Alarm Logging (Система регистрации аварийных сигналов) создает сообщение, которое будет создано в Alarm Control. Система передачи сообщений также получает подтверждение, сделанное оператором и управляет состояниями сообщений. Alarm Logging (Система регистрации аварийных сигналов) сохраняет все сообщения в архиве сообщений. ● Процесс будет задокументирован с помощью системы отчетов по запросу или в предустановленное время. Для этого предоставляется доступ к архиву значений процесса и архиву сообщений. |