精品文檔-下載后可編輯WinCC中的PCSOSx監控系統升級應用-設計應用1引言

隨著科技發展，各種軟件的不斷更新換代，以前的一些系統已經跟不上時代，對很多新的功能不能支持，而且很多供應商已經停止對舊系統一些設備的供應。所以對就系統的升級已經迫在眉睫。本文以原來的控制系統采用SIMATICS5-155UPLC，編程軟件為SIMATICAPT，通過PROFIBUS-DP現場總線與分布式I/OET200M站相連，其上位機監控軟件采用SIMATICPCSOSxV3.12A；操作員站的硬件平臺為基于IntelPentium133MHz的586工控機，已經沒有備件供應；軟件平臺為基于SCOUNIX的組態軟件，已于2022年6月宣告生命周期結束，不再提供技術支持，系統面臨著維護成本的增加以及系統崩潰帶來的停產風險，基于這種情況為例，我們對該系統進行升級。

2控制系統構成

為了不影響正常生產，保留原有正常運行的S5下位機系統，將原來的監控系統SIMATICPCSOSx升級為WinCC6.0，采用冗余客戶機服務器結構，WinCC服務器通過CP1613卡通過工業以太網和下位機CP1430卡進行通訊，客戶機通過普通以太網加載冗余服務器上的數據包Serverdata和下位機進行數據交換，冗余服務器可以在任意一臺服務器出現故障后實現自動切換，提高了系統的穩定性，系統結構如下：

圖6變量結構

WinCC在畫面狀態顯示中提供了直接連接、動態對話框，和C腳本語言等連接方式。直接連接可以將變量直接傳遞給對象屬性；動態對話框可以利用變量進行運算或通過運算改變對象屬性；當對象屬性比較復雜時可以采用C腳本語言來對對象的屬性進行操作，在本系統中，上傳上來的變量為一個16位的字，每一位都表示不同的信息，為此我們對于對象的屬性顯示采用C腳本進行操作。

3.4.程序的修改

原來的控制系統為四套采用CPU948的SIMATICS5-155UPLC，編程軟件為SIMATICAPT1.9，隨著工藝的改進和生產的要求，原有的程序不能滿足用戶的需要，在此基礎上，通過APT編程軟件編寫新制工藝的生產程序。

在系統的改造過程中，出現了WinCC監控畫面中對象的狀態顯示信息變化慢，不能及時反映現場設備的狀態的情況，即WinCC畫面信息和CPU信息不同步，明顯滯后。通過分析發現問題的原因是WinCC監控畫面涉及到的變量調用的數據塊太多（在APT程序編譯過程中，如果新Mark了上傳變量，每進行部分編譯上傳變量，這些新上傳變量在自動生成時就開辟一個新的數據塊，從而造成了變量調用的數據塊比較分散），WinCC系統每次請求S5CPU的數據塊過多，相應的數據交換就會變慢甚至產生狀態信息丟失。

為了能夠及時的顯示現場設備的狀態信息，滿足生產的需要，我們通過在Step5中編寫程序，將“Install.tag”中分散在零亂數據塊中的變量賦值到指定數據塊，大大減少WinCC調用的數據塊的數量，經過修改，將每個CPU中原來的幾十個數據塊中的變量集中到十個左右的數據塊，將數據塊合并的程序通過PG到CPU中，WinCC讀取的數據塊改為合并后的數據塊，提高了上下位機數據交換的速度，滿足了現場的操作要求。

圖7數據塊合并示意圖

4控制系統運行

系統進行時，首先在保留原有SIMATICPCSOSx監控系統的情況下，通過組態CP1430卡，加入WinCC的連接，觀察WinCC監控系統是否能正確運行和操作，待系統驗證正確后，將原有的SIMATICPCSOSx監控系統去掉。升級后，現已投入正常生產。運行結果表明，利用WinCC對原SIMATICPCSOSx監控系統升級后的系統能夠準確及時的反映現場生產設備的實際情況，滿足現場生產的工藝和操作人員的操作需求，效果良好。

5系統升級體會

本系統的正常投運證明了在原有的SIMATICS5PLC上采用CP1430通訊處理器與WinCC系統通訊的可行性，也證明了利用WinCC改造SIMATICPCSOSx監控系統的可行性，為S5老系統的改造積累了一定的經驗。

上位機在改造成WinCC的過程中，遇到了監控反映速度變慢的情況，這是由于原有的APT是與PCSOSx的通訊是采用改變觸發方式，而上位機采用單獨的WinCC是自己主動對下位機變量進行掃描，加重了系統通訊的負擔，我們通過在S5中編寫數據塊合并程序來解決這個問題。

APT是西門子早期的針對S5，TI系列的結構化編程語言，將設備用Device來描述，然后在SFC和CFC中編寫程序通過保留字（open、close、start、stop等）對這些Device進行指令動作，從而對現場實際設備進行操作。

6wincc簡介

SIMATICWinCC是個使用的32位技術的過程監視系統，具有良好的開放性和靈活性。

wincc是通用的應用程序，適合所有工業領域的解決方案；多語言支持，通用；可以集成到所有自動化解決方案內；內置所有操作和管理功能，可簡單、有效地進行組態；可基于Web持續延展，采用開放性標準，集成簡便；集成的Historian系統作為IT和商務集成的平臺；可用選件和附加件進行擴展；“全集成自動化”的組成部分，適用于所有工業和技術領域的解決方案。

WinCC集生產自動化和過程自動化于一體，實現了相互之間的整合，這在大量應用和各種工業領域的應用實例中業已證明，包括：汽車工業、化工和制藥行業、印刷行業、能源供應和分配、貿易和服務行業、塑料和橡膠行業、機械和設備成套工程、金屬加工業、食品、飲料和煙草行業、造紙和紙品加工、鋼鐵行業、運輸行業、水處理和污水凈化。

WinCC是SIMATICPCS7過程控制系統及其它西門子控制系統中的人機界面組件。

WinCC還為垂直市場解決方案提供有豐富的選件（options）和附加件（add-ons）。

通過利用“FDA選件”，并在