人机界面的组态与仿真实验探析

1.组态人机界面

打开SIMATIC管理器左边窗口的HMI站点，选中其中的“画面”，双击右边窗口中的“画面_1”，打开WinCC flexible（见图8-26）。

双击WinCC flexible左边窗口“通讯”文件夹中的“连接”，打开连接表（见图7-12），将“激活的”列的参数由“关”变为“开”，即激活HMI与PLC的通信连接。

双击图8-26左边窗口“\报警管理\设置”文件夹中的“报警设置”，选中“报警设置”视图中的“S7诊断报警”复选框（见图8-27）。因为组态报告系统错误时图8-23中的消息的显示等级为0，单击“报警程序”表第一行“名称”列右边的“ALARM_S”列右端的 按钮，用出现的对话框仅选中0号显示类，单击 按钮确认，在“ALARM_S”列将出现0，消息的显示等级被组态为0。

图8-26 WinCC flexible的界面

将图8-26右边的工具箱的“增强对象”中的“报警视图”拖放到中间的画面上，用鼠标调节它的位置和大小。选中报警视图，下面是它的属性视图（见图8-28）。选中左边窗口的“常规”类别，用单选框选中“报警事件”，用复选框选中“报警类别”中的“S7报警”。

图8-27 设置报警

图8-28 报警视图的属性视图

此外，还需要组态报警视图的表格和表头的背景色、字体的大小和报警视图中的按钮等属性。选中属性视图左边窗口的“属性”类别中的“列”子类别，在右边窗口选中“状态”复选框，监控时显示“状态”列。

2.仿真实验

打开仿真软件S7-PLCSIM，将用户程序和系统数据下载到仿真PLC，将CPU切换到RUN-P模式。单击WinCC flexible工具栏上的 按钮，启动WinCC flexible的运行系统，出现模拟的HMI画面（见图8-29）。

用PLCSIM的菜单命令打开OB82的仿真对话框（见图8-16）。在“模块地址”文本框中输入3号从站的2AO模块的起始地址PQW256。用复选框选中“外部电压故障”，单击“应用”按钮，HMI的画面出现第一条消息，即图8-29最下面的消息。“状态”列的“C”表示进入的事件。

单击面板右边的“确认”按钮 ，出现以“###...”结束的确认消息。“状态”列的“(C)A”表示故障被确认。用OB82的仿真对话框使故障消失，画面上又出现一次“无外部辅助电压”消息。“状态”列的“(CA)D”表示被确认的故障消失。

用PLCSIM的菜单命令打开OB86的仿真对话框（见图8-2），模拟5号从站出现故障，HMI画面上出现从下到上的第4条消息，显示5号从站有故障。用OB86的仿真对话框使故障消失，画面上出现最上面的5号从站故障结束的消息。“状态”列的“(C)D”表示未确认的故障消失。

单击最下面的消息，可以看到该消息的详细信息（见图8-30），包括从站的接口模块的型号，出现故障的I/O模块的型号，以及该模块的起始地址。单击右边的“确认”按钮 ，显示的消息缩为两行，可以看到条数更多的消息。 (www.xing528.com)

图8-29 仿真PLC产生的报警消息

图8-30 仿真PLC产生的报警消息

3.PLC硬件实验

PLCSIM不能模拟AO模块输出电路断线的故障。下面的实验用WinCC flexible的运行系统来模拟HMI，硬件PLC通过MPI或DP网络与WinCC flexible的运行系统通信。

将组态信息和用户程序下载到硬件CPU 315-2DP，用电缆连接CPU和从站的DP接口，CPU和DP从站进入RUN模式后，断开7号从站（ET 200M）6号槽的2AO模块0号通道的电流输出电路，然后又接通它。在仿真画面上出现“模拟输出断线”的报警消息。断开5号从站的电源，模拟的HMI画面上出现5号从站故障的报警消息（见图8-31）。如果同时断开3个DP从站的电源，将会出现3条报警消息。

图8-31 硬件PLC实验的报警消息

单击某条消息，该消息由两行变为多行，可以看到详细的信息。

4.用WinCC显示报警消息

也可以用WinCC的报警控件来显示报告系统错误功能的报警消息，WinCC组态的工作量很大，具体的方法见参考文献[2]。作者分别用PLCSIM和硬件PLC做了故障诊断的实验，都得到了满意的诊断结果（见图8-32和图8-33）。

图8-32 仿真PLC实验中报警控件显示的消息

图8-33 硬件PLC实验中报警控件显示的消息