实现西门子工业通信网络组态编程与故障诊断

1.打开WinCCflexible的项目

打开图8-1中SIMATIC管理器左边窗口的HMI站点，选中“画面”，双击右边窗口的“画面_1”，打开WinCC flexible（见图8-5）。用画面下面的属性视图将画面_1的背景色由灰色改为白色。

图8-5WinCC flexible

2.激活连接

双击图8-5左边窗口“通讯”文件夹中的“连接”图标，打开连接表（见图8-6）。点击“激活的”列右边隐藏的按钮，使该列的参数由“关”变为“开”，即打开HMI与PLC的通信连接。

图8-6 激活连接

3.设置报警

双击图8-5左边窗口“\报警管理\设置”文件夹中的“报警设置”图标，在“报警设置”视图中（见图8-7），激活“S7诊断报警”。

在“报警程序”表格的第一行，点击“ALARM_S”列右边的按钮，选中出现的对话框中“所有显示的类”复选框，点击（确认）按钮，关闭对话框。在“ALARM_S”列出现“0-16”。

图8-7 设置报警

4.组态报警视图

双击图8-5右边窗口中的“画面_1”，打开它以后，点击左边的工具箱中的“增强对象”（见图8-5），将其中的“报警视图”拖放到画面上，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。在属性视图的“常规”选项卡（见图8-8）中，用单选框选中“报警事件”。在“报警类别”列表中，选中“S7报警”。必须按上述步骤进行操作，在报警视图中才能看到“S7报警”复选框。

图8-8 组态报警视图

选中图8-5报警视图的属性视图的“属性”文件夹中的“显示”，用复选框选中“确定”按钮和“信息文本”按钮。“确定”按钮在报警视图的右边。

选中属性视图的“属性”中的“外观”（见图8-5），设置报警视图和表头的背景色。

选中属性视图的“属性”中的“文本”，设置报警视图中文字的大小为9个像素点。

双击图8-5左边窗口的“模板”，打开模板画面。点击右边“工具箱”中的“增强对象”，将其中的“报警窗口”和“报警指示器”拖放到模板画面中。有报警消息时，不管当前正在显示的是什么画面，“模板”中组态的报警窗口和报警指示器都会在当前画面出现（见图8-11）。

报警窗口的组态方法与报警视图差不多。在“常规”选项卡中选中“报警”，而不是“报警事件”，报警类别为“S7报警”（见图8-8），在消息的触发信号（M10.0和M10.1）为1时显示消息。消息被确认，且触发信号消失后，报警窗口和其中的消息亦随之消失，即报警窗口不能保留和显示历史消息。

5.启动PLCSIM

S7-PLCSIM是S7-300/400功能强大、使用方便的仿真软件。可以用它代替PLC硬件来调试用户程序。安装好STEP 7后，需要安装S7-PLCSIM，后者自动嵌入STEP 7。

点击STEP 7的SIMATIC管理器工具栏上的按钮，出现“Open Project”对话框（见图8-9）。点击“OK”按钮，双击出现的对话框中CPU的MPI地址（MPI（1）adr:2），打开S7-PLCSIM（见图8-10）。与此同时，自动建立了STEP 7与仿真CPU的MPI连接。

图8-9 打开PLCSIM

可以用鼠标调节S7-PLCSIM窗口的位置和大小。点击CPU视图对象中的“STOP”、“RUN”或“RUN-P”小方框，可以令仿真PLC处于相应的运行模式。点击“MRES”按钮，可以清除仿真PLC中已下载的程序。(https://www.xing528.com)

图8-10 PLCSIM

点击S7-PLCSIM工具栏上的、、按钮，生成IB0、QB0和MB0视图对象。将视图对象中的MB0改为MB10，按〈Enter〉键确认。

选中SIMATIC管理器左边窗口中的“块”对象，点击工具栏上的（下载）按钮，将所有的块和系统数据下载到仿真PLC。点击CPU视图对象中的小方框，将CPU切换到RUN或RUN-P模式。在RUN-P模式可以下载修改后的程序块和系统数据。

6.启动WinCCflexible的运行系统

点击WinCC flexible工具栏上的按钮，启动WinCC flexible的运行系统，出现触摸屏的模拟运行画面（见图8-12），此时报警视图中还没有报警信息。

用鼠标点击PLCSIM的MB10视图对象最低位对应的小方框（M10.0），方框内出现“√”（见图8-10），CPU的M10.0变为1状态。它触发FB 1调用的SFC 17，OB1中编号为DW#16#60000001的消息号被发送到TP 177B，模拟运行画面出现报警窗口和闪动的报警指示器（见图8-11），报警窗口中是1号电机故障的消息。M10.4（SFC 19的输出变量STATE，触发消息的信号M10.0的状态）同时变为为1状态。

图8-11 报警窗口和报警指示器

点击报警视图右边的（确认）按钮，消息被确认，报警指示器停止闪动。M10.5（SFC19的输出变量Q_STATE，确认信号）变为1状态。

点击PLCSIM中M10.0对应的小方框，其中的“√”消失，M10.0变为0状态，M10.4和M10.5同时变为0状态。报警窗口消失，此时图8-12的报警视图只有下面3条消息，最先出现的消息在最下面。3条消息分别表示消息“1号电机故障”出现、被确认和故障消失。

在每100ms调用一次的OB35中，将MW50（转速值）加1，MW52（温度值）加2。从图8-12可以看到这两个变量动态变化的情况。

用PLCSIM使M10.1变为1状态，OB1中的消息号DW#16#60000002被发送到TP 177B，出现图8-12所示从上往下的第2条消息的报警窗口。该消息不需要确认，因此报警指示器没有闪动。用PLCSIM将M10.1变为0状态，报警窗口和报警指示器消失，画面上的报警视图出现图8-12中上面两条消息。

选中报警视图中水泵的故障消息，点击左边的“信息文本”按钮，出现信息文本对话框（见图8-12中的小图）。信息文本是在组态消息时输入的（见图8-4）。

图8-12 WinCC flexible的模拟运行画面

7.用实际的触摸屏显示消息的操作

可以用CP 5611等CP卡、S7-300/400的PC/MPI适配器、USB/MPI适配器，和S7-200的PC/PPI适配器，将WinCCflexible的组态信息下载到HMI。有的HMI设备有以太网接口和USB接口，可以用于下载。

下面以USB/MPI适配器为例，介绍操作的步骤：

1）安装适配器的驱动程序。

2）打开“设置PC/PG接口”对话框，设置适配器使用MPI，波特率为187.5kbit/s。

3）用HMI的控制面板设置HMI的站地址、通信协议和波特率，具体的操作见HMI的操作手册。

4）HMI上电后，点击出现的Loader对话框中的Transfer（传送）按钮，显示“Connecting tohost…”（正在与上位机连接），HMI处于等待传送的状态。

5）点击WinCC flexible工具栏上的按钮，在打开的对话框中设置传送的参数。点击“传送”按钮，开始下载。

8.HMI与PLC的通信

HMI一般用RS-485/422接口与CPU通信，MP系列人机界面可以通过RS-485和PROFINET（以太网）连接PLC。根据面板背面的图形给出的DIP开关位置，来设置使用RS-485还是RS-422接口。

根据WinCC flexible的连接表中的参数，用HMI的“控制面板”设置它的站地址、通信协议和波特率。具体的方法请查阅人机界面的操作手册。