工业以太网中WinCC人机监控系统和通信的实现

摘要

随着科学技术的不断发展，自动化技术在工业生产中的广泛应用，工业自动化水平的高低成为企业生产效益与市场竞争力的关键影响因素，新型工业对于企业的管理层和现场层的信息统一管理更加迫切需求，使得组态软件应运而生。
　　组态软件即SCADA，以工业计算机为硬件基础，将现场各种设备的运行状况上传到上位机信息管理系统，并进一步的提取、分析，以人机交互界面显示出来，实现复杂数据存储、分析、显示与报表等功能。本文应用西门子WinCC组态软件开发了符合实际需求的实时人机监控系统。
　　本文首先简要介绍了工业现场监控系统的发展历史及趋势、工业现场总线技术在自动化领域的应用。结合企业要求和现有的硬件条件，提出了融合现场总线技术、OPC技术和工业以太网技术的通讯方案。
　　其次，根据监控系统的需求，设计了具体的实施方案，包括监控系统中画面和变量建立方法和原则，基于全局脚本实现对生产现场的动画模拟。创建了SQL数据库，设计和开发了数据的存储和循环归档应用程序，实现了数据的统计分析报表。
　　本文以组态软件WinCC为核心开发人机监控系统结构简洁，易扩展，经济可靠。用VB开发了集成OPC技术和WinSock技术的客户端实现工业以太网中WinCC监控系统与企业信息管理系统的通信。利用现场总线技术，成功对工业生产现场的实时监控。

目录

声明

摘要

1 前言

1．1 课题来源和研究意义

1．1．1 课题的来源

1．1．2 课题的研究背景及意义

1．2 工业监控系统的概述

1．2．1 工业监控系统与组态软件的关系

1．2．2 组态软件的介绍

1．2．3 组态软件的发展趋势

1．3 WinCC组态软件的介绍

1．3．1 WinCC的性能特点及体系结构

1．3．2 WinCC应用领域

1．4 论文的主要研究内容

2 人机监控系统设计和开发

2．1 人机监控系统需求分析

2．2 系统的总体构架

2．3 人机监控系统设计原则

2．4 系统软件构架

2．4．1 人机界面设计软件

2．4．2 控制器PLC编程软件

2．4．3 数据库管理软件

2．4．4 Visual Basic软件

2．5 组态WinCC变量及通信

2．5．1 建立通信

2．5．2 创建外部变量

2．6 人机界面的组态设计

2．7 对象的动态设计

2．7．1 ANSI-C脚本应用

2．7．2 VB脚本应用

2．8 本章小结

3 人机监控系统数据归档与报表

3．1 WinCC归档数据库特点

3．2 数据库访问及数据归档

3．2．1 ADO数据库访问技术

3．2．2 新建数据库及存储和访问

3．2．3 访问WinCC数据库

3．3 数据报表

3．3．1 WinCC报表系统实现

3．3．2 VB脚本和EXCEL实现

3．4 本章小结

4 系统通信

4．1 以太网中WinSock通信

4．1．1 TCP／IP通信协议

4．1．2 WinSock控件

4．1．3 创建服务器与客户机

4．2 OPC通信

4．2．1 OPC协议的产生和优势

4．2．2 创建OPC应用程序

4．2．3 OPC应用程序与WinCC通信

4．2．4 OPC运行环境的设置

4．3 WinCC与S7-300 PLC的通信

4．4．WinCC项目之间的OPC通信

4．5 WinCC的C／S结构

4．5 本章小结

5 结论

6 展望

参考文献

8 攻读硕士学位期间发表论文情况

致谢

附录