基于PLC的汽车总装线监控及报警系统设计

统主画面如图2所示。

图2 a1车总装车间监控系统主画面

　　4.2 监控系统画面组态

　　上位机(工程师站)安装wincc开发版，操作员站安装运行版。它提供适用于工业应用的图形显示、消息、归档以及报表等功能模板，能方便的生成全图形化人机界面。上位机同时装有step7编程软件，采用以太网方式与现场plc连接，可以实现在中控室内监视和修改plc程序。

　　在组态画面之前，首先要建立wincc与step7的动态连接。wincc与 plc之间的通信主要依靠s7协议中的simatic s7 protocol suite协议通道来实现。通过设置以太网地址、机架号、槽号等建立上位机与各分线plc的连接。

　　在连接建立好以后，要通过建立变量标签、绘制组态画面、元件属性的变量连接和调试等步骤实现wincc对现场运行状态的监控。

　　(1)建立变量标签：在plc与wincc通信握手建立之后，要在wincc中对plc程序中的变量建立相应的标签。应当注意的是wincc中选择的plc变量必须与plc程序中的变量地址一一对应。

　　(2)绘制组态画面：在wincc图形编辑器画面中，根据总装车间的设备布置和监控要求，利用wincc绘图工具或兼容绘图软件设计完成所有能实时反映现场状态的监控画面以及其他操作画面。绘制时，应尽量使画面和元件的位置与现场保持一致，并要充分兼顾将来用户的操作习惯，务必使画面简单、友好和易于操作。

　　(3)元件的动态连接：要动态的反映现场设备的运行状态，就要对所绘制的元件的颜色、样式、闪烁、几何等属性进行变量连接。当变量发生改变时，元件的属性发生相应改变，从而实现对被监控系统工作状态的监控，并能直观显示。在调试时应注意要是绘制元件的动作时间周期与实际元件的动作时间周期保持一致。图3为底盘线维修升降机监控画面。

图3 底盘线维修升降机监控画面

　　4.3 报警系统组态

　　在工业生产中，安全无疑是最重要的，应该采取任何措施减少故障的发生。故障发生时应当及时通知操作人员，因此报警消息系统对于整个系统的正常运行有着重要意义，它是人机界面应用系统中的重要组成部分。

　　(1) 组态报警画面：利用wincc提供的wincc alarm control报警控件可以完成对各种报警的触发条件、显示颜色和描述的配置，并能实现实时和历史数据的显示、确认。历史纪录可以设为短期和长期两种，采用先入先出的方式进行实时刷新。通过修改相关设置，可以对报警信息进行存储，存储周期可以按照客户要求来设定，而且可以根据输入的时间段来抽取报警信息并通过报表形式打印出来。因此，该数据库是各种数据报表统计的来源。图4为短期报警消息窗口。

图4 短期报警消息窗口

　　(2) 报表系统的设计实现：wincc报表系统功能比较强大，并提供user archives (用户归档)可选功能。它的作用是以用户自定义的结构将wincc中的数据保存在内置的wincc数据库中。这些数据可通过表格的方式由active x控件显示。因此，根据实际需要设计了各种报表表格结构。利用报表系统可以实现对生产线的开动时间、停机时间、故障时间进行统计，对设备故障的发生时间、部位、原因和故障停机时间进行保存和打印。

　　5 结束语

　　本系统操作简洁，易于修改工艺参数，并在华晨金杯a1车总装车间经调试运行后，自08年投入使用并无故障运行至今。因此，从现场使用情况来看以wincc为上位机组态软件的hmi界面友好、功能完善，不仅完全满足该厂的工艺要求，而且提高了自动化控制水平和生产效率。