WinAC是SIEMENS最新推出的基于PC的工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)兼具PC強(qiáng)大的計(jì)算功能數(shù)
據(jù)處理能力和PLC邏輯測控與運(yùn)行可靠性特點(diǎn)本文介紹了WinAC在千層酥自動(dòng)化生產(chǎn)線中的
成功應(yīng)用及其獨(dú)具的特點(diǎn)
關(guān)鍵詞：千層酥　烘爐　基于PC自動(dòng)化　分布式控制系統(tǒng)　過程控制系統(tǒng)
一、概述
千層酥生產(chǎn)線總長度約200米主要由如下單元組成
1、疊層起酥機(jī)

疊酥機(jī)是生產(chǎn)餅干的第一道重要工序可根據(jù)廠房的不同來選擇立式或臥式其包括七道軋輥三次軋制配備撒酥機(jī)要求自動(dòng)化控制系統(tǒng)滿足如下要求：
傳動(dòng)控制采用矢量型變頻器調(diào)速線速度同步工作穩(wěn)定性高。
軋輥間隙采用數(shù)字化閉環(huán)調(diào)整系統(tǒng)控制操作簡單方便快捷高效。
人機(jī)界面操控能與其它成型主機(jī)的相關(guān)部分實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)控制操作簡單方便。
疊層次數(shù)、寬度在范圍內(nèi)任意調(diào)節(jié)。
疊層寬度560-1000MM
疊層次數(shù)4-12層
壓片厚度0.1-10MM
2、送料機(jī)
送料機(jī)將攪拌好的韌性餅干胚料進(jìn)行初步軋制后輸送到后一工序的雙軋軋面機(jī)電控系統(tǒng)要求能夠同步調(diào)速控制手動(dòng)調(diào)節(jié)與自動(dòng)運(yùn)行控制。
3、雙軋軋面機(jī)
該設(shè)備是將疊酥機(jī)或送料機(jī)輸送來的面胚進(jìn)行多次軋制使面胚由厚變薄電控系統(tǒng)要求；
軋輥采用變頻調(diào)速控制,速度同步性能穩(wěn)定；
精確控制面皮厚度采用智能數(shù)字表設(shè)定與顯示。
4、烘爐
有熱風(fēng)循環(huán)烘爐遠(yuǎn)紅外線烘爐導(dǎo)熱油爐等
餅干烘烤爐是餅干生產(chǎn)線的重要組成部份由電器控制系統(tǒng)熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)加熱系統(tǒng)排煙
系統(tǒng)爐網(wǎng)輸送裝置爐網(wǎng)自動(dòng)檢測張緊裝置等組成要求自動(dòng)化控制系統(tǒng)達(dá)到如下功能：
生產(chǎn)線工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測
溫度坐標(biāo)升溫曲線等顯示
溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)參數(shù)在線修正 
歷史工作狀態(tài)記錄保存
溫度控制精度高操作方便工作穩(wěn)定高效可靠
熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)采用自動(dòng)控制熱風(fēng)量，閉環(huán)控制，可選擇自然與強(qiáng)制性排煙等自動(dòng)功能
燃?xì)鉅t欠壓、超壓、漏氣、超溫等多種安全保護(hù)功能
5、成型機(jī)
成型機(jī)由多臺(tái)軋面機(jī)與傳動(dòng)單元組成相互之間無機(jī)械傳動(dòng)聯(lián)鎖無張力檢測單元要求整條生產(chǎn)線通過電器控制線速度同步運(yùn)行控制難度較大對自動(dòng)化系統(tǒng)的功能要求較高。
二、控制系統(tǒng)特點(diǎn)
綜上所述千層酥生產(chǎn)線控制系統(tǒng)是一個(gè)集運(yùn)動(dòng)控制與過程控制的綜合自動(dòng)化控制系統(tǒng)歸納起來應(yīng)有如下特點(diǎn)：
分布式：生產(chǎn)線總長度約200米，控制點(diǎn)多而且分散，因此選用分布式測控系統(tǒng)最為適宜，分布式測控系統(tǒng)具有布線量少，搞干擾能力強(qiáng)，擴(kuò)展維護(hù)方便，運(yùn)行安全可靠，故障風(fēng)險(xiǎn)降到最低的優(yōu)點(diǎn)。
總線網(wǎng)：全線采用現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)控制，排除大量模擬信號(hào)的干擾因素，實(shí)現(xiàn)精確的速度協(xié)調(diào)控制與高精度溫度測控，檢測與控制協(xié)調(diào)一致。
大量配方存貯：一條生產(chǎn)線可生產(chǎn)上百種產(chǎn)品，因此有大量的配方存貯與調(diào)用，普通的PLC控制器由于受內(nèi)存的影響，很難做到大量配方的存貯與調(diào)用，因此基于PC自動(dòng)化是本系統(tǒng)的首選方案。
集中管理：分布式控制，集中式管理是現(xiàn)代過程控制系統(tǒng)的特點(diǎn)，本系統(tǒng)配備完善的人機(jī)界面操作系統(tǒng)，全面的系統(tǒng)監(jiān)控與異常報(bào)警功能。
運(yùn)動(dòng)控制：速度同步也是本控制系統(tǒng)的關(guān)鍵，采用矢量型變頻器通，過網(wǎng)絡(luò)主令控制，達(dá)到全線速度的協(xié)調(diào)與統(tǒng)一。
三、基于PC 的自動(dòng)化---WinAC
WinAC是SIEMENS公司最新推出的基于PC的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，WinAC具有PLC的功能但又不同于普通的PLC控制器，其具有強(qiáng)大的計(jì)算功能、數(shù)據(jù)處理能力和PLC無法比擬的計(jì)算速度，更兼顧了PLC的運(yùn)行可靠性特點(diǎn)。其海量內(nèi)存貯器特別適合于大數(shù)據(jù)量計(jì)算、大量配方存貯與管理。其計(jì)算功能與PC機(jī)相同，可靠性與功能更可與PLC-S7-400系統(tǒng)比美，是千層酥成型機(jī)與烘爐機(jī)械設(shè)備控制系統(tǒng)最理想的選擇：
先進(jìn)性
WinAC是基于標(biāo)準(zhǔn)的WINOOWs操作平臺(tái)下的PLC控制器，梯形圖編程，因此有獨(dú)立而嚴(yán)格的時(shí)序?？刂铺貏e滿足對于高速、精確、復(fù)雜計(jì)算及嚴(yán)格時(shí)間要求的控制任務(wù)。
WinAC支持標(biāo)準(zhǔn)的WINOOWs NT 下的OPC、Active X 和DCOM 技術(shù)?？刂坪屯ㄓ崈?nèi)核與標(biāo)準(zhǔn)的WINOOWs NT任務(wù)的通訊由其內(nèi)置的代理服務(wù)器完成，因此相比普通的PLC控制器功能更強(qiáng)。
應(yīng)用程序開發(fā)環(huán)境
SIEMENS統(tǒng)一的組態(tài)軟件STEP 7 是WinAC控制器的標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)平臺(tái)，包括通信組態(tài)、編程、測試和啟動(dòng)以及系統(tǒng)文件的編制，對于熟悉STEP7的工程師，不需占用額外的培訓(xùn)時(shí)間。

系統(tǒng)組態(tài)界面

開放式接口
WinAC提供標(biāo)準(zhǔn)的OPC控件接口及Active X控件接口,對于我們的應(yīng)用提供了極大的方便。
OPC 過程控制OLE 是一種通過WINOOWs NT應(yīng)用程序自動(dòng)存取數(shù)據(jù)的國際標(biāo)準(zhǔn)，也是WinAC的標(biāo)準(zhǔn)特性。使用OPC服務(wù)器可以訪問控制驅(qū)動(dòng)程序中的過程數(shù)據(jù)：Active X 控件接口，不用編程直接從OLE 標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用程序訪問過程數(shù)據(jù)。這種功能使得我們可以在軟件開發(fā)中借助于高級(jí)語言Visual Basic進(jìn)行更復(fù)雜的應(yīng)用開發(fā)。
計(jì)算功能
WinAC提供強(qiáng)大的計(jì)算功能，與工業(yè)過程數(shù)據(jù)，之間建立起一條工作數(shù)據(jù)鏈路。使得上位計(jì)算機(jī)能夠?qū)崟r(shí)處理過程數(shù)據(jù)，完成復(fù)雜的測量控制與故障分析計(jì)算，并能夠在Visual Basic中創(chuàng)建自己的HMI 前端或在大家熟知Excel中做統(tǒng)計(jì)分析。在過程控制和PC 應(yīng)用程序之間管理數(shù)據(jù)信息流量。允許高效、簡便地訪問并能顯示和修改過程數(shù)據(jù)。對于數(shù)據(jù)處理量大，要求內(nèi)存高的過程控制系統(tǒng)，一般的PLC控制器難以勝任的工作，用WinAC則可以輕松解決，這是我們選用WinAC的理由，也是SIEMENS給我們提供了一個(gè)合適而且經(jīng)濟(jì)的解決方案。
四、系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)

全系統(tǒng)成型機(jī)共有18臺(tái)機(jī)組，每臺(tái)機(jī)組配備一臺(tái)TD-200和CPU224控制器，用于本機(jī)運(yùn)行速度。面皮厚度的測控及參數(shù)顯示與給定設(shè)定，其中9臺(tái)軋面機(jī)的PLC兼控面皮厚度，實(shí)現(xiàn)面皮厚度閉環(huán)控制。18臺(tái)PLC與18臺(tái)變頻器分布于生產(chǎn)全線，全部控制設(shè)備配備了-DP通訊接口板，通過一條高可靠的PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，分布式的控制系統(tǒng)，方便的就地控制與操作。
除每臺(tái)機(jī)組可以單獨(dú)設(shè)定參數(shù)并監(jiān)控運(yùn)行數(shù)據(jù)外，成型機(jī)控制區(qū)設(shè)有一臺(tái)觸摸式人機(jī)界面，通過PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)對成型區(qū)全部設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控。在烘爐區(qū)設(shè)一臺(tái)15寸的屏式計(jì)算機(jī)，通過PROFIBUS-DP對全生產(chǎn)線的設(shè)備進(jìn)行人機(jī)操作與監(jiān)控、人機(jī)對話、數(shù)據(jù)存貯、報(bào)表打印、生產(chǎn)管理。
全生產(chǎn)線的主控制器是中央控制器WinAC, 擔(dān)負(fù)著生產(chǎn)線的主控PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)管理及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的任務(wù)控制系統(tǒng)的軟件核心配方數(shù)據(jù)庫均由WinAC控制器完成為避免報(bào)表、打印、人為操作對控制系統(tǒng)產(chǎn)生無法預(yù)測的影響，本系統(tǒng)采用了在軟件WinAC控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上研制的硬件控制器--WBC416, 除保存了基于PC自動(dòng)化完整的優(yōu)點(diǎn)與特點(diǎn)外，更有設(shè)計(jì)堅(jiān)固、可擴(kuò)展性強(qiáng)、堅(jiān)固的外殼設(shè)計(jì)電子硬盤無風(fēng)扇結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。整體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)針對抗振動(dòng)抗沖擊的高防護(hù)等級(jí)。集成的接口：USB、 10/100M以太網(wǎng)接口、PROFIBUS-DP/MPI工業(yè)現(xiàn)場總線系統(tǒng)鑄就了其主控制器的地位也保證了系統(tǒng)的高檔與完美。
軋面機(jī)面皮厚度控制系統(tǒng)
軋面皮厚度測控系統(tǒng)由光柵傳感器、PLC 、步進(jìn)電機(jī)組成閉環(huán)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)。
面皮厚度通過KA-300光柵檢測，檢測精度為0.02mm。
厚度反饋值由PLC處理后進(jìn)行PID計(jì)算并控制步進(jìn)馬達(dá)，形成閉環(huán)控制系統(tǒng)，消除機(jī)械累積誤差。
閉環(huán)控制系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)在線校正厚度。提高產(chǎn)品質(zhì)量。
五相步進(jìn)馬達(dá)，步角0.72度 輸出頻率9KHz,V=1.95 A=0.75 N.M=0.45(4.5公斤力)

烘爐溫度控制系統(tǒng)
烘爐溫度分為8個(gè)區(qū)每區(qū)溫度都是一個(gè)閉環(huán)測控系統(tǒng)并配備有智能算法控制精度
可達(dá)到+1OC.
專用的熱電偶模塊進(jìn)行溫度采集面溫與底溫分別控制
控制可控硅調(diào)功器從而控制溫度.
SCR調(diào)功器的輸入信號(hào)為0—10V, 輸出功率可連續(xù)調(diào)節(jié)三相平衡式調(diào)功器共8個(gè)調(diào)
功器
溫區(qū)煙囪根據(jù)配方調(diào)節(jié)開度進(jìn)行流量控制
自動(dòng)檢測鋼帶打滑并自動(dòng)調(diào)整
智能閉環(huán)控制算法,自適應(yīng)參數(shù)整定功能
中控站可進(jìn)行溫度設(shè)定與溫度監(jiān)視

五、測控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能
中文動(dòng)態(tài)人機(jī)操作界面，設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)動(dòng)態(tài)顯示，電氣參數(shù)、工藝參數(shù)、實(shí)時(shí)顯示，
具備實(shí)時(shí)曲線顯示、歷史曲線顯示、大型動(dòng)態(tài)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫，提供年報(bào)表、月報(bào)表、日報(bào)
表和隨機(jī)打印報(bào)表的功能；
通過中央監(jiān)控站可監(jiān)測與控制現(xiàn)場設(shè)備的開/停，干預(yù)生產(chǎn)過程
彈出菜單方式進(jìn)行參數(shù)設(shè)置、更改；包括速度設(shè)定、溫度設(shè)定、厚度設(shè)定、訂單更改、訂單參數(shù)設(shè)置，并能下傳至現(xiàn)場控制器PLC單元，更改工藝參數(shù)和控制過程；
配方參數(shù)設(shè)置：可根據(jù)生產(chǎn)需要設(shè)置上百種配方，使一線多能成為現(xiàn)實(shí)
美觀的立體動(dòng)態(tài)設(shè)備圖形和工藝運(yùn)行圖界面
自動(dòng)運(yùn)行，電腦遠(yuǎn)程控制運(yùn)行
內(nèi)置數(shù)據(jù)庫、能進(jìn)行各類年報(bào)表、月報(bào)表和日報(bào)表及即時(shí)報(bào)表，方便的打印與輸出功
能
三級(jí)口令保護(hù)、只有授權(quán)的人員可以相應(yīng)操作
報(bào)警提示與報(bào)警記錄數(shù)據(jù)庫
精確的厚度設(shè)定與厚度控制
全線速度同步與速度跟蹤、整機(jī)同步聯(lián)控等功能
溫度設(shè)定、顯示、報(bào)警與控制
煙道閥門開度調(diào)節(jié)與開度顯示

PLC安裝順序及注意事項(xiàng)

本文介紹了PLC安裝順序及注意事項(xiàng)和解決辦法。
1    安裝順序及注意事項(xiàng)
 

1.1    安裝順序

MicroWIN→Step7→Net→Wincc→WinCC flexible→Simatic_EKB_Install
 

1.2    安裝注意事項(xiàng)

 添加消息隊(duì)列

打開控制面板，找到添加/刪除程序，添加/刪除WINOOWs組件，選最后一個(gè)“消息隊(duì)列”，勾上安裝。安裝時(shí)可能需要winxp光盤（要原版，非Ghost版），選擇光盤里的i386目錄。
 

 Net問題

如果先裝Net后裝Step7的話, Net中Ncm選項(xiàng)千萬不能選,否則裝不上去的.

Step7和SimaticNet中都包含NCM，先安裝SimaticNet后，NCM可以組態(tài)PC站，并不能打開或組態(tài)Step7項(xiàng)目中的AS站；再安裝Step7時(shí)，安裝程序檢測到NCM已經(jīng)存在，所以會(huì)中止安裝Step7。而先安裝Step7后，再安裝SimaticNet時(shí)，安裝程序檢測到NCM已經(jīng)存在，所以只是不會(huì)安裝SimaticNet中的NCM，但會(huì)安裝其它組件。我一般先安裝Step7，再安裝SimaticNet，最后安裝WinCC。注意三者之間的兼容性。
 

 反復(fù)重新啟動(dòng)

很多人受西門子軟件安裝需重新啟動(dòng)機(jī)器，然而啟動(dòng)機(jī)器后又提示重新啟動(dòng)機(jī)器，然而反復(fù)重新啟動(dòng)仍然出現(xiàn)這樣的提示，導(dǎo)致軟件不能安裝?，F(xiàn)在給出解決方案：

在注冊表內(nèi)“HKEY_LOCAL_MACHINE\System\CurrentControlSet\Control\Session Manager\”中刪除注冊表值“PendingFileRenameOperations”

  解決反復(fù)重啟無法安裝西門子軟件（VBS解決方案）

‘delete PendingFile

Set WshShell = WSCRJPT.CreateObject("WSCRJPT.Shell")

WshShell.RegDelete "HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Session Manager\PendingFileRenameOperations"  

Set WshShell = Nothing

將上面的腳本保存到文本文件里，文本文件擴(kuò)展名由TXT改名為VBS即可

例如：Delete PendingFile(解決重啟問題).vbs

不要重新啟動(dòng)，繼續(xù)安裝軟件。 

現(xiàn)在可以安裝更多程序而無需重啟計(jì)算機(jī)了。

 最簡單的安裝方法就是，安裝Vista系統(tǒng)，然后安裝完所有的西門子軟件，最后將系統(tǒng)升級(jí)為Win7系統(tǒng)。

 比較折中的方式就是使用Win7的XP Mode模式或者直接安裝諸如WMware，VisualBox這種虛擬系統(tǒng)，并安裝XP。
 

2     安裝&卸載

2.1   在WINOOWs 7安裝STEP 7 MicroWIN

SP4能安裝，安裝完畢后發(fā)現(xiàn)‘設(shè)置PG/PC接口’沒有PLC PC/PPI cable(PPI)這一項(xiàng)，那就等于不能連接PLC。

SP7也能安裝，安裝到了90%的時(shí)候出現(xiàn)以下情況，找不到S7EpaSRVx.exe文件

 

找了一臺(tái)VISTA系統(tǒng)的電腦把S7EpaSRVx.exe復(fù)制到本PC的WINOOWs\System32目錄下。再重新安裝又出現(xiàn)以下情況

 在網(wǎng)上找到了解決的路徑，到 http://download.microsoft.com/download/D/3/3/D33A8F5D-A7E1-4BBE-B04D-7A688785A229/Application%20Compatibility%20Toolkit.msi 下載了一個(gè)Microsoft發(fā)布名叫Application Compatibility Toolkit的小工具。先安裝好Application Compatibility Toolkit，再安裝STEP 7 MicroWIN SP6 就OK了！

 

2.2    WINOOWs7下安裝Step7 V5.4SP5

 正常情況下,在WINOOWs7下安裝Step7 V5.4 SP5時(shí),會(huì)無法安裝,出現(xiàn)如下圖的提示:

 

解決辦法:

使用灰色按鈕加強(qiáng)版軟件使能”忽略”按鈕,

使用工具?注意要右鍵以管理員身份運(yùn)行之)
 

 灰色按鈕加強(qiáng)版軟件界面:

 

按以上設(shè)置后,”忽略”按鈕即可,”點(diǎn)亮”然后就可以繼續(xù)安裝了.
 

安裝過程中,會(huì)出現(xiàn)下面的警告:

 

 

選”始終安裝此驅(qū)動(dòng)軟件”,即可.

軟件安裝成功后,控制面板里可能會(huì)找不到,”PC/PG”接口設(shè)置,如圖:

 

只須更改一下”查看方式”就可以找到了

 

 

 最新版的西門子s7-300/400編程軟件Step7 V5.5英文版，英文版，支持XP和WIN7系統(tǒng),

PCS 7中順序功能圖SFC編程常見問題集

問題1.  SFC chart有哪些狀態(tài)，各種狀態(tài)之間如何轉(zhuǎn)換？

• Ready狀態(tài)也稱為Idle，Abort命令也稱為Cancel

問題2.  SFC chart 與順控程序有何差異？

• 順控程序和SFC chart都有自己的狀態(tài)。SFC chart處于“Holding”狀態(tài)，但是順控程序RUN_KM處于“Held“狀態(tài)，而順控HOLD_KM處于”Running”狀態(tài)。
• 順控的狀態(tài)可以影響SFC chart的狀態(tài)。順控程序HOLD_KM未執(zhí)行完成之前，SFC chart會(huì)一直處于“Holding”狀態(tài)，當(dāng)HOLD_KM執(zhí)行完之后SFC chart會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)入“Held”狀態(tài)。
• 如果在順控程序的啟動(dòng)條件中加入SFC chart的狀態(tài)，SFC chart的狀態(tài)可以控制順控程序的運(yùn)行。RUN_KM的啟動(dòng)條件為SFC chart處于“Run”狀態(tài)，HOLD_KM的啟動(dòng)條件為SFC chart處于“Holding”狀態(tài)。hold命令使SFC chart從“Run”狀態(tài)轉(zhuǎn)入“Holding”狀態(tài)，導(dǎo)致RUN_KM順控的暫停和HOLD_KM順控的執(zhí)行。

問題3. 順控程序的每一步是如何執(zhí)行的？

問題4. 為什么順控程序的不能啟動(dòng)？

問題5. 順控程序中如何編輯鏈接CFC的結(jié)構(gòu)變量？

問題6. 如何通過程序控制SFC chart切換到自動(dòng)模式？

問題7. 如何讓CPU啟動(dòng)后SFC chart就運(yùn)行？CPU重啟后SFC chart能否繼續(xù)執(zhí)行？