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摘要：通過(guò)對(duì)Factorybbbb7.5和SIMATIC NET的介紹，敘述了如何通過(guò)Factorybbbb7.5和SIMATIC NET建立板坯連鑄機(jī)上位監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)于解決上位監(jiān)控軟件和PLC之間的通訊問(wèn)題提供了一個(gè)很好的解決方案。

關(guān)鍵字：HMI、組態(tài)管理器、通訊、OPC服務(wù)器


The application of Factorybbbb7.5 and SIMATIC NET
in the JiGang’s CCM
XIN Lezhong

（No.3 Steel-making Plant of Jinan Iron & Steel Co., Jinan , 250101, China）
Abstract：Introduces the function of Factorybbbb7.5 and SIMATIC NET, and founds HMI system of CCM, which affords a good way to solve communication between SCADA and PLC.
Keywords：HMI，Configuration Explorer，communication，OPC server

1、Factorybbbb介紹

         Factorybbbb作為UGS Tecnomatix Production Automation （生產(chǎn)自動(dòng)化軟件）的商業(yè)名稱，能監(jiān)視、指導(dǎo)和控制行業(yè)流程，使得客戶可以優(yōu)化其制造過(guò)程和產(chǎn)品。

        Factorybbbb建立在先進(jìn)的開(kāi)放式架構(gòu)之上，向眾多行業(yè)中構(gòu)建垂直應(yīng)用的客戶提供最高的性能和靈活性。Factorybbbb具有高度的可度量性，可被用于構(gòu)建任何大小的應(yīng)用軟件，可以是最簡(jiǎn)單的人機(jī)交互界面（HMI）系統(tǒng)，也可以是最復(fù)雜和要求最高的監(jiān)控和數(shù)據(jù)收集（SCADA）系統(tǒng)，具有高度的靈活性。濟(jì)鋼第三煉鋼廠1#板坯連鑄機(jī)選用的版本是Factorybbbb7.5。

         Factorybbbbt提供綜合性的先進(jìn)工具，用戶可以配置應(yīng)用程序，以正好滿座客戶的需求，其應(yīng)用范圍可以跨越實(shí)時(shí)人機(jī)界面（HMI），生產(chǎn)監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集（SCADA）以及行業(yè)信息管理，因此其功能多樣性是沒(méi)有止境的。

1、1組態(tài)管理器Configuration Explorer

         組態(tài)管理器是一套直觀的環(huán)境，可以在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上配置與運(yùn)行Factorybbbb服務(wù)器應(yīng)用程序。一個(gè)用戶可以訪問(wèn)多個(gè)Factorybbbb服務(wù)器，或者多個(gè)用戶可以同時(shí)配置一個(gè)Factorybbbb服務(wù)器。這一分布式的訪問(wèn)可以大大提高程序開(kāi)發(fā)效率。組態(tài)管理器提供類似于微軟瀏覽器的分級(jí)視圖，可以通過(guò)Factorybbbb應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)導(dǎo)航。如圖1所示：



圖1 Factorybbbb7.5組態(tài)管理器

         組態(tài)管理器使用應(yīng)用程序?qū)ο?，從而促進(jìn)了基于對(duì)象配置的概念，而且系統(tǒng)中還包括了各種SCADA功能，例如報(bào)警、數(shù)據(jù)錄入與通信。
        只要將要用的‘對(duì)象’拖到應(yīng)用程序中即可構(gòu)建Factorybbbb應(yīng)用程序。應(yīng)用程序?qū)ο蠹夹g(shù)史無(wú)前例的提高了生產(chǎn)力。具有以下特點(diǎn)：1）完全避免了重復(fù)地組態(tài)工作；2）減少了配置錯(cuò)誤的可能性；3）大幅度消減了應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)周期；4）應(yīng)用程序更容易維護(hù)；5）采用拖放式應(yīng)用程序?qū)ο笈渲脩?yīng)用程序很容易，可以直接從Excel導(dǎo)入數(shù)據(jù)。

1、2客戶創(chuàng)建程序Client Builder

        客戶創(chuàng)建程序是構(gòu)建動(dòng)態(tài)流程可視化圖形的工具?？蛻魟?chuàng)建程序非常容易使用而且非常直觀，提供非常獨(dú)特的功能和生產(chǎn)力，用于構(gòu)建HMI和SCADA應(yīng)用程序要求而定制的用戶界面。在客戶創(chuàng)建程序中，許多高級(jí)功能成為標(biāo)準(zhǔn)配置，例如全景和縮放，支持多個(gè)顯示器、分層、縮放穩(wěn)定、數(shù)據(jù)緩沖和許多其它功能。

        客戶創(chuàng)建程序是一套ActiveX容納單元，因此任何兼容的第三方ActiveX控件可以插入到客戶創(chuàng)建程序的組態(tài)中。包含有ActiveX控件，以便在Factorybbbb內(nèi)部查看報(bào)警、趨勢(shì)圖和數(shù)據(jù)庫(kù)查詢。ActiveX文件支持功能可以將實(shí)時(shí)圖形融入到網(wǎng)絡(luò)瀏覽器的其他內(nèi)容中。

         客戶創(chuàng)建程序合并有微軟Visual Basic應(yīng)用程序，因此用戶可以很容易的使用開(kāi)放式及標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境編寫(xiě)和擴(kuò)展功能。通過(guò)在VBA腳本中修改屬性，可以對(duì)任何圖形對(duì)象，例如圖紙、動(dòng)畫(huà)、符號(hào)、擬態(tài)和用戶輪廓實(shí)現(xiàn)完全定制。如圖2所示：



圖2 Factorybbbb7.5客戶端編輯畫(huà)面

        使用基于級(jí)別而且面向?qū)ο蟮膱D形符號(hào)獲取強(qiáng)大的對(duì)象方位。每次修改符號(hào)時(shí)，所有的改變均傳遞給其他可視化和實(shí)時(shí)地鏈接。符號(hào)和信息庫(kù)包含在產(chǎn)品內(nèi)，或者可以由用戶定義，并與其他項(xiàng)目共享。實(shí)時(shí)流程的可視化使得操作人員了解信息并處于受控狀態(tài)。

2、SIMATIC NET簡(jiǎn)介

         SIMATIC NET V6.0是西門(mén)子在工業(yè)控制層面上提供的一個(gè)開(kāi)放的，多元的通訊系統(tǒng)。它意味著能將工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的PLC、主機(jī)、工作站和個(gè)人電腦聯(lián)網(wǎng)通訊，為了適應(yīng)自動(dòng)化工程中的種類多樣性，SIMATIC NET 推出了多種不同的通訊網(wǎng)絡(luò)以因地制宜，這些通訊網(wǎng)絡(luò)符合德國(guó)或國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，他們包括：1）工業(yè)以太網(wǎng)；2）AS-I；3）PROFIBUS；4）PROFIBUS-PA

        SIMATIC NET 系統(tǒng)包括：1）傳輸介質(zhì)，網(wǎng)絡(luò)配件和相應(yīng)的傳輸設(shè)備；2）協(xié)議和服務(wù)；3）連接PLC 和電腦到LAN 網(wǎng)上的通訊處理器（CP 模塊）
        OPC 服務(wù)器隨SIMATIC NET 軟件光盤(pán)提供。OPC（OLE For Process Control，用于過(guò)程控制的OLE）的基本原理是，OPC 客戶應(yīng)用程序可以通過(guò)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)、開(kāi)放的多供應(yīng)商接口，與OPC 服務(wù)器進(jìn)行通訊。

OPC 服務(wù)器提供：
數(shù)據(jù)訪問(wèn)接口2.05
報(bào)警和事件接口1.02（單一事件）
在不同制造商自動(dòng)化產(chǎn)品之間的標(biāo)準(zhǔn)化。
用于不同部件的相同的、用戶友好的用戶接口。
從工業(yè)網(wǎng)/廣域網(wǎng)中每個(gè)計(jì)算機(jī)的可訪問(wèn)性。
經(jīng)過(guò)客戶機(jī)接口（C++）的高性能數(shù)據(jù)存取。
經(jīng)過(guò)自動(dòng)化接口（VB）或包含OCX 數(shù)據(jù)控制，使用容易。
因特網(wǎng)通訊可通過(guò)XML DA 接口實(shí)現(xiàn)。
變量（項(xiàng)目）的成組化；這樣可以在很短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行大容量的數(shù)據(jù)存取。

3、Factorybbbb7.5與SIMATIC NET通訊

         濟(jì)鋼三煉鋼板坯連鑄機(jī)基礎(chǔ)自動(dòng)化控制系統(tǒng)（L1級(jí)）采用德國(guó)SIEMENS 公司的S7系列產(chǎn)品，組成儀控合一的基礎(chǔ)自動(dòng)化控制級(jí)。PLC主要采用S7-300、 S7-400及C7系列作為主站，遠(yuǎn)程I/O、變頻器等智能單元作為從站，主站與從站采用現(xiàn)場(chǎng)總線PROFIBUS_DP與從站進(jìn)行通訊。計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)軟件采用Microsoft公司的bbbbbbs 2000，PLC編程軟件采用Siemens公司的Step7.0；上位監(jiān)控軟件采用UGS Tecnomatix Factorybbbb7.5。由于PLC選用Siemens公司的產(chǎn)品，而上位監(jiān)控軟件選用Factorybbbb7.5，兩者之間的通訊需要第三方媒介作為驅(qū)動(dòng)，而西門(mén)子公司的軟件SIMATIC NET6.0 OPC服務(wù)器功能很好的滿足了兩者之間通訊的需求。

         通過(guò)配置SIMATIC NET OPC服務(wù)器，建立起現(xiàn)場(chǎng)PLC、Factorybbbb7.5上位監(jiān)控軟件與SIMATIC NET OPC服務(wù)器之間的通訊，從而可以將現(xiàn)場(chǎng)Siemens PLC的實(shí)時(shí)信號(hào)采集到，將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備信號(hào)、控制信號(hào)相互進(jìn)行傳輸，滿足現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的監(jiān)控、控制功能。
        同時(shí)，如圖1所示，在Factorybbbb7.5組態(tài)管理器OPC Server Definition中需要定義好上位監(jiān)控軟件的通訊變量。

4、SIMATIC NET OPC服務(wù)器的配置

           當(dāng)SIMATIC NET 軟件成功安裝后，在PC 機(jī)桌面上可看到Station Configurator 的快捷圖標(biāo)，同時(shí)在任務(wù)欄（Taskbar）中也會(huì)有Station Configuration Editor 的圖標(biāo)。
通過(guò)點(diǎn)擊圖標(biāo)打開(kāi)Station Configuration Editor 配置窗口，如圖３所示：





圖3 SIMATIC NET OPC服務(wù)器的配置


選擇一號(hào)插槽，點(diǎn)擊Add 按鈕或鼠標(biāo)右鍵選擇添加，在添加組件窗口中選擇OPC Server點(diǎn)擊OK 。

        選擇另一號(hào)插槽，點(diǎn)擊Add 按鈕或鼠標(biāo)右鍵選擇添加，在添加組件窗口中選擇TCP/IP接口，完成以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)接口的配置。
配置完以上兩項(xiàng)即完成OPC服務(wù)器的配置。

4、1符號(hào)文件的創(chuàng)建

        利用SIMATIC NET v6.0的‘Symbol File Configurator’（符號(hào)文件配置）功能將現(xiàn)場(chǎng)PLC程序中的變量生成一個(gè)符號(hào)文件Cjj_cc.ssd，將其存儲(chǔ)到C盤(pán)庚目錄下。如圖４所示：
通過(guò)SIMATIC NET v6.0的Commissioning Wizard通訊向?qū)渲梅?hào)文件Cjj_cc.ssd