西門子人機界面

前言

人機界面（HMI)是操作人員與PLC之間進行對話和相互作用的接口設(shè)備。近年來，人機界面的價格大幅下降，其應(yīng)用越來越廣泛，已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)控制系統(tǒng)不可缺少的設(shè)備之一。

內(nèi)容概要

本書介紹了人機界面與觸摸屏的工作原理和應(yīng)用技術(shù)，通過大量的實例，深入淺出地介紹了使用組態(tài)軟件WinCC flexible對西門子的入機界面進行組態(tài)和模擬調(diào)試的方法，包括對變量、畫面、動畫、報警、用戶管理、數(shù)據(jù)記錄、趨勢圖、配方、報表、運行腳本和以太網(wǎng)通信的組態(tài)方法，以及文本顯示器的組態(tài)和使用方法。本書介紹了在控制系統(tǒng)中應(yīng)用人機界面的工程實例，并講解了用WinCC flexible對人機界面的運行進行離線模擬和在線模擬的方法，以及用WinCC flexible和STEP 7中的仿真軟件來模擬人機界面和S7-300/400組成的控制系統(tǒng)的運行的方法。隨書光盤提供了WinCC flexible2007、大量的西門子人機界面產(chǎn)品和組態(tài)軟件的用戶手冊、作者編寫的與教材配套的例程。讀者用例程在計算機上做模擬實驗，可以較快地掌握人機界面組態(tài)的方法。本書各章配有思考題，附錄中有實驗指導(dǎo)書。    本書可以作為大專院校電類、機電一體化專業(yè)和培訓(xùn)班的教材，也可供工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

第1章  概 述1.1 人機界面概述								1.1.1 人機界面的概念1.1.2 人機界面的分類1.1.3 液晶顯示器1.1.4 人機界面的工作原理1.1.5 人機界面的維護1.2 觸摸屏的工作原理	1.2.1 觸摸屏的基本工作原理	1.2.2 電阻式觸摸屏1.2.3 表面聲波觸摸屏1.2.4 電容式觸摸屏1.2.5 紅外線觸摸屏  1.3 思考題第2章 西門子人機界面設(shè)備簡介2.1 按鈕面板  2.2 文本顯示面板與微型面板	2.3 觸摸屏與移動面板2.3.1 觸摸屏2.3.2 移動面板2.4 操作員面板2.5 多功能面板  2.6 K-TP 178micro觸摸屏2.6.1 K-TP 178micro觸摸屏的特性2.6.2 K-TP 178micro的控制面板2.7 思考題第3章 WinCC Flexible入門      3.1 WinCC flexible概述3.1.1 WinCC flexible簡介3.1.2 WinCC flexible的安裝3.1.3 WinCC flexible的用戶接口3.1.4 鼠標(biāo)的使用方法與技巧3.2 一個簡單的例子3.2.1 創(chuàng)建項目3.2.2 變量的生成與組態(tài)3.2.3 畫面的生成與組態(tài)3.2.4 指示燈與文本域的生成和組態(tài)3.2.5 按鈕的生成與組態(tài)3.3 項目的運行與模擬3.3.1 WinCC flexible 運行系統(tǒng)簡介3.3.2 模擬測試的方法3.3.3 項目的離線模擬3.3.4 項目的在線模擬3.3.5 項目文件的下載與運行3.4 WinCC flexible與STEP 7的集成          3.4.1 集成的基本原理3.4.2 建立STEP 7與WinCC flexible項目的連接3.4.3 在WinCC flexible中使用STEP 7中的變量3.4.4 用WinCC flexible和PLCSIM模擬控制系統(tǒng)  3.5 K-TP 178micro的組態(tài)與運行3.5.1 連接與畫面的組態(tài)3.5.2 功能鍵組態(tài)3.5.3 S7-200的編程與參數(shù)設(shè)置3.5.4 項目文件的下載與運行3.6 思考題第4 章 項目組態(tài)的方法與技巧 				4.1 創(chuàng)建項目4.1.1 用項目向?qū)?chuàng)建項目4.1.2 創(chuàng)建畫面4.1.3 組態(tài)畫面瀏覽系統(tǒng)4.2變量的組態(tài)4.2.1 內(nèi)部變量與外部變量4.2.2 變量的限制值4.2.3 變量的其他屬性4.2.4 在運行時更新變量值4.2.5 數(shù)組變量4.3 庫的使用4.3.1 庫的分類4.3.2 生成新的庫對象的方法4.3.3 用圖形IO域生成指示燈4.4 組態(tài)的技巧4.4.1 表格編輯器的使用技巧4.4.2 鼠標(biāo)的使用技巧4.4.3 動畫功能的實現(xiàn)4.4.4 組態(tài)的其他技巧  4.5 思考題5 畫面對象組態(tài)					5.1 IO域組態(tài)5.1.1 IO域的分類與組態(tài)5.1.2 IO域的模擬運行5.2 按鈕組態(tài)5.2.1 用按鈕修改變量的值5.2.2文本列表的按鈕組態(tài)5.2.3不可見按鈕組態(tài)5.2.4圖形模式的按鈕組態(tài)5.3 開關(guān)組態(tài)5.3.1 切換模式的開關(guān)組態(tài)5.3.2 通過圖形切換的開關(guān)組態(tài)5.3.3 通過文本切換的開關(guān)組態(tài)5.4 圖形輸入輸出對象組態(tài)5.4.1 棒圖組態(tài)5.4.2 量表組態(tài)5.4.3 滾動條組態(tài)	5.4.4 離線模擬運行5.4.5 在線模擬運行5.5 時鐘與日期時間域組態(tài)5.6 間接尋址與符號IO域組態(tài)5.7 圖形列表與圖形IO域組態(tài)5.7.1 多幅畫面切換的動畫顯示5.7.2 電動機運行狀態(tài)的動畫顯示5.7.3 旋轉(zhuǎn)物體的動畫顯示5.8 面板的組態(tài)與應(yīng)用5.8.1 創(chuàng)建面板5.8.2 定義面板的屬性5.8.3 面板的應(yīng)用  5.9 思考題第6章	報警與用戶管理			6.1 報警的基本概念6.1.1 報警的分類6.1.2 報警的狀態(tài)與確認(rèn)6.1.3 報警的顯示6.1.4 報警屬性的設(shè)置6.2 組態(tài)報警6.2.1 組態(tài)離散量報警6.2.2 組態(tài)模擬量報警6.3 報警視圖的組態(tài)與模擬運行6.3.1 報警視圖的組態(tài)6.3.2 報警視圖的模擬運行6.4 報警窗口與報警指示器6.4.1 報警窗口與報警指示器的組態(tài)6.4.2 報警組的使用6.5 用戶管理6.5.1 用戶管理的基本概念6.5.2 用戶管理的組態(tài)6.5.3 用戶視圖在用戶管理中的應(yīng)用6.5.4 模擬運行6.5.5 在運行系統(tǒng)中管理用戶  6.6 思考題第7章 數(shù)據(jù)記錄與趨勢視圖				7.1 數(shù)據(jù)記錄7.1.1 數(shù)據(jù)記錄的基本原理7.1.2 創(chuàng)建與組態(tài)數(shù)據(jù)記錄7.1.3 組態(tài)變量的記錄屬性7.1.4 數(shù)據(jù)記錄應(yīng)用舉例7.2 趨勢視圖7.2.1 趨勢的分類7.2.2 趨勢視圖的組態(tài)7.2.3 趨勢視圖的模擬運行7.3 報警記錄7.3.1 報警記錄的基本原理7.3.2 報警記錄的組態(tài)7.3.3 報警記錄的模擬運行  7.4 思考題8 配方管理系統(tǒng)						8.1 配方概述8.1.1 配方的基本原理8.1.2 配方數(shù)據(jù)的傳送8.2 配方的組態(tài)8.3 配方視圖的組態(tài)與運行8.3.1 高級配方視圖的組態(tài)8.3.2 高級配方視圖的運行8.3.3 簡單配方視圖的組態(tài)與運行8.4 配方畫面的組態(tài)與運行8.4.1 配方畫面的組態(tài)8.4.2 配方畫面的運行  8.5 思考題第9章 報表系統(tǒng)						9.1 報表系統(tǒng)概述9.1.1 報表的作用與結(jié)構(gòu)9.1.2 報表編輯器9.2 配方報表9.2.1 組態(tài)配方報表9.2.2 輸出配方報表9.3 報警報表9.4 項目報表  9.5 思考題第10章 運行腳本					10.1 創(chuàng)建與調(diào)用運行腳本10.1.1 運行腳本的基本概念10.1.2 組態(tài)函數(shù)類型的腳本10.1.3 組態(tài)子程序類型的腳本10.2腳本組態(tài)與應(yīng)用的深入討論10.2.1 腳本編輯器10.2.2 腳本應(yīng)用中的其他問題  10.3 思考題第11章 WinCC flexible的通信選件11.1 Sm@rtAccess選件11.1.1 Sm@rtAccess簡介11.1.2 Sm@rtAccess的組態(tài)過程簡介11.2 使用Sm@rtService選件進行遠(yuǎn)程維護11.2.1 Sm@rtService的基本功能11.2.2 Sm@rtService的組態(tài)11.3 通過OPC采集操作數(shù)據(jù)  11.4 思考題第12章 傳送與HMI設(shè)備的參數(shù)設(shè)置12.1 傳送12.1.1 傳送的基本概念12.1.2 反向傳送12.1.3 更新操作系統(tǒng)12.1.4 其他傳送操作12.2 HMI設(shè)備的參數(shù)設(shè)置12.2.1設(shè)備設(shè)置12.2.2 HMI設(shè)備控制面板的操作12.2.3 HMI設(shè)備控制面板的參數(shù)設(shè)置  12.3 思考題第13章 觸摸屏與操作員面板應(yīng)用實例13.1 物料混合控制系統(tǒng)簡介13.2 觸摸屏的畫面設(shè)計13.2.1 畫面的總體規(guī)劃13.2.2 自動畫面與手動畫面的設(shè)計13.2.3 其他畫面的設(shè)計13.3 系統(tǒng)的模擬調(diào)試13.3.1 離線模擬調(diào)試13.3.2 PLC程序設(shè)計13.3.3 在線模擬調(diào)試13.4 操作員面板的組態(tài)13.4.1 操作員面板的鍵盤13.4.2 操作員面板軟鍵的組態(tài)13.4.3 操作員面板的模擬運行13.5 K-TP 178micro與S7-200應(yīng)用例程  13.6 思考題第14章  文本顯示器的組態(tài)與應(yīng)用14.1  TD 200C與TD 400C概述14.1.1  TD 200C與TD 400C的功能14.1.2  TD 200C與TD 400C的硬件與連接14.2  使用文本顯示向?qū)?4.2.1  用文本顯示向?qū)ЫM態(tài)TD設(shè)備14.2.2  組態(tài)用戶菜單和屏幕14.2.3  組態(tài)報警信息14.3  TD 200C與TD 400C的操作14.3.1  TD 200C與TD 400C的菜單與顯示14.3.2  操作員菜單14.3.3  診斷菜單14.4 思考題附錄附錄A 實驗指導(dǎo)書A.1 WinCC flexible入門實驗A.2 WinCC flexible與STEP 7的集成實驗A.3 畫面組態(tài)實驗A.4 畫面對象的組態(tài)實驗A.5 符號IO域與圖形IO域的組態(tài)實驗A.6 用戶管理實驗A.7 報警管理實驗A.8 數(shù)據(jù)記錄與趨勢圖實驗A.9 配方管理實驗附錄B 配套光盤說明附錄C 常用縮寫詞解釋參考文獻

章節(jié)摘錄

第1章　概述1.1　人機界面概述1.1.1　人機界面的基本概念PLC是一種以微處理器為基礎(chǔ)的通用工業(yè)自動控制裝置，它綜合了現(xiàn)代計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)和通信技術(shù)，具有體積小、功能強、程序設(shè)計簡單、維護方便、可靠性高等優(yōu)點，特別適于在惡劣的工業(yè)環(huán)境中使用，被稱為現(xiàn)代工業(yè)自動化的支柱之一。人機界面裝置是操作人員與PLC之間雙向溝通的橋梁，很多工業(yè)被控對象要求控制系統(tǒng)具有很強的人機界面功能，用來實現(xiàn)操作人員與計算機控制系統(tǒng)之間的對話和相互作用。人機界面裝置用來顯示PLC的I/O狀態(tài)和各種系統(tǒng)信息，接收操作人員發(fā)出的各種命令和設(shè)置的參數(shù)，并將它們傳送到PLC。人機界面裝置一般安裝在控制屏上，必須能夠適應(yīng)惡劣的現(xiàn)場環(huán)境，其可靠性應(yīng)與PLC的可靠性相同。過去用按鈕、開關(guān)和指示燈等作人機界面裝置，它們提供的信息量少，而且操作困難，需要熟練的操作人員來操作。如果用七段數(shù)字顯示器來顯示數(shù)字，用撥碼開關(guān)來輸入?yún)?shù)，占用的PLC的lJ0點數(shù)多，硬件成本高，有時還需要自制印制電路板。在環(huán)境條件較好的控制室內(nèi)，可以用計算機作人機界面裝置。早期的工業(yè)控制計算機用CRT顯示器和薄膜鍵盤作工業(yè)現(xiàn)場的人機界面，它們體積大，安裝困難，對現(xiàn)場環(huán)境的適應(yīng)能力差?，F(xiàn)在基本上都使用基于液晶顯示器（LCD）的操作員面板和觸摸屏。人機界面（Human Machine Interface）又稱人機接口，簡稱為HMl。從廣義上說，HMI泛指計算機（包括PLC）與操作人員交換信息的設(shè)備。在控制領(lǐng)域，HMl一般特指用于操作人員與控制系統(tǒng)之間進行對話和相互作用的專用設(shè)備。西門子公司的手冊將人機界面裝置統(tǒng)稱為HMl設(shè)備，本書一般將它們簡稱為HMI設(shè)備。人機界面是按工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境應(yīng)用來設(shè)計的，正面的防護等級為IP65，背面的防護等級為IP20，堅固耐用，其穩(wěn)定性和可靠性與PLC相當(dāng)，能夠在惡劣的工業(yè)環(huán)境中長時間連續(xù)運行，因此人機界面是PLC的最佳搭檔。

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