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西门子SIMATIC HMI人机界面系列综述_图文

机械设计

JOURNAL OF MACHINE DESIGN

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西门子SIMATIC HMl人机界面系列综述

雷亮,刘冲,陈志辉
(中国地质大学机械电子工程学院,湖北武汉430074)

摘要:在当今快速发展的现代机械制造和控制领域中,工业现场需要对系统进行全面的控制变得越来越重要。人机 界面成为了机器与人之间交流平台,SIMATIC HMI系列人机界面解决方案在软硬件方面给我们提供了更多地选择。
关键词:SIMpLTIC HMI;人机界面;解决方案;软硬件

快速发展的现代机械制造和控制领域里,对机械设备的运 动速度以及运动的精度的要求也越来越高。这就意味着需要对 系统进行全面的控制,而人机界面就成为了机器与人之间交流 的平台。HMI是Human Machine Interfke的简称:HMI广义 的解释就是“使用者与机器间沟通、传达及接收信息的一个接 口”。为了不使新的机电一体化方案的优势被复杂的操作所限 制,那些具有最佳用户界面的系统能更好的完成对机器运动的 控制任务。新的运动控制系统则应具有更好的用户友好界面, 比如:清晰的用户界面;有效的用户提示信息;丰富的图形化 任务模型。
图1 HMI软硬件示意图
l SIM.ATIC HMI硬件
SIMATIC HMI具有广泛的适用性,主要有以下几种面板: (1)按钮面板:可更换总线,结构简单,使用方便(例
如:PP7,PPl7); (2)微型面板:控制和监视基于SIMATIC S7.200的小型
设备:为sIMATIC S7.200小型系统设计提供两种可选HMI 设备:基于文本显示的TD200和可显示图形的触摸面板TP070
(例如:rrD200,TP070); (3)文本显示面板:用于显示和存储文本信息的面板.在
文本模式下清晰、智能化地显示和存储信息;灵活清晰的大显 示屏使您阅读消息更容易(例如:TDl7);
(4)操作员面板:密闭的薄膜键盘,文本或图形的显示 用于操作员对设备进行监视和控制:通过密封键盘提供操控和

过程监视,支持文本显示和图形显示(例如:0P3,0P270); (5)触摸面板:以触摸方式为操作员提供对过程和设备
的监视和控制,无需物理按钮,触摸/感应显示能使操作者更 直观地通过图形控制监视系统(例如:TPl70B);
(6)多功能面板:基于传统组成部分与Pc之间的一种 令新设备(例如:MP270,MP370);
2 SIMATIC蹦I软件

PC正以惊人的速度越来越多地渗透到自动化环境中,我

们需要系统可以将各种硬件和软件集成到一个平台中。使用西 门子的基于Pc的自动化,HMl人机界面软件使得各种兼容硬

件和软件解决方案可以相协同。西门子提供两种运行于标准

Windows操作系统、基于pC的可视化人机界面监控软件

WinCC和ProT00l/Pr0,其通用、灵活、高效的特点使我们进

入了过程监控的新领域1 2.1 SIMA=rIC ProTool_,Pr0监控软件

SIMATIC ProTool/Pro提供有令人艳羡的功能和良好的性

价比。所有监控功能全面集成,无需额外成本。适用于单机设 备或较为简单的控制系统,具有响应时间快的特点,非常适合

于设螽旁边就近操作。Pr0Tool/Pm支持0LE,ODBc,0PC

等标准接口,同时用户程序可以采用内嵌vB语言编写。基于

Pc的现场可视化的首选SIMATIC PmTool/Pro veHMI软件。

ProTool/Pro configuration的组态界面支持多种语言。专为亚洲 市场开发的SIMATIC ProTool/Pro version 6.0 SPl可支持各种

亚洲语言,包括:简体中文、繁体中文(台湾)、韩语、日语

和英语,并可提供相应亚洲各国语言的组态界面、在线帮助和

技术资料。同时,SIMATIC ProTool/Pro具有以下特点:

(1)基于window95/98,NT操作系统;

(2)由运行版和组态版构成:组态版可组态所有西门子

人机界面HMI产品;运行版是基于Windows平台的监控软件;

(3)0PC接口;

(4)包括大量标准控件,输入/输出域,棒状图,矢量图

库,256色调色板,windows字体,报警,趋势图,图形缩放

等功能;



(5)过程数据和信息归档功能,可存为标准格式或0DBC

十作 万者方简介数:据雷亮(1979一),男(畲族),福建宁德人.硕士研究生。主要从小机械电子工程方向的学习与研究

32

机械设乇

第22卷增刊

格式。过程数据可在线趋势图浏览或使用微软标准工具浏览; (6)开放、灵活,易于和其它Windows应用程序通讯,
如Excel等。用户程序可使用嵌入式VB来集成: 2.2 SIMATIC WinCC监控软件

和扩展功能如下: (1)归档服务器能实现对80000个变量的归档;通过设
置归档模式可以改变数据压缩存储的方式; (2)新支持的开放性标准:与平台无关、基于w曲的
OPC XML通讯方式; (3)WinCC/Web Navigator V6.0 SPl:支持服务器群及负
载平衡和自动冗余切换; (4)WinCC/Dat(萄Monitor V6.0 SPl:支持访问报警归档; (5)WinCC/Connectiv时Pack V6.O sPl:集成了OPC
xML服务器;0PC HDA服务器支持冗余功能; (6)WinCC/Industrial Data Brid叠e V6.1:可通过WinCC
0LE DB Provider访问归档数据:支持以CSv文件的方式存储 数据;支持动态SQL数据提供者和使用者:

4 结束语

图2 ProTbol,Pro HMI软件界面图
winCC是在生产和过程自动化中解决可视化和控制任务 的工业技术中性系统,它提供了适用于工业的图形显示、消息、 归档以及报表的功能模板、高性能的过程耦合、快速的画面更 新以及可靠的数据使其具有高度的实用性。除了这些系统功能 外,winCC还提供了开放的界面用于用户解决方案,这使得 将wincC集成为复杂、广泛的自动控制解决方案成为可能。 winCC是基于windows NT 32位操作系统windows NT具有 的抢先多重任务的特性确保了对过程事件的快速反应并提供 了多种防止数据丢失的保护。
在winCC V6.0 SPl中文版发布一年后,SIMATIC winCC v6.O SP2中文版于2004年11月正式发布。该版奉的主要新增
(上接第106页)
4 结论
(1)曲柄销在锥面中部、小端和螺纹退刀槽处疲劳断裂 是主要失效形式,设计改进的重点即在此。
(2)通常曲柄销材料化学成分能够得到保证,而热处理 条件难以得到保证,易造成不同厂家、不同批次的曲柄销其综 合机械性能相差较大。
(3)按弹性桩模型计算曲柄销最大弯矩刁i在人端或小 端,而是在靠近大端处,小端弯矩小于大端弯矩。
(4)尽管理论计算曲柄销中部及小端安全系数高于大 端,但考虑曲柄销组件的实际配合情况以及曲柄体扩孔引起的 曲柄销悬臂增大.实际情况是大端更为安伞。
(5)曲柄销的改进应与曲柄体设计同步进行,改进设计 的曲柄销现场应用良好。
参考文献
【l】邬亦侗.抽油机【M】北京:石汕工业出版社.1994 【2]綦耀光,石l临嵩等抽油机曲柄销的破坏形式分析及弯矩计算[J】石
 万方数据

SIMATIC HMI系列人机界面解决方案在软件和硬件方面 给我们提供了更多地选择。同时SIMATIC HMI与数控系统相 结合,向开放式系统迈出了第一步。实现了机床制造商可以按 照自己的要求和理念,利用Windows技术改变HMl人机界面。 机床制造商也可以将自己特点的功能添加到控制器中,创建一 个用户自己定义的操作界面,这就是我们所说的HMI开放。
参考文献
[1】 SlMA=rIC HMI ProTool,Pro Runtjme User’s Gujde.西门子(中国)有限 公司.2003
[2】SIMATICWinCCV6BasicManuaI.西门子(中国)有限公司。2003
汕机械.1994.22(8):8-13. [3]刘明尧,吴修德.游粱式抽油机曲柄销疲劳强度设计[J]石油机械,
1998.26(3):47-50. [4】王早祥,孙晓忠,等抽油机曲柄销疲劳计算分析【J】石油矿场机械,
2000.29(5):45.47. FailuIt analysis and improVed design of crank pins in the b曲m pumping unjt CUI Xue.zhen91,ZHA0 Jin.chun2,NIU Jin.hu叠2,M慷Ming.yong 2, JIANG G帅ng-binJ
(1 Institute of Mech柚ical and Electronic Engineering,China Petroleum UniVerS时,Dongying 25706l,china;2 Gudong Oil Production Factory,ShengIi Petroleum Adrnjnistration,Don科ing 257237,China)
Abst憎ct:This paper pfesenls the rcsults of physical teSting锄d chemical analysis for the fa订ed samples of crank pins supplied by the oil fleld and analyses fajlure fonn and macroscopic appeamnce The results about the force anaIysls and the fatjgue strength calculation b笛ed 0n the model of elastic baSe beam also are giVen.The paper discusses failure mechanism of the crank pins further and brings forward new thoughts in des追ning the cr锄k pjn and the crank The improVed crank pins haVe been used in the Oil neld
Key words:beam pumping unit;crank pin;failure analysis:improVed design
Fig 0 Tab4 Ref4

西门子SIMATIC HMI人机界面系列综述

刊名:
英文刊名: 年,卷(期):

机械设计 JOURNAL OF MACHINE DESIGN 2005,22(z1)

参考文献(2条) 1.SIMATIC WinCC V6 Basic Manual 2003 2.SIMATIC HMI ProTool/Pro Runtime User's Gujde 2003

本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_jxsj2005z1016.aspx


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