PLC及WINCC组态软件在自动控制中的应用

于建华+仰大江

摘 要：随着社会的发展和时代的变迁，当前各类科技成果都在不断的融入到人们的生产生活中，要想进一步凸显技术的作用，提高生产效率，就要把控软件控制的应用效率，笔者基于PLC及WINCC组态软件在自动控制中的应用进行了分析，以下为详述。

关键词：PLC及WINCC组态软件；自动控制；应用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.13.005

PLC及WINCC组态控制的优势已经被各行各业所关注，并将其投入到实际的生产中，尤其是应用PLC及WINCC可以有效的提高生产效率，并为产品的生产质量提供切实的保障，下面针对PLC及WINCC组态软件在自动控制中的实际应用进行了分析，详见下述。

1 PLC在自动控制中的应用分析

PLC技术的早期应用一般都会在顺序控制中，所谓的顺序程序指的就是要参照具体的工艺流程，而后接收相应的控制指令，促使生产程序可以实现自动化的运作，提高流水线的作业效率。下面以某一烧结车间环冷小车运作流程为例，对PLC及WINCC组态软件在车间环冷小车自动控制系统中的应用进行分析。

（1）自动控制系统改造内容概述。为实现某车间环冷小车自动控制，对其改造内容进行确定，将小车机械极限更换为磁感应极限，这样不仅会使日常的维护措施有所减少，同时有一定程度上增添了定位的精准性，而后使小车的位置处于上下阀极限之间，用来对小车位置进行显示，同时可以对阀门予以控制，此外，变频器的运作速度也由PLC进行把控，同时PLC对变频器的状态进行输出，还要对阀门的输出能力进行控制，应用WINCC组态软件对变频器运作中的故障定位以及自动开阀等进行警报提示。

此系统所应用的PLC编号为西门子S7-400系列，其CPU则应用CPU412-2和WINCC组态软件进行连接并实现通讯，输入模块所应用的是共计128点的24v直流输入模块，输出模块应用的是共计64点的24v直流输出方式，而变频器则应用富士G11的通用变频器。

（2）PLC硬件改进分析。在现场调查中发现环冷小车无法落实卸灰动作，分析其具体诱因只要有下几点，其一，环冷小车的轨道设计或是施工措施不科学，导致其实际偏差较大，最终还会产生到位极限等问题，无法正常进行卸灰和放灰。其二，模块出现损坏，一般情况下，对于小车的改造，其PLC应用的是SIMATIC S7-400系列的产品，所接受的信号为24v电源，在实际的改造之前所应用的电源为220v，现场的双层卸灰阀的实际动力电源为220v，这样的安装方式，极易导致运作现场出现混线等问题，致使模块出现烧坏等问题。其三，环冷小车的在实际的运作中，由于设计方式的不规范和不科学问题，马达容量过小等问题，将会导致马达出现烧损现象。其四，PLC程序的编写不科学、无法满足实际的生产运作需求，导致小车无法正常的运作和旋转。

综上对环冷小车无法自行履行卸灰动作的诱因进行了分析，下面从硬件的改进方面分析，提出了具体的改造方式：

其一，环冷小车到位极限改造的过程中，应当将撞针式极限转化为具体的磁感应式极限，这样一来则可以切实的将小车极限损坏问题予以解决。

其二，要想将计算机模块损坏问题高效的解决，就要将电压等级进行调节，将之前的220v转化为24v，对于220V供电回路的外围开关或传感器都通过输入继电器进行转接，保证模块输入电源均为24V。

其三，更换大容量马达，完善PLC程序，使其满足现场使用工况。

2 WINCC组态软件在自动控制中的应用分析

现在仍以车间环冷小车自动控制系统为例，分析WINCC组态软件在自动控制系统中的应用。上位机采用西门子WINCC V6.2版本组态软件，通过以太网通讯与PLC进行数据通信，通过结构与图形相结合实现可视化、友好的控制界面。

（1）电气系统硬件分析。在此车间中，环冷小车分别会经过22个矿槽位置，分别是从751到772，环冷小车道到某一个矿槽位置之后，环冷小车将会停止运作，矿槽阀进行下料操作，而后再到下一个矿槽位置，对下料操作重复落实，以此类推，将环冷小车电气系统硬件构成在控制画面中通过图表的方式进行表示。

环冷小车在实际的运作中，系统中的画面将会对其工艺流程和运作方式予以确定，而后将整体的画面内容进行显示，再将小车的实际路线走向等通过图像的方式予以凸显，现场的阀门故障以及开关阀状态出现异常时，则会出现故障提示并响起警报。

（2）WINCC自动控制画面分析。其一，电源启动时，需将按钮按下，随后环冷小车的运行变频器会随之开启。而后，电源关闭时，需将此按钮按下，此时环冷小车运行变频器会处于关闭状态，电源图表也会相应关闭。

其二，从小车运行轨道的分布图分析。小车的运行轨道为从751至772，可构成一个圆环，751是卸灰位置，在此过程中，不管小車处于返回还是前行的状态，一侧都会有箭头对其实际运行状态进行显示，而后还会对其实际的上下阀开启予以指示，关闭时指示灯为红色，而开启时指示灯为绿色，发生故障问题时，可显示为紫红色或是黄色。

其三，自动状态时，小车的运行状态则是按照具体的编程内容来实施的，按钮处于被按下的状态，此时的开关图标则显示为自动指向的状态，处于自动状态时，小车会按照具体的程序内容设定自己的轨道运行方式，在实际的运行之前，则要规范设定方式的科学性和规范性，比如，可以按照全自动起始位置以及全自动返回次数来进行。而后用户还可以对小车的运行轨道予以确定，小车处于某一放灰点的位置时，等待两秒过后，自动开关上下阀，开上阀四秒钟，关上阀需等待五秒钟，开下阀四秒钟。

3 结束语

综上所述，在实际的生产过程中，应当充分的应用各类科学技术，将其优势凸显出来，而笔者对PLC和WINCC组态软件的实际应用进行了分析，旨在为有关的企业生产提供相应的借鉴。

参考文献：

[1]刘永华.基于PLC与WinCC组态软件的智能温室控制系统设计[J].农业科技与装备，2014，12（10）：20-22.

[2]周春波.Wincc软件的组态及应用[J].中国科技财富，2011，23（06）：28，42.

[3]周平，程全芷.基于行为导向教学法PLC课程实训单元设计[J].信息技术，2013，34（03）：36-38，42.

[4]黄婷婷.基于ProfiBus的过程控制系统的软硬件组态[J].现代电子技术，2014，27（01）：160-162.

[5]王树梅.基于PLC的病房智能呼叫系统研究与设计[D].南京理工大学，2014.