巧用PCS7 的功能做STEP 7+WINCC的项目
（在天津站BAS系统中的应用）
李荣生
巧用PCS7 的功能做STEP 7+WINCC的项目 .................................................................................................................... 1 1. 项目简介 ................................................................................................................................................................................. 2 2. 做法简介 ................................................................................................................................................................................. 3 3. 安装系统 ................................................................................................................................................................................. 3 4. PLC的编程 ............................................................................................................................................................................. 5
4.1 FB块变量申明表的建立 .............................................................................................................................................. 5 4.2 FB块的编程 .................................................................................................................................................................. 7 4.3 FB块的管脚说明 ........................................................................................................................................................ 25
4.3.1 马达块的管脚说明 .......................................................................................................................................... 26 4.3.2 测量块的管脚说明 .......................................................................................................................................... 29 4.3.3 PID块的管脚说明 ........................................................................................................................................... 30
5. DB块的建立 ......................................................................................................................................................................... 32 6. WINCC面板的建立 ............................................................................................................................................................. 33
6.1马达面板的制作 .......................................................................................................................................................... 33
6.1.1 基本图片的制作 .............................................................................................................................................. 33 6.1.2 马达块的制作 .................................................................................................................................................. 35 6.1.3 马达弹出面板的制作 ...................................................................................................................................... 40
7. OS项目编译（Compile） .................................................................................................................................................... 41 8. 图形树的手动添加 ............................................................................................................................................................... 41 9. 打开OS Project Editor为项目设定一个图片布局 ............................................................................................................ 42 10. 心得体会 ............................................................................................................................................................................. 43
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SIEMENS
1. 项目简介
天津站位于天津市河北区，通过海河东路、新广路、华兴路、新兆路与城市干道相连。天津站为大型综合交通枢纽，站房工程主要包括新建北站房、新建地下进站厅、高架候车厅拆除及新建、既有南站房改造、新建东西侧出站地道、既有行包地道拆除及改建、无站台柱雨棚改造和站台改造等。
这个项目是采用Siemens 400系列PLC通过STEP7梯形图进行编程
编成环境：
STEP7版本：STEP 7 Professional Edition 2006 SR3 V5.4+SP3 WINCC版本：WINCC 6.0 SP3a
2
K5.4.3.0
SIEMENS
2. 做法简介
这个项目我们采取的做法是，下位机采用梯形图和SCL 编程，上位机通过利用WINCC里面的AS-OS-Engineering工具，自动上传变量，然后利用Wincc里面的Picture Tree Manager 和OS-ProjectEditor 工具做成PCS7的效果。
3. 安装系统
安装顺序是
首先安装STEP7，如有需要可以安装S7-SCL
3
SIEMENS
再安装WINCC ，安装时选择手动安装 AS-OS-Engineering（这个组建在WINCC安装盘内为可选安装）。
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SIEMENS
4. PLC的编程
这里列举马达块（FB2007）的编程方法
4.1 FB块变量申明表的建立
变量的建立跟一般STEP7的做法相似，这里就不详细说明，不同点是要把需要的变量做成上传变量，具体做法如下：
右击需要上传的变量，点击Object Properties
打开Attributes 在Attribute 的下拉菜单里面选择S7_m_c,在Value选择true，点击OK 之后在变量前出现小旗标志就可以上传了。
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SIEMENS
马达的变量声明表如下：
IN
OUT
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SIEMENS
IN_OUT
STAT
4.2 FB块的编程
FB主要是利用梯形图+SCL，我们这个项目的马达块感觉还不错，跟大家分享下
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SIEMENS
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SIEMENS
这里面的计时器都是放在静态变量STAT里面
编静态变量TON时要注意，
点击EMPTY BOX，出来如下窗口
输入TON
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SIEMENS
确认
右键选择change to Multiple Instance Call
输入我们要定义的计时器的名称就OK了
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SIEMENS
其中马达的显示状态是通过SCL编程的，其程序如下
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SIEMENS
这里马达有16种不同的状态
其程序如下
FUNCTION_BLOCK STATUS_MOTOR
{S7_m_c:='true'}
TITLE = 'STATUS_MOTOR'
VERSION : '1.0'
AUTHOR :
NAME :
FAMILY :
//***************************************************************************
// VARIABLE DECLARATION
//***************************************************************************
VAR_INPUT
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SIEMENS
ERROR :BOOL;
QSTART :BOOL;
QSTOP :BOOL;
QFB_RUN :BOOL;
QAUTO_MAN :BOOL;
QLOCAL :BOOL;
ACK{S7_m_c:='true'} :BOOL;
END_VAR
VAR_OUTPUT
STEP_NO {S7_m_c:='true'} :INT;
END_VAR
BEGIN
IF NOT(ERROR) AND QFB_RUN AND NOT(QAUTO_MAN) AND NOT(QLOCAL) AND NOT(QSTART) AND NOT(QSTOP) THEN
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SIEMENS
STEP_NO := 1; // AUTO_RUN
ELSIF NOT(ERROR) AND NOT(QFB_RUN) AND NOT(QAUTO_MAN) AND NOT(QLOCAL) AND NOT(QSTART) AND NOT(QSTOP) THEN
STEP_NO := 2; // AUTO_STOP
ELSIF NOT(ERROR) AND NOT(QFB_RUN) AND NOT(QAUTO_MAN) AND NOT(QLOCAL) AND QSTART AND NOT(QSTOP) THEN
STEP_NO := 3; // AUTO_STOP TO RUN
ELSIF NOT(ERROR) AND QFB_RUN AND NOT(QAUTO_MAN) AND NOT(QLOCAL) AND NOT(QSTART) AND QSTOP THEN
STEP_NO := 4; // AUTO_RUN TO STOP
ELSIF ERROR AND NOT(QAUTO_MAN) AND NOT(QLOCAL) AND ACK THEN
STEP_NO := 5; // AUTO_ERROR WITHOUT RESET
ELSIF ERROR AND NOT(QAUTO_MAN) AND NOT(QLOCAL) AND NOT(ACK) THEN
STEP_NO := 6; // AUTO_ERROR WITH RESET
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SIEMENS
ELSIF NOT(ERROR) AND QFB_RUN AND QAUTO_MAN AND NOT(QLOCAL) AND NOT(QSTART) AND NOT(QSTOP) THEN
STEP_NO := 7; // MAN_RUN
ELSIF NOT(ERROR) AND NOT(QFB_RUN) AND QAUTO_MAN AND NOT(QLOCAL) AND NOT(QSTART) AND NOT(QSTOP) THEN
STEP_NO := 8; // MAN_STOP
ELSIF NOT(ERROR) AND NOT(QFB_RUN) AND QAUTO_MAN AND NOT(QLOCAL) AND QSTART AND NOT(QSTOP) THEN
STEP_NO := 9; // MAN_STOP TO RUN
ELSIF NOT(ERROR) AND QFB_RUN AND QAUTO_MAN AND NOT(QLOCAL) AND NOT(QSTART) AND QSTOP THEN
STEP_NO := 10; // MAN_RUN TO STOP
ELSIF ERROR AND QAUTO_MAN AND NOT(QLOCAL) AND ACK THEN
STEP_NO := 11; // MAN_ERROR WITHOUT RESET
ELSIF ERROR AND QAUTO_MAN AND NOT(QLOCAL) AND NOT(ACK) THEN
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SIEMENS
STEP_NO := 12; // MAN_ERROR WITH RESET
ELSIF NOT(ERROR) AND QFB_RUN AND QLOCAL THEN
STEP_NO := 13; // LOCAL_RUN
ELSIF NOT(ERROR) AND NOT(QFB_RUN) AND QLOCAL THEN
STEP_NO := 14; // LOCAL_STOP
ELSIF ERROR AND QLOCAL AND ACK THEN
STEP_NO := 15; // LOCAL_ERROR WITHOUT RESET
ELSIF ERROR AND QLOCAL AND NOT(ACK) THEN
STEP_NO := 16; // LOCAL_ERROR WITH RESET
ELSE STEP_NO := 0; // OTHER STATUS
END_IF;
END_FUNCTION_BLOCK
4.3 FB块的管脚说明
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SIEMENS
4.3.1 马达块的管脚说明
MOTOR_RUN
Input:
1、 HOA—— 就地或远程（“0” 就地， “1” 远程）
2、 AUTO_MAN—— 远程情况下手动或自动 （“0” 自动， “1” 手动）
3、 FB_RUN—— 运行反馈 （“0” 无反馈， “1” 有反馈）
4、 FB_FAULT—— 故障反馈 （“0” 无反馈， “1” 有反馈）
5、 START—— 远程手动启动 （“0” 无启动命令， “1” 有启动命令）
6、 STOP—— 远程手动停止 （“0” 无停止命令， “1” 有停止命令）
7、 AUTO_STA—— 自动启动命令 （“0” 自动停止命令， “1” 自动启动命令）
RESET---确认故障
8、 L_RESET—— 复位 （“1” 复位信号）
10、START_TIME—— 启动超时时间设置 （格式为”T#30S”）
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SIEMENS
11、STOP_TIME—— 停机超时时间设置 （格式为”T#30S”）
12、INTERLOCK
13、LMN_OUT 频率输入值
14、F_HOA 频率输入使能
15、SAMPLE_T—— 采样时间
16、TIME_RESET—— 时间复位 （“1” 复位）
Output:
1、 QSTART—— 双点输出时的启动命令 （“1” 启动信号）脉冲输出，马达启动后自动变为0
2、 QSTOP—— 双点输出时的停机命令 （“1” 停机命令）脉冲输出，马达停机后自动变为0
3、 QFB_RUN—— 运行反馈 （“1” 运行）
4、 ERROR—— 总故障报警 （“1” 故障）
5、 START_FT—— 启动超时报警 （“1” 启动超时）
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SIEMENS
6、 STOP_FT—— 停机超时报警 （“1” 停机超时）
7、 FT—— 外部故障 （“1” 故障）
8、 AVAILABLE
9、 QSPEED
10、QAUTO_MAN—— 远程情况下手动或自动状态 （“0” 自动， “1”11、QLOCAL—— 就地或远程状态 （“0” 就地，“1” 远程）
12、RUNTIME—— 运行时间
13、ACK—— 报警确认 （“1” 确认）
14、STEP_NO—— 马达状态字
15、CMD—— 单点输出时的启停命令 （“0” 停机， “1” 启动）
IN_OUT:
1、SP_V
2、IN_OUT_1—— BAS或FAS （“0” BAS控制， “1” FAS控制）
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手动）
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4.3.2 测量块的管脚说明
MEASURES
Input:
1、 PV_IN—— AI获取值
2、 OFFSET—— 偏差设定值
3、 RANG_H—— 量程上限
4、 RANG_L—— 量程下限
5、 SET_HH—— 高高报警设定限6、 SET_H—— 高报警设定限
7、 SET_LL—— 低低报警设定限
8、 SET_L—— 低报警设定限
9、 SP—— 死区设定值
10、RESET—— 报警复位
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SIEMENS
Output:
1、 OUTPUT—— 实际测量值
2、 A_HH—— 高高报警 （“1” 报警）
3、 W_H—— 高报警 （“1” 报警）
4、 A_LL—— 低低报警 （“1” 报警）
5、 A_L—— 低报警 （“1” 报警）
6、 STEP_NO—— 状态字
7、 ERROR—— 错误报警 （“1” 触发）
8、 ACK—— 报警确认 （“1” 确认）
4.3.3 PID块的管脚说明
Input:
1、 SP_INT—— PID设定值
2、 PV_IN—— 实际输入值
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SIEMENS
3、 GAIN—— 比例系数
4、 TI—— 积分时间
5、 TD—— 微分时间
6、 DEADB_W—— 死区
7、 LMN_HLM—— 输出上限
8、 LMN_LLM—— 输出下限
9、 PV_FAC—— 实际输入因子 （通常为“1”）
10、PV_OFF—— 实际输入补偿 （通常不需要）
11、LMN_FAC—— 输出因子 （通常为“1”）
12、LMN_OFF—— 输出补偿 （通常不需要）
13、MAN—— 手动强制输出
IN_OUT：
1、 LMN—— PID输出
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SIEMENS
5. DB块的建立
在BLOCK的空白区域单击右键，在弹出的快捷菜单中选择Insert New Object ，插入一个DB，此时弹出的DB属性对话框，在这个对话框中输入DB的名称、符号名（这里定义为马达设备名称）和注释，DB属性对话框中还包括了DB的类型选择，在类型下拉列表框中选择Instance DB，并指明对应的FB2007马达块。
建完DB后，右键object properties 弹出的对话框Attributes里面的设置，看到DB块已经变成自动上传的DB块
右键刚才建立的DB块，点击开special Object Properties –--operator Control and Montitoring
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SIEMENS
弹出对话框，在Operator Control and Monitoring 对话框中打勾，则DB块就可以上传了
6. WINCC面板的建立
6.1马达面板的制作
6.1.1 基本图片的制作
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SIEMENS
选择你要制作的图片，导出
然后再导入刚才导出的图片
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SIEMENS
可以直接进行编辑，编辑成你需要的不同的颜色和符号然后再导出成emf文件。
这里我们编辑了马达16种不同的状态，做成16个 emf 图片
6.1.2 马达块的制作
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在画面中添加“status display ”控件，组态对话框。
添加16种不同马达的状态
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SIEMENS
这样就制作了跟下位机对应的马达
鼠标按左键脚本如下
#include \"apdefap.h\"
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SIEMENS
void OnLButtonDown(char* lpszPictureName, char* lpszObjectName, char* lpszPropertyName, UINT nFlags, int x, int y)
{
// WINCC:TAGNAME_SECTION_START
// syntax: #define TagNameInAction \"DMTagName\"
// next TagID : 1
// WINCC:TAGNAME_SECTION_END
// WINCC:PICNAME_SECTION_START
// syntax: #define PicNameInAction \"PictureName\"
// next PicID : 1
// WINCC:PICNAME_SECTION_END
SetVisible(lpszPictureName,\"TJ_MOTO\
SetTagPrefix(lpszPictureName,\"TJ_MOTO\
SetLeft(lpszPictureName,\"TJ_MOTO\
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SIEMENS
SetTop(lpszPictureName,\"TJ_MOTO\
SetVisible(lpszPictureName,\"TJ_MOTO\
SetText(\"TJ_MOTO.PDL\
SetText(\"TJ_MOTO.PDL\
SetText(\"TJ_MOTO.PDL\
SetPropChar(lpszPictureName,\"TJ_MOTO\
//Return-Type: BOOL
}
画面显示组态如下
这里你可以添加提示文本
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SIEMENS
通过SetTagPrefix() 函数实现变量前缀的传递，这里的变量前缀就是我们下位机程序里的马达的设备号及DB块的命名。
通过SetText() 函数，可以向指定画面中的指定对象写文字。
TJ_MOTO.PDL 为操作弹出面板的Wincc画面名称。
6.1.3 马达弹出面板的制作
弹出面板的部分脚本如下：
故障状态脚本
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7. OS项目编译（Compile）
OS 编译，将建立的数据变量上传至WinCC项目中。
8. 图形树的手动添加
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点击Picture Tree Manager，编辑目录树，这个跟PCS7 一样。
9. 打开OS Project Editor为项目设定一个图片布局
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这样我们就可以生成跟PCS7 一样的图型布局，报警画面等等，图形布局生成后，我们还可以修改自动生成的图形布局，增加或减少一些PCS7原有的功能，直到满足用户的需要
生成后的效果如下：
10. 心得体会
用这个方法做STEP 7+WINCC项目的优点是，我们可以充分利用PCS7 的功能
1． 我们可以节省不少时间，因为我们不需要再去做报警和画面的切换，这些都自动
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SIEMENS
生成了，我们只要手动在报警记录里面添加我们需要的报警就可以了。
2． 画面比较简洁，格式比较统一，一个马达对应一个DB块。变量替换起来也很方便
3． 我们不需要再去建WINCC的变量，因为一切变量都是自动上传。
4． 下位程序比较清晰，每个DB对应一个马达，DB符号名跟WINCC的面板的名称一一对应, 程序结构比较清晰
天津站BAS系统项目
项目工程师：李荣生
项目指导：杨柯
2008年7月4日 星期五
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