西门子6ES7222-1EF22-0XA0详细

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  喷油器是柴油内燃机的一个关键部件，是油泵油嘴行业中的主导产品之一。随着我国汽车工业的发展，对喷油器的需求无论在数量上还是质量上都有了新的要求，针对这一情况，我们设计制造了用来加工喷油器的组合机床。
    该机床的机械结构复杂，动力头均由法国制造。要求加工精度高，电气挖掘系统功能强，工件加工动作紧，生产效。
    为了实现该机床钻孔、扩孔、铰孔、攻丝及复合钻孔等功能，我们选用了SIEMENS公司的SIMATIC S7-300可编程控制器和OP15字符操作员面板来达到电气控制的目的，使机床完成在自动方式、半自动方式和手动调零方式下的运行，并且可进行参数的设置及运行状态显示。当机床出现故障时，及时地发出报警信息，准确地排除故障，这种直观的显示方式，提供了良好的人机交互界面。 
    S7-300可编程控制器的结构为导轨式模块组合，易于换，可任意选择所需要的模块。而与之相配套的STEP BASIC软件则功能加强大，具有多样化的编程方式，可在线调试程序或监视标志位、定时器、计数器的实际运行状态，实现PLC的故障诊断、信息查询等功能。
    OP15字符显示操作员面板可直接显示状态信息、错误住处和过程变量，这为使用者了角机床运行状态和故障住处带来了很大的方便。
   OP15的编程软件PROTOOL/LITE，用于定义OP15的功能和接口，可实现各种显示的画面。OP15通过MPI接口与S7-300可编程控制器连接，并由S7程序通过用户数据区建立和OP15的通讯。
   有了上述的硬件和软件的支持，则非常有益于系统的软件设计。机床的程序设计采用的是分布式编程，程序分成立的指令块，每个块包含给定的作业组的逻辑。
    使用的编程方法是梯形图、语句表，根据实现的名作业功能编写出显示块、参数设置块、工作台运行块、自动循还块、动力注调整块等。这块程序块由组织块OB1调用，实现整体和程序的协调运行。
    该机床经过几年的运行表明，整个系统设计合理，控制精度高，运行，提高了喷油器生产的自动化水平，减小了操作人员的劳动强度，提高了生产效率

  PLC（Programmable Logic Controller）是将微机技术与继电器常规控制方式相融合，以微处理器为，专为工业环境下应用而设计的一种数字运算操作的电子学系统。自从1969年台PLC面世以来，其产品不断新换代，性能逐渐提高，控制领域也进一步扩大。PLC的高性到目前为止没有任何一种工业控制设备可以达到，PLC对环境的要求较低，与其它装置的外部连线和电平转换少，可直接接各种不同类型的接触器或电磁阀等。
    PLC的工作过程一般可分为输入采样，程序执行和输出刷新三个主要阶段。PLC按顺序采样所有输入信号并读入到输入映像寄存器中存储，在PLC执行程序时被使用，通过对当前输入输出映像寄存器中的数据进行运算﹑处理，再将其写入输出映像寄存器中保存，当PLC刷新输出锁存器时被用作驱动用户设备，至此完成一个扫描周期。PLC的扫描周期一般在100毫秒以内。
    PLC采用模块化设计，其运行程序也可如此。PLC程序的易修改性、性、通用性、易扩展性、易维护性可和计算机程序相，再加上其体积小、重量轻，安装调试方便，使其设计加工周期大为缩短，维修也方便，还可重用。我们选用了SIEMENS的S7-300型可编程控制器，主控模块为CPU314，其系统框图如图(1)所示。从图(1)中可以看出，需参与控制的对象有高频发生器，电子的灯丝电流，扫描幅度等；此外，还有输出能量调节，束流调节和各种连锁信号，总共有60路开关量和14路模拟量，它们分别由各自的传感器产生并被连接至PLC输入接口电路板。
PLC控制过程的人机界面简介
    地那米的控制主要有开机﹑关机和换件过程，以及各种模拟量的处理过程；我们选用的人机界面软件为SIEMENS的PROTOOL/PRO V5.22版本。根据控制过程的要求，地那米的控制界面主要分为登录画面﹑主控画面﹑开机画面﹑关机画面和菜单画面。
    登录画面主要是完成操作人员的确认，只有正确输入用户名和密码的人方可操作。开机和关机界面的主要功能是提供给使用者正确的操作步骤，用醒目的标记显示当前的操作对象以及相关提示。主控界面用于显示当前系统的工作状态，如图(3)所示，包括输出能量和束流的大小及其变化趋势图，各主要工作部件的运行参数值，各主要接触器或电磁阀的工作状态等；主控界面还可显示出现故障的部件及其类别。换件画面只是为了在辐照物件时，中途停下来换物件之用。菜单画面中包含有消息(故障消息和报警消息)查看，运行参数的历史趋势图，打印消息，步进马达测试等辅助功能。
    地那米的PLC控制流程如图(4)所示。程序设计采用结构化编程和分部编程相结合的方法进行，可简化程序，方便调试，编程语言为SIEMENS PLC销售商提供的编程软件STEP7 V5.12运行版。编程时注意以下几个方面：
1. PLC控制输出的终执行元件为接触器或电磁阀，在控制其开或关的过程中，留有足够的动作时间，以便其地接通或断开。如在束挡板的开关过程中，由于其采用气动控制，需给出至少2秒的动作时间。
2. 各部件之间的连锁关系，任一部件出现故障终都导致高频封锁，因此，可用输出信号及其回馈触点信号来判断是否有故障产生，至于是何部件故障，由其相应的传感器信号显示出来。
3. 扫描幅度随输出能量的变化，可采用查表方式进行，但扫描幅度不能为零，即使能量为零。
4. 除了束流大小的输出外，其余的模拟量输出都具有RAMP的功能，变化时间可调，以满足不同模拟量的需要。另外，各模拟量应有缺省值设定功能。
5. 正常工作时，地那米要求输出束流在能量输出稳定以后进行；束流降为零后方可降低能量至零。
6. 束流大小的调节是由两只步进马达控制两只电位器实现的，分为粗﹑细调。正常开机时，先动作粗调，再调节细调电位器至所要求的束流大小；关机时，先退回细调电位器到底，再退粗调电位器。
   安装在山东曲阜电力电缆厂的地那米是台应用PLC进行控制的，现场调试结果令人满意。所有的控制电路经受住了打火的考验，实现了能量输出的稳定控制(其稳定度好于1%)，各种基本控制得以顺利地实施，对提高和改善地那米的性能迈出了坚实的一步。但是，对地那米PLC控制需改进的方面还很多，如束流输出稳定加PID调节功能，地那米运行的自动控制，地那米的远程监控或故障诊断等等。

      FCS是由PLC发展而来的；而在另一些行业，FCS又是由DCS发展而来的，所以FCS与PLC及DCS之间有着千丝万缕的联系，又存在着本质的差异。本文试就PLC、DCS、FCS三大控制系统的特点和差异作一分析，指出它们之间的渊源及发展方向。 

摘 要：本文对PLC、DCS、FCS三大控制系统的特点和差异进行了分析，指出了三种控制系统之间的渊源及发展方向。 
关键词:可编程序控制器(PLC),分散控制系统(DCS),现场总线控制系统（FCS）
前言 
      上世纪九十年代走向实用化的现场总线控制系统，正以迅猛的势头快速发展，是目前世界上新型的控制系统。现场总线控制系统是目前自动化技术中的一个热点，正受到国内外自动化设备制造商与用户越来越强烈的关注。现场总线控制系统的出现，将给自动化领域带来又一次，其深度和广度将过历史的任何一次，从而开创自动化的新纪元。 
      在有些行业，FCS是由PLC发展而来的；而在另一些行业，FCS又是由DCS发展而来的，所以FCS与PLC及DCS之间有着千丝万缕的联系，又存在着本质的差异。本文试就PLC、DCS、FCS三大控制系统的特点和差异作一分析，指出它们之间的渊源及发展方向。
PLC、DCS、FCS三大控制系统的基本特点 
      目前，在连续型流程生产自动控制（PA）或习惯称之谓工业过程控制中，有三大控制系统，即PLC、DCS和FCS。它们各自的基本特点如下：
1 PLC 

（1）从开关量控制发展到顺序控制、运送处理，是从下往上的。
（2）连续PID控制等多功能，PID在中断站中。
（3）可用一台PC机为主站，多台同型PLC为从站。
（4）也可一台PLC为主站，多台同型PLC为从站，构成PLC网络。这比用PC机作主站方便之处是：有用户编程时，不必知道通信协议，只要按说明书格式写就行。
（5）PLC网格既可作为立DCS/TDCS，也可作为DCS/TDCS的子系统。
（6）大系统同DCS/TDCS，如TDC3000、CENTUMCS、WDPFI、MOD300。
（7）PLC网络如Siemens公司的SINEC—L1、SINEC—H1、S4、S5、S6、S7等，GE公司的GENET、三菱公司的MELSEC—NET、MELSEC—NET/MINI。
（8）主要用于工业过程中的顺序控制，新型PLC也兼有闭环控制功能。
（9）制造商：GOULD（美）、AB（美）、GE（美）、OMRON（日）、MITSUBISHI（日）、Siemens（德）等。
2 DCS或TDCS 

（1）分散控制系统DCS与集散控制系统TDCS是集4C（Communication，Computer， Control、CRT）技术于一身的监控技术。
（2）从上到下的树状拓扑大系统，其中通信（Communication）是关键。
（3）PID在中断站中，中断站联接计算机与现场仪器仪表与控制装置。
（4）是树状拓扑和并行连续的链路结构，也有大量电缆从中继站并行到现场仪器仪表。
（5）模拟信号，A/D—D/A、带微处理器的混合。
（6）一台仪表一对线接到I/O，由控制站挂到局域网LAN。
（7）DCS是控制（工程师站）、操作（操作员站）、现场仪表（现场测控站）的3级结构。
（8）缺点是成本高，各公司产品不能互换，不能互操作，大DCS系统是各家不同的。
（9）用于大规模的连续过程控制，如石化等。
（10）制造商：Bailey（美）、Westinghous（美）、HITACH（日）、LEEDS & NORTHRMP（美）、SIEMENS（德）、Foxboro（美）、ABB （瑞士）、Hartmann & Braun（德）、Yokogawa（日）、Honewell（美国）、（美）等。
3 FCS 

（1）基本任务是：本质（本征）、危险区域、易变过程、难于对付的非常环境。
（2）全数字化、智能、多功能取代模拟式单功能仪器、仪表、控制装置。
（3）用两根线联接分散的现场仪表、控制装置、PID与控制，取代每台仪器两根线。
（4）在总线上PID与仪器、仪表、控制装置都是平等的。

（5）多变量、多节点、串行、数字通信系统取代单变量、单点、并行、模拟系统。
（6）是互联的、双向的、开放的取代单向的、封闭的。
（7）用分散的虚拟控制站取代集中的控制站。
（8）由现场电脑操纵，还可挂到上位机，接同一总线的上一级计算机。
（9）局域网，再可与internet相通。
（10）改变传统的信号标准、通信标准和系统标准入企业管理网。
（11）制造商：美Honeywell 、Smar 、Fisher— Rosemount、 AB/Rockwell、Elsag— Bailey 、Foxboro 、Yamatake 、日Yokogawa、欧 Siemens、 GEC—Alsthom 、Schneider、 proces—Data、 ABB等。
（12）3类FCS的典型
1）连续的工艺过程自动控制如石油化工，其中“本安防爆”技术是重要的，典型产品是FF、World FIP、Profibus—PA；
2）分立的工艺动作自动控制如汽车制造机器人、汽车，典型产品是Profibus—DP、CANbus；
3）多点控制如楼宇自动化，典型产品是LON Work、Profibus—FMS。 

从上述基本要点的描述中，我们是否注意到一点，用于过程控制的三大系统，没有一个是针对电站而开发的，或者说，在他们开发的初期，都并非以电站做系统的控制对象。而在这些系统的使用说明中也绝不把电站做为适用范围，有的在适用范围中根本就不提电站。现在奇怪的是，这三大控制系统，尤其是DCS、PLC，都在电站得到了广泛应用，而且效果也非常好

在输入、输出设计方面，各种传感器和操作按钮等检测信号根据现场情况一部分经INTERBUS或PROFIBUSI/O 模块组到PLC，一部分直接送至PLC电柜。执行机构的控制信号同样根据现场情况一部分由INTERBUS或PROFIBUS I/O 模块组输出，一部分由PLC直接控制。继电器、断路器等低压电器安装在主动电柜中。功能完善，安装方便 。凸轮控制将原来的凸轮相位系统与凸轮定位装置改为轴编码器装置，采用型编码器，信号由PLC 直接读取，对机械动作的要求相位可以控制。盘车时显示当前相位，方便维护操作

一． 引言
卡车公司涂装线建于80年代初期，由德国工控公司设计施工，电气控制采用继电器控制系统，复杂系数相当高，可谓继电器控制系统，随着时代的发展，原控制原理已经落后，而且接线复杂，其维护和改进都比较困难，由于使用时间过长，电气元件不断老化，故障增多，而且故障点不易查找，以不能满足生产要求，因此，我们对悬链系统进行技术升级，采用PLC控制系统，其性能稳定且造价低廉，增加了故障显示功能，大大改善了设备运行的性，使生产效率提高，设备维修方便。

二． 设备改造前存在的问题，改造工作原理及方案
1．改造前存在的问题
① 经常出现事故和制约生产
原系统采用继电器控制，其控制原理落后、接线复杂，措施不够，经常出现室体大门误动作挤坏驾驶室的事故，严重的会导致驾驶室报废，从而给企业带来不必要的损失，也严重制约着生产节拍。
② 维修困难和维修费用过高
由于使用时间过长，电气元件不断老化，故障增多，而且故障点不易查找，从而导致维修时间过长，维修费用过高，由于系统误动作或其他原因导致主控接触器和保险频繁损坏，平均每月至少要换4台接触器，大大提高了维修成本。
③ 可操作性太差
由于本系统控制原理复杂、连锁较多，使用了相当多的中间继电器，在操作中经常需要操作人员用手去按继电器辅助系统工作，一是操作人员的人身难以，二是由于操作失误或操作不熟练造成的故障较多，从而使电气维修人员排查起来相当困难。

2．系统工作原理
我们在流水生产过程中工件一直悬挂在挂具上面，由悬链实现移动、摆动及工位循环，依次经过的工序有预处理----电泳----水洗----烘干，然后下线，也就是说如果悬链出现问题，标志着整条生产线无发正常运行，这也是我们选择对其进行技术升级的原因，由于其控制原理复杂，在此我们只做简单讲述：系统上电运行后，悬链无动作，当电泳升降机发送给本系统一个摆动信号时，悬链以0.5米为单位的行程低速循环摆动，同时，发送给预处理系统一个喷淋信号，此时预处理系统为本工位工件进行前处理工作，（为电泳做准备），当预处理系统对本工位工件处理完毕后再将信号反馈给本系统，此时悬链摆动一个循环后返回原点，（停止摆动），同时，将摆动完成信号发送给电泳升降机系统，当电泳完成后再把此信号反馈给本系统，此时本系统发送一个开门信号分别去预处理和电泳系统，电泳和预处理大门打开，当开门信号反馈给本系统后，悬链以高速运行使工件移动一个工位，当移动完成后，本系统再发送关门信号去预处理和电泳系统，电泳和预处理大门关闭，并将信号反馈给本系统，本系统再发送一个正常运行信号去电泳升降机，此时可以推进升降机进行电泳，同时悬链以0.5米为单位低速循环摆动，至此，工件完成了一个工位的循环。

3．改造方案
本着降低改造成本的原则，我们选用三菱FX系列PLC做主控，为了提要系统性，外部我们选用OMRON小型密封继电器、新华空气开关和接触器、施耐德按钮及信号指示灯，保留其原有远程控制线路及行程开关，控制柜内部重新布线。

硬件部分：
三菱FX1N做主控，输入信号本着从内到外的的原则布线即X000—X010为本操作面板按钮信号，X011—X037为连锁和外部行程开关信号，部分输入信号采用继电器过度。输出信号全部使用OMRON小型密封继电器过度，以提高PLC的使用寿命和系统性。外部连锁信号本着先预处理后电泳的原则布线，使检查维修加有条序性，部分按钮使用双功能，即在自动和手动两种状态下，同一个按钮发挥两种不同的功能。部分信号指示灯使用双显功能，即同一个信号灯以一秒时钟脉冲闪烁为一种信号状态或一个故障信号，常亮为一种信号状态或一个故障信号，这样可以显示多的故障信号和运行信号，为维修和操作带来方便，同时节约成本。
软件程序部分：
编程语言采用逻辑梯形图编程，大部分输入信号均设PLC内部中间继电器过度，便于故障查询和程序连锁，部分信号采用上升沿和下降沿控制，以防止信号误动作或其他干扰，提高系统性和性，大部分内部中继采用置位/复位指令，便于状态保留。程序设计中，针对原系统经常出现事故和故障的环节进行了细致的分析，增加了多条保护程序和故障显示程序，按钮信号通过“手动/自动”在程序中实现两种状态，而且部分按钮信号使用上升/下降沿指令，从而提高可操作性和避免误操作，程序中使用了一个强制信号，便于故障自动修复。故障显示程序使用双故障条件，实现一个指示灯两种故障显示。
三． 实施注意事项及内容
1． 部分
本系统设计的在原控制系统的分析和PLC程序设计部分
由于原系统工作原理复杂，联锁信号繁多，我们对其进行的研究分析，搞清工作原理，取出所有联锁信号，针对经常出现事故和故障的环节进行分析，并且出解决方案。在PLC程序部分，也是联锁信号，中继均使用置位/复位指令，保护程序要、有效。
2． 难点部分
本系统施工的难点在远程线路输入/输出部分。
由于继电器控制和PLC控制的设计思路和施工布线有些区别，我们在保留原远程线路和开关的基础上，对原线路进行细致的测量、改造，原所有急停线路均串联在一块返回控制柜，这样我们就无法对信号的来源进行区分，对此，我们拆除原急停线路，使用原急停指示灯线路做远程急停线路，其他线路根据现场情况进行改进。

引言
1998年，五强溪水电厂对泄洪弧门集中控制系统进行过改造，完成了集中控制系统与现地9个表孔的通信联网，实现了对现地表孔启闭机的集中控制。泄洪弧门集中控制系统原采用西门子S5-135U的PLC控制系统，在设计上通过L2网与9个表孔、控制室OP35操作面板实现联网，以实现对现地表孔的启闭控制。当时由于中、底孔启闭机采用常规继电器控制，并没有对中、底孔的集中控制进行改造。
表孔弧门集中控制系统在改造完毕投入运行不久，程序方面出现故障，造成与现地设备的通信联网中断，无法实现对表孔弧门启闭机的集中控制，至今无法正常投运。

1 项目改造PLC硬件系统概述
为了确保泄洪弧门的正常运行，真正实现“无人值班”（少人值守）的自动化控制体系，五强溪水电厂自2000年始，对泄洪系统进行了集中控制改造的系列工作。
1.1 中孔和底孔闸门系统
2000年将中、底孔启闭机的常规继电器控制模式改造成PLC S7-300+电阻器调速控制，电机转子绕组串电阻四级启动。
PLC控制系统采用CPU 315¬-2DP，48K字节RAM，集成具有用于数据通信的分散式外设PROFIBUS-DP主/从接口和用于编程器上装程序的多点MPI接口，PLC的I/O接口为2通道模拟量输入模块SM331，32点数字量输入模块SM321，8点数字量输出模块SM322。PLC控制系统DI、DO模块实现中、底孔弧门的启门、闭门的自动控制，并对启、闭门过程中出现的故障进行监控。此外通过模拟量输入AI模块SM331处理闸门开度传感器转变的模拟量输入信号，模拟量输入模块采用四线制4-20mA电流输入。

1.2 表孔闸门系统
2003年始，开始对表孔S5-135U的PLC控制系统改造成PLC S7-300控制系统，同时将SL16-01式编码器改造成带SSI接口的型多转输出编码器，编码器可以达到25位（213*212）串行数据输出，即闸门的位置参数对应编码器上固定的某点。
PLC控制系统采用CPU 313C¬-2DP，32K字节RAM，集成具有用于数据通信的分散式外设PROFIBUS-DP主/从接口和用于编程器上装程序的多点MPI接口，PLC的I/O接口为8通道模拟量输入模块SM331，4通道模拟量输出模块SM332，32点数字量输入模块SM321，32点和8点数字量输出模块SM322，3通道位置输入模块SM338（POS-bbbbb）。
PLC控制系统DI、DO模块实现表孔弧门启门、闭门的自动控制，并对启、闭门过程中出现的故障进行监控，同时通过模拟量输入AI模块SM331处理开、关门时液压系统油缸无杆腔和有杆腔的油压模拟量输入信号，以供上位机监控液压系统运行情况。SM338（POS-bbbbb）内集成有闭环控制功能模块PID控制器，通过SSI接口将型多转输出编码器输出的闸门左右侧位置信号进行计算处理，并通过模拟量输出AO模块SM332将闸门实际位置以及闸门左右侧位置偏差传输至闸门位置和闸门偏差的显示仪表，同时AO模块SM332将处理的位置信号输出到VICKERS的P1、P2两块功率放大板，功放板根据闸门左右侧位置信号，输出相应的0-10VDC电压信号，从而到达控制相应油缸的电磁比例阀阀芯位置，用以实现闸门左右油缸的同步运行。VICKERS功放板输出电压值的整定主要是通过调节死区补偿电位器，辅调节增益电位器，微调节阀芯加速/减速电位器。

1.3 计算机功能描述
上位机在此次改造系统中所起的作用主要如下：
（1） 数据采集
接收各现地控制单元发送的有关数据并存入数据库，用于显示器画面新、控制调节、记录检索、操作指导及故障记录分析。故障报警信号传送，并登录故障发生的时间。
（2） 数据处理
• 数据变码、校验传递误差、误码分析及误差控制；
• 生成各种数据库，供显示、刷新、打印、检索使用；
• 事件顺序记录，及时处理生产过程中发生的每一个事件，记录每个事件发生的时间和事件性质，事件包括正常操作和故障；
• 将相关数据送至电站计算机监控系统以及水情自动测报系统。
（3）运行监视、控制和调节
水工楼集中控制室设置1台21′LCD显示器，用于监视各表孔弧门液压启闭机和中、底孔设备的运行工况。运行操作人员能通过上位机，对闸门开度和启闭机进行控制和监视。主要内容如下：
•闸门启闭控制，可编程设定；
•闸门开度整定值和限值的设定；
•图形、表格、参数限值、报警信息、状态量变化等画面和表格的选择与调用；
•在主控制级进行操作时，在屏幕上可显示整个操作过程中的每一个步骤和执行情况。

（4） 记录、报告、统计制表
对所有监控对象的操作、报警事件及实时参数报表等进行记录，对故障信号进行事件顺序记录，并能在LCD上显示，打印机上按预定表格打印出来。打印记录分为定时打印、事件故障打印、操作及参数修改打印、工作日程修改打印、越限打印、维修报告记录及召唤打印记录等工作方式。
记录、的内容包括：
• 操作事件记录：自动顺序记录所有的操作过程，包括操作对象、操作指令、操作开始时间、执行过程、执行结果及操作完成的时间、操作员的姓名等。
•报警事件记录：自动将各种报警事件按时间顺序记录其发生的时间、内容和项目，生成报警事件汇总表。
• 历史数据记录
（5） 通信控制
与各现地控制单元通信，向各现地控制单元发送指令，并接受现地控制单元上送的各种信息。
（6） 系统自诊断
系统设备硬件故障诊断包括对计算机、外围设备、通信接口、通道等的运行情况进行在线和离线诊断，故障点可诊断到各模板。在系统进行在线诊断时，不应影响计算机系统对各设备的监控功能。
计算机采用闽台研华工控机作为上位机，内插SIEMENS公司CP5611网卡，通过表孔各现地站已有的PROFIBUS总线电缆与9个表孔现地站PLC CPU 313C¬-2DP联网通信，监控和操作控制各表孔弧门运行。并从#1表孔向中孔和底孔敷设一条PROFIBUS电缆，把底孔和中孔的PLC CPU 315¬-2DP通信口与监控计算机连接，加入网络中，用以监控和操作控制中孔和底孔弧门的运行。
同时，电厂中控室与泄洪闸门系统之间，除了通过PROFIBUS-DP总线电缆从表孔#1弧门的RS485-Repeater（中继器）与9个表孔、5个底孔和1个中孔工作站进行通信联网，并能对泄洪闸门系统进行监控和操作。此外，从水工楼上位机到电厂中控室之间，还敷设了通信光缆，建立了工业以太网，用以系统数据资源的共享。

2 项目造软件系统概述

2.1 软件
软件采用西门子公司的人机界面系统SIMATIC WinCC，WinCC 是在 bbbbbbs 操作系统下运行的基于 PC 的人机界面系统。WinCC 提供广泛的特性以用于实现自动化解决方案，比如：通过冗余技术保证过程控制的性与数据完整性；基本系统组态包括满足事件信号发送，测量数据归档，所有过程与组态数据记录，用户管理和可视化等工业需求的功能。
该系统与其他 SIMATIC 元件共同提供附加的功能，如过程诊断与维护。当组态这些功能时，所有的 SIMATIC 工程工具都可以相互作用。WinCC 提供许多其功能允许为相关应用进行单组态的编辑器与接口，如WinCC Explorer用于快速存取所有项目数据和设定值的项目管理；图形编辑器图形系统用于通过像素图形对象的可自由设计可视化与操作，其所有的性能是动态的等。
计算机通过WinCC人机界面系统的图形编辑器，在上位机设计模拟泄洪闸门系统画面，WinCC CS（Configuration Software）和RS（Runtime Software）根据现地工作站PLC I/O地址分配，于上位机模拟系统画面分配相应操作键的对应地址，通过PROFIBUS-DP总线用以实现上位机对现地工作站的监测和控制功能。

2.2 工具软件
PLC标准工具软件是STEP7可编程序控制器标准软件，它的主要功能是：
• 对系统硬件配置进行组态和参数设置。例如，S7-300的I/O模板的地址分配，用STEP 7来进行自由组态的，既不依赖于槽位，板上也没有硬件跳线开关；
• 编程，使用的编程语言有语句表（STL），梯形图（LAD）和功能块图（FBD）。可以离线编程，以及在线修改程序；
• 进行文件和建档处理，生成符号地址表及程序的交叉地址表；在调试程序中实现操作和诊断，进行程序测试和维护功能；对通信进行定义及设置参数。
STEP7是一种模块化编程的软件。它将所有用户编写的程序和程序所需的数据放置在模块中。在一个模块内，在块与块之间，有进行子程序调用的功能，这样使用户程序结构化成为可能。这将显著增加PLC程序的组织透明性、可理解性和易维护性。
五强溪水电厂泄洪闸门PLC控制系统综合STEP7工具软件的梯形图、语句表和功能块图来实现闸门系统的控制功能要求，并建立DB10数据块，用以上位机的远程监测和控制。

3 结束语
2005年五强溪水电厂对泄洪系统进行了的新改造，改造除了将原有PLC S5控制系统改造成PLC S7-300外，还针对表孔弧门开度仪传感器的低分辨率问题进行了技术改进。在集中控制技术上采用透明度及组态功能强大的SIMATIC WinCC人机界面系统，并将此系统接入五凌公司水情梯调自动测报系统，为公司实现梯级调度提供了技术支持。本次系统改造自4月20日投入运行，从2005年汛期系统运行检测分析，运行工况稳定性达到设计要求