摘要：本文以輪胎硫化定型硫化機為例，闡述了WinCC flexible的組成、特點及配方功能。
關鍵詞：WinCC flexible；配方；應用
在工藝過程日趨復雜、對機器和設備功能的要求不斷增加的環(huán)境中，獲得最大的透明性對操作員來說至關重要，而人機界面（HMI）恰恰提供了這種透明性。HMI是人（操作員）與過程（機器/設備）之間的接口，PLC 是控制過程的實際單元。
1. HMI介紹
在操作員和 WinCC flexible（位于 HMI 設備端）之間以及 WinCC flexible 和 PLC 之間均存在一個接口。 HMI系統(tǒng)承擔下列任務：
1） 過程顯示在HMI設備上。 HMI設備上的畫面可根據(jù)過程變化動態(tài)更新。
2） 操作員可以通過GUI （圖形用戶界面）來控制過程， 例如，操作員可以預置控件的參考數(shù)值或者啟動電機。
3） 過程的臨界狀態(tài)會自動觸發(fā)報警，例如，當超出設定值時會在HMI界面彈出報警信息。
4） HMI系統(tǒng)可以記錄報警和過程值。該功能可以記錄過程值序列，并檢索以前的生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息。
5） HMI系統(tǒng)可以輸出報警和過程值報表，例如，可以在某一輪班結束時打印輸出生產(chǎn)數(shù)據(jù)。
6） HMI系統(tǒng)可以將過程和設備的參數(shù)存儲在配方中，例如，可以一次性將這些參數(shù)從HMI設備下載到PLC，以便改變產(chǎn)品規(guī)格時進行生產(chǎn)。
2. WinCC flexible的組成及特點
SIMATIC HMI提供了一個全集成的單源系統(tǒng)，用于各種形式的操作員監(jiān)控任務。使用SIMATIC HMI，可以始終控制過程并使機器和設備持續(xù)運行。而WinCC flexible是一種面向機器的自動化概念的HMI軟件，它具有舒適而高效的設計。其綜合了直接的處理方式、透明性、靈活性等優(yōu)點，包含WinCC flexible工程系統(tǒng)、WinCC flexible運行系統(tǒng)、WinCC flexible選件三個組件。隨著版本的逐步升高，所支持的設備范圍以及WinCC flexible的功能都得到了擴展，同時也可以通過Powerpack程序包將項目移植到更高版本中。
3. WinCC flexible實現(xiàn)的自動化
WinCC flexible支持多個不同自動化概念的組成，在缺省狀態(tài)下可使用WinCC flexible實現(xiàn)下列自動化概念。
1） 單臺HMI設備的控制，通過過程總線直接與PLC連接的HMI設備稱為單用戶系統(tǒng)。
2） 帶多臺HMI設備的PLC，通過過程總線如PROFIBUS或以太網(wǎng)連接至一個或多個PLC。
3） 支持應用于大型生產(chǎn)設備、長生產(chǎn)線或傳輸裝置技術的移動單元，也可用于需要對過程進行直接顯示的系統(tǒng)，需要操作的機械設備配備了多個接口。因此，操作員或者維修人員可以直接在現(xiàn)場進行工作，進行精確的裝配和定位，而且在維修期間，移動單元可以保證較短的停機時間。
4） 有集中功能的HMI系統(tǒng)。
4. WinCC flexible的配方功能
輪胎定型硫化機上的HMI主要是采用第一種方式實現(xiàn)自動化，通過WinCC flexible建立項目、編輯畫面，添加配方參數(shù)，通過與PLC連接，供操作者在HMI界面設置工藝參數(shù)以及觀察過程值。配方是同一類數(shù)據(jù)的集合，具有固定的數(shù)據(jù)結構。在組態(tài)階段，對配方的結構進行一次性定義。一個配方中包含有多個配方數(shù)據(jù)記錄，這些數(shù)據(jù)記錄僅在數(shù)值方面有所不同，而非結構，數(shù)據(jù)存儲在HMI設備或外部存儲介質(zhì)上。根據(jù)所需用途不同，配方的組態(tài)有所不同。若需在項目中使用配方視圖編輯配方，則值僅能保存在配方數(shù)據(jù)記錄中；若要在項目中編輯配方畫面中的配方，則值將保存在配方變量中。下圖為某輪胎廠配方畫面圖，為滿足不同尺寸規(guī)格輪胎擁有不同的硫化工藝，通過創(chuàng)建工藝號、輪胎規(guī)格、總步序、各步序時間、各步序閥門狀態(tài)等變量，各參數(shù)數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)記錄存儲在配方中。可以在單個配方記錄中輸入數(shù)據(jù)，并根據(jù)需要進行修改，若工藝參數(shù)已經(jīng)存在，則可以在配方的組態(tài)期間，在“配方”編輯器中輸入數(shù)據(jù)；如果不得不頻繁地修改生產(chǎn)數(shù)據(jù)，可以在HMI設備上直接輸入數(shù)據(jù)或在機器上直接設置參數(shù)，然后再將數(shù)據(jù)從PLC傳送到HMI設備，并存儲在配方中。使用配方視圖和在配方畫面編輯配方時，在運行期間內(nèi)配方視圖中的顯示值可能與相關變量中保存的值存在偏差。為防止這種情況發(fā)生，必須同步配方數(shù)據(jù)記錄的值和配方變量的值。
5. 結束語
WinCC flexible包括了性能從Micro Panel到簡單的PC可視化的一系列產(chǎn)品，用于組態(tài)用戶界面以操作和監(jiān)視機器與設備。因此，WinCC flexible的功能性可以與ProTool系列的產(chǎn)品和TP Designer相媲美，且可以將現(xiàn)有的ProTool項目集成到WinCC flexible中。