西門子1200寬溫型擴(kuò)展模塊6AG22221HF321XB0

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西門子HMI人機(jī)界面：觸摸屏

西門子變頻器：MM420、MM430、MM440、G110、G120、6SE70

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軟件單元”是TIA Portal V15.1中新增的功能。通過(guò)“軟件單元”我們可以在一個(gè)規(guī)模比較大的項(xiàng)目中按照工藝或者區(qū)域?qū)φ麄€(gè)系統(tǒng)進(jìn)行劃分，每個(gè)工藝段或者區(qū)域?qū)?yīng)一個(gè)軟件單元。這個(gè)的好處是程序結(jié)構(gòu)更加清晰，另外便于多用戶協(xié)作。

    在沒有“軟件單元”之前，我們的控制系統(tǒng)一般按照下圖劃分結(jié)構(gòu)。分別通過(guò)文件夾功能將同一工藝單元或者區(qū)域的設(shè)備歸納到一起，各工藝單元或者區(qū)域都基于標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)進(jìn)行編程。            

     圖1 TIA V15.1之前的項(xiàng)目結(jié)構(gòu)

    這種結(jié)構(gòu)對(duì)項(xiàng)目效率提升很大，但是也不是*。其顯著的缺點(diǎn)就是多人協(xié)作時(shí)對(duì)各個(gè)單元的數(shù)據(jù)訪問沒有限制，任何一個(gè)單元都可以隨意的訪問另一個(gè)單元的數(shù)據(jù)和模型。這種結(jié)構(gòu)需要在事先制定規(guī)則進(jìn)行限制，如果大家都基于這個(gè)規(guī)則那么是沒有問題的。但不可否認(rèn)的是，對(duì)于欠缺經(jīng)驗(yàn)的工程師來(lái)說(shuō)還是有一定的隱患。

    “軟件單元”的出現(xiàn)可以有效的避免這一問題。因?yàn)槊總€(gè)軟件單元里的模型和數(shù)據(jù)是私有的，彼此無(wú)法訪問。只有分配到這一單元的工程師建立了關(guān)系，開放權(quán)限后，其它單元才可以訪問本單元的模型和數(shù)據(jù)。

圖2 TIA V15.1之后的項(xiàng)目結(jié)構(gòu)

    在新的項(xiàng)目結(jié)構(gòu)中，供各個(gè)單元使用的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)放到單獨(dú)的一個(gè)軟件單元中，其它軟件單元只要建立了和公共軟件單元的關(guān)系后就可以隨意調(diào)用公共軟件單元中的模型。

圖3 為軟件單元建立關(guān)系

    然后和公共軟件單元建立了關(guān)系的工藝單元就可以調(diào)用公共軟件單元中標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)里的模型。

圖4 調(diào)用公共單元中的模型

    在新的項(xiàng)目結(jié)構(gòu)中，主程序的任務(wù)就是協(xié)調(diào)各單元來(lái)一起工作。“單元軟件”無(wú)需在主程序中調(diào)用即可工作，他們的關(guān)系就好比軟件開發(fā)中的主線程和子線程的關(guān)系。

    前面有說(shuō)過(guò)，軟件單元中的數(shù)據(jù)彼此是私有的，不可以隨意訪問。但它們對(duì)HMI是開放的，軟件單元的中數(shù)據(jù)可以直接拖放到面板接口中。

圖5 配置面板接口

    分別下載程序至PLC及運(yùn)行WINCC。通過(guò)WINCC畫面可以直接控制軟件單元中的設(shè)備。

圖6 通過(guò)HMI控制軟件單元中的設(shè)備

    需要注意的是，我這里主程序中的Main是空的。

圖7 主程序中的Main

    每個(gè)軟件單元好比一個(gè)獨(dú)立的用戶線程，他們和主線程(主程序)同時(shí)運(yùn)行，由PLC的操作系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)度。

綜上所述，軟件單元的意義在于：

1、更加清晰的程序結(jié)構(gòu)；

2、多用戶協(xié)同工作；

3、對(duì)私有程序及變量的保護(hù)；

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