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SULZER项目中ME HMI组态技术的应用

2020-12-28袁道香

价值工程 2020年32期
关键词:人机界面应用

袁道香

摘要:在工艺过程日益复杂、对机器和设备功能的要求不断增加的环境中,获得最大的透明性对操作员来说至关重要。人机界面(HMI)提供了这种透明性。HMI是人(操作员)与过程(机器/设备)之间的接口,PLC是控制过程的实际单元,因此,在操作员和ME(位于HMI设备端)之间以及ME和PLC之间存在一个接口。本文将依照项目中实际用到的功能对FactoryTalk View Machine Edition(ME)软件的功能进行介绍,包括项目的建立、使用变量、创建画面、报警设置、建立连接等内容。

Abstract: In an environment of increasingly complex processes and increasing demands on machine and equipment functions, obtaining maximum transparency is essential for operators. The human machine interface (HMI) provides this transparency. HMI is the interface between human (operator) and process (machine/equipment), PLC is the actual unit of control process. Therefore, there is an interface between the operator and ME (on the HMI device side) and between ME and PLC. This article will introduce the function of FactoryTalk View Machine Edition (ME) software according to the actual functions used in the project, including the establishment of the project, the use of variables, the creation of the screen, alarm settings, the establishment of connections.

关键词:人机界面;ME软件;应用

Key words: HMI;ME software;application

中图分类号:TP11                                       文献标识码:A                                  文章编号:1006-4311(2020)32-0192-02

0  引言

本系统采用罗克韦尔的ME软件,硬件是罗克韦尔的PanviewPlus7.0。Panviewplus是一台触摸屏,ME软件为厂家预装,所以我们买来以后不需要重装软件,只需要设置IP地址,然后在软件中设置通讯连接,通訊成功后,软件中生成运行软件,下载到屏,屏自动重启,重启以后就可以看到操作画面,然后根据需要进行操作。

1  项目的建立

ME软件每次只允许打开一个项目,在开始程序里单击ME图标,打开后,点击NEW,Application name后填写项目名称,Description里填写描述,Language选择新建项目的语言,Resolution下拉列表选择项目的分辨率,这个可以根据屏的实际尺寸选择。然后点击Create新项目就建立完成。

2  通讯的连接

数据服务器在网络上提供了对设备的访问权限,从而可以从FactoryTalk View应用程序浏览、读取和写入值。FactoryTalk View ME支持以下类型的数据服务器:Rockwell Automation设备服务器,Rslink Enterprise,OPC数据服务器,OPC数据服务器是所有支持OPC-DataAccess v2.05a标准的数据服务器的统称。它通过所提供的标准和技术使不同的软件能够相互配合工作。FactoryTalk View ME支持在PanelView Plus系列终端上进行OPC通讯。

通信设置编辑器中,有两个选项卡。设计(本地)选项卡用于建立标签/地址的位置以进行编辑。标签/地址可以在线用于控制器或其他数据服务器,也可以离线用于控制器文件。这样,标签浏览器便可以找到标签/地址。运行时(目标)选项卡用于表示从运行时计算机或终端到控制器或其他数据服务器的连接。如果路径形同,则可以使用复制按钮讲“设计”配置复制到运行时选项卡。至此,FactoryTalk和PLC之间的网络通讯建立完成。

3  静态画面

项目建立好以后,我们便可以在工作区域中开始静态画面的绘制。在项目中,HMI的主要操作对象是电机。现场有四个工位可以进行电机测试,操作员通过不同工位的选择,根据所测电机功率选择相应的功率按钮,首先进行电机接地测试,电机接地测试成功后,再进行空载模式测试、堵转模式测试,根据测试电流值判断电机是否合格。本项目的画面不需要现场设备展示,只需要相应的测试按钮、选择按钮以及相应数值的显示、设定。

3.1 按钮

本项目中用到了保持按钮、瞬时按钮、画面切换按钮。保持按钮连接的是BOOL型变量,切换按钮时,与之相连的变量也在0和1之间切换,保持按钮就是单击按钮之后,tag值保持不变;瞬时按钮连接也是BOOL型变量,单击按钮时与之相连的变量也是在0和1之间切换,与保持型按钮不同的是当按下瞬时按钮时,与之相连的tag值改变,松开按钮时tag更改为另一个值。画面切换按钮,顾名思义就是切换画面的按钮。在本项目中,接地测试、空载测试、堵转测试都是模式选择,所以都是保持行按钮。正转、反转、停止按钮都是给PLC发一个控制信号,所以都为瞬时按钮。

3.2 数值

本项目中用到的数据主要是数据显示,主要用来显示空载测试模式、堵转测试模式下的电压电流。

3.3 可见性

在本项目中,客户要求一旦某一功率电机被选中后,其余功率均不可见,防止操作员误操作。为了实现此功能,我们采用可见性来做。

4  变量链接

静态画面绘制完成后,我们需要将所需要的监控对象和PLC进行变量的连接,这样当现场设备的监测点数值发生变化的时候,我们便可以在HMI上看到变化的数值。我们以项目中常规电压工位1操作画面来说明HMI中的变量时如何添加的。ME中的变量分为内存变量和I/O变量。一般情况下,我们都使用I/O变量,只有特殊需要时,才用内存变量,在这里只介绍I/O变量的使用。

FactoryTalk View Studio和其他组态软件不同,它的I/O变量不需要创建中间变量,只要Rslin Enterprise通讯配置完成后,只需要在不同元素的属性或者动画链接里直接连接相应的I/O。具体步骤如下:

①在静态画面中选中需要连接变量的设备或者元素。在这里我们选中接地测试按钮。

②双击接地测试按钮,打开按钮属性。配置按钮属性,包括按钮的常规设置、状态设置、通用设置等基本设置。

变量连接。单击connection,进入变量连接界面。单击Value后的…按钮,在之前创建的shortcuts名下,单击Offline或者Online。Offline表示离线模式下连接变量。Online表示在线模式下连接变量。模式选择好后,就可以根据变量在PLC中的存储模式选择相应的变量。

5  报警管理

将整个项目所需要的变量连接好后,虽然我们可以在HMI上看到所有设备的运行状况和实时数值,但是一旦其中某个变量处于非正常状态,一般我们需要一条报警提示,来显示处于非正常状态点的情况。本节我们将介绍HMI中报警的建立,以及报警窗口的建立。

FactoryTalk View ME中报警有实时报警和历史报警。在ME项目中,ALARM是系统自带的报警画面,此报警画面的功能是当系统报警时,ALARM画面就会跳出,并且显示报警信息。一旦报警消失,该画面也会自动关闭。历史报警画面是我们自己创建的画面,主要用来显示历史报警信息,一旦有报警发生,报警列表就会增加一行。此画面是为了方便客户以后查询报警信息。设置报警步骤如下:

①在浏览器列表选中Alarm,双击Alarm下的Alarm Setup进入报警设置画面。

②报警点添加完毕后,单击messages选项,进入报警设置画面,在Trigger添加报警点,Trigger Value里设置报警值,message添加报警信息。然后单击完成按钮,报警设置完成。报警点及报警信息设置完成后,项目运行时,一旦有报警发生,Alarm画面就会跳出,及时警告操作人员哪里出现问题,以便能及时解决问题,防止重大事故的发生。

6  语言设置

在大部分的项目实时过程中,很多情况下,客户需要不止一种语言,最常用的就是中文和英文。在ME中,一样可以很容易的就实现个语言之间的切换。以项目为例,我们需要中文和英文。步骤如下:

①是多语言的添加。在ME系统中默认编辑语言为中文,那么我们在菜单栏中选中Tools下的languages然后进入Language Configuration界面,单击Add按钮,添加语言,选中英语(英国),单击OK按钮,然后单击应用按钮。

②语言添加完成后,此时项目中还是只有一种语言可以显示,如果需要多语言显示,需要导出当前画面的所有描述,导出格式为.Csv,打开该文件,把相应的中文翻译成英文,保存文件后,再导入ME项目中。

③英文添加好后还需要添加一个转换按钮用来进行中英文的切换。在菜单栏中选中Objects下Advanced-Language Switch Button按钮,把按钮放在适当位置,调整好大小。系统运行后,就可以单击该按钮就可以进行语言切换。

7  用户设置

为了在实际的生产过程中防止意外的操作,一般我们会在HMI上设置等级权限,拥有不同权限的用户组在登录后能够进行的操作不一样。下面介绍一下用户和用户组的添加。用户组的添加,在项目视图中System下选中Users and Groups,然后右键User Groups根据实际需要添加组的名称,比如管理员、操作工、工程师等等。同时可以在组权限选项中为增加的组选择权限。

用户的添加,和添加组的方法一样,在项目视图中System下选中Users,然后右键User,单击FactoryTalk User进入用户添加界面,在界面中新建用户名称,添加用户的详细描述,设置密码以及可以设置用户密码的修改模式即下次登录后修改密码、用户不能修改密码、密码永远不过期、账户被禁用等。密码设置完成后,可以设置该用户所属用户组,用户组、用户及密码设置完成后,分配每个用户的权限,该权限在项目视图的控制器名称下的System-Runtime Security,双击Runtime Security,单击add按钮,添加用户,在Security Coders下选择每个用户的权限。根据用户拥有权限代码的不同,HMI编程时,可以给画面按钮分配不同的权限代码。操作员就可以根据自己的权限进行相应的操作。

8  总结

以上便是根据项目中实际用到的功能对FactoryTalk View Machine Edition(ME)软件的部分功能简单的介绍,包括项目的建立、使用变量、创建画面、报警设置、建立连接等内容。

参考文献:

[1]华镕.FactoryTalk服务平台的产品(四)[J].自动化博览,2010,

27(09):66-69.

[2]张琼琼,马跃,王志成.组态式人机界面编辑与仿真技术[J]. 计算机系统应用,2015(04).

[3]周浩,黃雄峰,李科,付子鑫.工业人机界面技术发展及其应用综述[J].可编程控制器与工厂自动化,2012(10).

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