摘 要：本文概要地介紹了組態(tài)軟件WinCC，并通過對中厚板軋機過程設(shè)定計算的描述詳細地介紹了Globe Script使用方法，展現(xiàn)了Global Script的強大后臺功能。 關(guān)鍵詞：組態(tài)軟件；WinCC；Global Script；過程機 1. WINCC監(jiān)控軟件 　　1.1 WinCC的外部結(jié)構(gòu) 　　WINCC4.02版本也是德國SIEMENS公司系列軟件之一，它不但具有較強大的組態(tài)監(jiān)控功能，而且具有靈活方便的后臺運算功能以及自成一體的數(shù)據(jù)庫管理功能，主要體現(xiàn)在以下兩個方面。 　　1） Tag Management 用于管理內(nèi)部標簽和外部標簽，內(nèi)部標簽作為工程的內(nèi)部變量，外部標簽是上位機和下位機PLC進行數(shù)據(jù)交換的過程變量; 　　2） 在Editor工具中主要有下面幾種開發(fā)環(huán)境： 　?。?） Graphics Designer用于設(shè)計監(jiān)控界面圖; 　　（2） Alarm Logging 用來實現(xiàn)報警信息的記錄; 　?。?） Tag Logging 用于實現(xiàn)標簽值的實時記錄與歸檔以及實時監(jiān)視的趨勢曲線; 　　（4） User Archive 用于用戶數(shù)據(jù)庫的管理工作; 　?。?） Global Script用于加入用戶程序，通過各種觸發(fā)方式來完成過程運算及控制。 　　1.2 Global Script功能與組成 　　由于組態(tài)軟件的圖形編輯、報警及趨勢等功能都是大同小異，本文不做詳細介紹，而后臺腳本卻有較大的差別。Global Script即全局腳本，擁有全局變量的特點，即為整個程序中隨時隨處可以調(diào)用的全局函數(shù)。Global Script基于類C語言，除了具備C語言的內(nèi)核外，Siemens還開發(fā)了針對WinCC的各種函數(shù)庫。由以下四部分組成。 　　1.Project Functions 　　稱為項目函數(shù)，由用戶根據(jù)需要創(chuàng)建，可以是主過程或主函數(shù)，也可以是子過程或子函數(shù)。創(chuàng)建函數(shù)或過程時，需要加頭文件“apdefap.h”。 　　2.Standard Functions 　　稱為標準函數(shù)，是Siemens公司自開發(fā)函數(shù)，提供了對報警、圖形、標簽記錄、WINCC、WINDOWS、用戶歸檔數(shù)據(jù)庫等操作的函數(shù)。供所有程序調(diào)用，用戶也可以在此處開發(fā)常用函數(shù)，也可改變現(xiàn)有的標準函數(shù)。 　　3.Internal Functions 　　稱為內(nèi)部函數(shù)，在c_bib函數(shù)庫中羅列了源于C語言標準庫的函數(shù)，同時給出了操作標簽的讀出和寫入、圖形對象屬性及視窗控制中心等函數(shù)。供所有程序調(diào)用，但不能創(chuàng)建和改變內(nèi)部函數(shù)。 　　4.Actions 　　稱為動作，是創(chuàng)建執(zhí)行程序的腳本，可以調(diào)用項目函數(shù)及標準函數(shù)中的任何函數(shù)。它有兩種觸發(fā)方式：一種是時間觸發(fā)，分為定時觸發(fā)和周期觸發(fā)。定時觸發(fā)是根據(jù)需要在某一特定的時刻觸發(fā)程序運行;周期觸發(fā)是在某一定長時間內(nèi)周期性地觸發(fā)程序運行。另一種是標簽觸發(fā)，當被設(shè)定為觸發(fā)標簽的標簽值有變化時觸發(fā)程序。一般情況下盡可能選擇標簽觸發(fā)，以減輕CPU的負擔。 2. 中厚板軋機過程機的任務(wù) 　　依據(jù)原料、產(chǎn)品的要求以及實際的軋制工藝、設(shè)備條件，制定合理的壓下規(guī)程，在軋制設(shè)備允許的條件下，實現(xiàn)制定的溫度制度和變形制度，保證軋制產(chǎn)品的外形尺寸和內(nèi)部的冶金質(zhì)量，這是軋制工藝規(guī)程計算的基本任務(wù)。所以軋制工藝規(guī)程計算是軋制過程得以順利進行的前提條件。 　　2.1軋制工藝規(guī)程計算的基本組成： 　　（1）預計算;（2）再計算;（3）后計算。 　?。?） 軋制規(guī)程預計算就是根據(jù)原始數(shù)據(jù)運用數(shù)學模型及經(jīng)驗數(shù)據(jù)進行計算，確定各道次的實際壓下量、空載輥縫、軋制力和溫度等參數(shù)，預計算的準確與否是實現(xiàn)精確的在線控制的關(guān)鍵。預計算是在軋鋼之前完成。 　?。?） 軋制工藝規(guī)程再計算是根據(jù)預計算的計算結(jié)果和粗軋的實際測量結(jié)果，考慮到預設(shè)定和實測的偏差，對隨后的各道次參數(shù)進行修正計算。其結(jié)果可進一步依據(jù)實測數(shù)據(jù)對軋制參數(shù)進行修正，提高設(shè)定計算的精度。再計算是在軋制過程中進行，所以也稱動態(tài)計算。 　　（3） 軋制工藝規(guī)程后計算也稱為軋制工藝參數(shù)的自適應計算，就是在一塊鋼軋制完以后，記錄其所有實測數(shù)據(jù)，利用相應的自適應算法來提高數(shù)學模型計算精度，提高下塊鋼輥縫值設(shè)定精度的過程。 3. 程序的嵌入與觸發(fā) 　　3.1程序的嵌入 　　在Project Functions中按程序自下而上的方式，先把每個獨立的最小輩份的子過程嵌入并通過編譯，接著是比它高一級的子過程或函數(shù)的嵌入及編譯，直到主過程的嵌入并進行全程編譯。如果在編譯過程中發(fā)現(xiàn)錯誤，在程序下方自動彈出編譯信息，提示程序員具體出錯位置及錯誤內(nèi)容。 　　3.2過程或函數(shù)之間數(shù)據(jù)的傳遞 　　在C語言的程序中，常以全局變量及參數(shù)的形式進行過程及函數(shù)之間的數(shù)據(jù)傳遞。在WinCC的Global Script中的全局變量就是標簽。其中間數(shù)據(jù)傳遞有兩種方式：（1）Tag方式;（2）結(jié)構(gòu)變量方式。 　　（1） Tag方式　是把中間變量通過內(nèi)部函數(shù)中的SetTag函數(shù)存儲在內(nèi)部標簽中，每次需要使用中間變量時，要通過GetTag函數(shù)把標簽中數(shù)據(jù)取出來進行計算。 　　（2） 結(jié)構(gòu)變量方式　是在頭文件（apdefap.h）中把中間變量全部定義成結(jié)構(gòu)變量，并以參數(shù)傳遞的方式傳遞中間數(shù)據(jù)。 　　3.3程序的觸發(fā) 　　3.3.1預計算的觸發(fā) 　　在原始數(shù)據(jù)輸入后并得到現(xiàn)場工人的確認時觸發(fā)預計算，可以通過確認按鈕直接觸發(fā)預計算，即在確認按鈕的Events中的Mouse Action事件中直接調(diào)用預計算的主程序;也可以設(shè)定一個特別的二進制外部觸發(fā)標簽，由PLC將標簽值置為1，而需要在Global Script中的Actions中添加調(diào)用程序，并將那個二進制標簽設(shè)為觸發(fā)標簽，在程序調(diào)用結(jié)束后，將觸發(fā)標簽值置為0。 　　3.3.2再計算的觸發(fā) 　　再計算發(fā)生在軋制過程中，所以要經(jīng)常觸發(fā)，而用時間觸發(fā)方式不能達到理想，一定要采用標簽觸發(fā)。軋制過程中道次變化最具代表性，所以采用道次標簽作為觸發(fā)標簽。標簽值的變化是每軋完一個道次加1，連同實測的道次溫度值、道次軋制力值一起由PLC送到WinCC的外部標簽中。被觸發(fā)的再計算程序，首先用GetTag函數(shù)取來當前道次溫度值及軋制力值，并根據(jù)預計算結(jié)果用SetTag修正下一道次的壓下量的標簽值。 　　3.3.3后計算的觸發(fā) 　　后計算發(fā)生在一塊鋼軋制完成之后，為了確切地得到這個消息，在操作臺上設(shè)了一個規(guī)程復位按鈕。在后計算的Actions程序中將規(guī)程復位標簽設(shè)為觸發(fā)標簽，當規(guī)程復位按鈕被按下，PLC將與之對應的標簽值置為1時觸發(fā)程序，程序運行結(jié)束后將標簽值置為0。 4. 程序調(diào)試 　　4.1離線調(diào)試方法 　　離線狀態(tài)下，即PLC與上位機沒有通訊關(guān)系情況下，外部標簽不能使用，所以在離線調(diào)試時不能使用外部標簽，可以先將其定義成內(nèi)部標簽。程序可以設(shè)置成周期觸發(fā)，也可由內(nèi)部標簽通過I/O控件修改標簽值觸發(fā)。預計算程序可以進行離線調(diào)試，再計算和后計算可先用內(nèi)部標簽進行離線模擬計算過程調(diào)試，再進行在線精確調(diào)試。 　　4.2程序運行過程監(jiān)視 　　即使程序全程編譯通過，也不能算大功告成，要使程序按計劃運行，還要進行仔細調(diào)試。WINCC提供了程序調(diào)試窗口。打開Graphics Designer，在右側(cè)的對象工具箱中點擊Application Window，在圖中拉出適當大小，系統(tǒng)自動彈出選擇對話框，選擇Global Script按ok，再選擇GSC Diagnostics按ok。運行過程如圖1所示，停止運行時還可對運行結(jié)果進行存儲和打印。 [align=center] 圖1 調(diào)試窗口[/align] 5.結(jié)束語 　　隨著工業(yè)控制及自動化的不斷發(fā)展，工業(yè)控制計算機已成為控制過程必不可少的成份，組態(tài)軟件的應用也越來越廣泛，WinCC不但具有強大的組態(tài)、報警、趨勢曲線等功能，還具有強大的全局腳本后臺功能。本文根據(jù)某中厚板過程機的實際應用闡明了WinCC的Global Script的具體使用方法及調(diào)試手段，突出了WinCC組態(tài)軟件的后臺開發(fā)能力及其在工業(yè)過程控制中的應用。 參考文獻： 　　1. WinCC4.0 Graphic Designer + Global Scripts Manual 　　2. WinCC4.0 Control Center