SIMATIC是西门子自动化系列新产品品牌统称，来源于SIEMENS + Automatic(西门子+自动化) 它诞生于1958年，至今已有50年历史，涵盖了从PLC、工业软件到HMI，是全球自动化领导品牌。

  HMI是Human Machine Interface的缩写，“人机接口”，也叫人机界面。人机界面(又称用户界面或使用者界面)是系统和用户之间进行交互和信息交换的媒介，它实现信息的内部形式与人类可接受形式之间的转换，凡参与人机信息交流的领域都存在着人机界面。

  WinCC flexible，德国西门子(SIEMENS)公司工业全集成自动化(TIA)的子产品，是一款面向机器的自动化概念的HMI 软件。WinCC flexible 用于组态用户界面以操作和监视机器与设备，提供了对面向解决方案概念的组态任务的支持。WinCC flexible与WinCC十分类似，都是组态软件，而前者基于触摸屏，后者基于工控机。

  在工艺过程日趋复杂、对机器和设备功能的要求持续不断的增加的环境中，获得最大的透明性对操作员来说至关重要。西门子公司将人机界面装置总称为HMI设备。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WinCC flexible(位于 HMI 设备端)之间以及 WinCC flexible 和PLC之间均存在一个接口。西门子人机界面有以下特点：

   是全集成自动化(TIA)的一个主要组成部分，对不同的自动化系统具有开放性。

   使用统一的组态软件 WinCC flexible对所有的操作屏设备组态，支持多种语言，全球通用。

   过程可视化：在人机界面上动态显示过程数据(即PLC采集的现场数据)。

   记录(归档)功能：顺序记录过程值和报警信息，以便于用户检索以前的生产数据。

   过程和设备的参数管理：将过程和设备的参数存储在配方中，可以一次性将这些参数从人机界面下载到PLC中，以便改变产品的品种。

   按钮面板：可更换总线，结构相对比较简单，使用起来更便捷，可靠性高，适用于恶劣的工作环境。代表产品为PP7、PP17。

   微型面板：控制和监视基于S7-200PLC的小型设备，简单易操作，品种丰富。包括文本显示器和微型的触摸屏、操作员面板，其代表性产品为TD400C、K-TP178micro、OP73micro。

   触摸屏和操作员面板：人机界面的主流产品，坚固可靠、结构紧密相连、品种丰富。代表产品为TP177B、OP177B。

   多功能面板：高端产品，开放性和可扩展性最高。代表产品为MP270B。

   移动面板：可以在不同地点灵活使用。代表产品为Mobile Panel 170。

  SIMATIC HMI设备操作系统组态现场应用中可大致分为控制面板组态和操作系统更新两个步骤。

  操作系统更新又名OS更新。当Wincc flexible项目中的“设备版本”与实际设备操作系统的版本不兼容时。需要执行OS更新，否则程序不能下装，执行步骤：

  根据我们的经验，在OS更新过程中必须要格外注意的是：请不要中途断开连接，否则系统更新失败后，该操作系统将不能再在HMI设备上使用，此时，“自引导”操作将是唯一可用于装载操作系统的选择;另外，更新操作系统时，目标设备上的所有数据，包括授权，都将被删除，需谨慎操作;带有以太网接口的HMI设备请尽量使用以太网通讯，因为OS更新耗时较长，会增加执行过程中的风险。

  全自动化解决方案不仅涉及 HMI 系统，还涉及附加的组件，例如PLC、过程总线和外围设备。WinCC flexible 提供了与SIMATIC 产品系列和SIMOTION 产品系列非常成熟的集成功能，能确保组态和编程的一致性、数据保持的一致性和通讯的一致性。WinCC flexible的组件由工程系统、运行系统和其相关选件组成。

   优良的开放性和扩展性，支持 Visual Basic 脚本功能，集成ActiveX 控件，从而将人机界面集成到 TCP/IP 网络。

  可以通过WinCC flexible 的菜单和工具栏访问它所提供的全部功能。当鼠标指针移动到一个功能上时，将出现工具提示。菜单中浅灰色的命令和按钮在当前条件下不可以使用。例如只有在执行了“编辑”菜单中的“复制”命令后，“粘贴”命令才会由浅灰色变为黑色，表示可以执行该命令。用鼠标右键点击工具栏可打开“自定义工具栏菜单”。在该菜单中，可以开启或关闭选择的工具栏。

  在工作区域中编辑项目对象。所有WinCC flexible 元素都排列在工作区域的边框上。除了工作区域之外，可以组织、组态(例如，移动或隐藏)任一元素来满足个人需要。

  项目中所有可用的组成部分和编辑器在项目视图中以树型结构显示。作为每个编辑器的子元素，能够正常的使用文件夹以结构化的方式保存对象。此外，屏幕、配方、脚本、协议和用户词典都可直接访问组态目标。在项目窗口中，您可以访问 HMI 设备的设置、语言设置和版本管理。

  属性视图用于设置在工作区中选取的对象的属性，输入参数后按回车键生效。属性视图的内容基于所选择的对象，属性视图一般在工作区的下面。一般来说，右击所选择的对象即可打开其属性视图。在编辑画面时，如果未激活画面中的对象，在属性对话框中将显示该画面的属性，可以对画面的属性进行编辑。出现输入错误时，将出现彩色高亮背景，并给出提示信息。例如允许输入的最大画面编号为32767，若超出32767，将会显示“只允许介于1~32767之间的数值!”。如果按回车键或点击其他视图，输入的数字将自动变为32767。

  工具箱包含有选择对象的选项，可将这些对象添加给画面，例如图形对象或操作员控制元素。此外，工具箱也提供了许多库，这些库包含有许多对象模板和各种不同的面板。

  “库”位于工具箱视图中，是用于存储诸如画面对象和变量等常用对象的中央数据库。只需对库中存储的对象组态一次，然后便能随意多次进行重复使用。因此，可通过多次使用或重复使用对象模板来添加画面对象，来提升编程效率。

  WinCC flexible有两种库：全局库和项目库。全局库并不存放在项目数据库中。它在系统中以文件形式保存，该文件默认存放于WinCC flexible的安装目录下。全局库可用于所有项目。项目库随项目数据存储在数据库中，它仅可用于创建该项目库的项目。项目库中的元素可复制到全局库中。这两种库中都可以创建文件夹，以便进行结构化管理。

  输出窗口显示例如在项目测试运行中所生成的系统报警。输出视图通常按其出现的顺序显示系统报警。“分类”指出了生成系统报警的相应WinCCflexible模块。例如，将在一致性检查期间生成“发生器”类别的系统报警。要对系统报警排序，可单击对应列的标题。弹出式菜单可用于跳转到某个出错位置或某个变量，并复制或删除系统报警。输出视图显示上次操作的所有系统报警。新操作将重写所有先前的系统报警。然而，从单独的记录文件中依然可以检索系统报警的历史信息。

  如果在项目视图中选择了文件夹或编辑器，执行菜单命令“视图”“对象”，则其所包含的对象内容将被显示在对象视图中。在“对象”视图中双击一个对象以打开对应的编辑器。对象窗口中显示的所有对象都可用拖放功能。

  例如：将变量移动到工作区域中的过程画面：创建与变量链接的I/O 域;将变量移动到现有的I/O 域：创建变量与I/O 域之间的逻辑链接;将一个过程画面移动到工作区中的另一个过程画面，从而生成一个带有画面切换功能的按钮，该按钮与过程画面链接。在“对象视图”中，长对象名以缩写形式显示。如果将鼠标指针移动到对象上，将以提示方式显示其完整的名称。当视图中对象数目较多时，键入项目首字母可快速定位。

  两个通讯伙伴之间的数据交换被称之为通讯，SIMATIC HMI和Wincc flexible之间能够最终靠直连电缆连接，也可利用互联网互连。

  在WinCC flexible 中，变量在“变量”编辑器中集中管理。变量包括外部变量和内部变量。外部变量用于通讯，并代表PLC 上已定义内存位置的映像。HMI 和PLC都可以对此存储位置做读写访问。这些读写操作可以是周期性的，也可以是事件触发的。在组态中，创建指向特定PLC 地址的变量。HMI从已定义地址读取该值，然后将其显示出来。操作员还可以在HMI 设备中输入要写入相关PLC地址的值。

  在“连接”(Connections) 编辑器中创建和组态连接。并能在“连接”编辑器的“参数”标签里组态HMI 和通讯伙伴间的连接属性。通讯伙伴在“参数”标签中以图6形式显示。此标签提供“HMI 设备”(HMI device)、“网络”(Network) 和“PLC”区域;在这些区域中，可以声明所用的相关接口的参数。有必要注意一下的是：系统设置默认参数， 每当编辑参数时，都务必要确保网络的一致性。

  项目传送是将完整的Wincc flexible项目文件传送到要运该项目的HMI设备上。

  完成组态过程后，检查项目的一致性，系统将生成编译好的项目文件，该项目文件分配有与项目相同的文件名，但是扩展名为“.fwx”，将编译好的项目文件传送到组态的HMI设备。HMI设备必须处于“传送模式”才能进行传送操作。根据HMI设备类型的不同，传送模式的启用方式也有所不同。

  在具有外部存储介质的HMI设备上，能支持反向传送。以便于恢复HMI设备或其它设备上的项目，方便以后对现有项目做多元化的分析和更改。

  至此，HMI设备和Wincc flexible软件在自动控制领域的应用便结合在一起，配合控制管理系统，共同完成生产上的各项控制任务。

  本文结合SIMATIC HMI和Wincc flexible在重庆分公司的使用经验，系统介绍了二者在自动控制领域中的一般应用和需要注意的几点，对于初涉初学者有很好的指导意义。

   西门子SIMATICIT在青岛卷烟厂MES系统中的应用

   西门子SIMATIC高防护等级分布式I/O系统在高炉辅控系统中的

   SIMATICPCS7及Cemat在中国最先进的水泥厂的应用

   西门子SIMATICPCS7为Salzburg的Stiegl酿酒厂量身定制的自动

   SIMATICS7过程控制管理系统在巴基斯坦LUCKY水泥厂的应用

   西门子MES解决方案SIMATICIT在乳制品行业小试牛刀

   西门子SIMATIC VS 710视觉传感器在汽车工业中的应用

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