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玩转Wincc——西门子精简系列面板

1. 人机界面

    从广义上说，人机界面(Human Machine Interface，HMI)泛指计算机(包括PLC)与操作人员交换信息的设备。在控制领域，人机界面一般特指用于操作人员与控制系统之间进行对话和相互作用的专用设备。人机界面可以在恶劣的工业环境中长时间连续运行，是 PLC的zuijia搭档。

人机界面可以用字符、图形和动画动态的显示现场数据和状态，操作人员可以通过人机

界面来控制现场的被控对象。此外，人机界面还有报警、用户管理、数据记录、趋势图、配方管理、显示和打印报表、通信等功能。

随着技术的发展和应用的普及，近年来人机界面的价格已经大幅下降，一个大规模应用人机界面的时代正在到来，人机界面已经成为现代工业控制系统必不可少的设备之一。

2. 触摸屏

触摸屏是人机界面的发展方向，用户可以在触摸屏的屏幕上生成满足自己要求的触摸式按键。触摸屏使用直观方便，易于操作。画面上的按钮和指示灯可以取代相应的硬件元件，减少PLC需要的I/O点数，降低系统的成本，提高设备的性能和附加价值。

现在的触摸屏一般使用TFT液晶显示器，每一液晶像素点都用集成在其后的薄膜晶体管来驱动，其色彩通真、亮度高、对比度和层次感强、反应时间短、可视角度大。

3. 人机界面工作原理

首先需要用计算机上运行的组态软件对人机界面组态。使用组态软件可以很容易地生成满足用户要求的人机界面的画面，用文字或图形动态地显示PLC中位变量的状态和数字量的数值。用各种输入方式，将操作人员的位变量命令和数字设定值传送到PLC。画面的生成是可视化的，组态软件使用方便，简单易学。

组态结束后将画面和组态信息编译成人机界面可以执行的文件。编译成功后，将可执行文件下载到人机界面的存储器中。

在控制系统运行时，人机界面和PLC之间通过通信来交换信息，从而实现人机界面的各种功能。只需要对通信参数进行简单的组态，就可以实现人机界面与PLC的通信。将画面上的图形对象与PLC变量表中的地址联系起来，就可以实现控制系统运行时PLC与人机界面之间的自动数据交换。

人机界面使用的详细方法可以参阅编者主编的《西门子人机界面(触摸屏)组态与应用技术》一书。

4. 精简系列面板

精简系列面板是主要与S7-1200配套的触摸屏。它具有基本的功能，适用于简单的应用，有很高的性能价格比，有触摸屏和功能可以定义的按键。第二代代精简面板有4.3in、7in、9in 和12in的高分辨率64K色宽屏显示器，支持垂直安装，用TIA博途V13或更高版本组态。它有一个RS-422/RS-485接口或RJ45以太网接口，还有一个USB2.0接口。USB接口可连接键盘、鼠标或条形码扫描仪，可以用U盘实现数据归档。

精简系列面板可以使用几十种项目语言，运行时可以使用多达10种语言，并且能够实现在线切换语言。精简系列面板的触摸屏操作直观方便，具有报警、配方管理、趋势图、用户管理等功能。防护等级为IP65，可以在恶劣的工业环境中使用。

第二代精简系列面板采用TFT真彩液晶屏，64K色。RJ45以太网接口(PROFINET接口)的通信速率为10M/100M bit/s，用于与组态计算机或S7-1200通信。电源电压额定值为DC24V，有内部熔断器和内部时钟。背光平均无故障时间20000h，用户内存10MB，配方内存256KB。第二代精简面板的主要性能指标见下表。

 第二代精简系列面板的主要性能指标

5. 西门子的其他人机界面简介

高性能的精智系列面板有显示器对角线分别为4in、7in、9n、12in和15in的按键型和触摸型面板，还有22in的触摸型面板。精智系列面板支持多种通信协议，该面板有PROFINET接口和USB接口。

精彩系列面板Smart Line IE是与S7-200和S7-200 SMART配套的触摸屏，有7in和10in两种显示器，有以太网接口和RS422/485接口。Smart700IE具有很高的性价比。

移动面板可以在不同的地点灵活应用。Mobile Panel177的显示器为5.7in，Mobile Panel277的显示器有8in和10in两种规格，此外还有8in的无线移动面板。

6. 博途中的WinCC简介

编程软件STEP7 Professional内含的Wincc Basic可以用于精简系列面板的组态，Wincc Basic简单、高效，易于上手，功能强大。基于表格的编辑器简化了变量、文本和报警信息等的生成和编辑。通过图形化配置，简化了复杂的组态任务。

S7-1200与精简系列面板在TIA博途的同一个项目中组态和编程，它们都可以采用以太网接口进行通信，以上特点使精简系列面板成为S7-1200的zuijia搭档。

Wincc的运行系统可以对精简系列面板仿真，这种仿真功能对于学习精简系列面板的组态方法是非常有用的。TIA博途中的Wincc的精智版、gaoji版和专业版可以对精彩系列面板之外的西门子HMI组态，精彩系列面板需用Wincc flexible组态。