摘 要：本文概要地介紹了組態軟件WinCC，并通過對中厚板軋機過程設定計算的描述詳細地介紹了Globe Script使用方法，展現了Global Script的強大后臺功能。 關鍵詞：組態軟件；WinCC；Global Script；過程機 1. WINCC監控軟件 　　1.1 WinCC的外部結構 　　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監控功能，而且具有靈活方便的后臺運算功能以及自成一體的數據庫管理功能，主要體現在以下兩個方面。 　　1） Tag Management 用于管理內部標簽和外部標簽，內部標簽作為工程的內部變量，外部標簽是上位機和下位機PLC進行數據交換的過程變量; 　　2） 在Editor工具中主要有下面幾種開發環境： 　　（1） Graphics Designer用于設計監控界面圖; 　　（2） Alarm Logging 用來實現報警信息的記錄; 　　（3） Tag Logging 用于實現標簽值的實時記錄與歸檔以及實時監視的趨勢曲線; 　　（4） User Archive 用于用戶數據庫的管理工作; 　　（5） Global Script用于加入用戶程序，通過各種觸發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用的全局函數。Global Script基于類C語言，除了具備C語言的內核外，Siemens還開發了針對WinCC的各種函數庫。由以下四部分組成。 　　1.Project Functions 　　稱為項目函數，由用戶根據需要創建，可以是主過程或主函數，也可以是子過程或子函數。創建函數或過程時，需要加頭文件“apdefap.h”。 　　2.Standard Functions 　　稱為標準函數，是Siemens公司自開發函數，提供了對報警、圖形、標簽記錄、WINCC、WINDOWS、用戶歸檔數據庫等操作的函數。供所有程序調用，用戶也可以在此處開發常用函數，也可改變現有的標準函數。 　　3.Internal Functions 　　稱為內部函數，在c_bib函數庫中羅列了源于C語言標準庫的函數，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。供所有程序調用，但不能創建和改變內部函數。 　　4.Actions 　　稱為動作，是創建執行程序的腳本，可以調用項目函數及標準函數中的任何函數。它有兩種觸發方式：一種是時間觸發，分為定時觸發和周期觸發。定時觸發是根據需要在某一特定的時刻觸發程序運行;周期觸發是在某一定長時間內周期性地觸發程序運行。另一種是標簽觸發，當被設定為觸發標簽的標簽值有變化時觸發程序。一般情況下盡可能選擇標簽觸發，以減輕CPU的負擔。 2. 中厚板軋機過程機的任務 　　依據原料、產品的要求以及實際的軋制工藝、設備條件，制定合理的壓下規程，在軋制設備允許的條件下，實現制定的溫度制度和變形制度，保證軋制產品的外形尺寸和內部的冶金質量，這是軋制工藝規程計算的基本任務。所以軋制工藝規程計算是軋制過程得以順利進行的前提條件。 　　2.1軋制工藝規程計算的基本組成： 　　（1）預計算;（2）再計算;（3）后計算。 　　（1） 軋制規程預計算就是根據原始數據運用數學模型及經驗數據進行計算，確定各道次的實際壓下量、空載輥縫、軋制力和溫度等參數，預計算的準確與否是實現精確的在線控制的關鍵。預計算是在軋鋼之前完成。 　　（2） 軋制工藝規程再計算是根據預計算的計算結果和粗軋的實際測量結果，考慮到預設定和實測的偏差，對隨后的各道次參數進行修正計算。其結果可進一步依據實測數據對軋制參數進行修正，提高設定計算的精度。再計算是在軋制過程中進行，所以也稱動態計算。 　　（3） 軋制工藝規程后計算也稱為軋制工藝參數的自適應計算，就是在一塊鋼軋制完以后，記錄其所有實測數據，利用相應的自適應算法來提高數學模型計算精度，提高下塊鋼輥縫值設定精度的過程。 3. 程序的嵌入與觸發 　　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現錯誤，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容。 　　3.2過程或函數之間數據的傳遞 　　在C語言的程序中，常以全局變量及參數的形式進行過程及函數之間的數據傳遞。在WinCC的Global Script中的全局變量就是標簽。其中間數據傳遞有兩種方式：（1）Tag方式;（2）結構變量方式。 　　（1） Tag方式　是把中間變量通過內部函數中的SetTag函數存儲在內部標簽中，每次需要使用中間變量時，要通過GetTag函數把標簽中數據取出來進行計算。 　　（2） 結構變量方式　是在頭文件（apdefap.h）中把中間變量全部定義成結構變量，并以參數傳遞的方式傳遞中間數據。 　　3.3程序的觸發 　　3.3.1預計算的觸發 　　在原始數據輸入后并得到現場工人的確認時觸發預計算，可以通過確認按鈕直接觸發預計算，即在確認按鈕的Events中的Mouse Action事件中直接調用預計算的主程序;也可以設定一個特別的二進制外部觸發標簽，由PLC將標簽值置為1，而需要在Global Script中的Actions中添加調用程序，并將那個二進制標簽設為觸發標簽，在程序調用結束后，將觸發標簽值置為0。 　　3.3.2再計算的觸發 　　再計算發生在軋制過程中，所以要經常觸發，而用時間觸發方式不能達到理想，一定要采用標簽觸發。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。被觸發的再計算程序，首先用GetTag函數取來當前道次溫度值及軋制力值，并根據預計算結果用SetTag修正下一道次的壓下量的標簽值。 　　3.3.3后計算的觸發 　　后計算發生在一塊鋼軋制完成之后，為了確切地得到這個消息，在操作臺上設了一個規程復位按鈕。在后計算的Actions程序中將規程復位標簽設為觸發標簽，當規程復位按鈕被按下，PLC將與之對應的標簽值置為1時觸發程序，程序運行結束后將標簽值置為0。 4. 程序調試 　　4.1離線調試方法 　　離線狀態下，即PLC與上位機沒有通訊關系情況下，外部標簽不能使用，所以在離線調試時不能使用外部標簽，可以先將其定義成內部標簽。程序可以設置成周期觸發，也可由內部標簽通過I/O控件修改標簽值觸發。預計算程序可以進行離線調試，再計算和后計算可先用內部標簽進行離線模擬計算過程調試，再進行在線精確調試。 　　4.2程序運行過程監視 　　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，還要進行仔細調試。WINCC提供了程序調試窗口。打開Graphics Designer，在右側的對象工具箱中點擊Application Window，在圖中拉出適當大小，系統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果進行存儲和打印。 [align=center] 圖1 調試窗口[/align] 5.結束語 　　隨著工業控制及自動化的不斷發展，工業控制計算機已成為控制過程必不可少的成份，組態軟件的應用也越來越廣泛，WinCC不但具有強大的組態、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試手段，突出了WinCC組態軟件的后臺開發能力及其在工業過程控制中的應用。 參考文獻： 　　1. WinCC4.0 Graphic Designer + Global Scripts Manual 　　2. WinCC4.0 Control Center