آموزش WinCC Flexible – بخش اول

نرم‌افزار WinCC Flexible مخصوص طراحی HMIهای شرکت زیمنس می‌باشد.ازآنجایی‌که تقریباً در کنار هر PLC زیمنس یک HMI این شرکت نیز وجود دارد، یادگیری و توانایی برنامه‌نویسی با این نرم‌افزار نیز برای فعالان اتوماسیون صنعتی بسیار حیاتی می‌باشد. لذا تصمیم گرفتیم که در ۲۲ فیلم به زبان فارسی وبه مدت حدود ۳٫۵ ساعت ( که تقریباً همه بخش‌های این نرم‌افزار را شامل می‌گردد) این نرم‌افزار را آموزش دهیم.

این مجموعه در دو بخش آماده‌شده است. مطالبی که در بخش اول آموزش WinCC با آن‌ها آشنا خواهید شد:

• آشنایی با محیط نرم افزار WinCC Flexible
• برقراری ارتباط با PLC
• ایجاد صفحه جدید
• تلفیق پروژه WinCC با Step7
• بررسی خواص المان‌ها در WinCC
• استفاده از سیمولاتور در WinCC
• تگ‌های داخلی
• ایجاد حرکت

پیشنهاد ما برای یادگیری آسان این نرم‌افزار:

1. ابتدا بخش “مقدمه” را مطالعه نمایید.
2. مطابق آنچه در جلسه اول توضیح داده‌شده است، نرم‌افزار را نصب کنید.
   • توجه: آخرین ورژن این نرم‌افزار در قسمت “بانک نرم‌افزار” موجود هست و می‌توانید رایگان دانلود کنید. همچنین نرم‌افزار به همراه آموزش آن در پکیج WinCC Flexible جمع‌آوری کرده‌ایم که می‌توانید آن را با نازل‌ترین قیمت از انتهای این صفحه سفارش دهید و درب منزل تحویل بگیرید.
3. جلسه به جلسه آموزش‌ها را مشاهده و حتماً تمرین کنید.
4. تنها شرط یادگیری این نرم‌افزار تکرار، تمرین و تکرار است.
5. در صورت وجود ابهام می‌توانید سؤالات خود را در بخش ” نظرات” یا از طریق تلگرام برای ما ارسال نمایید.

مقدمه:

شرکت زیمنس در ابتدا نرم‌افزار SIMATIC Protool را جهت برنامه‌نویسی و طراحیHMI های خود معرفی نمود. محیط نرم‌افزار شبیه به Paint در ویندوز بود و کار کردن با آن بسیار آسان، بالطبع امکانات بسیار کمی نیز در اختیار کاربر قرار می‌داد. با پیشرفتHMI های این شرکت، نیاز به نرم‌افزاری با امکانات بیشتر احساس می‌شد. در سال ۲۰۰۵ شرکت زیمنس از اولین نسخه نرم‌افزار WinCC Flexible رونمایی کرد که در مقایسه با Protool ظاهر گرافیکی بسیار زیباتر، پیچیده‌تر و امکانات بسیار بیشتری داشت. با توجه به این ویژگی‌ها نرم‌افزار WinCC Flexible در مدت‌زمان بسیار کمی جایگزین Protool گردید.

در سال ۲۰۱۱ این نرم‌افزار نیز به سرنوشت دیگر برنامه‌های زیمنس دچار گردید و در قالب مجموعه TIA Portal عرضه شد.

با توجه به امکانات بسیار خوب این نرم‌افزار و عدم نیاز به سخت‌افزار کامپیوتری خاص ( برخلاف مجموعه TIA Portal) و همچنین امکان نصب آن تا ویندوز ۱۰، تصمیم گرفتیم که این نرم افزار مفید را طی ۲۳ جلسه آموزش دهیم، منتها در ابتدا ببینیم که HMI چیست.

HMI چیست و چه کاربردی دارد؟

HMI  مخفف عبارت Human Machine Interface و به معنای واسط میان انسان و ماشین می‌باشد. از HMI برای مانیتورینگ (مانیتور کردن) و نمایش یا کنترل و تغییر پارامترهای دیگر تجهیزات همانندPLC ها، اینورترها و دیگر تجهیزات اتوماسیون صنعتی استفاده می‌شود. HMIدرواقع یک مانیتور LCD قابل‌برنامه‌ریزی است که می‌تواند به‌صورت لمسی یا غیر لمسی باشد.
در  HMI می‌توان کلیه المان‌های موجود در برق صنعتی نظیر کلیدها ، نمایشگرها ، عقربه‌ها، کانوایرها و نوارهای نقاله و … را توسط  اشکال گرافیکی  ایجاد نمود. پس از برنامه‌نویسی پانل‌ها توسط نرم‌افزارهای مربوطه، با انتخاب هر المان گرافیکی( مثلاً کلید ) کد متناظر با آن از طریق  پورت، به دستگاه موردنظر( مثلاً PLC)  ارسال می‌گردد . پیش از تولید HMIها، برای امور فوق از کامپیوتر استفاده می‌شد، ولی نرم‌افزارهای کامپیوتری آسیب‌پذیر هستند و احتمال ویروسی شدن آن‌ها وجود دارد، که این امر باعث صدور فرمان‌های اشتباه می‌گردید. لذا برای کنترل و مانیتورینگ دستگاه ویژه‌ای به نام HMI طراحی شد.

هم اکنون تقریبا همه شرکت های تولید کننده PLC ، تولید HMI را نیز در دستور کار خود دارند.

نصب نرم افزار WinCC Flexible

یادگیری این نرم افزار بسیار آسان بوده و بواسطه گرافیکی بودن محیط، کارکردن با آن لذت بخش می باشد. همچنین طراحی صفحات HMI ( به جز انجام تنظیمات برای اتصال به PLC یا دیگر تجهیزات) هیچ پیش نیاز فنی و تخصصی نیاز ندارد. منتها یک عامل بسیار مهم برای آن وجود دارد: << این نرم افزار نیاز به تمرین بسیار زیاد دارد >>

جلسه اول: آشنایی با محیط نرم افزار WinCC Flexible

در ویدیوی زیر با محیط نرم افزار و امکانات آن آشنا می شوید:

دانلود – آشنایی با محیط نرم‌افزار

جلسه ۲:برقراری ارتباط با PLC

HMI همانند هر تجهیزی دیگر در اتوماسیون صنعتی نیاز دارد تا به شبکه‌ای که در آن قرار دارد معرفی گردد تا بتواند اطلاعات موردنیاز خود را از آن تجهیز دریافت کند. همچنین زمانی که HMI به یک PLC متصل می‌گردد، می‌تواند از اطلاعات Symbol Table استفاده نماید.

این برقراری ارتباط سبب افزایش سرعت و دقت در انجام پروژه شده و از بروز اشتباهات جلوگیری می‌کند. همچنین باعث یکپارچه شدن پروژه می‌گردد.

یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های نرم‌افزار WinCC Flexible امکان ارتباط به PLC از برندهای دیگر نظیر Allen Bradly , Mitsubishi , OMRON و …. می‌باشد. در تصویر زیر لیست این تجهیزات را مشاهده می‌نمایید:

بسته به مدل HMI و PLC دو ارتباط MPI/DP و اترنت می‌توانیم ایجاد نماییم. همچنین نرخ انتقال داده (Baud Rate) و آدرس را می‌توان در پنجره Parameters تنظیم نمود.

جزییات و تنظیمات موردنیاز جهت برقراری ارتباط بین PLC و HMI را می‌توانید در فیلم زیر مشاهده نمایید:

دانلود-برقراری ارتباط با WinCC

جلسه ۳:ایجاد صفحه جدید

Screen، میز کار یا صفحه کار ما در نرم‌افزار می‌باشد و به‌طورکلی فضایی است که می‌توانیم المان‌ها و Objectها روی آن قرار داده و فرآیند خود را شبیه‌سازی نماییم.

در نرم افزار WinCC Flexible، دو نوع Screen می توان ایجاد نمود:

1. Template: این نوع صفحه را تنها به تعداد یک عدد در پروژه وجود دارد. چنانچه شرایط پروژه به گونه ای باشد که المانی نیاز به تکرار در همه صفحات و Screen ها داشته باشد، آن المان را در صفحه Template قرار می دهیم. این صفحه به طور پیش فرض در منوی Screens از نوار ابزار سمت چپ وجود دارد.
2. Screen: این صفحات، محیط اصلی طراحی ما بوده و می توان آن ها را به تعداد مورد نیاز ایجاد نمود و نام آن را تغییر داد( مانند Home , Alarms , …) این صفحات را می توان از طریق گزینه Add Screen در زیر مجموعه Screens از نوار ابزار سمت چپ نرم افزار ایجاد نمود.

چگونگی ایجاد Screen را در کلیپ زیر مشاهده می‌کنید:

دانلود-ایجاد صفحه جدید

جلسه۴: تلفیق پروژه WinCC با Step7

یکی از مهیج‌ترین قابلیت‌های نرم‌افزار WinCC امکان اتصال آن به پروژه‌های Step7 است.

جدول Symbol Table یا جدول تگ‌ها، محیطی است در نرم‌افزار S7 که در آن تمامی تگ‌های مورداستفاده در پروژه S7 تعریف می‌شود. در پروژه اتوماسیون هدف، اتصال HMI به PLC و نمایش و کنترل قسمت‌هایی از فرآیند توسط HMI می‌باشد، بنابراین لازم است تا مقادیر تعدادی از تگ‌ها توسط HMI کنترل شود و تغییر یابد.

بااتصال پروژه WinCC Flexible به پروژه SIMATIC Manager دسترسی به تگ‌ها مهیا گشته و به‌راحتی می‌توان از آن‌ها در پروژه استفاده کرد و حتی در صورت تغییر آدرس تگی در S7 نیاز به ویرایش آن آدرس در پروژه Wincc نبوده و خود به‌صورت خودکار تغییر می‌یابد. این ویژگی باعث می‌شود تا علاوه بر کاهش زمان به‌روزرسانی پروژه‌ها، از اشتباهات ناخواسته نیز جلوگیری گردد.

این جلسه در قالب دو کلیپ آماده شده است.

دانلود-تلفیق پروژه WinCC با Step7 – بخش اول

دانلود- تلفیق پروژه WinCC با Step7 – بخش دوم

جلسه۵: بررسی خواص المان‌ها در WinCC

نرم‌افزار WinCC Flexible دارای المان‌ها و ابزار گوناگونی است که برای هرکدام از آن‌ها، می‌توان پارامترهای گوناگونی را تنظیم نمود. در این جلسه قصد داریم تا خواص اشیا  (Object Properties) را بررسی نماییم.

به جهت کاهش حجم ویدیوها، این جلسه در دو بخش آماده گردید که می‌توانید از طریق  لینک‌های زیر مشاهده فرمایید:

دانلود – خواص اشیا – بخش اول

دانلود – خواص اشیا – بخش دوم

 جلسه۶: استفاده از سیمولاتور در WinCC

یکی از مهم‌ترین و بهترین ویژگی‌های نرم‌افزارهای شرکت زیمنس، دارا بودن محیطی جهت شبیه‌سازی (Simulation) پروژه‌هاست. در این محیط بدون داشتن HMI به‌راحتی و کامل می‌توان برنامه نوشته را تست کرد و ایرادهای احتمالی آن را رفع نمود. در این جلسه قصد داریم برنامه‌ای بنویسیم که توسط یک تگ داخلی، یک لامپ را خاموش و روشن کرده و سپس آن‌ها در محیط سیمولیشن تست می‌کنیم.

استفاده از سیمولاتور WinCC

جلسه۷: تگ‌های داخلی

همان‌طور که تاکنون متوجه شده‌اید، تگ‌ها مهم‌ترین ابزار در برنامه‌نویسی و طراحی صفحات HMI می‌باشند. تا این جلسه با استفاده از Symbol Table تگ‌هایی که در برنامه Step7 ایجاد کرده بودیم، به محیط نرم‌افزار WinCC Flexible  وارد می‌کردیم و از این طریق اتصال HMI به PLC برقرار می‌شد. نکته‌ای که وجود دارد ایسنت که الزاماً همیشه به تگ‌های داخل PLC نیاز نداریم.تگ داخلی یکی از ابزارهای پراستفاده در نرم‌افزار WinCC می‌باشد، که در جلسات آینده با کاربرد آن بیشتر آشنا خواهید شد.

دانلود – تگ داخلی در WinCC

جلسه۸: ایجاد حرکت

با توجه به اینکه HMI رابط انسان و ماشین است و جهت ساده‌سازی فرآیندها از آن‌ها استفاده می‌کنیم، لذا انتظار داریم که بتوانیم بخشی از روند فرآیند را در آن شبیه‌سازی کنیم و مهم‌ترین مشخصه هر فرآیندی، حرکت آن است. لذا باید بتوانیم حرکت فرآیندها را در HMI به تصویر بکشیم.در این جلسه از آموزش WinCC با استفاده از یک کلید تابلویی گردان (Rotary Switch) نحوه اعمال تنظیمات لازم جهت نمایش حرکت اجسام در صفحه HMI را آموزش خواهیم داد.

دانلود – ایجاد حرکت در HMI