西门子基于WinCC的港口移动机械监控系统的设计与应用gxmg.docx

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1、西门子 基于WWinCCC的港港口移动动机械监监控系统统的设计计与应用用一、项目目简介 项项目所在在地位于于某国际际集装箱箱码头有有限公司司。其港港口大型型机械主主要包括括岸桥（岸岸边桥式式集装箱箱起重机机）和场场桥（堆堆场桥式式集装箱箱起重机机），两两种大型型机械的的控制系系统主要要由GEE90330/990700、YAASKAAWA CP3317/CP3316、FFUJII70/1200和ABBB AAC8000M等等四个系系列的PPLC组组成，总总计1992台。由由于现场场监控设设备的类类型和数数量很多多，因此此为了统统一数据据采集的的接口，港港口大型型移动机机械监控控系统以以工业实实时

2、以太太网为基基础，通通过OPPC的通通讯方式式采集各各个类型型PLCC的数据据。然后后WinnCC以以OPCC客户端端的方式式读取OOPC服服务器中中的数据据，并通通过无线线模式将将数据发发送到移移动手持持终端上上，从而而实现堆堆港口大大型移动动机械设设备的实实时数据据采集和和状态监监控。 二二、系统统介绍 22.1 系统需需求 基于于国际集集装箱码码头现有有的无线线局域网网络所覆覆盖的有有效工作作范围内内，本系系统需要要满足和和实现如如下功能能： （11）系统统中所有有的岸桥桥和场桥桥必须组组网进入入港口大大型移动动机械监监控系统统（以下下简 称MMCMSS（Moobille CCranne

3、 MMoniitorringg Syysteem）； （2）所所有岸桥桥和场桥桥的数据据必须通通过统一一的通讯讯协议采采集到同同一监控控平台上上。 （33）服务务器通过过WinnCC的的B/SS模式，利利用无线线以太网网络将项项目发布布到现场场的移 动动手持终终端（MMPC）上上。 （44）工程程人员能能通过手手持MPPC（MMobiile Perrsonnal Commputter）利利用YIICT的的无线局局 域络，从从服务器器上读取取各岸桥桥和场桥桥的监控控数据并并进行必必要的控控制； 22.2 控制系系统构成成 除以上上所描述述的系统统需求外外，现场场逻辑控控制和采采集系统统的硬件件组

4、成由由下图加加以说明明： 图 1 控控制系统统构成（11）系统统中所有有PLCC均通过过有线或或无线的的方式接接入到现现有的以以太网络络中； （22）1#、2#和3# 为OOPC服服务器，在在采集PPLC数数据的同同时提供供OPCC服务； （3）44# 、55# 分分别为WWinCCC报警警和实时时数据采采集服务务器从OOPC服服务器获获取数据据，同时时还作为为WinnCC Serrverr发送数数据； （44）6# 为WWinCCC CClieent & WWEB Serrverr服务器器，负责责将采集集到的数数据以WWEB的的方式发发送出去去； （55）最后后，现场场的手持持移动终终端作为

5、为WEBB Clliennt接收收并显示示来自WWEB服服务器上上的数据据； 三、系系统功能能实现 MMCMSS系统功功能的实实现主要要由以下下步骤组组成：即即首先现现场不同同型号的的PLCC数据会会被采集集到指定定的OPPC服务务器中，其其次WiinCCC 报警警采集服服务器和和WinnCC实实时数据据采集服服务器作作为OPPC客户户端读取取OPCC服务器器中的数数据，再再次WiinCCC C/S客户户端在读读取WiinCCC OPPC客户户端数据据的同时时将其以以WEBB的形式式发送出出去，最最后手持持移动终终端作为为WEBB客户端端读取并并显示从从WEBB服务器器发送过过来的数数据。 3

6、3.1 数据采采集功能能的实现现 3.11.1 OPCC方式采采集现场场PLCC数据 由由于本系系统涉及及的PLLC型号号众多，因因此采用用目前比比较成熟熟的OPPC通讯讯技术实实现对数数据的采采集。在在OPCC服务器器中安装装Cittectt、KEEP SServver和和ABBB OPPC SServver三三种软件件分别采采集GEE90330、YYASKKAWAA、FUUJI和和ABBB四种型型号PLLC中的的数据。同同时，WWinCCC作为为OPCC Clliennt从OOPC服服务器中中统一读读取实时时数据。 33.1.2 WWinCCC结构构变量和和画中画画的方式式处理数数据 本系

7、系统监控控的港口口机械主主要由岸岸桥和场场桥两种种组成。同同类机械械的监控控信息和和画面布布局基本本一致，因因此在组组态时可可以运用用画面模模版和结结构变量量的设计计方法实实现对同同类机械械的数据据采集和和监控。即即在显示示同类机机械中不不同编号号的港口口设备时时，只需需编辑一一套画面面和一段段脚本程程序，通通过更改改结构变变量的前前缀来完完成对变变量的采采集和监监控。以以下是以以17号号岸桥为为例按钮钮脚本程程序： 3.2 WWinCCC CC/S模模式实现现 由于系系统涉及及的设备备众多，监监控数据据十分庞庞大，因因此为了了保证系系统的稳稳定运行行，我们们采用将将WinnCC的的画面组组态

8、与数数据采集集相分离离，且在在数据采采集中将将报警数数据与生生产数据据信息相相分离，从从而保证证系统的的稳定性性和可靠靠性。 33.2.1 服服务器端端的设置置 首先服服务器端端需安装装WinnCC Serrverr的授权权，同时时在项目目中注册册访问服服务器的的客户端端名称，其其次将计计算机设设置为WWinCCC多用用户模式式并配置置远程管管理权限限10000和110011，最后后点击SServver Datta生成成服务器器数据包包，生成成数据包包完成后后设置数数据更新新的方式式，即完完成服务务器的组组态。其其过程如如图2所所示： 图22 C/S模式式服务器器设置3.2.22 客户户机端的

9、的设置 将将服务器器的工程程复制到到客户机机上，删删除工程程中所有有的外部部变量和和报警，同同时将工工程设置置成客户户机工程程，然后后利用网网上邻居居的方式式将服务务器的的的数据包包导入到到客户机机工程中中，这样样完成客客户机工工程的组组态。其其过程如如图3所所示： 图 3 CC/S模模式客户户机设置置3.3 WWinCCC BB/S模模式实现现 3.33.1 WinnCC B/SS网络的的设置 由由于本系系统建立立在已有有的国际际网络系系统之中中，该网网络主要要有以下下三个部部分组成成：公司司的办公公网络，港港口机械械设备网网络和无无线局域域网网络络。本系系统主要要涉及到到的网络络为港口口机

10、械设设备网络络和无线线局域网网络。而而这两部部分的网网络具有有如下特特点： （11）港口口机械设设备网络络与无线线局域网网之间有有硬件防防火墙的的隔离连连接，同同时国际际集装箱箱码头为为了保证证网络系系统的安安全在防防火墙中中禁用了了网络邻邻居的协协议； （22）无线线局域网网络主要要应用于于集装箱箱信息管管理系统统，本系系统在无无线端部部分借用用该网络络进行数数据传输输； （33）港口口机械设设备网络络与无线线局域网网不再同同一网段段内，分分属于两两个不同同的网络络系统； （4）无无线局域域网采用用2.44GHzz频段，传传输的速速率在111Mbbps、55.5MMbpss、2MMbpss和

11、1MMbpss中切换换，一般般在工作作在2MMbpss和1MMbpss； （55）无线线局域网网中运行行的设备备已经达达到8000多台台设备。 由由于防火火墙禁用用网络邻邻居协议议因此MMPC（MMobiile Perrsonnal Commputter）无无法在无无线局域域网络内内实现与与港口机机械设备备网络内内WinnCC服服务器之之间的远远程C/S模式式， 而WWinCCC BB/S模模式只需需要开通通通用的的IE浏浏览器端端口号（880）即即可，而而防火墙墙已经开开通了该该网络端端口。因因此，本本系统采采用WiinCCC的B/S传输输模式实实现对远远程实时时数据的的显示和和管理。 由由

12、于港口口机械设设备网络络和无线线局域网网络不在在同一网网段内，因因此需要要将港口口机械设设备网络络内WiinCCC Weeb服务务器的IIP地址址映射到到无线局局域网的的网段上上，实现现通讯连连接。同同时将MMPC中中的无线线网卡按按照无线线局域网网的相关关配置设设置连接接网络名名及登录录用户密密码，完完成MPPC进网网配置。 同同时由于于应用该该网络的的设备已已经达到到8000多台，因因此可用用的网络络资源十十分有限限。为了了保证本本系统的的可靠性性、稳定定性和实实时性，就就需要获获取相对对稳定的的网络带带宽，而而网络带带宽的大大小取决决于无线线信号的的强度，强强度越强强，获取取的带宽宽越大

13、。因因此本项项目中将将MPCC的无线线网卡设设置外接接天线，同同时在装装有MPPC的小小车外部部安装车车载天线线，从而而有效的的解决了了无线信信号的稳稳定性和和可靠性性。 3.3.22 服务务器端的的设置 要要将WiinCCC项目以以Webb的形式式发布到到无线网网络上，服服务器端端还需安安装西门门子的WWeb Navvigaatorr软件和和授权，同同时开启启操作系系统的IIIS服服务。在在安装软软件的过过程中按按照提示示步骤需需要设置置Webb服务器器的IPP地址和和输出端端口号，创创建Weeb发布布的站点点，设置置IISS服务生生成动态态网页浏浏览（AASP），最最后配置置客户端端的用户

14、户访问权权限即完完成服务务器端的的组态。如如图4所所示。 图 4 BB/S模模式服务务器端设设置图3.3.33 客户户机端的的设置 在在客户机机（MPPC）上上直接运运行IEE浏览器器，输入入在服务务器上配配置的用用户名和和密码后后，系统统会提示示用户下下载和安安装用于于WinnCC Webb发布的的客户端端控件，然然后设置置IE的的安全权权限，即即完成客客户机端端的组态态。如图图5所示示。再次次输入WWeb服服务器的的IP地地址即实实现WiinCCC的B/S浏览览模式。 B/S模式式客户端端设置 四、结束束语 在本本套数据据采集与与监控系系统中，集集中体现现了WiinCCC的三大大特点：其一，由由于监控控的数据据量很大大，而且且具有一一定的规规律性，在在变量处处理上充充分利用用WinnCC结结构变量量的功能能；其二二，由于于监控画画面具有有一定的的相似性性，因此此在画面面组态上上充分利利用了画画面模版版和画中中画的功功能；其其三，在在监控结结构层次次的实现现中不仅仅使用了了WinnCC的的C/SS架构和和B/SS架构，在在集成第第三方控控制产品品所使用用的OPPC技术术方面也也显示了了较高的的性能，且且运行可可靠，维维护性高高，将现现场监控控和数据据分析两两大功能能很好的的展示出出来，在在目前高高度集成成化的工工业现成成扮演了了及其重重要的角角色。