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2.2监控系统设计原则
根据该系统的控制要求，为了配合PLC较好的完成对生产的控制，本文基于以下几点原则进行了设计：
(1) 设计者应在系统的组态设计中采用图解和动画的形式，动态地显示实际的运行状况，并对有数据采集、变量控制及状态标示的设备，用文本、数字、图形等实时显示其当前运行状态及状态变量、控制变量；
(2) 对采集数据、控制变量、状态变量及报警状态分类处理和显示。由于这些变量和状态在较复杂的工业过程监控系统中往往多次重复出现，所以设计完善的变量和状态数据字典和显示方式将有利于现场监控人员和管理决策人员及时方便地查询当前工艺过程状况。重要的状态变量及报警状态应在组态软件系统常用页面中用醒目的颜色显示，必要时辅以声光报警；
(3) 设计合理有效的组态安全管理模式。基于组态软件的工业监控系统投入运行后，系统的稳定运行和安全有效管理便成为了最重要的问题，所以设计 者要在系统最初设计时制定合理的密码管理和操作访问权限。
2.3 监控系统总体设计方案
2.3.1 系统的软件组成
(1) PLC编程软件STEP7
Step7编程软件是一个用于SIMATIC可编程控制器的组态和编程的标准软 件包，运行在Windows 2000下并与Windows的图形和面向对象的操作系统相匹配。可以对系统的硬件和网络实现组态，具有简单、直观、便于应用和修改等特点。该软件提供了在线和离线编程的功能，并可以在线监视I/O点、数据快、存储器的状态。
(2) 上位机组态软件WinCC
组态软件WinCC是一个集成人机界面(HMI)系统和监控管理(SCADA)系统，WinCC是视窗控制中心(Windows Control Center)的简称。它提供了适用于工业的图形显示、消息归档，以及报表的功能模板。高性能的过程耦合，快速的画面更新以及可靠的数据使其具有高度的适用性。其特性之一是全面开放，各系统集成商可以用WinCC作为其系统扩展的基础，通过开放接口开发自己的应用软件。
WinCC提供了各种PLC的驱动软件，将WinCC与Step7集成安装，Step7 中配置的变量表可以在与WinCC的连接中直接使用，使PLC与上位机的连接 变得非常容易。用户可以再Step7中插入WinCC的操作站，可以将WinCC和 Step7结合为一个统一的整体，这样在系统组态，系统集成，系统编程过程中可以大幅度的降低工程时间。
SIMATIC WinCC与Step7是全集成自动化的一个重要的S7组成部分，这就意着WinCC与西门子PLC的通讯连接非常方便和高效。WinCC与Step7 集成开放式体系结构如图2.2所示。
图2.2 WinCC与Step7集成开放式体系结构
2.3.2 上位监控系统设计
2.3.2.1 Wincc组态软件介绍
组态软件WinCC是西门子产品的套装软件，是一个集成的人机界面系统和监控管理(SCADA)系统。WinCC是视窗控制中心(WindowsControlCenter)简称。它提供了适用于工业的图形显示、消息归档(报警)，以及报表的功能模板。髙性能的过程耦合，快速的画面更新以及可靠的数据使其具有高度的实用性。
WinCC还提供了开放的界面用于用户解决方案。这使得将WinCC集成复杂、广泛的自动控制解决方案成为可能。可以集成通过ODBC和SQL方式的归档数据访问，以及通过OLE2.0和ActiveX控件的对象和文档的链接。这些机制使WinCC成为Windows世界中性能卓越、善于沟通的伙伴。
WinCC提供各种PLC的驱动软件，因为在STEP7中配置的变量表可以在于WinCC的连接时直接使用，使PLC与上位计算机的联接变得非常容易。用户如果联合使用WinCC与STEP7,可以大幅度地降低工程时间。
WinCC组态软件具有以下性能特点：