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人机界面

在工艺设计中，

人机界面设计的好坏与设计者的经验有直接有关系，

有些原

则对几乎所有良好的人机界面的设计都是适用的，一般地可从可交互性、信息、

显示、数据输入等方面考虑：原则

1

：在同一用户界面中，所有的菜单选择、命

令输入、

数据显示和其他功能应保持风格的一致性。

风格一致的人机界面会给人

一种简洁、和谐的美感。原则

2

：对所有可能造成损害的动作，坚持要求用户确

认。

西门子人机界面的清洗控制系统设计建模过程和其它设备的确定，

创建系统

功能的外部模型设计模型主要是考虑软件的数据结构、

总体结构。

确定为完成此

系统功能人和计算机应分别完成的任务。

逐步求精和面向对象分析等技术同样适

用于任务分析。

逐步求精技术可把任务不断划分为子任务，

直至对每个任务的要

求都十分清楚；

而采用面向对象分析技术可识别出与应用有关的所有客观的对象

以及与对象关联的动作。

西门子人机界面触摸屏面板TP177A是TP 170A 触摸式面板的创新后续产品，触摸屏面板TP177A[1]使用容易、方便，同时，触摸屏面板TP177A具有提高生产率，最小化工程费用，减少生存周期成本的优势，适用于用于小型机器与设备的操作控制与监控。不管是加工自动化，还是过程自动化或楼宇自动化，它们在各个部门中有着广泛的应用。

触摸屏面板TP177A特点优势
编辑

全图形化5.7" STN 蓝色：
4级灰度显示
丰富的图形功能：
位图，量图，…
前面板防护等级：IP 65
用户管理
可纵向/横向安装
用户存储器 512 KB
灵活性好
报警系统的报警级别可任意定义
多达 5 种语言联机切换，全球通用 (包括亚洲和西里尔语言)
使用 WinCC flexible 高效组态 (最小授权；需要 WinCC flexible 2004 HSP 2 或以上)
触摸屏面板TP177A可以通过免维护设计（不包括电池），背光显示屏使用寿命长，图片库，带有现成的图形对象等方式降低维修和调试成本。触摸屏面板TP177A可全球使用：拥有可组态 32 种语言（包括亚洲和西里尔字符集），在线可在多达 5 种语言间切换。同时，触摸屏面板TP177A安装开孔与 TP 170A 的相同，能与 TP 170A 兼容。

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西门子smart1000

1》产品参数：

显示屏规格 TFT
屏幕对角线 10.2 in
尺寸 10.2 英寸 (222 mm x 132.5 mm)
显示屏类型 TFT, 256 Farben
颜色类型 颜色
分辨率（像素）
水平图像分辨率 800
垂直图像分辨率 480
分辨率（宽 x 高，单位：像素） 800 x 480
背光灯
MTBF 背景照明（温度为 25 °C 时） 约 40000 h
操作元件
操作元件 触摸屏
操作模式
可操作性 触摸屏
功能按键，可编程 无
鼠标/键盘/条形码读取器的接口 - / -
键盘字体
带 LED 的功能按键数量 0
数字输入和字母输入 是（屏幕键盘）/是（屏幕键盘）
十六进制键盘 是
多按键操作 否
触摸屏
触摸屏 模拟，阻性
触摸屏（模拟/阻性） 是
电源电压
电源电压 DC 24 V
输入电流
额度电流 0.14 A
接通电流 A²s 0.5 A²·s
功率
功率 3.4 W
处理器
处理器 ARM
处理器类型 ARM
其他 否
存储器
类型 闪存/RAM
用于用户数据的可用存储器 1024 KB 可用存储器，用于用户数据
输出类型
Info LED 否
电源 LED 否
Error LED 否
时间
时钟
类型 软件时钟，可同步，未缓冲
接口
接口 1 x RS422，1 x RS485（最大 187.5 kbit/s）
RS 485 接口数量 1
传输速率，最大值 187.5 kbit/s
USB 接口 否
PC 卡插槽 否
CF 卡插槽 否
多媒体卡插槽 否
并行接口数量 0
特殊接口 否
工业以太网
工业以太网接口 否
协议
PROFINET 否
PROFIBUS 否
MPI 否
协议（以太网）
TCP/IP 否
协议（终端连接）
Sm@rtServer 否
其他协议
MODBUS 否
防护等级和防护类别
正面 IP65
防护类型 IP20
IP（正面） IP65
背面 IP20
标准、许可、证书
认证 CE
FM Class I Div. 2 否
GL 否
ABS 否
BV 否
DNV 否
LRS 否
等级 NK 否
PRS 否
Gost-R 否
在防爆区域使用
防爆区 2 否
防爆区 22 否
环境要求
安装位置 垂直的
无外部通风时的最大允许倾斜角度 +/- 35 °
存放/运输温度
运输，存放 -20 °C 至 +60 °C
相对湿度
最大相对空气湿度 90 %
组态
消息显示 是
带有报文系统（包括缓冲器和应答器） 是
过程值显示（输出） 是
可规定过程值（输入） 是
方案管理 是
组态软件
组态工具 WinCC flexible CHINA 2008 SP 2 以上版本（单独涉及）
2. 组态包 WinCC flexible
版本 版本 2008 SP 2
组态工具 WinCC flexible CHINA
语言
在线语言
联机/运行时间语言数量 5
语言
每个项目的语言 32
在 WinCC flexible 下的功能
库 是
Visual Basic 脚本数量 不可能
在模拟器中调试 否
任务计划器 是
帮助系统 是
每个信息文本的字符数 320
带有报文系统（包括缓冲器和应答器）
消息类别数量 32
消息数量 200
位消息 是
模拟消息 是
位消息数量 200
模拟消息数量 15
报警 S 报文发送方法 否
系统消息 HMI 是
PLC 系统消息 否
更多系统消息（SIMATIC S7、Sinumerik、Simotion 等） 否
消息长度（单位：字符） 80
行 1
每条消息的过程值数量 8
确认组 是
消息指示器 是
声音反馈 是
第一个/最后一个值 是
配方
配方数量 5
每个配方的数据集 20
每个数据集的条目 20
配方存储器 40 kb 集成闪存
变量
每台设备的变量数 500
每幅图像的变量数 30
临界值 是
多路复用 是
结构 否
画面
可组态的图片数量 50
永久窗口/默认 是; 无永久窗口可组态
可组态的启动图像 是
通过 PLC 选择图像 是
PLC 中的图像编号 是
图片对象
文本对象 500 个文本元素
每幅图像的域 30
图像内容目录 否
跳回 否
图形对象 位图，图标，图标（满屏），矢量图
图标 1
图标（满屏） 1
复杂图片对象
状态/控制 不可能
动态对象 图表
每个图表的曲线数量 4
方法 走向
每幅图像的条数 5
临界值线 是
动态对象的属性
颜色改变 是
移动 X/Y 是
隐藏 是
旋转角度 否
列表
每个项目的文字列表数量 150
每个项目的图形列表数量 100
安全性
用户组数量 50
用户权限数量 32
密码导出/导入 否
数据传输支持
PC 卡 否
CF 卡 否
软盘驱动器 否
驱动器/存储介质的规格，硬盘 否
驱动器/存储介质的规格，CD-ROM 否
传送（上传/下载）
组态传送 串行
过程连接
连接到控制器 S7-200, Mitsubishi (FX), OMRON（链接/多链接），请参阅章节“系统耦合”
S7-200 是
PPI（点对点） 是
PPI 网络 否
MPI 否
PROFIBUS DP 否
以太网 否
S7- 300/400 否
MPI 否
PROFIBUS DP 否
PROFINET 否
S5 否
串行 否
PROFIBUS DP 否
TI 505 否
Allen Bradley (DF1) 否
Allen Bradley (DF485) 否
Mitsubishi (FX) 是
Mitsubishi (MP4) 否
Telemecanique (ADJUST) 否
Telemecanique (Uni-Telway) 否
OMRON (LINK/Multib) 是
Modicon (Modbus) 否
GE-Fanuc (SNP) 否
功能
按键重复 否
TAB 顺序 否
计算功能 是
动画 是
菜单树编辑器 否
单元切换 否
服务工具/组态工具
清屏 是
触摸校准 是
备份/恢复 是
模拟 是
设备转换 是
增量传送 否
监测电池和存储器的功能 否
跟踪（操作档案） 否
可扩展性/开放性
打开平台程序 否
外设/选项
外设 无
多媒体卡 否
SD 卡 否
USB 存储器 否
可装载的附加软件元件 否
尺寸
外壳正面（宽 x 高） 288 mm x 222 mm
重量
重量 1.7 kg
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2》软件特点：

作为精彩系列面板的组态软件，WinCC fl exible 简单直观、功能强大、应用灵活且智能高效，非常适合机械
设备或生产线中人机界面的应用。WinCC flexible 软件包括一系列执行各种组态任务的编辑器和工具。可使用多种便捷的功能来组态显示画面，例如缩放、旋转和对齐等功能。在WinCC flexible 中，您可根据需要设置自己的工作环境。在组态工程时，组态任务对应的工作窗口会出现在显示器上，包括：
1、项目窗口：显示项目结构（项目树），进行项目管理
2、工具箱窗口：包含丰富的对象库
3、 对象窗口：显示已创建对象，并可以通过拖放操作复制到画面中
4、 工作区：编辑、组态画面和对象
5、属性窗口：编辑从工作区域中选取的对象属性
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3》软件功能：

拥有独特的变量管理器，可以集中管理项目中的所有变量
1、查阅、检索变量更方便，可使用变量名称来标识 PLC 变量
2、通过拖放操作，批量创建名称、类型及地址满足一定关系的变量
3、快速修改多个变量的类型、地址或名称等属性
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4》报警管理：

报警管理器支持各种类型的报警：
1、可以自定义报警类别? 支持模拟量及数字量报警
2、可以自定义报警组，相同组的报警可以同时被确认
3、支持报警事件函数包含功能完善的报警显示控件，支持外观自定义
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5》丰富的画面对象库：

1、基本对象库—开关、按钮和图形等
2、增强对象库—显示配方、趋势图等? 丰富的符号库
丰富的动画效果简单的生成方式
1、通过设置对象属性生成动画? 支持函数设定动画路径方式
2、支持通过变量控制对象组生成动画
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6》高效、智能的组态方式:

1、通过拖拽方式自动创建变量的显示对象及画面的切换按钮
2、支持画面对象的自动排列功能
3、支持用户自定义对象库
4、支持向导式快速工程组态
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7》独一无二的多语言组态:

1、支持 32 种语言，其中 5 种可以在线转换
2、支持多语言显示，无需重新设计画面
3、内置系统字典和用户字典功能，支持画面自动翻译
4、独特的项目文本导入/导出功能，提高并优化工程组态效率
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8》轻松的项目更新与维护:

1、利用 Pack & Go 功能，工程师编辑修改项目后，无需亲临现场就能轻松实现项目的维护和更新
2、现场客户无需安装 WinCC Flexible ，一键执行批处理文件即可实现项目传输
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9》安全等级管理：

安全等级管理功能丰富，使用简单：
1、引入用户的概念，可以建立多个用户，每个用户拥有不同的权限
2、所有画面对象都可以独立设置访问权限? 运行期间可以对用户信息进行管理
3、权限的设置参数可调整
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10》趋势图：

趋势图控件可以显示实时数据及缓冲区中的数据：
1、控件支持外观显示设置的很多属性，包括坐标轴、刻度、上下限等
2、提供多个系统函数，用于控制曲线翻页、缩放等操作
配方管理

拥有完善的配方管理器，具备清晰的配方数据结构：
1、可以支持显示多个配方预定义数据记录，无需手动组态翻页等操作即可实现配方的良好显示
2、使用配方视图控件，无需更多的编程即可动态增加数据记录
3、支持上载、下载配方操作
4软件优势编辑
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11》德国品质轻松拥有：

1、精彩系列面板的 ESD、RS 等关键指标比国际标准（IEC）提高 50%
2、精彩系列面板通过 CE 认证
先进的生产失效故障模式分析

1、潜在的缺陷及故障分析模型贯穿产品从研发到生产的每个环节，最大程度确保产品可靠性
2、成熟的生产流程及完善的质量控制体系确保产品质量
先进的工业设计理念

1、独特的边框倒角设计，让操作屏的外观更具流线型，给人以舒适感
2、优雅清新的绿色边框设计，给人以视觉上的开阔感，缓解操作员的视觉疲劳
3、使用符合 UL 标准的 PC + ABS 合金材料，耐高温、抗腐蚀，特别适用于工业现场的应用环境
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12》可靠的电源设计

1、内置的 24V 电子自恢复反接保护，避免因误接线而导致的产品损坏
2、供电电源范围可达±20%

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西门子S7-200系列PLC

西门子S7-200PLC在实时模式下具有速度快，具有通讯功能和较高的生产力的特点。一致的模块化设计促进了低性能定制产品的创造和可扩展性的解决方案。来自西门子的S7 - 200微型PLC可以被当作独立的微型PLC解决方案或与其他控制器相结合使用。
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1》概述编辑

SIMATIC S7-200 Micro 自成一体：特别紧凑但是具有惊人的能力－特别是有关它的实时性能－它速度快，功能强大的通讯方案，并且具有操作简便的硬件和软件。但是还有更多特点：SIMATIC S7-200 Micro PLC具有统一的模块化设计－目前不是很大，但是未来不可限量的定制解决方案。这一切都使得SIMATIC S7-200 Micro PLC在一个紧凑的性能范围内为自动化控制提供一个非常有效和经济的解决方案。
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2》应用领域编辑

SIMATIC S7-200的应用领域从更换继电器和接触器一直扩展到在单机、网络以及分布式配置中更复杂的自动化任务。S7-200也越来越多地提供了对以前曾由于经济原因而开发的特殊电子设备的地区的进入。
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3》优点编辑

SIMATIC S7-200发挥统一而经济的解决方案。整个系统的系列特点

强大的性能，

最优模块化和开放式通讯。

结构紧凑小巧－狭小空间处任何应用的理想选择

在所有CPU型号中的基本和高级功能，

大容量程序和数据存储器

杰出的实时响应－在任何时候均可对整个过程进行完全控制，从而提高了质量、效率和安全性

易于使用STEP 7-Micro/WIN工程软件－初学者和专家的理想选择

集成的 R-S 485接口或者作为系统总线使用

极其快速和精确的操作顺序和过程控制

通过时间中断完整控制对时间要求严格的流程[2]
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4》组成编辑

基本单元

S7-200系列PLC中可提供4种不同的基本型号的8种CPU供选择使用.

扩展单元

S7-200系列PLC主要有6种扩展单元，它本身没有CPU，只能与基本单元相连接使用，用于扩展I/O点数.
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编程器

PLC在正式运行时，不需要编程器。编程器主要用来进行用户程序的编制、存储和管理等，并将用户程序送入PLC中，在调试过程中，进行监控和故障检测。S7-200系列PLC可采用多种编程器，一般可分为简易型和智能型。

简易型编程器是袖珍型的，简单实用，价格低廉，是一种很好的现场编程及监测工具，但显示功能较差，只能用指令表方式输入，使用不够方便。智能型编程器采用计算机进行编程操作，将专用的编程软件装入计算机内，可直接采用梯形图语言编程，实现在线监测，非常直观，且功能强大，S7-200系列PLC的专用编程软件为STEP7-Micro/WIN。

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程序存储卡

为了保证程序及重要参数的安全，一般小型PLC设有外接EEPROM卡盒接口，通过该接口可以将卡盒的内容写入PLC，也可将PLC内的程序及重要参数传到外接EEPROM卡盒内作为备份。程序存储卡EEPROM有6ES

7291-8GC00-0XA0和6ES 7291-8GD00-0XA0两种，程序容量分别为8K和16K程序步。

写入器

写入器的功能是实现PLC和EPROM之间的程序传送，是将PLC中RAM区的程序通过写入器固化到程序存储卡中，或将PLC中程序存储卡中的程序通过写入器传送到RAM区。

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文本显示器

文本显示器TD200不仅是一个用于显示系统信息的显示设备，还可以作为控制单元对某个量的数值进行修改，或直接设置输入/输出量。文本信息的显示用选择/确认的方法，最多可显示80条信息，每条信息最多4个变量的状态。过程参数可在显示器上显示，并可以随时修改。TD200面板上的8个可编程序的功能键，每个都分配了一个存储器位，这些功能键在启动和测试系统时，可以进行参数设置和诊断