1.1 概述

西門子 HMI 面板歷經幾代的變遷，始終秉承著不斷創新的精神，Zui新的 SIMATIC HMI Unified 精智面板已經正式發布一年多，前代精智面板到新一代 Unified 精智面板的轉換需求紛至沓來。

兩代產品間該如何進行轉換以及有哪些特性差別，只有清楚地了解了這些，才能使轉換工作得心應手。

本文將從兩代 HMI 面板的硬件、軟件等方面進行技術要點的總結概述，以便于轉換工作的開展。

圖1 SIMATIC HMI Unified 精智面板系列

目前，Unified 精智面板推出了 6 個型號的產品，均為多點觸控屏，相較于上代精智面板 12 個型號而言，Unified 精智面板產品線中無按鍵面板。

圖2 兩代產品對比

新一代 Unified 精智面板采用適合在工業環境中的電容式多點觸控玻璃面板，其重點變化如下：

從 7 到 22 英寸的所有設備功能相同；

可以通過在面板上安裝 App擴展工業邊緣計算（Industrial Edge ）功能；

設備分為兩種，一種是標有西門子徽標的標準款設計，另一種是沒有西門子徽標的中性設計。

新一代 Unified 精智面板與前代精智面板轉換關系及分辨率對比如下圖：

圖3 兩代產品顯示尺寸對比

1.2 要點一、尺寸調整

如果在已經使用了前代精智面板的情況下進行升級替代，必須要考慮兩代面板的物理尺寸（前面板及開孔尺寸）差異，以便進行安裝。

兩代精智面板的物理尺寸對比如下圖：

圖4 兩代產品物理尺寸對比

從上表中可以看到，如果要將精智面板 TP700 或 TP1200 替換為 Unified 精智面板 MTP700 或 MTP1200 ，安裝開孔無需做任何處理。

如果要將精智面板 TP900 替換為 Unified 精智面板 MTP1000 ，則需要對安裝開孔進行擴孔處理，因為 MTP1000 開孔比原 TP900 大了 14 x 23 mm 。

圖5 TP900/MTP900 開孔示意

如果要將精智面板 TP1500，TP1900，TP2200 替換為 Unified 精智面板 MTP1500，MTP1900，MTP2200 ，則可以在保留原開孔的情況下使用一個安裝適配框架進行安裝，因為 MTP1500，MTP1900，MTP2200 的開孔尺寸比原 TP1500，TP1900，TP2200 要小。

圖6 TP1500/1900/2200/

MTP1500/1900/2200 開孔示意

安裝適配框架訂貨信息如下圖：

圖7 安裝適配框架訂貨信息

1.3 要點二、畫面及畫面對象技術

Unified 精智面板在可組態畫面及畫面對象數量上有大幅的提升，并且開始支持畫面窗口功能。兩代面板在部分畫面組態方面的主要差異見下圖：

圖8 畫面組態差異

Unified 精智面板畫面新增了一些基本對象及元素，為畫面的組態帶來了新的便利，新增對象如下圖：

圖9 新增對象

· Unified 精智面板新增了對“我的控件”的支持，用戶可以不局限于 WinCC Unified 所提供的標準控件，可以根據需要使用自定義的 Web 控件。

· 新增支持動態 SVG （可縮放的矢量圖形），并含有大量實例，用戶可以將變量關聯到其動態接口上，輕松地實現圖形動態化顯示。

· 在新的 Unified 精智面板中開始支持畫面窗口功能，使得畫面結構框架設計更為靈活，畫面切換的函數也發生了改變。在原精智面板中切換畫面使用的函數為“激活屏幕”（“ActivateScreen”），而在Unified 精智面板中更改為“改變畫面”（“ChangeScreen”）。

Unified 精智面板“改變畫面”函數的具體用法：

圖10 切換當前主畫面（由Screen1 切換至 Screen2）

在 Unified 精智面板中使用新的畫面窗口技術時，同樣是使用“改變畫面”函數來切換畫面窗口中的子畫面，但是需要考慮畫面層次結構。

例子一，通過主畫面中的按鈕切換畫面窗口中的子畫面。畫面層次結構如下圖：

圖11 畫面層次結構

通過右側 3 個按鈕切換畫面窗口（Screen window_1）中的顯示子畫面。函數具體用法如下：

圖12 切換畫面窗口組態

例子二，主畫面中包含兩個畫面窗口“Screen window_1”（子畫面窗口）及“Screen window_navigation”（導航按鈕窗口），需要通過導航按鈕窗口中的按鈕進行子畫面窗口中的畫面切換。畫面層次結構如下圖：

圖13 畫面層次結構

通過導航按鈕窗口中的按鈕切換畫面時，函數具體用法如下：

圖14 切換畫面窗口組態

在這種情況下，需要將畫面窗口路徑值的輸入類型切換為“String”，然后通過字符串對要切換畫面的畫面窗口進行尋址。在該樣例中，要切換畫面窗口“Screem window_1”中的顯示畫面，因此需要輸入“../Screem window_1”。其中“..”代表了導航畫面窗口“Screen window_navigation”的父級畫面“Screen1”，“/Screen window_1”即可尋址到需要切換畫面的畫面窗口對象。

在對象尋址時，可以通過兩種方式進行尋址：

· 相對對象路徑

o “..”：代表在當前畫面窗口的上下文中引用較gaoji別的畫面窗口（父窗口）。

o “.”：引用本身畫面窗口（自己）。

o “”：當前畫面窗口的畫面對象不帶前綴進行引用。

· juedui對象路徑

o “/”：引用Zuigaoji別的畫面窗口，后面必須跟有其名稱。

o “~”：在本身畫面層級結構中引用Zuigaoji別的畫面窗口。

因此在該樣例中，畫面窗口路徑值則可以使用 3 中方法進行尋址：

1) “../Screem window_1”

2) “//Screem window_1”

3) “~/Screem window_1”

1.4 要點三、畫面管理

要組態靈活美觀的畫面結構布局，在前代精智面板中可以通過“畫面管理”中的“模板”、“彈出畫面”、“滑入畫面”、“全局畫面”以及“yongjiu區域”來實現。而在新一代的 Unified 精智面板組態中，所有這些“畫面管理”元素均已取消。

圖15 畫面管理取消

要實現與精智面板類似的畫面結構布局，通過畫面加畫面窗口的組合組態即可實現。例如下圖的畫面結構布局：

圖16 畫面結構布局

通過 6 個畫面窗口分別加載標題欄、狀態欄等畫面來替代原精智面板的yongjiu區域及滑入畫面等功能。

1.5 要點四、HMI 變量與連接

在 HMI 變量方面，無論是可組態的變量數還是變量類型，Unified 精智面板都有了很大的提升。

變量數：

圖17 變量數

新增內部變量類型：

圖18 新增類型

變量計數

在數組變量的實際使用計數方面發生了變化，如下圖：

圖19 變量計數對比

變量事件

在 Unified 精智面板組態中不再支持變量事件，原精智面板中通過變量的“數值更改”、“超出上限”以及“超出下限”觸發的事件在 Unified 精智面板中只能通過計劃任務來實現。實現方法：

1. 添加計劃任務并設置觸發器：

圖20 計劃任務觸發器

2. 添加事件：

圖21 計劃任務事件

可以從函數列表中直接選擇要執行的系統函數，或者點擊“JS”按鈕切換到 JS 窗口編寫要執行的腳本。

計劃任務將會在所關聯的變量值發生變化時執行，如果仍然希望像精智面板一樣在超出上限或超出下限時執行，則需要通過腳本中的 If..Then..Else 邏輯來進行判斷后執行。

S7 連接數

Unified 精智面板與西門子 PLC 通信的連接數由原來的 8 個增加到了 16 個。

1.6 要點五、HMI 報警和歷史數據

在 HMI 報警組態方面，Unified 精智面板同樣有了大幅提升，重點信息參見下圖：

圖22 報警組態對比

歷史數據方面，Unified 精智面板的歷史數據存儲性能大幅提升，數據的存儲格式也發生了變化，重點信息參見下圖：

圖23 歷史數據組態對比

1.7 要點六、腳本及系統函數

Unified 精智面板的腳本語言發生了Zui為重大的改變，不再支持原來的 VBScript 而轉為了 JavaScript ，當系統函數無法很好滿足功能需求的時候就可以通過 JavaScript 來進行擴展。腳本方面的重要變化如下圖：

圖24 腳本對比

1.8 要點七、仿真及項目傳送

項目開發過程中仿真功能必不可少，Unified 精智面板的仿真與前代精智面板也發生了根本性的改變。

精智面板的仿真是在 TIA 博途工具欄中點擊啟動仿真按鈕 ，程序畫面將會直接呈現在啟動的仿真程序當中。

而 Unified 精智面板在點擊啟動仿真按鈕后，項目程序雖然會在 SIMATIC Runtime Manager 中啟動，但是需要打開網頁瀏覽器進行仿真畫面的訪問。

圖25 仿真步驟

在項目傳送方面，兩代精智面板也發生了變化，具體支持的傳送方式見下圖：

圖26 項目傳送對比

1.9 總結

兩代面板在功能以及使用上都發生了諸多的變化，用戶在使用過程中尚需一個逐漸了解和適應的過程。

那么在使用之前，清晰地了解新產品的各項技術參數和功能變化，能夠使得工程師的組態避免走彎路，從而有的放矢，快速完成項目交付。

有時項目運行過程中出現某些異常情況，本文中的各項性能參數將是排錯的zuijia參考。