在介紹博途軟件時,不得不講這個兩個軟件：

SIMATIC STEP 7 Basic 是西門子公司開發(fā)的高集成度工程組態(tài)系統(tǒng)；

SIMATIC Wincc Basic是向任務(wù)的HMI智能組態(tài)軟件.

為什么要講這兩個軟件,因為博途正是由這兩個軟件組成.

上述兩個軟件集成在一起,也稱為TIA (Totally Integrated Automation,全集成自動化)Portal, 它提供了直觀易用的編輯器,用于對西門子PLC和精簡系列面板進行高效組態(tài).

除了支持編程以外,還為硬件和網(wǎng)絡(luò)組態(tài)、診斷等提供通用的工程組態(tài)框架.

接下來我來講下博途

博途提供了兩種編程語言(LAD 和 FBD) .

有兩種視圖：Portal(門戶)視圖,可以概覽自動化項目的所有任務(wù)；項目視圖,將整個項目(包含PLC和HMI)按多層結(jié)構(gòu)顯示在項目樹中.

一、博途功能概述

1、如何使用博途創(chuàng)建自動化系統(tǒng)

a、典型的自動化系統(tǒng)包括以下內(nèi)容：

• 借助程序來控制過程的PLC；

• 用來操作和可視化過程的 HMI 設(shè)備.

b、TIA Portal 可用來贊助您創(chuàng)建自動化系統(tǒng),關(guān)鍵的組態(tài)步驟為：

1. 創(chuàng)建項目

2. 配置硬件

3. 聯(lián)網(wǎng)設(shè)備

4. 對PLC 編程

5. 組態(tài)可視化

6. 加載組態(tài)數(shù)據(jù)

7. 使用在線和診斷功能

2、博途軟件工程組態(tài)

• 可以使用 TIA Portal 在同一個工程組態(tài)系統(tǒng)中組態(tài) PLC 和可視化.

• 所有數(shù)據(jù)均存儲在一個項目中,STEP 7和WinCC不是單獨的程序,而是可以拜訪公共數(shù)據(jù)庫.

• 所有數(shù)據(jù)均存儲在一個公共的項目文件中.

3、博途軟件數(shù)據(jù)管理

在 TIA Portal 中,所有數(shù)據(jù)都存儲在一個項目中.修改后的應(yīng)用程序數(shù)據(jù)(如變量)會在整個項目內(nèi)(甚至跨越多臺設(shè)備)自動更新.

二、博途軟件的基礎(chǔ)操作

1、界面總覽

2、創(chuàng)建新項目

點擊“項目”—“新建”,出現(xiàn)“創(chuàng)建新項目”對話框：

3、添加新設(shè)備

4、參數(shù)設(shè)置

“選項”—“設(shè)置”：

5、組態(tài)的任務(wù)

設(shè)備組態(tài) (configuring)的任務(wù)就是在設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)編輯器中生成一個與實際的硬件系統(tǒng)對應(yīng)的模擬系統(tǒng),包含系統(tǒng)中的設(shè)備(PLC和HMI),PLC各模塊的型號、訂貨號和版本.

模塊的安裝位置和設(shè)備之間的通信連接,都應(yīng)與實際的硬件系統(tǒng)完全相同.

此外還應(yīng)設(shè)置模塊的參數(shù),即給參數(shù)賦值,或稱為參數(shù)化.

自動化系統(tǒng)啟動時,CPU比較組態(tài)時生成的虛擬系統(tǒng)和實際的硬件系統(tǒng),如果兩個系統(tǒng)不一致,將采取相應(yīng)的措施.

5.1、硬件組態(tài)添加模塊

在硬件組態(tài)時,需要將I/O模塊或通信模塊放置到工作區(qū)的機架的插槽內(nèi)：用“拖放”的辦法放置硬件對象；用“雙擊”的辦法放置硬件對象.

5.2、硬件組態(tài)過濾器

如果激活了硬件目錄的過濾器功能,則硬件目錄只顯示與工作區(qū)有關(guān)的硬件.

例如用設(shè)備視圖打開PLC的組態(tài)畫面時,則硬件目錄不顯示HMI,只顯示PLC的模塊.

5.3、硬件組態(tài)刪除硬件組件

可以刪除設(shè)備視圖或網(wǎng)絡(luò)視圖中的硬件組態(tài)組件,被刪除的組件的地址可供其他組件使用.不能單獨刪除CPU和機架,只能在網(wǎng)絡(luò)視圖或項目樹中刪除整個PLC站.

刪除硬件組件后,可以對硬件組態(tài)進行編譯.編譯時進行一致性檢查,如果有錯誤將會顯示錯誤信息,應(yīng)改正錯誤后重新進行編譯.

5.4、硬件組態(tài)信號模塊和信號板的地址分配

添加了CPU、信號板或信號模塊后,他們的I/O地址是自動分配的.選中“設(shè)備概覽”,可以看到CPU集成的I/O模板、信號板、信號模塊的地址.

選中模塊,通過巡視窗口的“I/O地址/硬件標(biāo)識符”,可以修改模塊的地址：

也可以直接在設(shè)備概覽中修改：

DI/DO的地址以字節(jié)為單位分配,沒有用完一個字節(jié),剩余的位也不能作它用.

AI/AO的地址以組為單位分配,每一組有兩個輸入/輸出點,每個點(通道)占一個字或兩個字節(jié).

建議不要修改自動分配的地址.

5.5、硬件組態(tài)數(shù)字量輸入點的參數(shù)設(shè)置

選中設(shè)備視圖中的CPU、信號模塊或信號板,然后選中巡視窗口,設(shè)置輸入端的濾波器時間常數(shù)：

可以激活輸入點的上升沿和下降沿中斷功能,以及設(shè)置產(chǎn)生中斷時調(diào)用的硬件中斷OB：

5.6、硬件組態(tài)數(shù)字量輸出點的參數(shù)設(shè)置

5.7、硬件組態(tài)模擬量輸入點的參數(shù)設(shè)置

5.8、硬件組態(tài)模擬量輸出點的參數(shù)設(shè)置

5.9、硬件組態(tài)模擬量如轉(zhuǎn)換后模擬值表示

模擬量輸入輸出模塊中模擬量對應(yīng)的數(shù)字稱為模擬值,模擬值用16位二進制補碼(整數(shù))表示.最高位(第16位)為符號位,正數(shù)的符號位為0,負(fù)數(shù)的符號位為1.

模擬量經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)值的位數(shù)如果小于16,則自動左移,使其符號位在16位字的最高位,未使用的低位則填入0,稱為“左對齊”.設(shè)模擬量的精度為12位加符號位,左移3位后,相對于實際的模擬值被乘以8.

這種處理辦法的優(yōu)點在于模擬量的量程與移位處理后的數(shù)字的關(guān)系是固定的,與左對齊之前的轉(zhuǎn)換值無關(guān),便于后續(xù)的處理.

5.10、硬件組態(tài)模擬量轉(zhuǎn)換舉例

根據(jù)模擬量輸入模塊的輸出值計算對應(yīng)的物理量時,應(yīng)考慮變送器的輸入/輸出量程和模擬量輸入模塊的量程,找出被測物理量與A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字之間的比例關(guān)系.

例：壓力變送器的量程為0～10MPa,輸出信號為0～10V,模擬量輸入模塊的量程為0～10V,轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量為0～27648.

設(shè)轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)字為N,試求以kPa為單位的壓力值.

0～10MPa的模擬量對應(yīng)于數(shù)字量0～27648,轉(zhuǎn)換公式為 ：

在運算時一定要先乘后除,否則會損失原始數(shù)據(jù)的精度.

例：某溫度變送器的量程為-100～500°C,輸出信號為4～20mA,某模擬量輸入模塊將0～20mA 的電流信號轉(zhuǎn)換后的數(shù)字0～27648.

設(shè)轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)字為N,求以0.1 °C為單位的溫度值.

單位為0.1 °C 的溫度值-1000～5000對應(yīng)于數(shù)字量5530～27648,轉(zhuǎn)換公式為 ：

5.11、硬件組態(tài)設(shè)置系統(tǒng)存儲器字節(jié)與時鐘存儲器字節(jié)

將MB1設(shè)置為系統(tǒng)存儲器字節(jié)后,該字節(jié)的M1.0~M1.3的含義：

M1.0(首次循環(huán))：僅在進入RUN模式的首次掃描時為1,以后為0；

M1.1(診斷圖形已更改)：CPU登錄了診斷事件時,在一個掃描周期內(nèi)為1；

M1.2(始終為1)：總是為1狀態(tài),其常開觸點總是閉合；

M1.3(始終為0)：總是為0狀態(tài),其常閉觸點總是閉合；

時鐘脈沖是一個周期內(nèi)0和1所占的時間各為50%的方波信號,時鐘存儲器字節(jié)每一位對應(yīng)的時鐘脈沖的周期或頻率如表.CPU在掃描循環(huán)開始時初始化這些位.

以M0.5為例,其時鐘脈沖的周期為1s,如果用它的觸點來控制某輸出點對應(yīng)的指示燈,指示燈將以1Hz的頻率閃動,亮0.5s,暗0.5s.

5.12、硬件組態(tài)設(shè)置PLC上電后的啟動方式

組態(tài)上電后CPU的3種啟動方式：

• 不重新啟動,保持在STOP模式；

• 暖啟動,進入RUN模式；

• 暖啟動：進入斷電之前的工作模式

5.13、硬件組態(tài)設(shè)置實時時鐘

CPU帶有實時時鐘(Time-of-day clock),在PLC的電源斷電時,用超級電容給實時時鐘供電.PLC通電24h后,超級電容被充足了足夠的能量,可以保證實時時鐘運行10天.

在線模式下可以設(shè)置CPU的實時時鐘的時間.

5.14、硬件組態(tài)設(shè)置循環(huán)時間和通信負(fù)載

循環(huán)時間是操作系統(tǒng)刷新過程映像和執(zhí)行程序循環(huán)OB的時間,包含所有中斷此循環(huán)的程序的執(zhí)行時間,每次循環(huán)的時間并不相等.