電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)（S7-1200）課件 2任務(wù)3 TIA博途編程軟件使用

任務(wù)3TIA博途編程軟件使用任務(wù)引入

TIA博途軟件是西門子公司推出的新一代編程軟件，它是將西門子PLC、人機界面HMI和驅(qū)動裝置所有的自動化軟件都統(tǒng)一到一個開發(fā)環(huán)境中，是業(yè)內(nèi)首個采用統(tǒng)一工程組態(tài)和軟件項目環(huán)境的自動化軟件，功能強大，是學(xué)習(xí)西門子PLC必須掌握的編程軟件。任務(wù)目標(biāo)1.熟悉博途軟件的組成及安裝。2.掌握使用博途軟件建立一個項目的步驟。3.熟悉博途軟件的使用。相關(guān)知識

1.TIA博途軟件簡介

TIA博途軟件將所有的自動化軟件工具都統(tǒng)一到一個開發(fā)環(huán)境中，是業(yè)內(nèi)首個采用統(tǒng)一工程組態(tài)和軟件項目環(huán)境的自動化軟件，可在同一開發(fā)環(huán)境中組態(tài)幾乎所有的西門子可編程序控制器、人機界面和驅(qū)動裝置。在控制器、驅(qū)動裝置和人機界面之間建立通信時的共享任務(wù)，可大大降低連接和組態(tài)成本。

TIA博途軟件包含TIA博途STEP7、TIA博途W(wǎng)inCC、TIA博途Startdrive和TIA博途SCOUT等。用戶可以根據(jù)實際應(yīng)用情況，購買以上任意一種軟件產(chǎn)品或者多種產(chǎn)品的組合。相關(guān)知識

（1）TIA博途STEP7

TIA博途STEP7是用于組態(tài)SIMATICS7-1200PLC、S7-1500PLC、S7-300PLC、S7-400PLC和WinAC控制器系列的工程組態(tài)軟件。

TIA博途STEP7有兩種版本，具體使用取決于可組態(tài)的控制器系列：

1）TIA博途STEP7基本版（STEP7Basic），用于組態(tài)S7-1200PLC。

2）TIA博途STEP7專業(yè)版（STEP7Professional），用于組態(tài)S7-1200PLC、S7-1500PLC、S7-300PLC、S7-400PLC和軟件控制器WinAC。相關(guān)知識

（2）TIA博途W(wǎng)inCC

基于TIA博途平臺的全新SIMATICWinCC，適用于大多數(shù)的HMI應(yīng)用，包括SIMATIC觸摸型和多功能型面板、新型SIMATIC人機界面精簡及精智系列面板，也支持基于PC多用戶系統(tǒng)上的SCADA應(yīng)用。

TIA博途W(wǎng)inCC有4種版本，具體使用取決于可組態(tài)的操作員控制系統(tǒng)：相關(guān)知識

1）TIA博途W(wǎng)inCC基本版（WinCCBasic），用于組態(tài)精簡系列面板，TIA博途W(wǎng)inCC基本版包含在TIA博途STEP7產(chǎn)品中。

2）TIA博途W(wǎng)inCC精智版（WinCCComfort），用于組態(tài)當(dāng)前幾乎所有的面板（包括精簡面板、精智面板和移動面板）。

3）TIA博途W(wǎng)inCC高級版（WinCCAdvanced），除了組態(tài)面板外，還可以組態(tài)基于單站PC的項目，運行版為WinCCRuntimeAdvanced。

4）TIA博途W(wǎng)inCC專業(yè)版（WinCCProfessional），除了具備TIA博途W(wǎng)inCC高級版功能，還可以組態(tài)SCADA系統(tǒng)，運行版為WinCCRuntimeProfessional。相關(guān)知識

（3）TIAPortal博途軟件安裝對計算機的要求

西門子公司每年都對TIAPortal博途軟件升級，其使用對計算機的要求越來越高，安裝TIAPortal博途軟件對計算機的基本要求如下：

①處理器類型：2.30GHz或更高頻率的CPU。②內(nèi)存RAM容量：8GB。③可用硬盤空間：系統(tǒng)驅(qū)動器C:\上的20GB空間。④操作系統(tǒng)：Windows7（64位），Windows10（64位），WindowsServer（64位）。⑤圖形卡：32MBRAM24位顏色深度。⑥屏幕分辨率：1024x768像素。⑦網(wǎng)絡(luò)：通信采用100Mbit/s以太網(wǎng)或更快網(wǎng)速。

在安裝過程中自動安裝自動化許可證，卸載TIAPortal博途軟件時，自動化許可證也被自動卸載。相關(guān)知識

2.博途軟件使用介紹

（1）項目視圖的結(jié)構(gòu)

1）Portal視圖與項目視圖。TIAPortal提供兩種不同的工具視圖：基于項目的項目視圖和基于任務(wù)的Portal（門戶）視圖，項目視圖可以訪問項目中的所有組件，編程一般在Portal視圖中進行，它們之間可以相互切換。

雙擊桌面上的

圖標(biāo)，打開TIAPortal的啟動畫面，如圖2-27所示，此時可以“打開現(xiàn)有項目”，也可以“創(chuàng)建新項目”，選擇打開一個原有項目，在“最近使用的”項目中選擇一個項目，點擊“打開”。點擊視圖左下角的“項目視圖”，切換到項目視圖，如圖2-28所示。下面介紹項目視圖個組成部分的功能。相關(guān)知識

圖2-27啟動畫面相關(guān)知識

2）項目樹。圖2-28中標(biāo)有①的區(qū)域為項目樹（或稱為項目瀏覽器），可以用項目樹訪問所有的設(shè)備和項目數(shù)據(jù)，添加新的設(shè)備，編輯已有的設(shè)備，打開處理項目數(shù)據(jù)的編輯器。

點擊項目樹右上角的

按鈕，項目樹和下面標(biāo)有②的“詳細視圖”將消失，同時在最左邊的垂直條的上端出現(xiàn)

按鈕，點擊它將打開項目樹和詳細視圖。可以用類似的方法隱藏和顯示右邊標(biāo)有⑥的任務(wù)卡。

將鼠標(biāo)的光標(biāo)放到兩個顯示窗口的交界處，出現(xiàn)帶雙向箭頭的光標(biāo)時，按住鼠標(biāo)的左鍵移動光標(biāo)，可以移動分界線，以調(diào)節(jié)分界線兩邊的窗口大小。相關(guān)知識

圖2-28項目視圖相關(guān)知識

3）詳細視圖。項目樹窗口下面標(biāo)有②的區(qū)域是詳細視圖，詳細視圖顯示項目樹被選中的對象下一級的內(nèi)容。點擊詳細視圖左上角的

按鈕，詳細視圖被關(guān)閉，只剩下緊靠“Portal視圖”的標(biāo)題，標(biāo)題左邊的按鈕變?yōu)?/p>

，點擊該按鈕，將重新顯示詳細視圖?？梢杂妙愃频姆椒@示和隱藏標(biāo)有⑤的“巡視窗口”和標(biāo)有⑦的“信息窗口”。相關(guān)知識

4）工作區(qū)。標(biāo)有③的區(qū)域為工作區(qū)，可以同時打開幾個編輯器，但是一般只能在工作區(qū)同時顯示一個當(dāng)前打開的編輯器。打開的編輯器在最下面標(biāo)有⑧的編輯器欄中顯示。沒有打開編輯器時，工作區(qū)是空的。

單擊工具欄上的

、

按鈕，可以垂直或水平拆分工作區(qū)，同時顯示兩個編輯器。相關(guān)知識

在工作區(qū)同時打開程序編輯器和設(shè)備視圖，將設(shè)備視圖中的CPU放大到200%以上，可以將CPU上的I/O點拖放到程序編輯器中指令的地址域，這樣不僅能快速設(shè)置指令的地址，還能在PLC變量表中創(chuàng)建相應(yīng)的條目。也可以用上述的方法將CPU上的I/O點拖放到PLC變量表中。

單擊工作區(qū)右上角的“最大化”按鈕，將工作區(qū)最大化，將會關(guān)閉其他所有的窗口。

最大化工作區(qū)后，單擊工作區(qū)右上角的

按鈕，工作區(qū)將恢復(fù)原樣。相關(guān)知識

圖2-28的工作區(qū)顯示的是硬件與網(wǎng)絡(luò)編輯器的“設(shè)備視圖”選項卡，可以組態(tài)硬件。選中“網(wǎng)絡(luò)視圖”選項卡，將打開網(wǎng)絡(luò)視圖。

可以將硬件列表中需要的設(shè)備或模塊拖放到工作區(qū)的設(shè)備視圖和網(wǎng)絡(luò)視圖中。

顯示設(shè)備視圖或網(wǎng)絡(luò)視圖時，標(biāo)有④的區(qū)域為設(shè)備概覽區(qū)或網(wǎng)絡(luò)概覽區(qū)。相關(guān)知識

5）巡視窗口。圖2-28中標(biāo)有⑤的區(qū)域為巡視窗口，用來顯示選中的工作區(qū)中的對象附加的信息，還可以用巡視窗口來設(shè)置對象的屬性。巡視窗口有3個選項卡：

①“屬性”選項卡用來顯示和修改選中的工作區(qū)中的對象的屬性。左邊的窗口是瀏覽窗口，選中其中的某個參數(shù)組，在右邊窗口顯示和編輯相應(yīng)的信息或參數(shù)。

②“信息”選項卡顯示所選對象和操作的詳細信息，以及編譯的報警信息。

③“診斷”選項卡顯示系統(tǒng)診斷事件和組態(tài)的報警事件。相關(guān)知識

6）編輯器欄。巡視窗口下面標(biāo)有⑧的區(qū)域是編輯器欄，顯示打開的所有編輯器，可以用編輯器欄在打開的編輯器之間快速地切換工作區(qū)。

7）任務(wù)卡。圖2-28中標(biāo)有⑥的區(qū)域為任務(wù)卡，任務(wù)卡的功能與編輯器有關(guān)。可以通過任務(wù)卡進行進一步的或附件的操作。例如從庫或硬件目錄中選擇對象，搜索與替代項目中的對象，將預(yù)定義的對象拖放到工作區(qū)。

可以用最右邊的豎條上的按鈕來切換任務(wù)卡顯示的內(nèi)容。圖2-28中的任務(wù)卡顯示的是硬件目錄，任務(wù)卡的下面標(biāo)有⑦的區(qū)域是選中的對象的信息窗口。包括對象的圖形、名稱、版本號、訂貨號和簡要的描述。相關(guān)知識

1）新建一個項目。雙擊桌面上的

圖標(biāo)，打開TIAPortal的啟動畫面，如圖2-27所示，可以打開現(xiàn)有項目和創(chuàng)建新項目，創(chuàng)建新項目時可以修改項目的名稱，或者使用系統(tǒng)指定的名稱，點擊“路徑”輸入框右邊的“┄”按鈕，可以修改保存項目的路徑。點擊“創(chuàng)建”按鈕，開始生成新項目。（2）項目的創(chuàng)建相關(guān)知識

2）添加新設(shè)備。點擊圖2-27中的“設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)”，點擊中間的“添加新設(shè)備”，然后選中右邊窗口中的“控制器”，挑選S7-1200PLC，添加設(shè)備的訂貨號一定要與實際設(shè)備的訂貨號、版本號一致，然后點擊“添加”按鈕。圖2-29所示為添加的CPU1212C、AC/DC/RLY、版本號4.2的PLC。在項目樹、硬件視圖和網(wǎng)絡(luò)視圖中可以看到添加的設(shè)備。相關(guān)知識

圖2-29添加新設(shè)備相關(guān)知識

3）設(shè)置TIA博途的參數(shù)。在Portal視圖中執(zhí)行菜單命令“選項”→“設(shè)置”，選中工作區(qū)左邊窗口的“常規(guī)”，如圖2-30所示。在工作區(qū)的右邊窗口，在“用戶特定設(shè)置”區(qū)將用戶界面語言設(shè)置為“中文”，助記符設(shè)置為“國際”。在“常規(guī)設(shè)置”區(qū)，勾選“啟動過程中，將加載上一次打開的項目”，還有在“工具提示”中，勾選需要的選項。在“起始視圖”中，勾選“Portal視圖”或“項目視圖”。

還有其它選項，根據(jù)需要勾選。相關(guān)知識

圖2-30設(shè)置TIA博途參數(shù)相關(guān)知識

（2）硬件組態(tài)

1）設(shè)備組態(tài)的任務(wù)。設(shè)備組態(tài)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硬件系統(tǒng)對應(yīng)的虛擬系統(tǒng)，包括系統(tǒng)中的設(shè)備（PLC和HMI），PLC各模塊的型號、訂貨號和版本號。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。

雙擊項目視圖項目樹中的“設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)”，打開設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)編輯器。相關(guān)知識

2）在設(shè)備視圖中添加模塊。打開圖2-28項目樹中的“PLC_1”文件夾，雙擊其中的“設(shè)備組態(tài)”，打開設(shè)備視圖，可以看到1號插槽中的CPU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)機架的插槽內(nèi)，有兩種放置硬件對象的方法。

一是用“拖放”的方法放置硬件對象。用鼠標(biāo)左鍵按住該模塊不放，移動到不允許放置該模塊的工作區(qū)時，光標(biāo)的形狀為

（禁止放置），當(dāng)移動到允許放置該模塊的工作區(qū)時，光標(biāo)的形狀為

（允許放置）。此時松開鼠標(biāo)左鍵，被拖動的模塊被放置到工作區(qū)。

二是用雙擊的方法放置硬件。首先用鼠標(biāo)左鍵點擊機架中需要放置模塊的插槽，使它的四周出現(xiàn)深藍色的邊框。用鼠標(biāo)左鍵雙擊硬件目錄中要放置的模塊，該模塊便出現(xiàn)在選中的插槽中。相關(guān)知識

3）硬件目錄中的過濾器。選中圖2-28中“硬件目錄”窗口上面的“過濾”復(fù)選框，激活硬件目錄的過濾器功能，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，如果選中了過濾器，則硬件目錄窗口不顯示HMI，只顯示PLC的模塊。

4）刪除硬件組件?？梢詣h除設(shè)備視圖或網(wǎng)絡(luò)視圖中的硬件組件，被刪除的組件的地址可供其它組件使用。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，可能在項目中產(chǎn)生矛盾，即違反插槽規(guī)則。選中指令樹中的“PLC_1”，點擊工具欄上的編譯

按鈕，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。相關(guān)知識

5）復(fù)制與粘貼硬件組件。可以在項目樹、網(wǎng)絡(luò)視圖或設(shè)備視圖中復(fù)制硬件組件，然后將保存在剪貼板上的組件粘貼到其他地方?？梢栽诰W(wǎng)絡(luò)視圖中復(fù)制和粘貼站點，在設(shè)備視圖中復(fù)制和粘貼模塊。

可以用拖放的方法或通過剪貼板在設(shè)備設(shè)備視圖或網(wǎng)絡(luò)視圖中移動硬件組件，但是不能移動CPU，因為它必須在1號槽。

6）改變設(shè)備的型號。用鼠標(biāo)右鍵點擊設(shè)備視圖中要更改型號的CPU，執(zhí)行出現(xiàn)的快捷菜單中的“更改設(shè)備類型”命令，選中出現(xiàn)的對話框的“新設(shè)備”列表中用來替換的設(shè)備的訂貨號，點擊“確定”按鈕，設(shè)備型號被更改。相關(guān)知識

（3）信號模塊與信號板的參數(shù)設(shè)置

1）信號模塊與信號板的地址分配。雙擊項目樹的PLC_1文件夾中的“設(shè)備組態(tài)”，打開該PLC的設(shè)備視圖。添加了CPU、信號板或信號模塊后，它們的I、Q地址是自動分配的。選中工作區(qū)中的CPU，在工作區(qū)右邊的“設(shè)備概覽”區(qū)，可以看到CPU集成的I/O模塊和信號模塊的字節(jié)地址，如圖2-31所示。相關(guān)知識

圖2-31CPU集成I/O的字節(jié)地址相關(guān)知識

例如CPU1212C集成的8點數(shù)字量輸入的字節(jié)地址為0（I0.0~I0.7），6點數(shù)字量輸出的字節(jié)地址為0（Q0.0~Q0.5）。CPU模擬量輸入地址為IW64和IW66（每個通道占一個字或兩個字節(jié)）。DI2/DO2信號板的地址為I4.0~I4.1和Q4.0~Q4.1。DI、DO的地址以字節(jié)為單位分配，如果沒有用完分配給它的某個字節(jié)中所有的位，剩余的位也不能再作它用。

如果想更改I/O地址，在“設(shè)備概覽”中選中要更改的I地址或Q地址，寫入新地址即可。例如要修改信號板的I/O地址為1，可直接在I地址或Q地址將4地址修改為1即可。

當(dāng)然也可以在“設(shè)備視圖”中或在“設(shè)備概覽”中選擇信號板，在下面的巡視窗口的“屬性”→“常規(guī)”→“I/O地址”中修改。相關(guān)知識

2）數(shù)字量輸入點的參數(shù)設(shè)置。選中設(shè)備視圖中的CPU、信號板或信號模塊，然后選中工作區(qū)下面的巡視窗口的“屬性”→“常規(guī)”→“數(shù)字量輸入”，可以用選擇框分組設(shè)置輸入點的濾波器的時間常數(shù)，時間從0.1微秒到20毫秒，如圖2-32所示。

選中CPU和信號板的某個輸入點后，可以激活CPU和信號板各輸入點的上升沿中斷和下降沿中斷功能，以及設(shè)置產(chǎn)生中斷事件時調(diào)用的硬件中斷OB。相關(guān)知識

圖2-32數(shù)字量輸入點參數(shù)設(shè)置相關(guān)知識

3）數(shù)字量輸出點的參數(shù)設(shè)置。選中設(shè)備視圖中的CPU、信號板或信號模塊，然后選中工作區(qū)下面的巡視窗口的“屬性”→“常規(guī)”→“數(shù)字量輸出”，如圖2-33所示?？梢赃x擇在CPU進入STOP模式時，數(shù)字量輸出保持上一個值，或使用替代值。選中后者時，可以設(shè)置各輸出點的替換值，以保證系統(tǒng)進入安全的狀態(tài)。復(fù)選框內(nèi)有“√”表示替換值為1，反之為0（默認的替換值）。相關(guān)知識

圖2-33數(shù)字量輸出點參數(shù)設(shè)置相關(guān)知識

4）模擬量輸入點的參數(shù)設(shè)置。

①積分時間與干擾抑制頻率成反比。后者可選60Hz、50Hz和10Hz，積分時間越長，精度越高，快速性越差。積分時間為20ms時，對50Hz的干擾噪聲有很強的抑制作用。為了抑制工頻信號對模擬量信號的干擾，一般選擇積分時間為20ms。如圖2-34所示。

②設(shè)置測量種類和測量范圍，例如電壓范圍。

③設(shè)置A/D轉(zhuǎn)換得到的模擬值的濾波等級。模擬值的濾波處理可以減輕干擾的影響，這對緩慢變化的模擬量信號是很有意義的。用戶可以在濾波的4個等級“無、弱、中、強”中進行選擇，這4個等級對應(yīng)的計算平均值的模擬量采樣值的個數(shù)分別為1、4（4次采樣）、16（16次采樣）、32（32次采樣）。所選的濾波等級越高，濾波后的模擬值越穩(wěn)定，但是測量的快速性越差。相關(guān)知識

圖2-34組態(tài)模擬量輸入點相關(guān)知識

5）模擬量輸出點的參數(shù)設(shè)置。與數(shù)字量輸出相同，可以設(shè)置CPU進入STOP模式后，各輸出點保持最后的值，或使用替換值，選中后者時，可以設(shè)置各點的替換值。

可以設(shè)置各輸出點的輸出類型（電壓或電流）和輸出范圍。

可以激活電壓輸出的短路診斷功能，電流輸出的斷路診斷功能，以及超出上限值32511或低于下限值-32512的診斷功能。

信號板的模擬量輸出點與模擬量輸出模塊的參數(shù)設(shè)置方法基本相同。相關(guān)知識

（4）模擬量輸入模塊的輸出轉(zhuǎn)換為實際的物理量

1）模擬量輸入轉(zhuǎn)換后的模擬值表示方法。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)）來表示。最高位為符號位，正數(shù)的符號位為0，負數(shù)的符號位為1。相關(guān)知識

表2-21給出了模擬量輸入模塊的模擬量與模擬值的對應(yīng)關(guān)系，分單極性和雙極性。表2-21模擬量與模擬值的對應(yīng)關(guān)系范圍雙極性單極性十進制十六進制電壓范圍十進制十六進制電流范圍超出范圍325117EFF11.759V325117EFF23.52mA正常范圍276486C0010V276486C0020mA000V000mA-276489400-10V

低于范圍-325118000-11.759V

相關(guān)知識

2）轉(zhuǎn)換舉例。

[例2-1]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。

解：0~10MPa（0~10000KPa）對應(yīng)于轉(zhuǎn)換后的數(shù)字為0~27648，轉(zhuǎn)換公式為：P=10000×N/27648（kPa）

注意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。相關(guān)知識

（5）CPU模塊的參數(shù)設(shè)置

雙擊項目樹中PLC_1文件夾中的“設(shè)備組態(tài)”，打開該PLC的“設(shè)備視圖”，選中CPU后，再選中下面的巡視窗口右邊的“屬性”，再選中左邊的“常規(guī)”，可以在右邊的窗口設(shè)置有關(guān)的參數(shù)。

1）設(shè)置系統(tǒng)存儲器字節(jié)與時鐘存儲器字節(jié)。選中圖2-35所示的巡視窗口左邊的“系統(tǒng)和時鐘存儲器”，點擊右邊窗口的復(fù)選框“啟用系統(tǒng)存儲器字節(jié)”，采用默認的MB1作為系統(tǒng)存儲器字節(jié)，也可以修改系統(tǒng)存儲器字節(jié)的地址。相關(guān)知識

圖2-35組態(tài)系統(tǒng)存儲器字節(jié)與時鐘存儲器字節(jié)相關(guān)知識

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的意義如下：

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

②MI.1（診斷狀態(tài)已更改）：CPU登錄了診斷事件時，在一個掃描周期內(nèi)為1狀態(tài)。

③MI.2（始終為1）：總是為1狀態(tài)，其常開觸點總是閉合的。

④MI.3（始終為0）：總是為0狀態(tài)，其常閉觸點總是閉合的。相關(guān)知識

選中圖2-35右邊窗口的復(fù)選框“啟用時鐘存儲器字節(jié)”，設(shè)置用默認的MB0作時鐘存儲器字節(jié)，也可以修改時鐘存儲器字節(jié)的地址。

時鐘脈沖是一個周期內(nèi)0狀態(tài)和1狀態(tài)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2-22所示。CPU在掃描循環(huán)開始時初始化這些位。

指定了系統(tǒng)存儲器和時鐘存儲器字節(jié)后，這兩個字節(jié)不能再用于其它用途，否則將會使用戶程序運行出錯。表2-22時鐘存儲器字節(jié)各位對應(yīng)的時鐘脈沖的周期與頻率位76543210周期/s21.610.80.50.40.20.1頻率/Hz0.50.62511.2522.5510相關(guān)知識

2）設(shè)置PLC上電后的啟動方式。選中巡視窗口左邊的“啟動”組，可以組態(tài)上電后CPU的3種啟動方式，如圖2-36所示。圖2-36設(shè)置啟動方式相關(guān)知識

①不重新啟動，保持在STOP模式。②暖啟動，進入RUN模式。③暖啟動，進入斷電之前的工作模式。

暖啟動將非斷電保持存儲器復(fù)位為默認的初始值，但是斷電保持存儲器中的值不變。

下載項目或下載項目的組件（例如程序塊、數(shù)據(jù)塊或硬件組態(tài)）之后，下一次切換到RUN模式時，CPU執(zhí)行冷啟動（清除斷電保持存儲器）。冷啟動之后，由STOP切換到RUN時都執(zhí)行暖啟動。相關(guān)知識

3）設(shè)置實時時鐘。CPU帶有實時時鐘，在PLC的電源斷電時，用超級電容器給實時時鐘供電。PLC通電24小時后，超級電容器被充了足夠的能量，可以保證實時時鐘運行10天。

選中巡視窗口左邊的“時間”組，將默認的時區(qū)（柏林）改為北京、重慶，我國目前沒有使用夏令時。如圖2-37所示。圖2-37設(shè)置實時時鐘的時區(qū)相關(guān)知識

4）設(shè)置讀寫保護和密碼。程序塊保護設(shè)置。打開軟件，進入項目視圖，到“程序塊”內(nèi)找到想要加密的程序塊，單擊右鍵，選擇屬性。

在彈出的塊屬性窗口下，選擇常規(guī)列表里的“保護”選項，單擊保護選項內(nèi)的“保護”按鈕，彈出“專有技術(shù)保護”對話框。默認情況下，塊是沒有保護的，這時你單擊“定義”按鈕，就可以給塊添加相應(yīng)的密碼保護了。在這里還可以將塊綁定到固定的CPU或存儲卡上，防止別人拷貝。操作界面如圖2-38所示。相關(guān)知識圖2-38程序塊保護密碼設(shè)置相關(guān)知識

5）設(shè)置循環(huán)時間和通信負載。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，包括所有中斷此循環(huán)的程序的執(zhí)行時間，每次循環(huán)的時間并不相等。

CPU提供兩個參數(shù)來監(jiān)視循環(huán)時間。最大掃描循環(huán)時間和固定的最小掃描循環(huán)時間，啟動階段結(jié)束后，開始掃描循環(huán)監(jiān)視。在組態(tài)CPU的屬性是選中左邊窗口的“循環(huán)”，如圖2-40所示，可以組態(tài)這兩個參數(shù)。相關(guān)知識圖2-40設(shè)置循環(huán)時間相關(guān)知識

如果循環(huán)時間超過最大循環(huán)時間的兩倍，并且沒有執(zhí)行RE_TRIGR指令來復(fù)位監(jiān)控定時器，不管是否有OB80，CPU將立即進入STOP模式。

不能結(jié)束的循環(huán)指令和非常長的掃描時間可能會導(dǎo)致反復(fù)調(diào)用RE_TRIGR指令，雖然CPU不會進入STOP模式，但是會造成在一個掃描周期內(nèi)CPU被“鎖死”，為了防止出現(xiàn)這種情況，每100ms插入一個通信時間片，選中圖2-40中的“通信負載”，可以改變這一時間片的大小，這一機制提供了恢復(fù)CPU控制的機會。

通常CPU盡可能快地執(zhí)行掃描循環(huán)，與用戶程序和通信任務(wù)有關(guān)，每次掃描循環(huán)的時間間隔是變化的。為了使掃描循環(huán)時間盡可能一致，可以設(shè)置固定的掃描循環(huán)時間。為此應(yīng)選中圖2-40中的復(fù)選框，并設(shè)置以ms為單位的固定的最小循環(huán)時間。CPU將以±1ms的精度，保持在設(shè)置的最小掃描時間內(nèi)完成每次掃描循環(huán)。任務(wù)實施

1.使用TIA軟件更新S7-1200CPU固件版本

我們手中使用的PLC有可能購買的較早，其固件版本號比較低，有很多功能沒有，此時就需要升級固件版本，升級步驟如下：

1）打開所連接S7-1200CPU的"在線和診斷"視圖，并切換到“在線”模式。如圖2-42所示。任務(wù)實施圖2-42在線訪問任務(wù)實施圖2-43瀏覽固件更新版本2）在在線訪問界面中點擊“功能”→“固件更新”，并單擊"瀏覽"按鈕并導(dǎo)航至包含固件更新文件的位置。如圖2-43所示。任務(wù)實施圖2-44運行更新新版本3）瀏覽到新版本固件后，點擊“運行更新”按鈕，即可執(zhí)行更新CPU固件操作。如圖2-44所示。任務(wù)實施

4）在加載固件更新時會顯示進程對話框。固件更新完成后，對話框會提示您使用新固件啟動模塊。任務(wù)實施

2.S7-1200重置為出廠設(shè)置的方法

在硬件出錯，有時需要恢復(fù)出廠設(shè)置，此時，可以安裝如下步驟進行：

1）創(chuàng)建新項目，在項目樹中選擇“在線訪問”，選擇PC與S7-1200連接的網(wǎng)卡“RealtekPCleGBEFamilyController”，將PLC設(shè)置為“轉(zhuǎn)至在線”，雙擊“更新可訪問設(shè)備”，掃描完成后，會顯示已找到的可訪問設(shè)備“plc_1[192.168.0.1]”，雙擊“在線和診斷”，如圖2-45所示。任務(wù)實施圖2-45重置出廠設(shè)置過程任務(wù)實施圖2-46復(fù)位出廠設(shè)置2）進入在線和診斷窗口后，點擊“功能”標(biāo)簽下的"復(fù)位為出廠設(shè)置"選項，點擊"重置"按鈕，在彈出的窗口中選擇“是”，如圖2-46所示。

3）如果CPU為RUN狀態(tài)時，重置為出廠設(shè)置需要CPU在STOP操作模式下進行，在彈出的選擇窗口中選擇"是"。當(dāng)巡視窗口顯示模塊已復(fù)位，則CPU復(fù)位成功。任務(wù)實施

3.使用存儲卡裝載程序

使用存儲卡裝載PLC程序，然后將存儲卡插入另一臺PLC，去控制另一臺PLC的運行，操作方法如下：

1）先將存儲卡插入讀卡器上面，插入電腦上，提前配置好我們的項目，配置的硬件需要與我們實際的PLC硬件一致。

2）打開硬件組態(tài)，點擊CPU，在下面巡視窗口中選擇“屬性”→“常規(guī)”→“脈沖發(fā)生器”→“啟動”，點擊“上電后啟動”的下拉菜單，將啟動模式更改為“暖啟動-RUN模式”，就是PLC上電后立即進入運行模式，如圖2-47所示。任務(wù)實施

圖2-47選擇存儲卡傳程序的啟動方式任務(wù)實施

3）雙擊Main，在OB1中編寫主程序，就是要下載到讀卡器的程序。

4）在項目樹中找到“讀卡器/USB存儲器”→“可移除式設(shè)備”→“(H:)SIMATICMC程序”，選中“(H:)SIMATICMC程序”，然后右擊鼠標(biāo)，在彈出的菜單中選擇“屬性”。在“屬性”彈出窗口中，將“PLC卡模式”更改為“傳送”，“PLC卡模式”有三種選擇，分別是“程序”、“傳送”和“更新固件”，如果選擇“程序”，則PLC中是沒有程序的，拔出存儲卡，PLC將不能運行；選擇“傳送”，即使我們拔出了存儲卡，PLC中是有程序的，仍然可以運行。如圖2-48所示。任務(wù)實施

圖2-48選擇存儲卡模式任務(wù)實施

5）在項目樹中，選擇PLC_1，點擊鼠標(biāo)左鍵，將其拖拽到“(H:)SIMATICMC程序”，出現(xiàn)“+”號時釋放。在彈出的窗口中，點擊“裝載”，此時就會將我們的程序裝載到存儲卡中。

6）裝載完成后，在電腦上彈出存儲卡，將PLC斷電，將存儲卡插入卡槽，然后將PLC上電，此時存儲卡的程序?qū)詣觽魉偷紺PU中，傳送將持續(xù)一段時間。

7）程序傳送完畢后，將PLC斷電，拔出存儲卡，再次將PLC上電，此時PLC將自動啟動運行。知識拓展

1.如何清除S7-1200PLC中的密碼

S7-1200PLC中的程序如果有密碼，我們是不能往PLC中下載程序的，必須輸對密碼才可以。在忘記密碼的情況下，我們采用下述方法清除密碼，將PLC恢復(fù)到出廠設(shè)置就可以下載程序了。

首先找到一張S7-1200PLC的空白存儲卡，將PLC斷電，斷電后插入存儲卡，然后上電，此時PLC會將空白存儲卡的內(nèi)容下載到CPU中，相當(dāng)于向CPU中寫入了一個空白項目，寫完后斷電，拔出存儲卡。再次給PLC上電，就可以正常使用了。任務(wù)實施4）上載程序塊

將S7-1200PLC通過網(wǎng)線與電腦連接好，打開博圖軟件，上載PLC中的程序步驟如下：

（1）首先生成一個新的項目，然后在新項目中添加一個新設(shè)備，但在選擇設(shè)備時選擇“非特定的CPU1200”，而不是選擇具體的CPU，如圖1-52所示。

（2）在生成的“設(shè)備視圖”中，點擊“PLC_1”下方的“獲取”，如圖1-53所示。

（3）點擊“獲取”后，出現(xiàn)圖1-54所示硬件檢測界面，點擊“開始搜索”，搜索到PLC_1后，點擊“檢測”，則PLC_1的硬件組態(tài)上傳到博圖軟件中了。

（4）點擊博圖軟件中的“轉(zhuǎn)至在線”，然后選中“PLC_1”項目，點擊鼠標(biāo)右鍵，選中“從設(shè)備中上傳（軟件）”，然后出現(xiàn)圖1-55所示界面，點擊“從設(shè)備中上傳”，即完成程序的上載。任務(wù)實施圖1-52添加“非特定的CPU1200”任務(wù)實施圖1-53獲取相連設(shè)備的組態(tài)任務(wù)實施圖1-54搜索PLC設(shè)備任務(wù)實施圖1-55上傳軟件任務(wù)實施

3.程序調(diào)試

項目下載完成后，打開Main[OB1]主程序，可以對程序進行調(diào)試，如圖1-56所示，點擊標(biāo)注（1）“轉(zhuǎn)到在線”或點擊標(biāo)注（2）“啟動CPU”，運行程序。也可以直接單擊標(biāo)注（3）“啟用/禁用監(jiān)控”按鈕，進入程序監(jiān)控界面。圖1-56程序監(jiān)視界面任務(wù)實施

4.PLC變量表及監(jiān)控表1）PLC變量表

在TIAPortal軟件中添加CPU設(shè)備后，會在項目樹中該CPU設(shè)備下出現(xiàn)一個“PLC變量”的文件夾，文件夾內(nèi)包含下列表格：“顯示所有變量”、“添加新變量表”和“默認變量表”。

打開“顯示所有變量”表格，有三個選項卡分別為“變量”、“用戶常量”和“系統(tǒng)常量”，該表為PLC的基礎(chǔ)表格，不能刪除或移動。PLC變量表如圖1-57所示。圖1-57PLC變量表任務(wù)實施

例如，要導(dǎo)出PLC變量表，可以依次單擊項目下的“PLC變量”→“顯示所有變量”選項，在打開的PLC變量中單擊左上角的導(dǎo)出圖標(biāo)，在彈出的“導(dǎo)出到Excel中”對話框中，選擇導(dǎo)出的路徑，如圖1-58所示，并選定默認的文件名命名為PLCTags，文件后綴為xlsx，導(dǎo)出元素可選擇“變量”或“常量”復(fù)選框，完成后單擊“確定”按鈕，則變量表被導(dǎo)出到選定的路徑文件夾中。圖1-58“導(dǎo)出到Excel中”對話框任務(wù)實施

例如，要導(dǎo)出PLC變量表，可以依次單擊項目下的“PLC變量”→“顯示所有變量”選項，在打開的PLC變量中單擊左上角的導(dǎo)出圖標(biāo)

，在彈出的“導(dǎo)出到Excel中”對話框中，選擇導(dǎo)出的路徑，如圖1-58所示，并選定默認的文件名命名為PLCTags，文件后綴為xlsx，導(dǎo)出元素可選擇“變量”或“常量”復(fù)選框，完成后單擊“確定”按鈕，則變量表被導(dǎo)出到選定的路徑文件夾中。圖1-58“導(dǎo)出到Excel中”對話框任務(wù)實施

變量導(dǎo)出后，可以打開導(dǎo)出的PLCTags文件，PLCTags文件如圖1-59所示，此時可以在Excel表中按照對應(yīng)格式進行變量的檢查、修改和編輯，完成后還可以再次將編輯后的變量表導(dǎo)入到TIAPortal軟件中。在打開的PLC變量中單擊左上角的導(dǎo)入圖標(biāo)

，在彈出的“從Excel中導(dǎo)入”對話框中，選擇導(dǎo)入文件的路徑，待導(dǎo)入元素可選擇“變量”或“常量”復(fù)選框，完成后單擊“確定”按鈕，則變量表被導(dǎo)入。圖1-59PL