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(mén)子公司推出的新一代編程軟件，它是將西門(mén)子PLC、人機(jī)界面HMI和驅(qū)動(dòng)裝置所有的自動(dòng)化軟件都統(tǒng)一到一個(gè)開(kāi)發(fā)環(huán)境中，是業(yè)內(nèi)首個(gè)采用統(tǒng)一工程組態(tài)和軟件項(xiàng)目環(huán)境的自動(dòng)化軟件，功能強(qiáng)大，是學(xué)習(xí)西門(mén)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(gè)項(xiàng)目的步驟。3.熟悉博途軟件的使用。相關(guān)知識(shí)

1.TIA博途軟件簡(jiǎn)介

TIA博途軟件將所有的自動(dòng)化軟件工具都統(tǒng)一到一個(gè)開(kāi)發(fā)環(huán)境中，是業(yè)內(nèi)首個(gè)采用統(tǒng)一工程組態(tài)和軟件項(xiàng)目環(huán)境的自動(dòng)化軟件，可在同一開(kāi)發(fā)環(huán)境中組態(tài)幾乎所有的西門(mén)子可編程序控制器、人機(jī)界面和驅(qū)動(dòng)裝置。在控制器、驅(qū)動(dòng)裝置和人機(jī)界面之間建立通信時(shí)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(hù)可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況，購(gòu)買(mǎi)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(shí)

（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(zhuān)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(shí)

（2）TIA博途W(wǎng)inCC

基于TIA博途平臺(tái)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(jī)界面精簡(jiǎn)及精智系列面板，也支持基于PC多用戶(hù)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(shí)

1）TIA博途W(wǎng)inCC基本版（WinCCBasic），用于組態(tài)精簡(jiǎn)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(jiǎn)面板、精智面板和移動(dòng)面板）。

3）TIA博途W(wǎng)inCC高級(jí)版（WinCCAdvanced），除了組態(tài)面板外，還可以組態(tài)基于單站PC的項(xiàng)目，運(yùn)行版為WinCCRuntimeAdvanced。

4）TIA博途W(wǎng)inCC專(zhuān)業(yè)版（WinCCProfessional），除了具備TIA博途W(wǎng)inCC高級(jí)版功能，還可以組態(tài)SCADA系統(tǒng)，運(yùn)行版為WinCCRuntimeProfessional。相關(guān)知識(shí)

（3）TIAPortal博途軟件安裝對(duì)計(jì)算機(jī)的要求

西門(mén)子公司每年都對(duì)TIAPortal博途軟件升級(jí)，其使用對(duì)計(jì)算機(jī)的要求越來(lái)越高，安裝TIAPortal博途軟件對(duì)計(jì)算機(jī)的基本要求如下：

①處理器類(lèi)型：2.30GHz或更高頻率的CPU。②內(nèi)存RAM容量：8GB。③可用硬盤(pán)空間：系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)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(guò)程中自動(dòng)安裝自動(dòng)化許可證，卸載TIAPortal博途軟件時(shí)，自動(dòng)化許可證也被自動(dòng)卸載。相關(guān)知識(shí)

2.博途軟件使用介紹

（1）項(xiàng)目視圖的結(jié)構(gòu)

1）Portal視圖與項(xiàng)目視圖。TIAPortal提供兩種不同的工具視圖：基于項(xiàng)目的項(xiàng)目視圖和基于任務(wù)的Portal（門(mén)戶(hù)）視圖，項(xiàng)目視圖可以訪(fǎng)問(wèn)項(xiàng)目中的所有組件，編程一般在Portal視圖中進(jìn)行，它們之間可以相互切換。

雙擊桌面上的

圖標(biāo)，打開(kāi)TIAPortal的啟動(dòng)畫(huà)面，如圖2-27所示，此時(shí)可以“打開(kāi)現(xiàn)有項(xiàng)目”，也可以“創(chuàng)建新項(xiàng)目”，選擇打開(kāi)一個(gè)原有項(xiàng)目，在“最近使用的”項(xiàng)目中選擇一個(gè)項(xiàng)目，點(diǎn)擊“打開(kāi)”。點(diǎn)擊視圖左下角的“項(xiàng)目視圖”，切換到項(xiàng)目視圖，如圖2-28所示。下面介紹項(xiàng)目視圖個(gè)組成部分的功能。相關(guān)知識(shí)

圖2-27啟動(dòng)畫(huà)面相關(guān)知識(shí)

2）項(xiàng)目樹(shù)。圖2-28中標(biāo)有①的區(qū)域?yàn)轫?xiàng)目樹(shù)（或稱(chēng)為項(xiàng)目瀏覽器），可以用項(xiàng)目樹(shù)訪(fǎng)問(wèn)所有的設(shè)備和項(xiàng)目數(shù)據(jù)，添加新的設(shè)備，編輯已有的設(shè)備，打開(kāi)處理項(xiàng)目數(shù)據(jù)的編輯器。

點(diǎn)擊項(xiàng)目樹(shù)右上角的

按鈕，項(xiàng)目樹(shù)和下面標(biāo)有②的“詳細(xì)視圖”將消失，同時(shí)在最左邊的垂直條的上端出現(xiàn)

按鈕，點(diǎn)擊它將打開(kāi)項(xiàng)目樹(shù)和詳細(xì)視圖?？梢杂妙?lèi)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(gè)顯示窗口的交界處，出現(xiàn)帶雙向箭頭的光標(biāo)時(shí)，按住鼠標(biāo)的左鍵移動(dòng)光標(biāo)，可以移動(dòng)分界線(xiàn)，以調(diào)節(jié)分界線(xiàn)兩邊的窗口大小。相關(guān)知識(shí)

圖2-28項(xiàng)目視圖相關(guān)知識(shí)

3）詳細(xì)視圖。項(xiàng)目樹(shù)窗口下面標(biāo)有②的區(qū)域是詳細(xì)視圖，詳細(xì)視圖顯示項(xiàng)目樹(shù)被選中的對(duì)象下一級(jí)的內(nèi)容。點(diǎn)擊詳細(xì)視圖左上角的

按鈕，詳細(xì)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(diǎn)擊該按鈕，將重新顯示詳細(xì)視圖。可以用類(lèi)似的方法顯示和隱藏標(biāo)有⑤的“巡視窗口”和標(biāo)有⑦的“信息窗口”。相關(guān)知識(shí)

4）工作區(qū)。標(biāo)有③的區(qū)域?yàn)楣ぷ鲄^(qū)，可以同時(shí)打開(kāi)幾個(gè)編輯器，但是一般只能在工作區(qū)同時(shí)顯示一個(gè)當(dāng)前打開(kāi)的編輯器。打開(kāi)的編輯器在最下面標(biāo)有⑧的編輯器欄中顯示。沒(méi)有打開(kāi)編輯器時(shí)，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(shí)顯示兩個(gè)編輯器。相關(guān)知識(shí)

在工作區(qū)同時(shí)打開(kāi)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(diǎn)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(diǎn)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(huì)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(shí)

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(xiàng)卡，可以組態(tài)硬件。選中“網(wǎng)絡(luò)視圖”選項(xiàng)卡，將打開(kāi)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(shí)，標(biāo)有④的區(qū)域?yàn)樵O(shè)備概覽區(qū)或網(wǎng)絡(luò)概覽區(qū)。相關(guān)知識(shí)

5）巡視窗口。圖2-28中標(biāo)有⑤的區(qū)域?yàn)檠惨暣翱?，用?lái)顯示選中的工作區(qū)中的對(duì)象附加的信息，還可以用巡視窗口來(lái)設(shè)置對(duì)象的屬性。巡視窗口有3個(gè)選項(xiàng)卡：

①“屬性”選項(xiàng)卡用來(lái)顯示和修改選中的工作區(qū)中的對(duì)象的屬性。左邊的窗口是瀏覽窗口，選中其中的某個(gè)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(xiàng)卡顯示所選對(duì)象和操作的詳細(xì)信息，以及編譯的報(bào)警信息。

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

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(kāi)的所有編輯器，可以用編輯器欄在打開(kāi)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?yàn)槿蝿?wù)卡，任務(wù)卡的功能與編輯器有關(guān)?？梢酝ㄟ^(guò)任務(wù)卡進(jìn)行進(jìn)一步的或附件的操作。例如從庫(kù)或硬件目錄中選擇對(duì)象，搜索與替代項(xiàng)目中的對(duì)象，將預(yù)定義的對(duì)象拖放到工作區(qū)。

可以用最右邊的豎條上的按鈕來(lái)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(duì)象的信息窗口。包括對(duì)象的圖形、名稱(chēng)、版本號(hào)、訂貨號(hào)和簡(jiǎn)要的描述。相關(guān)知識(shí)

1）新建一個(gè)項(xiàng)目。雙擊桌面上的

圖標(biāo)，打開(kāi)TIAPortal的啟動(dòng)畫(huà)面，如圖2-27所示，可以打開(kāi)現(xiàn)有項(xiàng)目和創(chuàng)建新項(xiàng)目，創(chuàng)建新項(xiàng)目時(shí)可以修改項(xiàng)目的名稱(chēng)，或者使用系統(tǒng)指定的名稱(chēng)，點(diǎn)擊“路徑”輸入框右邊的“┄”按鈕，可以修改保存項(xiàng)目的路徑。點(diǎn)擊“創(chuàng)建”按鈕，開(kāi)始生成新項(xiàng)目。（2）項(xiàng)目的創(chuàng)建相關(guān)知識(shí)

2）添加新設(shè)備。點(diǎn)擊圖2-27中的“設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)”，點(diǎn)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(hào)一定要與實(shí)際設(shè)備的訂貨號(hào)、版本號(hào)一致，然后點(diǎn)擊“添加”按鈕。圖2-29所示為添加的CPU1212C、AC/DC/RLY、版本號(hào)4.2的PLC。在項(xiàng)目樹(shù)、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(shí)

圖2-29添加新設(shè)備相關(guān)知識(shí)

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(xiàng)”→“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(hù)特定設(shè)置”區(qū)將用戶(hù)界面語(yǔ)言設(shè)置為“中文”，助記符設(shè)置為“國(guó)際”。在“常規(guī)設(shè)置”區(qū)，勾選“啟動(dòng)過(guò)程中，將加載上一次打開(kāi)的項(xiàng)目”，還有在“工具提示”中，勾選需要的選項(xiàng)。在“起始視圖”中，勾選“Portal視圖”或“項(xiàng)目視圖”。

還有其它選項(xiàng)，根據(jù)需要勾選。相關(guān)知識(shí)

圖2-30設(shè)置TIA博途參數(shù)相關(guān)知識(shí)

（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(gè)與實(shí)際硬件系統(tǒng)對(duì)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(hào)、訂貨號(hào)和版本號(hào)。模塊的安裝位置和設(shè)備之間的通信連接，都應(yīng)與實(shí)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(chēng)為參數(shù)化。

自動(dòng)化系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，CPU比較組態(tài)時(shí)生成的虛擬系統(tǒng)和實(shí)際的硬件系統(tǒng)，如果兩個(gè)系統(tǒng)不一致，將采取相應(yīng)的措施。

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

2）在設(shè)備視圖中添加模塊。打開(kāi)圖2-28項(xiàng)目樹(shù)中的“PLC_1”文件夾，雙擊其中的“設(shè)備組態(tài)”，打開(kāi)設(shè)備視圖，可以看到1號(hào)插槽中的CPU模塊。

在硬件組態(tài)時(shí)，需要將I/O模塊或通信模塊放置到工作區(qū)機(jī)架的插槽內(nèi)，有兩種放置硬件對(duì)象的方法。

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

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

（允許放置）。此時(shí)松開(kāi)鼠標(biāo)左鍵，被拖動(dòng)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(diǎn)擊機(jī)架中需要放置模塊的插槽，使它的四周出現(xiàn)深藍(lán)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(shí)

3）硬件目錄中的過(guò)濾器。選中圖2-28中“硬件目錄”窗口上面的“過(guò)濾”復(fù)選框，激活硬件目錄的過(guò)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(kāi)PLC的組態(tài)畫(huà)面時(shí)，如果選中了過(guò)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(dú)刪除CPU和機(jī)架，只能在網(wǎng)絡(luò)視圖或項(xiàng)目樹(shù)中刪除整個(gè)PLC站。

刪除硬件組件后，可能在項(xiàng)目中產(chǎn)生矛盾，即違反插槽規(guī)則。選中指令樹(shù)中的“PLC_1”，點(diǎn)擊工具欄上的編譯

按鈕，對(duì)硬件組態(tài)進(jìn)行編譯。編譯時(shí)進(jìn)行一致性檢查，如果有錯(cuò)誤將會(huì)顯示錯(cuò)誤信息，應(yīng)改正錯(cuò)誤后重新進(jìn)行編譯。相關(guān)知識(shí)

5）復(fù)制與粘貼硬件組件。可以在項(xiàng)目樹(shù)、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(diǎn)，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(guò)剪貼板在設(shè)備設(shè)備視圖或網(wǎng)絡(luò)視圖中移動(dòng)硬件組件，但是不能移動(dòng)CPU，因?yàn)樗仨氃?號(hào)槽。

6）改變?cè)O(shè)備的型號(hào)。用鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊設(shè)備視圖中要更改型號(hào)的CPU，執(zhí)行出現(xiàn)的快捷菜單中的“更改設(shè)備類(lèi)型”命令，選中出現(xiàn)的對(duì)話(huà)框的“新設(shè)備”列表中用來(lái)替換的設(shè)備的訂貨號(hào)，點(diǎn)擊“確定”按鈕，設(shè)備型號(hào)被更改。相關(guān)知識(shí)

（3）信號(hào)模塊與信號(hào)板的參數(shù)設(shè)置

1）信號(hào)模塊與信號(hào)板的地址分配。雙擊項(xiàng)目樹(shù)的PLC_1文件夾中的“設(shè)備組態(tài)”，打開(kāi)該P(yáng)LC的設(shè)備視圖。添加了CPU、信號(hào)板或信號(hào)模塊后，它們的I、Q地址是自動(dòng)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(hào)模塊的字節(jié)地址，如圖2-31所示。相關(guān)知識(shí)

圖2-31CPU集成I/O的字節(jié)地址相關(guān)知識(shí)

例如CPU1212C集成的8點(diǎn)數(shù)字量輸入的字節(jié)地址為0（I0.0~I0.7），6點(diǎn)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(gè)通道占一個(gè)字或兩個(gè)字節(jié)）。DI2/DO2信號(hào)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(méi)有用完分配給它的某個(gè)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(xiě)入新地址即可。例如要修改信號(hào)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(hào)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(shí)

2）數(shù)字量輸入點(diǎn)的參數(shù)設(shè)置。選中設(shè)備視圖中的CPU、信號(hào)板或信號(hào)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(diǎn)的濾波器的時(shí)間常數(shù)，時(shí)間從0.1微秒到20毫秒，如圖2-32所示。

選中CPU和信號(hào)板的某個(gè)輸入點(diǎn)后，可以激活CPU和信號(hào)板各輸入點(diǎn)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(shí)調(diào)用的硬件中斷OB。相關(guān)知識(shí)

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

3）數(shù)字量輸出點(diǎn)的參數(shù)設(shè)置。選中設(shè)備視圖中的CPU、信號(hào)板或信號(hào)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(jìn)入STOP模式時(shí)，數(shù)字量輸出保持上一個(gè)值，或使用替代值。選中后者時(shí)，可以設(shè)置各輸出點(diǎn)的替換值，以保證系統(tǒng)進(jìn)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(rèn)的替換值）。相關(guān)知識(shí)

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

4）模擬量輸入點(diǎn)的參數(shù)設(shè)置。

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

②設(shè)置測(cè)量種類(lèi)和測(cè)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(jí)。模擬值的濾波處理可以減輕干擾的影響，這對(duì)緩慢變化的模擬量信號(hào)是很有意義的。用戶(hù)可以在濾波的4個(gè)等級(jí)“無(wú)、弱、中、強(qiáng)”中進(jìn)行選擇，這4個(gè)等級(jí)對(duì)應(yīng)的計(jì)算平均值的模擬量采樣值的個(gè)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(jí)越高，濾波后的模擬值越穩(wěn)定，但是測(cè)量的快速性越差。相關(guān)知識(shí)

圖2-34組態(tài)模擬量輸入點(diǎn)相關(guān)知識(shí)

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

可以設(shè)置各輸出點(diǎn)的輸出類(lèi)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(hào)板的模擬量輸出點(diǎn)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(shí)

（4）模擬量輸入模塊的輸出轉(zhuǎn)換為實(shí)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(duì)應(yīng)的數(shù)字稱(chēng)為模擬值，模擬值用16位二進(jìn)制補(bǔ)碼（整數(shù)）來(lái)表示。最高位為符號(hào)位，正數(shù)的符號(hào)位為0，負(fù)數(shù)的符號(hào)位為1。相關(guān)知識(shí)

表2-21給出了模擬量輸入模塊的模擬量與模擬值的對(duì)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(duì)應(yīng)關(guān)系范圍雙極性單極性十進(jìn)制十六進(jìn)制電壓范圍十進(jìn)制十六進(jìn)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(shí)

2）轉(zhuǎn)換舉例。

[例2-1]壓力變送器的量程為0~10MPa，輸出信號(hào)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(duì)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(yùn)算時(shí)一定要先乘后除，否則會(huì)損失原始數(shù)據(jù)的精度。相關(guān)知識(shí)

（5）CPU模塊的參數(shù)設(shè)置

雙擊項(xiàng)目樹(shù)中PLC_1文件夾中的“設(shè)備組態(tài)”，打開(kāi)該P(yáng)LC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(chǔ)器字節(jié)與時(shí)鐘存儲(chǔ)器字節(jié)。選中圖2-35所示的巡視窗口左邊的“系統(tǒng)和時(shí)鐘存儲(chǔ)器”，點(diǎn)擊右邊窗口的復(fù)選框“啟用系統(tǒng)存儲(chǔ)器字節(jié)”，采用默認(rèn)的MB1作為系統(tǒng)存儲(chǔ)器字節(jié)，也可以修改系統(tǒng)存儲(chǔ)器字節(jié)的地址。相關(guān)知識(shí)

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

將MB1設(shè)置為系統(tǒng)存儲(chǔ)器字節(jié)后，該字節(jié)的M1.0~M1.3的意義如下：

①M(fèi)1.0（首次循環(huán)）：僅在進(jìn)入RUN模式的首次掃描時(shí)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(shí)，在一個(gè)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(kāi)觸點(diǎn)總是閉合的。

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

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

時(shí)鐘脈沖是一個(gè)周期內(nèi)0狀態(tài)和1狀態(tài)所占的時(shí)間各為50%的方波信號(hào)，時(shí)鐘存儲(chǔ)器字節(jié)每一位對(duì)應(yīng)的時(shí)鐘脈沖的周期或頻率如表2-22所示。CPU在掃描循環(huán)開(kāi)始時(shí)初始化這些位。

指定了系統(tǒng)存儲(chǔ)器和時(shí)鐘存儲(chǔ)器字節(jié)后，這兩個(gè)字節(jié)不能再用于其它用途，否則將會(huì)使用戶(hù)程序運(yùn)行出錯(cuò)。表2-22時(shí)鐘存儲(chǔ)器字節(jié)各位對(duì)應(yīng)的時(shí)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(shí)

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

①不重新啟動(dòng)，保持在STOP模式。②暖啟動(dòng)，進(jìn)入RUN模式。③暖啟動(dòng)，進(jìn)入斷電之前的工作模式。

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

下載項(xiàng)目或下載項(xiàng)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(shí)，CPU執(zhí)行冷啟動(dòng)（清除斷電保持存儲(chǔ)器）。冷啟動(dòng)之后，由STOP切換到RUN時(shí)都執(zhí)行暖啟動(dòng)。相關(guān)知識(shí)

3）設(shè)置實(shí)時(shí)時(shí)鐘。CPU帶有實(shí)時(shí)時(shí)鐘，在PLC的電源斷電時(shí)，用超級(jí)電容器給實(shí)時(shí)時(shí)鐘供電。PLC通電24小時(shí)后，超級(jí)電容器被充了足夠的能量，可以保證實(shí)時(shí)時(shí)鐘運(yùn)行10天。

選中巡視窗口左邊的“時(shí)間”組，將默認(rèn)的時(shí)區(qū)（柏林）改為北京、重慶，我國(guó)目前沒(méi)有使用夏令時(shí)。如圖2-37所示。圖2-37設(shè)置實(shí)時(shí)時(shí)鐘的時(shí)區(qū)相關(guān)知識(shí)

4）設(shè)置讀寫(xiě)保護(hù)和密碼。程序塊保護(hù)設(shè)置。打開(kāi)軟件，進(jìn)入項(xiàng)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(hù)”選項(xiàng)，單擊保護(hù)選項(xiàng)內(nèi)的“保護(hù)”按鈕，彈出“專(zhuān)有技術(shù)保護(hù)”對(duì)話(huà)框。默認(rèn)情況下，塊是沒(méi)有保護(hù)的，這時(shí)你單擊“定義”按鈕，就可以給塊添加相應(yīng)的密碼保護(hù)了。在這里還可以將塊綁定到固定的CPU或存儲(chǔ)卡上，防止別人拷貝。操作界面如圖2-38所示。相關(guān)知識(shí)圖2-38程序塊保護(hù)密碼設(shè)置相關(guān)知識(shí)

5）設(shè)置循環(huán)時(shí)間和通信負(fù)載。循環(huán)時(shí)間是操作系統(tǒng)刷新過(guò)程映像和執(zhí)行程序循環(huán)OB的時(shí)間，包括所有中斷此循環(huán)的程序的執(zhí)行時(shí)間，每次循環(huán)的時(shí)間并不相等。

CPU提供兩個(gè)參數(shù)來(lái)監(jiān)視循環(huán)時(shí)間。最大掃描循環(huán)時(shí)間和固定的最小掃描循環(huán)時(shí)間，啟動(dòng)階段結(jié)束后，開(kāi)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(gè)參數(shù)。相關(guān)知識(shí)圖2-40設(shè)置循環(huán)時(shí)間相關(guān)知識(shí)

如果循環(huán)時(shí)間超過(guò)最大循環(huán)時(shí)間的兩倍，并且沒(méi)有執(zhí)行RE_TRIGR指令來(lái)復(fù)位監(jiān)控定時(shí)器，不管是否有OB80，CPU將立即進(jìn)入STOP模式。

不能結(jié)束的循環(huán)指令和非常長(zhǎng)的掃描時(shí)間可能會(huì)導(dǎo)致反復(fù)調(diào)用RE_TRIGR指令，雖然CPU不會(huì)進(jìn)入STOP模式，但是會(huì)造成在一個(gè)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(gè)通信時(shí)間片，選中圖2-40中的“通信負(fù)載”，可以改變這一時(shí)間片的大小，這一機(jī)制提供了恢復(fù)CPU控制的機(jī)會(huì)。

通常CPU盡可能快地執(zhí)行掃描循環(huán)，與用戶(hù)程序和通信任務(wù)有關(guān)，每次掃描循環(huán)的時(shí)間間隔是變化的。為了使掃描循環(huán)時(shí)間盡可能一致，可以設(shè)置固定的掃描循環(huán)時(shí)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(shí)間。CPU將以±1ms的精度，保持在設(shè)置的最小掃描時(shí)間內(nèi)完成每次掃描循環(huán)。任務(wù)實(shí)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(gòu)買(mǎi)的較早，其固件版本號(hào)比較低，有很多功能沒(méi)有，此時(shí)就需要升級(jí)固件版本，升級(jí)步驟如下：

1）打開(kāi)所連接S7-1200CPU的"在線(xiàn)和診斷"視圖，并切換到“在線(xiàn)”模式。如圖2-42所示。任務(wù)實(shí)施圖2-42在線(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)任務(wù)實(shí)施圖2-43瀏覽固件更新版本2）在在線(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)界面中點(diǎn)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(shí)施圖2-44運(yùn)行更新新版本3）瀏覽到新版本固件后，點(diǎn)擊“運(yùn)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(shí)施

4）在加載固件更新時(shí)會(huì)顯示進(jìn)程對(duì)話(huà)框。固件更新完成后，對(duì)話(huà)框會(huì)提示您使用新固件啟動(dòng)模塊。任務(wù)實(shí)施

2.S7-1200重置為出廠(chǎng)設(shè)置的方法

在硬件出錯(cuò)，有時(shí)需要恢復(fù)出廠(chǎng)設(shè)置，此時(shí)，可以安裝如下步驟進(jìn)行：

1）創(chuàng)建新項(xiàng)目，在項(xiàng)目樹(shù)中選擇“在線(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)”，選擇PC與S7-1200連接的網(wǎng)卡“RealtekPCleGBEFamilyController”，將PLC設(shè)置為“轉(zhuǎn)至在線(xiàn)”，雙擊“更新可訪(fǎng)問(wèn)設(shè)備”，掃描完成后，會(huì)顯示已找到的可訪(fǎng)問(wèn)設(shè)備“plc_1[192.168.0.1]”，雙擊“在線(xiàn)和診斷”，如圖2-45所示。任務(wù)實(shí)施圖2-45重置出廠(chǎng)設(shè)置過(guò)程任務(wù)實(shí)施圖2-46復(fù)位出廠(chǎng)設(shè)置2）進(jìn)入在線(xiàn)和診斷窗口后，點(diǎn)擊“功能”標(biāo)簽下的"復(fù)位為出廠(chǎng)設(shè)置"選項(xiàng)，點(diǎn)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(shí)，重置為出廠(chǎng)設(shè)置需要CPU在STOP操作模式下進(jìn)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(shí)施

3.使用存儲(chǔ)卡裝載程序

使用存儲(chǔ)卡裝載PLC程序，然后將存儲(chǔ)卡插入另一臺(tái)PLC，去控制另一臺(tái)PLC的運(yùn)行，操作方法如下：

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

2）打開(kāi)硬件組態(tài)，點(diǎn)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(dòng)”，點(diǎn)擊“上電后啟動(dòng)”的下拉菜單，將啟動(dòng)模式更改為“暖啟動(dòng)-RUN模式”，就是PLC上電后立即進(jìn)入運(yùn)行模式，如圖2-47所示。任務(wù)實(shí)施

圖2-47選擇存儲(chǔ)卡傳程序的啟動(dòng)方式任務(wù)實(shí)施

3）雙擊Main，在OB1中編寫(xiě)主程序，就是要下載到讀卡器的程序。

4）在項(xiàng)目樹(shù)中找到“讀卡器/USB存儲(chǔ)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(méi)有程序的，拔出存儲(chǔ)卡，PLC將不能運(yùn)行；選擇“傳送”，即使我們拔出了存儲(chǔ)卡，PLC中是有程序的，仍然可以運(yùn)行。如圖2-48所示。任務(wù)實(shí)施

圖2-48選擇存儲(chǔ)卡模式任務(wù)實(shí)施

5）在項(xiàng)目樹(shù)中，選擇PLC_1，點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵，將其拖拽到“(H:)SIMATICMC程序”，出現(xiàn)“+”號(hào)時(shí)釋放。在彈出的窗口中，點(diǎn)擊“裝載”，此時(shí)就會(huì)將我們的程序裝載到存儲(chǔ)卡中。

6）裝載完成后，在電腦上彈出存儲(chǔ)卡，將PLC斷電，將存儲(chǔ)卡插入卡槽，然后將PLC上電，此時(shí)存儲(chǔ)卡的程序?qū)?huì)自動(dòng)傳送到CPU中，傳送將持續(xù)一段時(shí)間。

7）程序傳送完畢后，將PLC斷電，拔出存儲(chǔ)卡，再次將PLC上電，此時(shí)PLC將自動(dòng)啟動(dòng)運(yùn)行。知識(shí)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(duì)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(chǎng)設(shè)置就可以下載程序了。

首先找到一張S7-1200PLC的空白存儲(chǔ)卡，將PLC斷電，斷電后插入存儲(chǔ)卡，然后上電，此時(shí)PLC會(huì)將空白存儲(chǔ)卡的內(nèi)容下載到CPU中，相當(dāng)于向CPU中寫(xiě)入了一個(gè)空白項(xiàng)目，寫(xiě)完后斷電，拔出存儲(chǔ)卡。再次給PLC上電，就可以正常使用了。任務(wù)實(shí)施4）上載程序塊

將S7-1200PLC通過(guò)網(wǎng)線(xiàn)與電腦連接好，打開(kāi)博圖軟件，上載PLC中的程序步驟如下：

（1）首先生成一個(gè)新的項(xiàng)目，然后在新項(xiàng)目中添加一個(gè)新設(shè)備，但在選擇設(shè)備時(shí)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(diǎn)擊“PLC_1”下方的“獲取”，如圖1-53所示。

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

（4）點(diǎn)擊博圖軟件中的“轉(zhuǎn)至在線(xiàn)”，然后選中“PLC_1”項(xiàng)目，點(diǎn)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(diǎn)擊“從設(shè)備中上傳”，即完成程序的上載。任務(wù)實(shí)施圖1-52添加“非特定的CPU1200”任務(wù)實(shí)施圖1-53獲取相連設(shè)備的組態(tài)任務(wù)實(shí)施圖1-54搜索PLC設(shè)備任務(wù)實(shí)施圖1-55上傳軟件任務(wù)實(shí)施

3.程序調(diào)試

項(xiàng)目下載完成后，打開(kāi)Main[OB1]主程序，可以對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試，如圖1-56所示，點(diǎn)擊標(biāo)注（1）“轉(zhuǎn)到在線(xiàn)”或點(diǎn)擊標(biāo)注（2）“啟動(dòng)CPU”，運(yùn)行程序。也可以直接單擊標(biāo)注（3）“啟用/禁用監(jiān)控”按鈕，進(jìn)入程序監(jiān)控界面。圖1-56程序監(jiān)視界面任務(wù)實(shí)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(huì)在項(xiàng)目樹(shù)中該CPU設(shè)備下出現(xiàn)一個(gè)“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(rèn)變量表”。

打開(kāi)“顯示所有變量”表格，有三個(gè)選項(xiàng)卡分別為“變量”、“用戶(hù)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(dòng)。PLC變量表如圖1-57所示。圖1-57PLC變量表任務(wù)實(shí)施

例如，要導(dǎo)出PLC變量表，可以依次單擊項(xiàng)目下的“PLC變量”→“顯示所有變量”選項(xiàng)，在打開(kāi)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(duì)話(huà)框中，選擇導(dǎo)出的路徑，如圖1-58所示，并選定默認(rèn)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(duì)話(huà)框任務(wù)實(shí)施

例如，要導(dǎo)出PLC變量表，可以依次單擊項(xiàng)目下的“PLC變量”→“顯示所有變量”選項(xiàng)，在打開(kāi)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(duì)話(huà)框中，選擇導(dǎo)出的路徑，如圖1-58所示，并選定默認(rèn)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(duì)話(huà)框任務(wù)實(shí)施

變量導(dǎo)出后，可以打開(kāi)導(dǎo)出的PLCTags文件，PLCTags文件如圖1-59所示，此時(shí)可以在Excel表中按照對(duì)應(yīng)格式進(jìn)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(kāi)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(duì)話(huà)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