《零点起飞学西门子S7-1200 PLC编程》深入浅出地介绍了西门子公司推出的S7-1200 PLC的编程与应用。全书共分为10章,分别介绍了常用的低压电器、电气控制电路、PLC的基础知识、S7-1200 PLC的硬件结构、指令、博途软件的使用、用户程序结构、程序设计方法、通信网络、精简面板。并结合实际工程应用,介绍了PLC控制系统设计原则和流程。*后通过3个综合实训,熟悉博途软件的使用,掌握S7-1200 PLC的硬件组态、编程、下载、调试及故障诊断等,达到具备设计和调试自动化工程的应用能力。 《零点起飞学西门子S7-1200 PLC编程》可供初学者及工程技术人员使用,也可作为高等院校、高职高专相关专业的教材。

第3章 TIA博途软件的使用 西门子公司的TIA(Totally Integrated Automation)博途软件是业内**全集成自动化概念下的自动化软件。西门子新型PLC的不断推出以及博途软件的问世标志着全集成自动化概念的成熟,代表了自动化技术的发展方向。TIA博途软件可以将所有西门子SIMATIC S7产品统一集成起来,进行相应的配置、编程和调试。它使得各个设备的组态、配置和编程工作高度集成,使得各部分的数据集成并统一管理,使得所有部件间的通信集成配置和管理。 3.1 TIA博途软件基本操作 TIA博途软件可对西门子全集成自动化中涉及的所有自动化和驱动产品进行组态、编程和调试,如用于SIMATIC控制器的新型SIMATIC STEP7 V11自动化软件以及用于SIMATIC人机界面和过程可视化应用的SIMATIC WinCCV11。作为西门子所有软件工程组态包的一个集成组件,TIA博途平台在所有组态界面间提供**共享服务,向用户提供统一的导航并确保系统操作的一致性。例如,自动化系统中的所有设备和网络可在一个共享编辑器内进行组态。在此共享软件平台中,项目导航、库概念、数据管理、项目存储、诊断和在线功能等作为标准配置提供给用户。统一的软件开发环境由可编程控制器、人机界面和驱动装置组成,有利于提高整个自动化项目的效率。此外,TIA博途在控制参数、程序块、变量、消息等数据管理方面,所有数据只需输入一次,大大减少了自动化项目的软件工程组态时间,降低了成本。TIA博途的设计基于面向对象和集中数据管理,避免了数据输入错误,实现了无缝的数据一致性。使用项目范围的交叉索引系统可在整个自动化项目内轻松查找数据和程序块,极大地缩短了软件项目的故障诊断和调试时间。 TIA博途软件采用新型、统一软件框架,可在同一开发环境中组态西门子的所有可编程控制器、人机界面和驱动装置。在控制器、驱动装置和人机界面之间建立通信时的共享任务,可大大降低连接和组态成本。例如,用户可方便地将变量从可编程控制器拖放到人机界面设备的画面中,然后在人机界面内即时分配变量,并在后台自动建立控制器与人机界面的连接,无须手动组态。 STEP 7是TIA Portal中的编程和组态软件。STEP 7软件提供了一个用户友好的环境,供用户开发、编辑和监视控制应用所需的逻辑,其中包括用于管理和组态项目中所有设备(如控制器和HMI等设备)的工具。为了帮助用户查找需要的信息,STEP 7提供了内容丰富的在线帮助系统。 S7-1200用TIA博途中的STEP 7 Basic(基本版)或STEP 7 Professional(专业版) 编程。 STEP 7提供了标准编程语言,用于方便**地开发适合用户具体应用的控制程序。 * LAD(梯形图逻辑):是一种图形编程语言。它使用基于电路图的表示法。 * FBD(函数块图):是基于布尔代数中使用的图形逻辑符号的编程语言。 * SCL(结构化控制语言):是一种基于文本的**编程语言。 创建代码块时,应选择该块要使用的编程语言。用户程序可以使用由任意或所有编程语言创建的代码块。 为帮助用户提**率,STEP 7博途软件提供了两种不同的项目视图:一是根据工具 功能组织的面向任务的视图(Portal视图),二是项目中各元素组成的面向项目的视图 (项目视图)。请选择能让工作***的视图。只需通过单击就可以切换博途视图和项目 视图。 3.1.1 TIA博途软件常用操作 下面讲述TIA博途软件的一些常用操作。 1.项目的操作 1)软件视图 在TIA博途软件安装完毕后,双击图标,打开TIA博途软件,进入 Portal视图,如图3-1所示。
图3-1 Portal视图 在软件界面的左下角有“项目视图”按钮,单击该按钮,进入项目视图,如图3-2 所示。
图3-2 项目视图 在项目视图中,单击左下角的“Portal视图”按钮,可以切换回Portal视图。这两个视图都可以完成很多功能,但通常的操作都是在项目视图中完成的。 2)项目操作 在项目视图中,不仅可以完成项目的创建、打开、关闭、移植、归档、恢复等操作,还有帮助系统、撤销功能以及软件的升级功能。 在项目视图中,单击工具栏中的“新建项目”命令按钮,弹出“创建新项目”对话框,如图3-3所示,在其中填写项目名称、路径、作者和注释,然后单击“创建”按钮即可完成项目的创建。 同样在项目视图中,单击工具栏中的“打开项目”命令按钮,弹出“打开项目”对话框,如图3-4所示。在这个对话框中,会列出*近打开过的项目。选中要打开的项目,单击“打开”按钮即可打开。如果要删除项目,选中后单击“移除”按钮即可。单击“浏览”按钮可以查看其他目录下的项目。 在项目视图中执行“项目关闭”命令,可以关闭当前打开的项目,如图3-5所示。 项目的移植是指将经典STEP 7的项目自动转换为TIA博途软件中的项目。在项目视图中执行“项目移植项目”命令,如图3-6所示,弹出“项目移植”对话框,如图3-7所示。
图3-3 新建项目
图3-4 打开项目 图3-5 关闭项目 图3-6 项目移植
图3-7 “移植项目”对话框 需要填写原经典STEP 7下的项目名称和源路径,单击“源路径”右侧的按钮,弹出的对话框中显示准备移植的原始项目,选择欲移植的项目后,该项目名称会自动填写在“项目名称”处。单击“目标路径”右侧的按钮,在弹出的对话框中选择存放地址,然后单击“移植”按钮,程序开始自动移植。在项目移植过程中,需要等待一段时间,软件会显示出移植的进度。移植完成后会自动打开刚移植好的项目。 由于TIA博途软件下的指令系统和硬件驱动都重新进行了规划和调整,在移植过程中难免会出现不兼容的地方。一般有可能是原有项目下有一些库程序不再支持(通常移植过程中,软件会自动将不再支持的库程序替换为同等功能的新指令,但有时也无法自动替换),或者有一些硬件模块不再支持,这时需要使用者根据相应的提示替换(或去除)这些不支持的硬件或程序。 TIA博途软件具有压缩和解压缩功能。TIA博途软件中的项目由相应目录下的多个文件组成,不利于项目的复制和存档。TIA博途软件提供了压缩功能,可以将一个项目压缩为一个文件。在项目视图中执行“项目归档”命令,如图3-8所示,在弹出的对话框中输入压缩文件的名称并选择存放的路径后保存,即可完成文件的压缩。 解压缩的过程与压缩过程相反。在项目视图中执行“项目恢复”命令,如图3-9所示,在弹出的对话框中选择一个已经压缩好的项目文件,单击“打开”按钮后,即可完成文件的解压缩。 图3-8 项目的归档 图3-9 项目的恢复 这种解压缩的功能除了便于项目的复制和存档以外,还起到了项目重组的作用。这是一个更为实用的功能。项目中的错误和一些与当前软件安装包不匹配的信息会通过这种方式得到清楚的提示。 2.系统帮助和软件升级 在TIA博途软件中,对按钮、选项、指令、控件、配置参数等元素都可以自由方便地调出帮助信息。 当需要调出帮助信息时,将光标悬停在相应的元素上,软件会弹出简要信息,该信息会用一句话解释该元素的功能。如果光标继续静止或者单击这句简要信息,会有更加详细的解释。在这个解释中,单击其中的超链接,软件将打开帮助系统窗口,给予完整的解释。用户也可以在“帮助”菜单中,选择需要的帮助信息,如图3-10所示。 在TIA博途软件运行后,任务栏右侧常驻图标中可以找到TIA博途软件的自动更新程序,或者执行“帮助已安装的产品”命令,在弹出的对话框中单击“检查更新”按钮,如图3-11所示。 图3-10 帮助系统 图3-11 软件更新 3.1.2 TIA博途软件的窗口 博途软件的项目视图提供访问项目中任意组件的途径。有菜单、工具栏、项目树、工作区、任务卡、巡视窗口、切换到门户视图、编辑器栏等。 这些组件在一个视图中,用户可以方便地访问项目的各个方面,例如,巡视窗口显示了用户在工作区中所选对象的属性和信息。当用户选择不同的对象时,巡视窗口会显示用户可组态的属性。巡视窗口包含用户查看诊断信息和其他消息的选项卡。 编辑器栏会显示所有打开的编辑器,从而帮助用户更快速和**地工作。要在打开的编辑器之间进行切换,只需单击不同的编辑器。 1.窗口界面 在项目视图中,打开一个测试项目,并且打开主程序块OB1,打开后的界面如图3-12所示。