在介紹博途軟件時,不得不講這個兩個軟件：

SIMATIC STEP 7 Basic 是西門子公司開發的高集成度工程組態系統；

SIMATIC Wincc Basic是向任務的HMI智能組態軟件.

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.

除了支持編程以外,還為硬件和網絡組態、診斷等提供通用的工程組態框架.

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；項目視圖,將整個項目(包含PLC和HMI)按多層結構顯示在項目樹中.

一、博途功能概述

1、如何使用博途創建自動化系統

a、典型的自動化系統包括以下內容：

• 借助程序來控制過程的PLC；

• 用來操作和可視化過程的 HMI 設備.

b、TIA Portal 可用來贊助您創建自動化系統,關鍵的組態步驟為：

1. 創建項目

2. 配置硬件

3. 聯網設備

4. 對PLC 編程

5. 組態可視化

6. 加載組態數據

7. 使用在線和診斷功能

2、博途軟件工程組態

• 可以使用 TIA Portal 在同一個工程組態系統中組態 PLC 和可視化.

• 所有數據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據庫.

• 所有數據均存儲在一個公共的項目文件中.

3、博途軟件數據管理

在 TIA Portal 中,所有數據都存儲在一個項目中.修改后的應用程序數據(如變量)會在整個項目內(甚至跨越多臺設備)自動更新.

二、博途軟件的基礎操作

1、界面總覽

2、創建新項目

點擊“項目”—“新建”,出現“創建新項目”對話框：

3、添加新設備

4、參數設置

“選項”—“設置”：

5、組態的任務

設備組態 (configuring)的任務就是在設備和網絡編輯器中生成一個與實際的硬件系統對應的模擬系統,包含系統中的設備(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備之間的通信連接,都應與實際的硬件系統完全相同.

此外還應設置模塊的參數,即給參數賦值,或稱為參數化.

自動化系統啟動時,CPU比較組態時生成的虛擬系統和實際的硬件系統,如果兩個系統不一致,將采取相應的措施.

5.1、硬件組態添加模塊

在硬件組態時,需要將I/O模塊或通信模塊放置到工作區的機架的插槽內：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有關的硬件.

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

5.3、硬件組態刪除硬件組件

可以刪除設備視圖或網絡視圖中的硬件組態組件,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,只能在網絡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,應改正錯誤后重新進行編譯.

5.4、硬件組態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/硬件標識符”,可以修改模塊的地址：

也可以直接在設備概覽中修改：

DI/DO的地址以字節為單位分配,沒有用完一個字節,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.

建議不要修改自動分配的地址.

5.5、硬件組態數字量輸入點的參數設置

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

可以激活輸入點的上升沿和下降沿中斷功能,以及設置產生中斷時調用的硬件中斷OB：

5.6、硬件組態數字量輸出點的參數設置

5.7、硬件組態模擬量輸入點的參數設置

5.8、硬件組態模擬量輸出點的參數設置

5.9、硬件組態模擬量如轉換后模擬值表示

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

模擬量經A/D轉換后得到的數值的位數如果小于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.

這種處理辦法的優點在于模擬量的量程與移位處理后的數字的關系是固定的,與左對齊之前的轉換值無關,便于后續的處理.

5.10、硬件組態模擬量轉換舉例

根據模擬量輸入模塊的輸出值計算對應的物理量時,應考慮變送器的輸入/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轉換后的數字之間的比例關系.

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,轉換后的數字量為0～27648.

設轉換后得到的數字為N,試求以kPa為單位的壓力值.

0～10MPa的模擬量對應于數字量0～27648,轉換公式為 ：

在運算時一定要先乘后除,否則會損失原始數據的精度.

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 的電流信號轉換后的數字0～27648.

設轉換后得到的數字為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對應于數字量5530～27648,轉換公式為 ：

5.11、硬件組態設置系統存儲器字節與時鐘存儲器字節

將MB1設置為系統存儲器字節后,該字節的M1.0~M1.3的含義：

M1.0(首次循環)：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,在一個掃描周期內為1；

M1.2(始終為1)：總是為1狀態,其常開觸點總是閉合；

M1.3(始終為0)：總是為0狀態,其常閉觸點總是閉合；

時鐘脈沖是一個周期內0和1所占的時間各為50%的方波信號,時鐘存儲器字節每一位對應的時鐘脈沖的周期或頻率如表.CPU在掃描循環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、硬件組態設置PLC上電后的啟動方式

組態上電后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、硬件組態設置實時時鐘

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.

在線模式下可以設置CPU的實時時鐘的時間.

5.14、硬件組態設置循環時間和通信負載

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