TIA Portal（博途）培訓(xùn)（工程師高端培訓(xùn)）

工程師培訓(xùn)資料標(biāo)題：TIAPortal（博途）培訓(xùn)（高端培訓(xùn)）培訓(xùn)人：xx內(nèi)部工程師培訓(xùn)資料一、啟動雙擊一、簡介全集成自動化軟件TIAportal(中文名為博途)，是西門子工業(yè)自動化集團(tuán)發(fā)布的新一代全集成自動化軟件。到2016年為止，最新版本是V14。有Basic、comfort、Advanced、Professional等四個級別版本。TIAPortal（博途）V13的使用方法Portal視圖項(xiàng)目視圖二、操作界面

視圖模式單擊1、Portal視圖項(xiàng)目內(nèi)容啟動設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)PLC編程運(yùn)動控制&技術(shù)可視化在線與診斷打開現(xiàn)有項(xiàng)目創(chuàng)建新項(xiàng)目移植項(xiàng)目關(guān)閉項(xiàng)目歡迎光臨新手上路已安裝的產(chǎn)品幫助用戶界面語言顯示所有設(shè)備添加新設(shè)備組態(tài)網(wǎng)絡(luò)幫助顯示所有對象添加新塊顯示交叉引用顯示程序結(jié)構(gòu)幫助顯示所有對象新增對象幫助顯示所有條目新增新條目編輯畫面編輯HMI變量編輯報警列表設(shè)備設(shè)置仿真設(shè)備幫助顯示所有設(shè)備在線狀態(tài)可訪問設(shè)備幫助項(xiàng)目項(xiàng)目下的操作內(nèi)容單擊選中操作內(nèi)容單擊選中單擊單擊單擊單擊單擊單擊單擊單擊單擊雙擊單擊單擊單擊單擊單擊單擊單擊2、項(xiàng)目視圖操作界面類似于WINDOWS的資源管理器。功能比Portal視圖強(qiáng)，操作內(nèi)容更加豐富。因而大多數(shù)用戶都選擇在項(xiàng)目視圖模式下進(jìn)行硬件組態(tài)、編程、可視化監(jiān)控畫面系統(tǒng)設(shè)計(jì)、仿真調(diào)試、在線監(jiān)控等操作。打開的項(xiàng)目名稱菜單工具欄項(xiàng)目樹編輯區(qū)選件區(qū)新建項(xiàng)目打開項(xiàng)目保存項(xiàng)目打印剪切復(fù)制粘貼刪除撤消重做查找查找下載到設(shè)備從設(shè)備上傳仿真在PC上運(yùn)行轉(zhuǎn)到在線轉(zhuǎn)到離線可訪問的設(shè)備啟動CPU停止CPU交叉引用水平拆分垂直拆分工具欄

項(xiàng)目的打開查看硬件組態(tài)雙擊單擊雙擊單擊選中后單擊單擊選中后單擊單擊雙擊雙擊雙擊編輯PLC程序雙擊第三節(jié)硬件組態(tài)任務(wù)要求新建項(xiàng)目添加新的IO控制器和IO監(jiān)視器添加新的IO設(shè)備設(shè)備組態(tài)組態(tài)網(wǎng)絡(luò)設(shè)置網(wǎng)絡(luò)參數(shù)一、任務(wù)要求創(chuàng)建一個由IO控制器、IO監(jiān)視器和分布式IO設(shè)備構(gòu)成的PROFINET現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)。硬件組態(tài)要求如下：1、IO控制器選用S7-300的緊湊型CPU314C-2PN/DP，訂貨號：6ES7314-6EH04-0AB0。IP地址設(shè)為192.168.2.2，設(shè)備名稱取為PLC_01(TIAPortal支持帶下劃線名稱)。2、IO監(jiān)視器選用TP700，訂貨號：6AV2124-0GC01-0AX0。IP地址設(shè)為192.168.2.3，設(shè)備名稱取為HMI_01。3、IO設(shè)備選用ET200S，ET200S由通訊模塊、兩個電源模塊、五個數(shù)字量輸入模塊和五個數(shù)字量輸出模塊組成。通訊模塊選用IM151-3PN，訂貨號：6ES7151-3BA23-0AB。IP地址設(shè)為192.168.2.4，設(shè)備名稱取為ET200S_01。電源模塊選用PM24-EDC24..48V，訂貨號：6ES7138-4CA50-0AB0。該模塊輸出24～48V電壓，使用2個分別給輸入模塊和輸出模塊供電。數(shù)字量輸入模塊選用2DI，訂貨號：6ES7131-4BB01-0AA0。帶有2個直流輸入端口。數(shù)字量輸出模塊選用2DO，訂貨號：6ES7132-4BB01-0AA0。帶有2個直流輸出端口。額定輸出電壓24V，額定輸出電流0.5A。

系統(tǒng)組成

一、新建項(xiàng)目1、Portal視圖在“啟動”項(xiàng)目中，選中“創(chuàng)建新項(xiàng)目”功能。在右邊欄目中輸入項(xiàng)目名稱、保存路徑、作者、注釋等信息后，單擊“創(chuàng)建”按鈕。2、項(xiàng)目視圖打開“項(xiàng)目”菜單，選擇“新建”菜單項(xiàng)。在創(chuàng)建新項(xiàng)目的對話框中，輸入項(xiàng)目名稱、保存路徑、作者、注釋等信息后，單擊“創(chuàng)建”按鈕。單擊單擊單擊二、添加新的IO控制器和IO監(jiān)視器1、Portal視圖在“設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)”項(xiàng)目中，選中“添加新設(shè)備”功能。在右邊欄目所示的三個設(shè)備類型中，選中要添加的設(shè)備后。單擊“添加”按鈕。2、項(xiàng)目視圖雙擊項(xiàng)目樹中的“添加新設(shè)備”功能，打開“添加新設(shè)備”對話框。在對話框的控制器和HMI目錄中，選中要添加的設(shè)備后。單擊“確定”按鈕。雙擊雙擊雙擊單擊可以現(xiàn)在組態(tài)設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)參數(shù)也可在以后組態(tài)單擊三、添加新的IO設(shè)備在項(xiàng)目視圖狀態(tài)下雙擊項(xiàng)目樹中的“設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)”功能，進(jìn)入設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)的組態(tài)界面。在最右側(cè)的硬件目錄中選擇要添加的IO設(shè)備，然后雙擊即可。雙擊雙擊三、設(shè)備組態(tài)1、組態(tài)PLC添加電源模塊PS3075A，訂貨號：307-1EA01-0AA0。修改CPU314C-2PN/DP的I/O地址。2、組態(tài)HMI

修改TP700的背景色、畫面及數(shù)量(只要根畫面)。3、組態(tài)ET200S添加電源模塊、輸入模塊和輸出模塊。修改輸入和輸出模塊地址。雙擊單擊選中雙擊單擊單擊修改的結(jié)束地址不要超過256！否則過程映像無效。單擊單擊雙擊雙擊雙擊組態(tài)網(wǎng)絡(luò)之前，不能分配IO設(shè)備的I/O地址！四、組態(tài)網(wǎng)絡(luò)1、方法一(鼠標(biāo)拖放操作)選中某個設(shè)備的PN端口（綠色方框），按住鼠標(biāo)左鍵不放。拖動鼠標(biāo)移動到其它設(shè)備的PN端口，然后釋放鼠標(biāo)左鍵。2、方法二(右鍵菜單操作)選中某個設(shè)備的PN端口，單擊鼠標(biāo)右鍵調(diào)出右鍵菜單，選擇“添加子網(wǎng)”。選中某他設(shè)備的PN端口，單擊鼠標(biāo)右鍵調(diào)出右鍵菜單，選擇“分配到新子網(wǎng)”。選中并按住左鍵不放，然后開始拖動。把線條拖到另一個設(shè)備的PN口。然后釋放鼠標(biāo)左鍵。五、設(shè)置網(wǎng)絡(luò)參數(shù)

分別給IO控制器、IO監(jiān)視器、IO設(shè)備分配IP地址和設(shè)備名稱。另外還要給IO設(shè)備分配I/O端口地址。具體操作方法如下：選中要設(shè)置參數(shù)的設(shè)備，雙擊選擇“組態(tài)設(shè)備”。選擇“屬性”－“常規(guī)”－“PROFINET接口”－“以太網(wǎng)地址”，輸入要設(shè)定的IP地址和設(shè)備名稱。單擊雙擊編譯檢查有無錯誤，然后保存！第四節(jié)PLC編程程序編輯器符號編輯器程序塊指令編程實(shí)例一、程序編輯器雙擊項(xiàng)目樹中要編輯的程序塊(如OB1)。就打開了程序編輯器。雙擊工具欄OB1塊的臨時變量表常用梯形圖符號程序編輯區(qū)巡視窗口指令窗口單擊工具欄插入程序段刪除程序段插入行刪除行復(fù)位啟動值擴(kuò)展模式打開所有程序段關(guān)閉所有程序段啟用/禁用自由格式的注釋絕對/符號操作數(shù)顯示變量信息工具欄啟用/禁用程序段注釋在編輯器中顯示收藏轉(zhuǎn)到上一個錯誤轉(zhuǎn)到下一個錯誤返回讀/寫訪問轉(zhuǎn)至讀/寫訪問更新不一致的塊調(diào)用啟用/禁用監(jiān)視下載但不重新初始化二、符號編輯器

雙擊項(xiàng)目樹窗口中的PLC變量的“顯示所有變量”項(xiàng)目，就進(jìn)入符號編輯器。編寫PLC程序之前先創(chuàng)建變量有利于程序的閱讀、分析和修改！雙擊添加變量名稱、數(shù)據(jù)類型、地址、注釋變量名稱只能是英文字符、數(shù)字、特殊字符，不得出現(xiàn)中文字符！三、程序塊項(xiàng)目中默認(rèn)只有一個用戶程序塊OB1。要添加程序塊，需要在項(xiàng)目樹的程序塊中，雙擊“添加新塊”，然后選擇塊的名稱、塊的類型、塊的編號和編程語言?？晒┻x擇的塊類型有四種：組織塊(OB)、函數(shù)塊(FB)、函數(shù)(FC)、數(shù)據(jù)塊(DB)。OB、FC塊可供選擇的編程語言有4種：LAD、FBD、STL和SCL。FB塊可供選擇的編程語言有5種：LAD、FBD、STL、SCL和GRAPH。雙擊單擊單擊四、指令系統(tǒng)提供的指令在右邊的指令目錄和庫目錄窗口中選擇。其中指令目錄包含基本指令模塊、擴(kuò)展指令模塊、工藝指令模塊和通信指令模塊四大類。調(diào)用方法：先在程序段中定位指令模塊要插入的位置，再選中要調(diào)用的指令，然后雙擊即可。選中某個指令，然后按F1鍵可以打開幫助信息，學(xué)習(xí)研究這個指令的使用方法。單擊定位選中后雙擊五、編程實(shí)例針對由S7-300、HMI和ET200S組成PROFINET網(wǎng)絡(luò)。提出如下控制要求，根據(jù)要求編寫程序。S7-300外接本地啟動按鈕SB11和停止按鈕SB12。當(dāng)按下SB11時，ET200S外接的5個LED燈循環(huán)點(diǎn)亮，每個LED燈亮1S。當(dāng)按下SB12時，LED燈全滅。HMI運(yùn)行的可視化監(jiān)控畫面，畫面中有操作的啟動按鈕SB21和停止按鈕SB22。SB21的作用與SB11相同，SB22的作用與SB12相同。畫面中顯示5個LED燈的循環(huán)點(diǎn)亮效果。創(chuàng)建PLC變量OB1塊的程序OB1塊的程序OB1塊的程序監(jiān)控畫面仿真調(diào)試第五節(jié)人機(jī)界面基本概念項(xiàng)目組態(tài)方法畫面對象組態(tài)報警組態(tài)數(shù)據(jù)記錄與趨勢圖一、基本概念人機(jī)界面(HumanMachineInterface)是指用戶與控制器之間進(jìn)行交流的專用設(shè)備。從前使用按鈕、開關(guān)、指示燈、數(shù)碼管作為人機(jī)交流裝置，因連接線束多、信息量少、占用PLC的I/O點(diǎn)數(shù)多、還需外接電路等諸多缺點(diǎn)，被液晶顯示器和觸摸屏所取代。觸摸屏既可以作為輸入裝置，也可以作為輸出顯示裝置。與PLC通過串行通訊線路連接?，F(xiàn)已成為流行的人機(jī)交流裝置。觸摸屏的功能可視化：動態(tài)顯示生產(chǎn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行?？刂疲河脩敉ㄟ^圖形界面操控系統(tǒng)運(yùn)行過程、修改系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)。報警顯示：系統(tǒng)運(yùn)行在臨界狀態(tài)時會觸發(fā)報警。記錄歸檔：記錄系統(tǒng)運(yùn)行過程數(shù)據(jù)并歸納存儲。便于以后檢索。過程和設(shè)備的參數(shù)管理：將系統(tǒng)不同的運(yùn)行狀態(tài)的參數(shù)分類存儲(配方)，針對不同的生產(chǎn)過程調(diào)用不同的配方，提高系統(tǒng)的靈活性。二、項(xiàng)目組態(tài)方法

一個用于觸摸屏的可視化監(jiān)控系統(tǒng)，通常由以下幾個步驟建立完成：第一步：運(yùn)行系統(tǒng)設(shè)置第二步：創(chuàng)建畫面。第三步：組態(tài)畫面中的圖形對象。第四步：組態(tài)報警。第五步：組態(tài)數(shù)據(jù)記錄和趨勢圖。第六步：仿真調(diào)試。1、運(yùn)行系統(tǒng)設(shè)置雙擊項(xiàng)目樹中HMI下的運(yùn)行系統(tǒng)設(shè)置，進(jìn)入系統(tǒng)設(shè)置界面。設(shè)置起始畫面、畫面模板、顏色深度等。雙擊2、創(chuàng)建畫面

最簡單的是只有一個監(jiān)控畫面來完成所有的監(jiān)控項(xiàng)目。但是對于許多復(fù)雜的監(jiān)控系統(tǒng)，往往是做不到的。這就需要根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)的任務(wù)要求，規(guī)劃需要幾個監(jiān)控畫面，每個畫面具備什么樣的功能，各個畫面之間如何切換。創(chuàng)建畫面的方法如下所示：根畫面通常作為啟動畫面。項(xiàng)目默認(rèn)只有一個根畫面。如果需要不止一個畫面，就要添加新畫面。雙擊項(xiàng)目樹中的添加新畫面，然后給新畫面取名，設(shè)置畫面背景色、網(wǎng)格顏色等。雙擊右擊右擊單擊單擊三、組態(tài)圖形對象文本框、園形、方形、線條、按鈕、I/O域等都是圖形對象。圖形對象分為靜態(tài)和動態(tài)兩類。靜態(tài)圖形對象的位置、顏色、字體大小及內(nèi)容、尺寸、形狀等屬性不會隨著控制過程變化而變化。通常是指文本域、按鈕等。動態(tài)圖形對象的位置、顏色、尺寸等屬性會隨著過程變化而變化。通常指代表指示燈、運(yùn)動物體的園形、方形等，代表變量的I/O域、棒圖、開關(guān)等。組態(tài)完畢后要進(jìn)行編譯，檢查是否有錯誤。1、“文本域”圖形對象的組態(tài)從右邊的工具箱窗口的“基本對象”欄中，選中“文本域”圖形對象，拖放到畫面中指定的位置。在下方的巡視窗口的“文本”頁面中輸入文字信息，或者雙擊“文本域”圖形對象后輸入文字信息。在下方的巡視窗口的“屬性”頁面中設(shè)置圖形對象的顏色、尺寸、位置、字體大小、對齊方式等屬性。選中后拖放到畫面指定位置雙擊后可修改內(nèi)容單擊后修改內(nèi)容單擊此處去修改字體顏色及大小修改數(shù)據(jù)調(diào)整文本域的位置及大小拖動操作也能調(diào)整文本域的位置及大小2、“按鈕”圖形對象的組態(tài)從右邊的工具箱窗口的“元素”欄中，選中“按鈕”圖形對象，拖放到畫面中指定的位置。在下方的巡視窗口的“文本”頁面中輸入文字信息，或者雙擊“按鈕”圖形對象后輸入文字信息。在下方的巡視窗口的“屬性”頁面中設(shè)置圖形對象的顏色、尺寸、位置、字體大小、對齊方式等。在下方的巡視窗口的“事件”頁面中設(shè)置與PLC變量的關(guān)聯(lián)，設(shè)置“按下”事件的置位位和“釋放”事件的復(fù)位位函數(shù)調(diào)用。選中拖放到畫面中指定位置雙擊后可修改文字選中后拖動改變位置拖放改變尺寸改變字體大小改變字體顏色按鈕按下時使PLC變量Start_HMI=1松開按鈕使PLC變量Start_HMI=03、“指示燈”圖形對象的組態(tài)從右邊的工具箱窗口的“基本對象”欄中，選中“園形”圖形對象，拖放到畫面中指定的位置。在下方的巡視窗口的“屬性”頁面中設(shè)置圖形對象的顏色、尺寸、位置等。在下方的巡視窗口的“動畫”頁面中選擇“添加新動畫”—“外觀”，設(shè)置與PLC變量的關(guān)聯(lián)，設(shè)置變量的不同值所對應(yīng)的背景顏色。雙擊4、“I/O域”圖形對象的組態(tài)從右邊工具箱窗口的“元素”欄中，選中“I/O域”圖形對象，拖放到畫面中指定的位置。在下方巡視窗口的“動畫”頁面中，雙擊選擇“變量連接”-“添加新動畫”，然后選擇“過程值”，使其與PLC變量的關(guān)聯(lián)。在下方巡視窗口的“屬性”頁面中設(shè)置顏色、尺寸、字體格式及大小、對齊方式等。雙擊單擊單擊編譯無錯誤表示組態(tài)正確！編譯出現(xiàn)警告不影響正常運(yùn)行！四、報警組態(tài)

雙擊項(xiàng)目樹窗口中的“HMI報警”項(xiàng)目，進(jìn)入報警組態(tài)界面。離散量報警：用于電路的通斷、各種故障信號的出現(xiàn)和消失。模擬量報警：用于溫度、壓力等物理量的上下限值的觸發(fā)報警?？刂破鲌缶河糜赑LC的故障或錯誤運(yùn)報警。系統(tǒng)事件：用于顯示HMI、PLC設(shè)備的系統(tǒng)狀態(tài)。組態(tài)步驟進(jìn)入HMI報警項(xiàng)目，添加并組態(tài)離散量報警、模擬量報警和報警類別。進(jìn)入歷史數(shù)據(jù)項(xiàng)目，組態(tài)數(shù)據(jù)記錄和報警日志。添加報警新畫面，組態(tài)“報警視圖”圖形對象。在啟動畫面添加并組態(tài)進(jìn)入報警畫面的按鈕。在報警畫面添加并組態(tài)返回啟動畫面的按鈕。雙擊雙擊雙擊右擊重名仿真調(diào)試五、數(shù)據(jù)記錄與趨勢圖

建立對PLC變量的數(shù)據(jù)記錄后，可以新建畫面，在畫面中組態(tài)變量的趨勢視圖?？梢酝ㄟ^趨勢圖觀察變量的變化規(guī)律。組態(tài)步驟如下：進(jìn)入歷史數(shù)據(jù)項(xiàng)目，組態(tài)變量的數(shù)據(jù)記錄。創(chuàng)建用于顯示趨勢圖的新畫面，在新畫面中組態(tài)變量的趨勢視圖。創(chuàng)建并組態(tài)畫面的切換按鈕。雙擊添加新畫面并重名組態(tài)左側(cè)Y軸刻度線添加趨勢視圖組態(tài)趨勢視圖的位置及尺寸仿真調(diào)試第六節(jié)PCStation的組態(tài)系統(tǒng)組態(tài)方法硬件組態(tài)運(yùn)行系統(tǒng)設(shè)置組態(tài)畫面和圖形對象仿真調(diào)試一、系統(tǒng)組態(tài)方法

使用電腦運(yùn)行可視化監(jiān)控系統(tǒng)，與觸摸屏的監(jiān)控系統(tǒng)相比，具有顯示屏幕大、顯示內(nèi)容和細(xì)節(jié)更豐富、動畫效果更逼真、硬件成本高等特點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)的步驟如下：第一步：硬件組態(tài)，創(chuàng)建并組態(tài)PCStation。第二步：畫面組態(tài)，創(chuàng)建過程畫面，組態(tài)圖形對象。二、硬件組態(tài)PCStation是SIMATIC自動化控制系統(tǒng)中包含通訊板卡和軟件組件的一臺電腦。在PC站組態(tài)中，有一個虛擬機(jī)架，各個通訊板卡和軟件組件都插入在相應(yīng)的虛擬插槽中。通訊板卡有CP1613、CP5611、IEGeneral(普通以太網(wǎng)卡)等。軟件組件有OPC服務(wù)器、WinAC軟PLC、WinCC監(jiān)控組件等。

OPC服務(wù)器OPC是OLEforProcessControl的縮寫，即把OLE應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域。它為工業(yè)控制領(lǐng)域提供了一種標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)訪問機(jī)制。工業(yè)控制領(lǐng)域用到大量的現(xiàn)場設(shè)備，OPC服務(wù)器的功能就是實(shí)現(xiàn)上位機(jī)與下位機(jī)的數(shù)據(jù)交換。它包含了大量的通訊程序、數(shù)據(jù)存貯程序，并提供標(biāo)準(zhǔn)接口。其他軟件商只需開發(fā)面對服務(wù)器的程序即可，不用再面對不同的硬件設(shè)備開發(fā)不同的硬件驅(qū)動程序。改變了以前軟件開發(fā)商需要開發(fā)大量的驅(qū)動程序來連接這些設(shè)備的復(fù)雜局面。使用西門子OPC服務(wù)器功能，需要安裝SIMATICNETPC工具軟件。

OPC的特點(diǎn)其實(shí)質(zhì)是在硬件供應(yīng)商和軟件開發(fā)商之間建立了一套完整的“規(guī)則”，只要遵循這套規(guī)則，數(shù)據(jù)交換對兩者來說都是透明的。硬件供應(yīng)商只需提供一套符合OPCServer規(guī)范的程序組，無需考慮工程人員需求。軟件開發(fā)商無需編寫大量的設(shè)備驅(qū)動程序。工程人員在選擇設(shè)備上有了更多的選擇余地。只要符合OPC服務(wù)器的規(guī)范，OPC客戶都可與之進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，而無需了解設(shè)備究竟是什么類型。SIMATICWinAC這是西門子公司開發(fā)的基于PC機(jī)的控制組件，它的出現(xiàn)擴(kuò)展了SIMATIC

S7的應(yīng)用范圍。WinAC將PLC控制、數(shù)據(jù)處理、通訊、工藝集成于一臺PC機(jī)上，有軟件型和插槽型兩大類。WinAC

SoftRTX是實(shí)時子系統(tǒng)，具有“硬實(shí)時”和“抗死機(jī)”特性。適應(yīng)于具有高速和精確時間要求的控制任務(wù)的場合，如運(yùn)動控制、閉環(huán)控制等。1、計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置要求PC站的IP地址應(yīng)與PLC的PROFINET地址匹配。即IP地址的子網(wǎng)掩碼相同，IP地址在同一網(wǎng)段內(nèi)。本例中PL