工業機器人周邊控制系統—西門子PLC程式設計軟體博途詳細入門？
在介紹博途軟體時，不得不講這個兩個軟體：
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智慧組態軟體。
為什麼要講這兩個軟體，因為博途正是由這兩個軟體組成。
上述兩個軟體集成在一起，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，用於對西門子PLC和精簡系列面板進行高效組態。
除了支援程式設計以外，還為硬體和網路組態、診斷等提供通用的工程組態框架。
接下來我來講下博途
博途提供了兩種程式設計語言(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(包括PLC和HMI)按多層結構顯示在專案樹中。
a、典型的自動化系統包含以下內容：
借助程式來控制過程的PLC；
用來操作和視覺化過程的 HMI 設備。
b、TIA Portal 可用來説明您創建自動化系統，關鍵的組態步驟為：
創建專案
配置硬體
聯網設備
對PLC 程式設計
組態視覺化
載入組態資料
使用線上和診斷功能
2、博途軟體工程組態可以使用 TIA Portal 在同一個工程組態系統中組態 PLC 和視覺化。
所有資料均存儲在一個專案中，STEP 7和WinCC不是單獨的程式，而是可以訪問公共資料庫。
所有資料均存儲在一個公共的專案檔案中。
在 TIA Portal 中，所有資料都存儲在一個專案中。修改後的應用程式資料（如變數）會在整個專案內(甚至跨越多台設備)自動更新。
點擊“項目”—“新建”，出現“創建新項目”對話方塊：
“選項”—“設置”：
設備組態 (configuring)的任務就是在設備和網路編輯器中生成一個與實際的硬體系統對應的類比系統，包括系統中的設備(PLC和HMI)，PLC各模組的型號、訂貨號和版本。
模組的安裝位置和設備之間的通信連接，都應與實際的硬體系統完全相同。
此外還應設置模組的參數，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體系統，如果兩個系統不一致，將採取相應的措施。
5.1、硬體組態添加模組在硬體組態時，需要將I/O模組或通信模組放置到工作區的機架的插槽內：用“拖放”的方法放置硬體物件；用“按兩下”的方法放置硬體物件。
如果啟動了硬體目錄的篩檢程式功能，則硬體目錄只顯示與工作區有關的硬體。
例如用設備視圖打開PLC的組態畫面時，則硬體目錄不顯示HMI，只顯示PLC的模組。
可以刪除設備視圖或網路視圖中的硬體組態元件，被刪除的元件的位址可供其他元件使用。不能單獨刪除CPU和機架，只能在網路視圖或專案樹中刪除整個PLC站。
刪除硬體元件後，可以對硬體組態進行編譯。編譯時進行一致性檢查，如果有錯誤將會顯示錯誤資訊，應改正錯誤後重新進行編譯。
5.4、硬體組態信號模組和信號板的位址分配添加了CPU、信號板或信號模組後，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範本、信號板、信號模組的位址。
選中模組，通過巡視視窗的“I/O位址/硬體識別字”，可以修改模組的位址：
也可以直接在設備概覽中修改：
DI/DO的位址以位元組為單位分配，沒有用完一個位元組，剩餘的位元也不能作它用。
AI/AO的位址以組為單位分配，每一組有兩個輸入/輸出點，每個點(通道)占一個字或兩個位元組。
建議不要修改自動分配的位址。
5.5、硬體組態數位量輸入點的參數設置選中設備視圖中的CPU、信號模組或信號板，然後選中巡視視窗，設置輸入端的濾波器時間常數：
可以啟動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體中斷OB：
類比量輸入輸出模組中類比量對應的數位稱為類比值，類比值用16位元二進位補數(整數)表示。最高位元(第16位元)為符號位元，正數的符號位元為0，負數的符號位元為1。
類比量經A/D轉換後得到的數值的位數如果小於16，則自動左移，使其符號位元在16位元字的最高位，未使用的低位則填入0，稱為“左對齊”。設類比量的精度為12位元加符號位元，左移3位後，相對於實際的模擬值被乘以8。
這種處理方法的優點在於模擬量的量程與移位元處理後的數位的關係是固定的，與左對齊之前的轉換值無關，便於後續的處理。
根據類比量輸入模組的輸出值計算對應的物理量時，應考慮變送器的輸入/輸出量程和類比量輸入模組的量程，找出被測物理量與A/D轉換後的數位之間的比例關係。
例：壓力變送器的量程為0～10MPa，輸出信號為0～10V，類比量輸入模組的量程為0～10V，轉換後的數位量為0～27648。
設轉換後得到的數位為N，試求以kPa為單位的壓力值。
0～10MPa的類比量對應於數位量0～27648，轉換公式為 ：
在運算時一定要先乘後除，否則會損失原始資料的精度。
例：某溫度變送器的量程為-100～500°C，輸出信號為4～20mA，某類比量輸入模組將0～20mA 的電流信號轉換後的數位0～27648。
設轉換後得到的數位為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對應於數位量5530～27648，轉換公式為 ：
將MB1設置為系統記憶體位元組後，該位元組的M1.0~M1.3的含義：
M1.0（首次迴圈）：僅在進入RUN模式的首次掃描時為1，以後為0；
M1.1（診斷圖形已更改）：CPU登錄了診斷事件時，在一個掃描週期內為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；
時鐘脈衝是一個週期內0和1所占的時間各為50%的方波信號，時鐘記憶體位元組每一位元對應的時鐘脈衝的週期或頻率如表。CPU在掃描迴圈開始時初始化這些位。
以M0.5為例，其時鐘脈衝的週期為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、硬體組態設置PLC上電後的啟動方式組態上電後CPU的3種啟動方式：
不重新開機，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、硬體組態設置即時時鐘
CPU帶有即時時鐘(Time-of-day clock)，在PLC的電源斷電時，用超級電容給即時時鐘供電。PLC通電24h後，超級電容被充足了足夠的能量，可以保證即時時鐘運行10天。
線上模式下可以設置CPU的即時時鐘的時間。
5.14、硬體組態設置迴圈時間和通信負載
迴圈時間是作業系統刷新過程映射和執行程式迴圈OB的時間，包括所有中斷此迴圈的程式的執行時間，每次迴圈的時間並不相等。
PLC各模組的型號、訂貨號和版本。
模組的安裝位置和設備之間的通信連接，都應與實際的硬體系統完全相同。
此外還應設置模組的參數，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體系統，如果兩個系統不一致，將採取相應的措施。
5.1、硬體組態添加模組在硬體組態時，需要將I/O模組或通信模組放置到工作區的機架的插槽內：用“拖放”的方法放置硬體物件；用“按兩下”的方法放置硬體物件。
如果啟動了硬體目錄的篩檢程式功能，則硬體目錄只顯示與工作區有關的硬體。
例如用設備視圖打開PLC的組態畫面時，則硬體目錄不顯示HMI，只顯示PLC的模組。
可以刪除設備視圖或網路視圖中的硬體組態元件，被刪除的元件的位址可供其他元件使用。不能單獨刪除CPU和機架，只能在網路視圖或專案樹中刪除整個PLC站。
刪除硬體元件後，可以對硬體組態進行編譯。編譯時進行一致性檢查，如果有錯誤將會顯示錯誤資訊，應改正錯誤後重新進行編譯。
5.4、硬體組態信號模組和信號板的位址分配添加了CPU、信號板或信號模組後，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範本、信號板、信號模組的位址。
選中模組，通過巡視視窗的“I/O位址/硬體識別字”，可以修改模組的位址：
也可以直接在設備概覽中修改：
DI/DO的位址以位元組為單位分配，沒有用完一個位元組，剩餘的位元也不能作它用。
AI/AO的位址以組為單位分配，每一組有兩個輸入/輸出點，每個點(通道)占一個字或兩個位元組。
建議不要修改自動分配的位址。
5.5、硬體組態數位量輸入點的參數設置選中設備視圖中的CPU、信號模組或信號板，然後選中巡視視窗，設置輸入端的濾波器時間常數：
可以啟動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體中斷OB：
類比量輸入輸出模組中類比量對應的數位稱為類比值，類比值用16位元二進位補數(整數)表示。最高位元(第16位元)為符號位元，正數的符號位元為0，負數的符號位元為1。
類比量經A/D轉換後得到的數值的位數如果小於16，則自動左移，使其符號位元在16位元字的最高位，未使用的低位則填入0，稱為“左對齊”。設類比量的精度為12位元加符號位元，左移3位後，相對於實際的模擬值被乘以8。
這種處理方法的優點在於模擬量的量程與移位元處理後的數位的關係是固定的，與左對齊之前的轉換值無關，便於後續的處理。
根據類比量輸入模組的輸出值計算對應的物理量時，應考慮變送器的輸入/輸出量程和類比量輸入模組的量程，找出被測物理量與A/D轉換後的數位之間的比例關係。
例：壓力變送器的量程為0～10MPa，輸出信號為0～10V，類比量輸入模組的量程為0～10V，轉換後的數位量為0～27648。
設轉換後得到的數位為N，試求以kPa為單位的壓力值。
0～10MPa的類比量對應於數位量0～27648，轉換公式為 ：
在運算時一定要先乘後除，否則會損失原始資料的精度。
例：某溫度變送器的量程為-100～500°C，輸出信號為4～20mA，某類比量輸入模組將0～20mA 的電流信號轉換後的數位0～27648。
設轉換後得到的數位為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對應於數位量5530～27648，轉換公式為 ：
將MB1設置為系統記憶體位元組後，該位元組的M1.0~M1.3的含義：
M1.0（首次迴圈）：僅在進入RUN模式的首次掃描時為1，以後為0；
M1.1（診斷圖形已更改）：CPU登錄了診斷事件時，在一個掃描週期內為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；
時鐘脈衝是一個週期內0和1所占的時間各為50%的方波信號，時鐘記憶體位元組每一位元對應的時鐘脈衝的週期或頻率如表。CPU在掃描迴圈開始時初始化這些位。
以M0.5為例，其時鐘脈衝的週期為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、硬體組態設置PLC上電後的啟動方式組態上電後CPU的3種啟動方式：
不重新開機，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、硬體組態設置即時時鐘
CPU帶有即時時鐘(Time-of-day clock)，在PLC的電源斷電時，用超級電容給即時時鐘供電。PLC通電24h後，超級電容被充足了足夠的能量，可以保證即時時鐘運行10天。
線上模式下可以設置CPU的即時時鐘的時間。
5.14、硬體組態設置迴圈時間和通信負載
迴圈時間是作業系統刷新過程映射和執行程式迴圈OB的時間，包括所有中斷此迴圈的程式的執行時間，每次迴圈的時間並不相等。