目錄Contents1任務(wù)8.1十字路口交通燈控制2任務(wù)8.2S7通信組網(wǎng)與調(diào)試項(xiàng)目3任務(wù)8.3變頻器聯(lián)網(wǎng)控制項(xiàng)目任務(wù)8.1十字路口交通燈控制8.1.1交通燈控制8.1.2PLC組態(tài)8.1.3PLC程序設(shè)計(jì)8.1.4HMI組態(tài)與通信8.1.5HMI畫面設(shè)計(jì)01任務(wù)引入交通燈在現(xiàn)代交通中有著越來越重要的作用，設(shè)計(jì)可靠、安全、便捷的交通燈控制系統(tǒng)有極大的現(xiàn)實(shí)必要性。利用PLC設(shè)計(jì)穩(wěn)定可靠、功能強(qiáng)大、能夠控制流量和聯(lián)網(wǎng)的交通燈控制系統(tǒng)是其發(fā)展趨勢(shì)。十字路口交通燈通常設(shè)置紅、黃、綠３種顏色?，F(xiàn)有一個(gè)十字路口，東西和南北方向每個(gè)路口都設(shè)有紅黃和綠交通燈。紅燈表示停止，黃燈表示警告，綠燈表示通行。任務(wù)引入（１）能實(shí)現(xiàn)PLC的組態(tài)與網(wǎng)絡(luò)配置。（２）能實(shí)現(xiàn)十字路口交通信號(hào)控制的PLC程序設(shè)計(jì)。（３）能實(shí)現(xiàn)HMI的組態(tài)與網(wǎng)絡(luò)配置。（４）能實(shí)現(xiàn)PLC和HMI的通信。（５）能實(shí)現(xiàn)HMI的畫面設(shè)計(jì)。（６）能利用HMI控制十字路口交通燈，實(shí)現(xiàn)任務(wù)要求的功能。（７）養(yǎng)成獨(dú)立完成任務(wù)的職業(yè)習(xí)慣。（８）樹立認(rèn)真、敬業(yè)的職業(yè)態(tài)度。任務(wù)準(zhǔn)備HMI的定義HMI是HumanMachineInterface的縮寫，即人機(jī)接口，也叫人機(jī)界面，是系統(tǒng)和用戶之間進(jìn)行交互和信息交換的媒介。人機(jī)界面產(chǎn)品由硬件和軟件兩部分組成。HMI硬件包括處理器、顯示單元、輸入單元、通訊接口、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元等，其中處理器的性能決定了HMI產(chǎn)品的性能高低，是HMI產(chǎn)品的核心單元。根據(jù)HMI的產(chǎn)品的等級(jí)不同，可分別選用8位、16位、32位的處理器。任務(wù)準(zhǔn)備HMI的定義HMI軟件一般分為兩部分，即運(yùn)行于HMI硬件中的系統(tǒng)軟件和運(yùn)行于PC

Windows操作系統(tǒng)中的畫面組態(tài)軟件。操作者必須先使用HMI的畫面組態(tài)軟件制作“工程文件”，再通過PC和HMI產(chǎn)品的通訊接口，把編制好的“工程文件”下載到HMI的處理器中運(yùn)行。任務(wù)準(zhǔn)備HMI的定義HMI的廣義的解釋是“使用者與機(jī)器間溝通、傳達(dá)及接收信息的接口”。舉個(gè)例子來說，在一座工廠里，收集工廠各個(gè)區(qū)域的溫度、濕度以及工廠中機(jī)器的狀態(tài)等信息，通過一臺(tái)主控器監(jiān)視并記錄這些信息，并在意外狀況發(fā)生的時(shí)候能夠?qū)@些信息進(jìn)行處理。這便是一個(gè)很典型的SCADA/HMI的運(yùn)用。一般而言，HMI系統(tǒng)必須具有如下幾項(xiàng)基本功能。任務(wù)準(zhǔn)備HMI的定義（1）實(shí)時(shí)的資料趨勢(shì)顯示——把收集的資料立即顯示在屏幕上。（２）自動(dòng)記錄資料——自動(dòng)將資料存儲(chǔ)存至數(shù)據(jù)庫(kù)中，以便日后查看。（３）歷史資料趨勢(shì)顯示——把數(shù)據(jù)庫(kù)中的資料進(jìn)行可視化的呈現(xiàn)。（４）報(bào)表的產(chǎn)生與打印——能把資料轉(zhuǎn)換成報(bào)表的形式并打印出來。（５）圖形接口控制——操作者能夠通過圖形接口直接控制相關(guān)裝置。（６）警報(bào)的產(chǎn)生與記錄——操作者可以定義一些警報(bào)產(chǎn)生的條件，例如溫度過高或壓力超過臨界值，在這樣的條件下系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生警報(bào)，通知操作者處理。任務(wù)準(zhǔn)備HMI的工作原理工業(yè)觸摸屏是通過觸摸式工業(yè)顯示器把人和機(jī)器連為一體的智能化界面。它是替代傳統(tǒng)控制按鈕和指示燈的智能化操作顯示終端。它可以用來設(shè)置參數(shù)、顯示數(shù)據(jù)、監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)、以曲線／動(dòng)畫等形式描繪自動(dòng)化控制過程。它方便、快捷、表現(xiàn)力強(qiáng)，并可簡(jiǎn)化為PLC控制程序，創(chuàng)造了友好的人機(jī)界面。工業(yè)觸摸屏作為一種特殊的計(jì)算機(jī)外設(shè)，是目前最簡(jiǎn)單、方便、自然的一種人機(jī)交互設(shè)備。它賦予了多媒體嶄新的面貌，是極富吸引力的全新多媒體交互設(shè)備。任務(wù)準(zhǔn)備HMI的工作原理工業(yè)觸摸屏系統(tǒng)一般包括觸摸屏控制器（卡）和觸摸檢測(cè)裝置兩個(gè)部分。觸摸屏控制器（卡）的主要作用是從觸摸點(diǎn)檢測(cè)接收的觸摸信息，并將它轉(zhuǎn)換成觸點(diǎn)坐標(biāo)，再送給CPU，它同時(shí)能接收ＣＰＵ發(fā)來的命令并執(zhí)行。觸摸檢測(cè)裝置一般安裝在顯示器的前端，其主要作用是檢測(cè)用戶的觸摸位置，并傳送給觸摸屏控制器（卡）。任務(wù)準(zhǔn)備HMI的工作原理工業(yè)觸摸屏具有很強(qiáng)的靈活性，可以按照設(shè)計(jì)要求更改或增加功能模塊，擴(kuò)展性強(qiáng)，可以滿足復(fù)雜的工藝控制要求，甚至可以直接通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和PLC通信，大大方便了控制數(shù)據(jù)的處理與傳輸，減小了維護(hù)工作量。HMI人與計(jì)算機(jī)之間建立聯(lián)系、交換信息的輸入/輸出設(shè)備的接口，這些輸入/輸出設(shè)備包括鍵盤、顯示器、打印機(jī)、鼠標(biāo)器等。任務(wù)準(zhǔn)備HMI的工作原理在工業(yè)場(chǎng)合中，HMI能助力人們實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。HMI通常以屏幕的形式出現(xiàn)，如計(jì)算機(jī)屏幕，但更多的是觸摸屏。操作者或維護(hù)人員可以通過HMI操作和監(jiān)視設(shè)備。通過特定的軟件和硬件支撐，在HMI界面上可以調(diào)節(jié)或監(jiān)控溫度、壓力、工藝步驟和材料計(jì)數(shù)等參數(shù)，顯示容器中精確的液面高度和設(shè)備的精確位置，同時(shí)查看多個(gè)設(shè)備的數(shù)據(jù)等。任務(wù)準(zhǔn)備HMI的工作原理在控制系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，HMI和PLC之間通過通信以交換信息，從而實(shí)現(xiàn)HMI的各種功能。將HMI上的圖形對(duì)象與PLC變量的地址聯(lián)系起來，就可以實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)PLC與HMI之間的自動(dòng)數(shù)據(jù)交換。因此，需要在博途軟件上對(duì)HMI進(jìn)行組態(tài)，并實(shí)現(xiàn)PLC與HMI之間的通信。任務(wù)準(zhǔn)備PROFINET通信接口S7-1200CPU本體上集成了一個(gè)PROFINET通信口（CPU1211C-CPU1214C）或者兩個(gè)PROFINET通信口（CPU1215C-CPU1217C），支持以太網(wǎng)和基于TCP/IP和UDP的通信標(biāo)準(zhǔn)。這個(gè)PROFINET物理接口是支持10/100Mb/s的RJ45口，支持電纜交叉自適應(yīng)，因此標(biāo)準(zhǔn)的或交叉的以太網(wǎng)線都可以用于這個(gè)接口。使用這個(gè)通信口可以實(shí)現(xiàn)S7-1200CPU與編程設(shè)備的通信，與HMI觸摸屏的通信，以及與其它CPU的通信。一、明確控制要求十字路口交通燈的控制要求如下。（1）按下“啟動(dòng)”按鈕時(shí)，交通燈控制系統(tǒng)開始工作，紅、綠、黃燈按一定時(shí)序輪流發(fā)亮。（2）首先南北方向綠燈亮5s，閃爍3s后，黃燈亮2s滅，紅燈亮10s，循環(huán)。（3）南北方向綠燈、黃燈亮?xí)r，東西方向紅燈亮10s；南北方向紅燈亮?xí)r，東西綠燈亮5S，閃爍3s后，黃燈亮2s滅，循環(huán)。（4）按下“停止”按鈕時(shí)，所有交通燈熄滅。任務(wù)實(shí)施8.1.1交通燈控制

根據(jù)交通信號(hào)燈變化規(guī)律，將工作過程分為4種依照設(shè)定時(shí)間而順序循環(huán)執(zhí)行的狀態(tài)。任務(wù)實(shí)施8.1.1交通燈控制二、繪制交通燈信號(hào)時(shí)序圖任務(wù)實(shí)施8.1.1交通燈控制三、繪制I/O分配表任務(wù)實(shí)施8.1.1交通燈控制輸入輸出器件說明地址器件說明地址I1啟動(dòng)按鈕M2.1Q1G1南北綠燈M5.0I2停止按鈕M2.2Q2Y1南北黃燈M5.1

Q3R1南北紅燈M5.2

Q4G2東西綠燈M5.3

Q5Y2東西黃燈M5.4

Q6R2東西紅燈M5.5任務(wù)實(shí)施8.1.2PLC組態(tài)一、PLC項(xiàng)目創(chuàng)建在博途中可以對(duì)PLC和HMI硬件進(jìn)行組態(tài)。首先，在博途軟件中創(chuàng)建交通燈的PLC控制實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。打開博途軟件，在Portal視圖中單擊“創(chuàng)建新項(xiàng)目”按鈕，彈出“創(chuàng)建新項(xiàng)目”對(duì)話框，在該對(duì)話框的“項(xiàng)目名稱”框中輸入項(xiàng)目名稱“交通燈的PLC控制實(shí)驗(yàn)”。項(xiàng)目的默認(rèn)保存路徑為“C:\Users\Administrator\Documents”,可更改項(xiàng)目保存路徑，單擊“路徑”框右邊的“…”按鈕,彈出“選擇文件夾”對(duì)話框，選擇項(xiàng)目存放的位置，這里選擇“C:\Users\Administrator\Desktop\教材\示例程序”。完成后，單擊“創(chuàng)建”按鈕，創(chuàng)建項(xiàng)目。任務(wù)實(shí)施8.1.2PLC組態(tài)任務(wù)實(shí)施8.1.2PLC組態(tài)任務(wù)實(shí)施8.1.2PLC組態(tài)項(xiàng)目創(chuàng)建成功后，自動(dòng)進(jìn)入“新手上路”界面，選擇“打開項(xiàng)目視圖”選項(xiàng)，可以切換到“項(xiàng)目視圖”；或者單擊Portal視圖的左下角的“項(xiàng)目視圖”按鈕，也可以切換到“項(xiàng)目視圖”界面。任務(wù)實(shí)施8.1.2PLC組態(tài)二、PLC硬件組態(tài)創(chuàng)建項(xiàng)目后，在項(xiàng)目中添加PLC的CPU設(shè)備。在“項(xiàng)目視圖”界面的項(xiàng)目樹中找到創(chuàng)建的“交通燈的PLC控制實(shí)驗(yàn)”項(xiàng)目，雙擊“添加新設(shè)備”，出現(xiàn)“添加新設(shè)備”對(duì)話框。單擊對(duì)話框中的“控制器”按鈕，選擇“SIMATICS7-1200”→“CPU”選項(xiàng)，選擇要添加的CPU型號(hào)，這里CPU的型號(hào)為“CPU1214CDC/DC/DC”；然后選擇CPU的訂貨號(hào)，這里的訂貨號(hào)為“6ES7214-1AG40-0XB0”，版本為“V4.4”；最后，點(diǎn)擊“確定”按鈕，生成名為“PLC_1”的CPU設(shè)備。任務(wù)實(shí)施8.1.1交通燈控制任務(wù)實(shí)施8.1.1交通燈控制任務(wù)實(shí)施8.1.1交通燈控制添加CPU后，根據(jù)實(shí)際的硬件設(shè)備組態(tài)其他PLC設(shè)備，包括IO模塊和通信模塊。這里添加3個(gè)IO模塊，分別為16位輸入和輸出的DI/DQ模塊（電源為DC×DC），8位輸入和輸出的DI/DQ模塊（電源為DC×RLY），4個(gè)通道輸入和兩個(gè)通道輸出的AI/AQ模塊。通信模塊為RS422/485。任務(wù)實(shí)施8.1.1交通燈控制（1）添加16位輸入和輸出的DI/DQ模塊。在“硬件目錄”對(duì)話框中，選擇“DI/DQ”

→“DI16/DQ16×24VDC”，訂貨號(hào)為6ES7223-1BL32-0XB0。任務(wù)實(shí)施8.1.1交通燈控制（2）添加8位輸入和輸出的DI/DQ模塊。在“硬件目錄”對(duì)話框中選擇“DI/DQ”

→“DI8×24VDC/DQ8×Relay”，訂貨號(hào)為6ES7223-1PH32-0XB0。任務(wù)實(shí)施8.1.1交通燈控制（3）添加4個(gè)通道輸入和2個(gè)通道輸出的AI/AQ模塊。在“硬件目錄”對(duì)話框中選擇“AI/AQ”→“AI4×13BIT/AQ2×14BIT”，訂貨號(hào)為6ES7234-4HE32-0XB0。任務(wù)實(shí)施8.1.1交通燈控制（4）添加通信模塊。在“硬件目錄”對(duì)話框中選擇“通信”→“點(diǎn)到點(diǎn)”→CM1241（RS422/485）選項(xiàng)，訂貨號(hào)為6ES7241-1CH32-0XB0。任務(wù)實(shí)施8.1.1交通燈控制

在“PLC_1”中打開“程序塊”，雙擊“Main[OB1]”選項(xiàng)添加PLC程序。任務(wù)實(shí)施8.1.3PLC程序設(shè)計(jì)任務(wù)實(shí)施8.1.3PLC程序設(shè)計(jì)任務(wù)實(shí)施8.1.3PLC程序設(shè)計(jì)任務(wù)實(shí)施8.1.3PLC程序設(shè)計(jì)任務(wù)實(shí)施8.1.3PLC程序設(shè)計(jì)任務(wù)實(shí)施8.1.3PLC程序設(shè)計(jì)任務(wù)實(shí)施8.1.3PLC程序設(shè)計(jì)一、HMI硬件組態(tài)

在項(xiàng)目樹中雙擊“添加新設(shè)備”按鈕，出現(xiàn)“添加新設(shè)備”對(duì)話框。單擊該對(duì)話框中的“HMI”按鈕，選中7in的第二代精智系列面板TP700，單擊“確定”按鈕，生成名為“HMI_1”的面板。任務(wù)實(shí)施8.1.4HMI組態(tài)與通信二、HMI通信地址設(shè)置

配置HMI通信地址。打開項(xiàng)目樹中“PLC_1”，選擇“設(shè)備組態(tài)”選項(xiàng)，打開“設(shè)備視圖”界面。

單擊“設(shè)備視圖”界面中的HMI設(shè)備，打開HMI設(shè)備的巡視窗口，選擇“屬性”選項(xiàng)卡，選擇“PROFINET接口”→“以太網(wǎng)地址”選項(xiàng)。在“以太網(wǎng)地址”區(qū)域可以設(shè)置HMI的IP地址和子網(wǎng)掩碼，這里選擇默認(rèn)，IP地址為。任務(wù)實(shí)施8.1.4HMI組態(tài)與通信任務(wù)實(shí)施8.1.4HMI組態(tài)與通信三、PLC和HMI的通信

進(jìn)行PLC和HMI的連接。CPU和HMI默認(rèn)的IP地址分別為和，子網(wǎng)掩碼均為。

生成PLC和HMI設(shè)備后，打開項(xiàng)目樹中的“設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)”，打開“網(wǎng)絡(luò)視圖”界面。單擊工具欄上的“連接”按鈕，其右邊的選擇框顯示連接類型為“HMI連接”。任務(wù)實(shí)施8.1.4HMI組態(tài)與通信任務(wù)實(shí)施8.1.4HMI組態(tài)與通信

單擊選中PLC中的以太網(wǎng)接口（綠色小方框），按住鼠標(biāo)左鍵，移動(dòng)鼠標(biāo)，拖出一條淺藍(lán)色直線。將它拖到HMI的以太網(wǎng)接口，松開鼠標(biāo)左鍵，生成“HMI_連接_1”，任務(wù)實(shí)施8.1.4HMI組態(tài)與通信一、添加圖形視圖

在HMI的“畫面”下，雙擊“根畫面”選項(xiàng)，出現(xiàn)“根畫面”的畫面，在畫面中進(jìn)行HMI的畫面設(shè)計(jì)。單擊HMI畫面右側(cè)欄的“工具箱”選項(xiàng)卡，彈出“工具箱”窗格。單擊“選項(xiàng)”→“基本對(duì)象”→“圖形視圖”圖標(biāo)，將“圖形視圖”對(duì)象放置到畫面中的合適位置。任務(wù)實(shí)施8.1.5HMI畫面設(shè)計(jì)任務(wù)實(shí)施8.1.5HMI畫面設(shè)計(jì)

用鼠標(biāo)右鍵單擊圖形視圖對(duì)象，彈出選項(xiàng)框，選擇“添加圖形”選項(xiàng)，找到圖片所在位置，選中圖片即可將圖片添加到HMI畫面中。選中圖片邊框，通過拖拽修改圖片大小。任務(wù)實(shí)施8.1.5HMI畫面設(shè)計(jì)二、添加按鈕

在畫面中添加“啟動(dòng)”按鈕，打開“工具箱”窗格，單擊“選項(xiàng)”→“元素”→“按鈕”圖標(biāo)，將其拖拽到畫面中的合適位置，按鈕默認(rèn)名稱為“Text”。任務(wù)實(shí)施8.1.5HMI畫面設(shè)計(jì)

選中添加的“Text”按鈕，在巡視窗口的“屬性列表”中可以對(duì)按鈕屬性進(jìn)行修改。選擇“常規(guī)”選項(xiàng)，將名稱刪除。任務(wù)實(shí)施8.1.5HMI畫面設(shè)計(jì)

選中“外觀”選項(xiàng)，將“填充圖案”修改為“實(shí)心”，將“顏色”修改為深綠色。任務(wù)實(shí)施8.1.5HMI畫面設(shè)計(jì)

選中按鈕，拖拽其外邊框?qū)粹o調(diào)整到合適的大小。

下面設(shè)置按鈕的事件功能，并連接對(duì)應(yīng)的PLC變量，事件為按下置位，釋放復(fù)位。選中巡視窗口的“屬性”→“事件”→“按下”選項(xiàng)，單擊右邊窗口中表格最上面一行，再單擊它的右側(cè)出現(xiàn)的展開鍵，在出現(xiàn)的“系統(tǒng)函數(shù)”列表中選擇“編輯位”→“置位位”選項(xiàng)。任務(wù)實(shí)施8.1.5HMI畫面設(shè)計(jì)任務(wù)實(shí)施8.1.5HMI畫面設(shè)計(jì)

單擊添加的“置位位”下面右側(cè)的“…”按鈕，在出現(xiàn)的小對(duì)話框中選擇“PLC變量”→“默認(rèn)變量表”選項(xiàng)，雙擊右側(cè)列表中的變量“啟動(dòng)按鈕”。在HMI運(yùn)行時(shí)，按下該按鈕，將變量“啟動(dòng)按鈕”置位為“1”狀態(tài)。任務(wù)實(shí)施8.1.5HMI畫面設(shè)計(jì)

選擇巡視窗口中的“屬性”→“事件”→“釋放”選項(xiàng)，單擊右邊窗口中表格最上面一行，再單擊它的右側(cè)出現(xiàn)的展開鍵，在出現(xiàn)的“系統(tǒng)函數(shù)”列表中選擇“編輯位”→“復(fù)位位”選項(xiàng)。任務(wù)實(shí)施8.1.5HMI畫面設(shè)計(jì)

單擊添加的“復(fù)位位”下面右側(cè)的“…”按鈕，在出現(xiàn)的小對(duì)話框中選擇“PLC變量”→“默認(rèn)變量表”選項(xiàng)，雙擊右側(cè)列表中的變量“啟動(dòng)按鈕”。在HMI運(yùn)行時(shí)，松開該按鈕，將變量“啟動(dòng)按鈕”復(fù)位為“0”狀態(tài)。任務(wù)實(shí)施8.1.5HMI畫面設(shè)計(jì)

對(duì)于“停止”按鈕采用一樣的方法進(jìn)行添加，只需更改“停止”按鈕的外觀顏色為紅色，連接變量為“停止按鈕”變量。任務(wù)實(shí)施8.1.5HMI畫面設(shè)計(jì)三、添加交通燈

在畫面中添加交通燈，打開“工具箱”窗格，單擊“基本對(duì)象”→“圓”圖標(biāo)，將其拖拽到畫面中的合適位置。任務(wù)實(shí)施8.1.5HMI畫面設(shè)計(jì)三、添加交通燈

在畫面中添加交通燈，打開“工具箱”窗格，單擊“基本對(duì)象”→“圓”圖標(biāo)，將其拖拽到畫面中的合適位置。任務(wù)實(shí)施8.1.5HMI畫面設(shè)計(jì)

選中巡視窗口的“屬性”→“外觀”選項(xiàng)，將“填充圖案”修改為“實(shí)心”，“顏色”修改為深綠色。任務(wù)實(shí)施8.1.5HMI畫面設(shè)計(jì)

選中巡視窗口的“屬性”→“動(dòng)畫”→“顯示”選項(xiàng)，雙擊“添加新動(dòng)畫”選項(xiàng)，再雙擊出現(xiàn)的“外觀”選項(xiàng)，單擊“確定”按鈕；設(shè)置變量“東西綠燈”值的范圍。單擊“添加”，分別添加“0”和“1”，圓的背景色分別為深綠色和淺綠色，對(duì)應(yīng)指示燈的熄滅和點(diǎn)亮。其他交通燈的添加方法一致。任務(wù)實(shí)施8.1.5HMI畫面設(shè)計(jì)任務(wù)實(shí)施8.1.5HMI畫面設(shè)計(jì)任務(wù)實(shí)施8.1.5HMI畫面設(shè)計(jì)任務(wù)評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)內(nèi)容評(píng)價(jià)細(xì)則占比%完成情況PLC組態(tài)與程序設(shè)計(jì)創(chuàng)建PLC項(xiàng)目5

PLC組態(tài)與通信10

PLC程序設(shè)計(jì)15

HMI硬件組態(tài)與通信地址配置HMI硬件組態(tài)與通信地址配置15

PLC與HMI通信5

HMI畫面設(shè)計(jì)30

HMI監(jiān)控運(yùn)行PLC程序編譯、下載、轉(zhuǎn)至在線5

HMI運(yùn)行畫面5

監(jiān)控測(cè)試10

任務(wù)8.2S7通信組網(wǎng)與調(diào)試項(xiàng)目8.2.1兩臺(tái)PLC的S7通信8.2.2PLC與HMI的通信8.2.3HMI的畫面設(shè)計(jì)02任務(wù)引入通過S7連接可以實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)S7-1200PLC間的通信。首先創(chuàng)建PLC與PLC之間的通信，CPU可通過PROFINET或PROFIBUSDP接口與一個(gè)或多個(gè)HMI設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，進(jìn)行操作員監(jiān)控，然后通過HMI連接進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。要實(shí)現(xiàn)PLC與HMI的通信，可以在HMI設(shè)備的通信配置上進(jìn)行設(shè)置。在博途軟件中，可以對(duì)PLC和HMI分別進(jìn)行組態(tài)，并將PLC和HMI連接，即可實(shí)現(xiàn)通信。任務(wù)引入任務(wù)目標(biāo)（1）能簡(jiǎn)單使用博途軟件。（2）能實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)S7-1200PLC通信的網(wǎng)絡(luò)配置。（3）能利用博途軟件正確編寫S7通信程序。（4）利用PLC軟/硬件實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)S7-1200PLC的S7通信。（5）能實(shí)現(xiàn)HMI的組態(tài)與通信。（6）能利用HMI實(shí)現(xiàn)S7通信功能。（7）養(yǎng)成獨(dú)立完成任務(wù)的職業(yè)習(xí)慣。（8）樹立認(rèn)真、敬業(yè)的職業(yè)態(tài)度。任務(wù)準(zhǔn)備S7協(xié)議S7協(xié)議是專門為西門子控制產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)的通信協(xié)議，它是面向連接的協(xié)議，在進(jìn)行數(shù)據(jù)交換之前，必須與通信伙伴建立連接。面向連接的協(xié)議具有較高的安全性。連接是指兩個(gè)通信伙伴之間為了執(zhí)行通信服務(wù)建立的邏輯鏈路，而不是指兩個(gè)站點(diǎn)之間用物理媒體（例如電纜）實(shí)現(xiàn)的連接。S7連接是需要組態(tài)的靜態(tài)連接，靜態(tài)連接要占用CPU的連接資源。基于連接的通信分為單向連接和雙向連接，S7-1200PLC僅支持S7單邊連接。任務(wù)準(zhǔn)備S7通信特點(diǎn)S7-1200PLC的PROFINET通信接口可以做S7通信的服務(wù)器端或客戶端(CPUV2.0及以上版本)。S7-1200PLC僅支持S7單邊通信，需要在客戶端單邊組態(tài)連接和編程，而服務(wù)器端只準(zhǔn)備好通信的數(shù)據(jù)就行。單向通信中的客戶機(jī)是向服務(wù)器請(qǐng)求服務(wù)的設(shè)備，客戶機(jī)調(diào)用GET/PUT指令讀、寫服務(wù)器的存儲(chǔ)區(qū)。服務(wù)器是通信中的被動(dòng)方，用戶不用編寫服務(wù)器的S7通信程序。

兩臺(tái)S7-1200PLC間的S7通信的任務(wù)是：S7-1200客戶機(jī)將發(fā)送數(shù)據(jù)DB1塊中的10個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)發(fā)送到S7-1200服務(wù)器的接收數(shù)據(jù)塊DB1中；S7-1200客戶機(jī)將S7-1200服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū)DB2塊中的10個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)讀到S7-1200客戶機(jī)的接收數(shù)據(jù)塊DB2中。任務(wù)實(shí)施8.2.1兩臺(tái)PLC的S7通信任務(wù)實(shí)施8.2.1兩臺(tái)PLC的S7通信一、創(chuàng)建項(xiàng)目

創(chuàng)建一個(gè)新項(xiàng)目，在項(xiàng)目中添加兩個(gè)S7-1200PLC，分別為客戶機(jī)和服務(wù)器。首先，在博途軟件中創(chuàng)建一個(gè)新項(xiàng)目，命名為“S7通信”；然后在“S7通信”中，通過“添加新設(shè)備”組態(tài)S7-1200客戶機(jī)，選擇CPU1214CDC/DC/DC（客戶機(jī)IP地址為0）；接著組態(tài)S7-1200服務(wù)器，選擇CPU1214CDC/DC/DC（服務(wù)器IP為2）。任務(wù)實(shí)施8.2.1兩臺(tái)PLC的S7通信任務(wù)實(shí)施8.2.1兩臺(tái)PLC的S7通信

如果使用固件版本為V4.0以上的S7-1200CPU作為服務(wù)器，則需要如下額外設(shè)置，才能保證S7通信正常。

打開作為服務(wù)器的S7-1200CPU的設(shè)備組態(tài)界面，選中“屬性”→“常規(guī)”→“防護(hù)與安全”→”連接機(jī)制”，勾選“允許來自遠(yuǎn)程對(duì)象的PUT/GET通信訪問”復(fù)選框。組態(tài)好后，分別對(duì)客戶機(jī)和服務(wù)器的PLC進(jìn)行編譯和下載。任務(wù)實(shí)施8.2.1兩臺(tái)PLC的S7通信二、創(chuàng)建S7連接 1）S7連接 PLC組態(tài)成功后，創(chuàng)建S7連接。在“設(shè)備組態(tài)”的“網(wǎng)絡(luò)視圖”界面進(jìn)行配置網(wǎng)絡(luò)，單擊左上角的“連接”按鈕，在下拉列表中選擇“S7連接”選項(xiàng)，然后選中客戶機(jī)，鼠標(biāo)右鍵選擇“添加新連接”選項(xiàng)，在“添加新連接”對(duì)話框中選擇連接對(duì)象“服務(wù)器”，勾選“主動(dòng)建立連接”復(fù)選框，單擊“添加”按鈕建立新連接，新連接為“S7_連接_1”。任務(wù)實(shí)施8.2.1兩臺(tái)PLC的S7通信任務(wù)實(shí)施8.2.1兩臺(tái)PLC的S7通信2）S7連接屬性說明

單擊“網(wǎng)絡(luò)視圖”界面右邊豎條上向左的小三角形按鈕，在彈出視圖的“連接”選項(xiàng)卡中可以看到生成的S7連接的詳細(xì)信息。任務(wù)實(shí)施8.2.1兩臺(tái)PLC的S7通信

單擊“S7_連接_1”連接，可在“屬性”界面中查看各參數(shù)，在“常規(guī)”區(qū)域顯示連接雙方的設(shè)備及IP地址。任務(wù)實(shí)施8.2.1兩臺(tái)PLC的S7通信

在“本地ID”區(qū)域：顯示通信連接的ID號(hào)，這里ID=W#16#100（編程使用）任務(wù)實(shí)施8.2.1兩臺(tái)PLC的S7通信

在“特殊連接屬性”區(qū)域，可以選擇是否為主動(dòng)建立連接，這里客戶機(jī)是主動(dòng)建立連接。任務(wù)實(shí)施8.2.1兩臺(tái)PLC的S7通信

在“地址詳細(xì)信息”區(qū)域，定義通信雙方的TSAP號(hào)，這里不需要修改。任務(wù)實(shí)施8.2.1兩臺(tái)PLC的S7通信3）在線監(jiān)控

配置完網(wǎng)絡(luò)連接，雙方都編譯并下載。如果通信連接正常，則監(jiān)控在線狀態(tài)。任務(wù)實(shí)施8.2.1兩臺(tái)PLC的S7通信三、S7通信編程1）創(chuàng)建數(shù)據(jù)塊

在PLC客戶機(jī)和服務(wù)器中，分別創(chuàng)建發(fā)送和接收數(shù)據(jù)塊DB1和DB2，定義包含10個(gè)字符數(shù)據(jù)的數(shù)組?？蛻魴C(jī)的DB1為發(fā)送數(shù)據(jù)塊，DB2為接收數(shù)據(jù)塊；服務(wù)器的DB1為接收數(shù)據(jù)塊，DB2為發(fā)送數(shù)據(jù)塊。任務(wù)實(shí)施8.2.1兩臺(tái)PLC的S7通信任務(wù)實(shí)施8.2.1兩臺(tái)PLC的S7通信任務(wù)實(shí)施8.2.1兩臺(tái)PLC的S7通信注意：數(shù)據(jù)塊的“屬性”區(qū)域，需要取消勾選“非優(yōu)化塊訪問”復(fù)選框。任務(wù)實(shí)施8.2.1兩臺(tái)PLC的S7通信2）編寫通信程序

在主動(dòng)建立連接的客戶機(jī)中進(jìn)行編程，在客戶機(jī)的Main函數(shù)中，從“指令”→“通信”→“S7通信”選項(xiàng)，調(diào)用GET、PUT通信指令；雙擊或拖動(dòng)PUT/GET指令至某個(gè)程序段中，自動(dòng)生成PUT_DB和GET_DB的背景數(shù)據(jù)塊。

在S7通信中，作為服務(wù)器的PLC不用編寫調(diào)用指令GET和PUT的程序。任務(wù)實(shí)施8.2.1兩臺(tái)PLC的S7通信任務(wù)實(shí)施8.2.1兩臺(tái)PLC的S7通信PUT和GET指令參數(shù)意義如下：CALL“PUT”,%DB1//調(diào)用PUT，使用背景數(shù)據(jù)塊DB1REQ：=%M20.0 //上升沿觸發(fā)ID：=W#16#100 //連接號(hào)，要與連接配置中一致，創(chuàng)建連接時(shí)的本地連接號(hào)DONE ：=%M2.0 //為1時(shí)，發(fā)送完成ERROR：=%M2.1 //為1時(shí)，有故障發(fā)生STATUS：=%MW100//狀態(tài)代碼ADDR_1：=P#DB1.DBX0.0CHAR10 //發(fā)送到通信伙伴接收數(shù)據(jù)區(qū)的地址SD_1：=P#DB1.DBX0.0CHAR10 //本地發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū)任務(wù)實(shí)施8.2.1兩臺(tái)PLC的S7通信CALL“GET”,%DB2//調(diào)用GET，使用背景數(shù)據(jù)塊DB2REQ：=%M20.1 //上升沿觸發(fā)ID：=W#16#100 //連接號(hào)，要與連接配置中一致，創(chuàng)建連接時(shí)的本地連接號(hào)NDR：=%M2.2 //為1時(shí)，接收到新數(shù)據(jù)ERROR：=%M2.3//為1時(shí)，有故障發(fā)生STATUS：=%MW102//狀態(tài)代碼ADDR_1：=P#DB2.DBX0.0CHAR10//從通信伙伴數(shù)據(jù)區(qū)讀取數(shù)據(jù)的地址RD_1：=P#DB2.DBX0.0CHAR10 //本地接收數(shù)據(jù)地址任務(wù)實(shí)施8.2.1兩臺(tái)PLC的S7通信任務(wù)實(shí)施8.2.1兩臺(tái)PLC的S7通信任務(wù)實(shí)施8.2.1兩臺(tái)PLC的S7通信四、通信監(jiān)控

通過在S7-1200客戶機(jī)中編程進(jìn)行S7通信，實(shí)現(xiàn)客戶機(jī)和服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)交換，在監(jiān)控表中監(jiān)控通信數(shù)據(jù)，客戶機(jī)依次發(fā)送1~10給服務(wù)器；同時(shí)，服務(wù)器依次發(fā)送10~1給客戶機(jī)。任務(wù)實(shí)施8.2.2PLC與HMI的通信一、HMI設(shè)備通信配置

用HMI的控制面板設(shè)置通信參數(shù)。精智面板TP700通電，結(jié)束啟動(dòng)過程后，屏幕顯示W(wǎng)indowsCE的桌面屏幕中間是StartCenter（啟動(dòng)中心）。“Transfer”（傳輸）按鈕用于將HMI設(shè)備切換到傳輸模式?！癝tart”（啟動(dòng)）按鈕用于打開保存在HMI設(shè)備中的項(xiàng)目并顯示啟動(dòng)畫面。任務(wù)實(shí)施8.2.2PLC與HMI的通信

按下“Settings”（設(shè)置）按鈕，打開HMI的控制面板。雙擊“Transfer”（傳輸）按鈕，打開“TransferSettings”（傳輸設(shè)置）對(duì)話框，單擊選中“Automatic”（自動(dòng)傳輸）單選按鈕。

任務(wù)實(shí)施8.2.2PLC與HMI的通信

雙擊網(wǎng)絡(luò)連接對(duì)話框中的PN_X1（以太網(wǎng)接口）圖標(biāo)，打開“‘PN_X1’Settings”對(duì)話框，單擊“SpecifyanIPaddress”單選按鈕，由用戶設(shè)置PN_X1的IP地址。用屏幕鍵盤輸入IP地址和子網(wǎng)掩碼，“Defaultgateway”是默認(rèn)的網(wǎng)關(guān)。設(shè)置好后按“OK”按鈕退出。任務(wù)實(shí)施8.2.2PLC與HMI的通信

設(shè)置好HMI的通信參數(shù)之后，用“設(shè)置PG/PC接口”對(duì)話框設(shè)置應(yīng)用程序訪問點(diǎn)為實(shí)際使用的計(jì)算機(jī)網(wǎng)卡和通信協(xié)議。設(shè)置計(jì)算機(jī)的以太網(wǎng)卡的IP地址為192.168.0.x，第4個(gè)字節(jié)的值x不能與其他設(shè)備相同，子網(wǎng)掩碼為。任務(wù)實(shí)施8.2.2PLC與HMI的通信二、HMI的組態(tài)與通信1）HMI設(shè)備組態(tài)

對(duì)HMI硬件進(jìn)行組態(tài)。在項(xiàng)目樹中雙擊“添加新設(shè)備”按鈕，出現(xiàn)“添加新設(shè)備”對(duì)話框。單擊該對(duì)話框中的“HMI”按鈕，選中7in的第二代精智系列面板TP700，單擊“確定”按鈕，生成名為“HMI_1”的面板。任務(wù)實(shí)施8.2.2PLC與HMI的通信二、HMI的組態(tài)與通信2）HMI通信地址設(shè)置

配置HMI的通信地址。打開項(xiàng)目樹中“PLC_1”選擇“設(shè)備組態(tài)”選項(xiàng)，打開“設(shè)備視圖”界面。單擊“設(shè)備視圖”界面中的HMI設(shè)備，打開HMI設(shè)備的巡視窗口，選擇“屬性”→“PROFINET接口”→“以太網(wǎng)地址”選項(xiàng)。在“以太網(wǎng)地址”區(qū)域，可以設(shè)置HMI的IP地址和子網(wǎng)掩碼，這里選擇默認(rèn)，IP地址為。任務(wù)實(shí)施8.2.2PLC與HMI的通信任務(wù)實(shí)施8.2.2PLC與HMI的通信三、PLC和HMI的通信

將PLC和HMI進(jìn)行連接。CPU和HMI默認(rèn)的IP地址分別為0和，子網(wǎng)掩碼均為。生成PLC和HMI設(shè)備后，雙擊項(xiàng)目樹中的“設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)”選項(xiàng)，打開“網(wǎng)絡(luò)視圖”界面。單擊工具欄的“連接”按鈕，其右邊的選擇框顯示連接類型為“HMI連接”。選中PLC中的以太網(wǎng)接口（綠色小方框），按住鼠標(biāo)左鍵，移動(dòng)鼠標(biāo)，脫出一條淺藍(lán)色直線。將它拖到HMI的以太網(wǎng)接口，松開鼠標(biāo)左鍵，生成圖中的“HMI_連接_1”。任務(wù)實(shí)施8.2.2PLC與HMI的通信任務(wù)實(shí)施8.2.3HMI的畫面設(shè)計(jì)一、添加HMI畫面

組態(tài)三個(gè)HMI畫面，分別命名為“軟件界面”、“登錄界面”、“聊天界面”。

任務(wù)實(shí)施8.2.3HMI的畫面設(shè)計(jì)二、HMI畫面組態(tài)1）“軟件界面”組態(tài)（1）添加標(biāo)題

在HMI_1中，選擇“畫面”→“添加新畫面”選項(xiàng)，分別修改名稱為“軟件界面”、“登錄界面”和“聊天界面”。可以單擊畫面名稱，修改畫面名稱，也可用鼠標(biāo)右鍵單擊畫面名稱，在彈出的快捷菜單中選擇“重命名”選項(xiàng)，對(duì)畫面名稱進(jìn)行修改。

任務(wù)實(shí)施8.2.3HMI的畫面設(shè)計(jì)

雙擊“軟件界面”，右側(cè)彈出“軟件界面”的畫面，在畫面中進(jìn)行組態(tài)設(shè)計(jì)。修改畫面背景，單擊畫面，彈出“軟件界面”窗格，在“屬性”選項(xiàng)卡的“屬性列表”中選擇“常規(guī)”選項(xiàng)。在“常規(guī)”→“樣式”區(qū)域?qū)Α熬W(wǎng)格顏色”進(jìn)行修改，修改為與背景色一致。任務(wù)實(shí)施8.2.3HMI的畫面設(shè)計(jì)任務(wù)實(shí)施8.2.3HMI的畫面設(shè)計(jì)

在“軟件界面”的畫面中添加文本框。單擊右側(cè)欄的“工具箱”按鈕，彈出“工具箱”窗格。單擊“選項(xiàng)”→“基本對(duì)象”→“文本”圖標(biāo)，將“文本”對(duì)象放置到畫面中的合適位置。任務(wù)實(shí)施8.2.3HMI的畫面設(shè)計(jì)

“文本”對(duì)象添加完成后，對(duì)其屬性進(jìn)行修改。選中添加成功的“文本”對(duì)象，在其“屬性”選項(xiàng)卡的“屬性列表”中選擇“常規(guī)”選項(xiàng)，在“文本”框中對(duì)“文本”對(duì)象的內(nèi)容進(jìn)行修改，這里修改為“客戶機(jī)和服務(wù)器聊天軟件”。任務(wù)實(shí)施8.2.3HMI的畫面設(shè)計(jì)

在“樣式”區(qū)域?qū)Α拔谋尽睂?duì)象的文字樣式進(jìn)行修改，單擊“字體”右側(cè)的“…”按鈕，彈出“字體”對(duì)話框，這里將字體大小修改為21。任務(wù)實(shí)施8.2.3HMI的畫面設(shè)計(jì)任務(wù)實(shí)施8.2.3HMI的畫面設(shè)計(jì)

在“外觀”區(qū)域，可以對(duì)背景和文本顏色的屬性進(jìn)行修改。這里，在“背景”→“填充圖案”下拉列表中選擇“實(shí)心”選項(xiàng)，“顏色”選擇為紅色；“文本”→“顏色”選擇白色。任務(wù)實(shí)施8.2.3HMI的畫面設(shè)計(jì)

在“布局”→“適合大小”區(qū)域，取消勾選“使對(duì)象適合內(nèi)容”復(fù)選框。修改“文本”對(duì)象方框的大小，拖拽“文本”對(duì)象方框，調(diào)整至合適大??；或者在“布局”→“位置和大小”區(qū)域，修改寬度和高度分別為“400”和“80”。任務(wù)實(shí)施8.2.3HMI的畫面設(shè)計(jì)

在“文本格式”→“對(duì)齊”區(qū)域，“水平”選擇“居中”。任務(wù)實(shí)施8.2.3HMI的畫面設(shè)計(jì)（2）添加按鈕

在“軟件界面”中需要添加按鈕，單擊后可進(jìn)入“登錄界面”。單擊打開“工具箱”窗格，選擇“元素”→“按鈕”選項(xiàng)，將按鈕命名為“登錄入口”，并修改按鈕的大小、外觀。這里，“屬性”→“外觀”→“背景”下，設(shè)置“顏色”為淺綠色，“文本顏色”為白色。

定義按鈕的事件，按下定義為激活畫面。選中巡視窗口的“屬性”→“事件”→“按下”選項(xiàng)，單擊視圖右邊窗口中表格最上面一行，再單擊它的右側(cè)出現(xiàn)的展開鍵，在“系統(tǒng)函數(shù)”列表中選擇“畫面”→“激活屏幕”選項(xiàng)。任務(wù)實(shí)施8.2.3HMI的畫面設(shè)計(jì)任務(wù)實(shí)施8.2.3HMI的畫面設(shè)計(jì)

單擊添加的“畫面名稱”右側(cè)的“…”按鈕，選擇該按鈕上方出現(xiàn)的小對(duì)話框中的“登錄界面”，單擊“確定”按鈕。在HMI運(yùn)行時(shí)，單擊該按鈕，可從“軟件界面”切換到“登錄界面”。任務(wù)實(shí)施8.2.3HMI的畫面設(shè)計(jì)2）“登錄界面”組態(tài)

“登錄界面”用于輸入用戶名和密碼，在用戶名與密碼均正確的情況下，出現(xiàn)“登錄”按鈕。因此，在“登錄界面”中需要添加兩個(gè)“文本”對(duì)象，分別為“用戶名”和“密碼”；兩個(gè)“I/O域”對(duì)象，用于使用者輸入用戶名和密碼信息；兩個(gè)按鈕，分別用于進(jìn)入“聊天界面”和返回“軟件界面”。任務(wù)實(shí)施8.2.3HMI的畫面設(shè)計(jì)（1）添加“文本”對(duì)象

添加“文本”對(duì)象的方法與“軟件界面”組態(tài)中添加標(biāo)題的方法相同。任務(wù)實(shí)施8.2.3HMI的畫面設(shè)計(jì)（2）添加“I/O域”

對(duì)象

打開“工具箱”窗格，單擊“選項(xiàng)”→“元素”→“I/O域”圖標(biāo)，將“I/O域”對(duì)象放置到畫面中的合適位置，并修改為合適大小。任務(wù)實(shí)施8.2.3HMI的畫面設(shè)計(jì)

“I/O域”對(duì)象添加完成后，對(duì)其屬性進(jìn)行修改。選中添加成功的“I/O域”對(duì)象，在“屬性”選項(xiàng)卡的“屬性列表”中選擇“常規(guī)”選項(xiàng)，在“格式”區(qū)域，修改數(shù)據(jù)顯示格式，這里修改為“字符串”，將域長(zhǎng)度”修改為“10”

。任務(wù)實(shí)施8.2.3HMI的畫面設(shè)計(jì)

在“過程”區(qū)域?qū)Α癐/O域”

對(duì)象進(jìn)行變量連接。單擊變量右側(cè)的“…”按鈕，選擇“I/O域”對(duì)象連接的PLC變量，這里為“用戶數(shù)據(jù)”數(shù)據(jù)塊中的“用戶名”變量。采用同樣的方法添加“密碼”的“I/O域”對(duì)象，連接的變量為“用戶數(shù)據(jù)”數(shù)據(jù)塊中的“密碼”變量。任務(wù)實(shí)施8.2.3HMI的畫面設(shè)計(jì)（3）添加按鈕

添加“登錄”按鈕和“返回”按鈕。按鈕添加方法與前述一致，這里，“登錄”按鈕的名稱為“登錄”。雙擊“動(dòng)畫”→“顯示”→“添加新動(dòng)畫”，彈出“添加動(dòng)畫”對(duì)話框。選擇其中的“可見性”選項(xiàng)，單擊“確定”按鈕。任務(wù)實(shí)施8.2.3HMI的畫面設(shè)計(jì)

在“可見性”區(qū)域?qū)Π粹o對(duì)象的可見性動(dòng)畫進(jìn)行變量連接。單擊變量下方右側(cè)的“…”按鈕，選擇按鈕可見性動(dòng)畫連接的PLC變量，這里為“PLC變量”→“默認(rèn)變量表”→“登錄”變量。將“可見性”→“過程”區(qū)域的“范圍”修改為從“1”至“1”，在“可見性”→“可見性”區(qū)域單擊“可見”單選按鈕。任務(wù)實(shí)施8.2.3HMI的畫面設(shè)計(jì)任務(wù)實(shí)施8.2.3HMI的畫面設(shè)計(jì)

“登錄”按鈕的事件添加為按下激活“聊天界面”，具體操作如前所述。任務(wù)實(shí)施8.2.3HMI的畫面設(shè)計(jì)

“退出”按鈕的名稱為“退出”，按鈕的事件添加為按下激活“軟件界面”，具體操作如前所述。任務(wù)實(shí)施8.2.3HMI的畫面設(shè)計(jì)3）“聊天界面”組態(tài)

“聊天界面”包含客戶機(jī)和服務(wù)器的聊天窗口，包含“文本”、“I/O域”對(duì)象和按鈕。首先添加“文本”對(duì)象，包含客戶機(jī)、服務(wù)器名稱，以及客戶機(jī)和服務(wù)器對(duì)應(yīng)的發(fā)送、接收文本，添加方法與前述一致。任務(wù)實(shí)施8.2.3HMI的畫面設(shè)計(jì)

然后添加“I/O域”對(duì)象

，包括客戶機(jī)和服務(wù)器的發(fā)送和接收，這里，客戶機(jī)發(fā)送對(duì)應(yīng)的“I/O域”對(duì)象連接“客戶機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)”數(shù)據(jù)塊的“客戶機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)”變量，客戶機(jī)接收對(duì)應(yīng)的“I/O域”對(duì)象連接“客戶機(jī)接收數(shù)據(jù)”數(shù)據(jù)塊的“客戶機(jī)接收數(shù)據(jù)”變量。

服務(wù)器發(fā)送對(duì)應(yīng)的“I/O域”對(duì)象連接“服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)”數(shù)據(jù)塊的“服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)”變量，接收對(duì)應(yīng)的“I/O域”對(duì)象連接“服務(wù)器接收數(shù)據(jù)”數(shù)據(jù)塊的“服務(wù)器接收數(shù)據(jù)”變量，添加方法與前述一致。任務(wù)實(shí)施8.2.3HMI的畫面設(shè)計(jì)任務(wù)實(shí)施8.2.3HMI的畫面設(shè)計(jì)

最后，添加“接收”,“發(fā)送”,“退出”按鈕，添加方法與前述一致?！鞍l(fā)送”按鈕添加事件為按下為置位位，釋放為復(fù)位位，連接的變量為PLC默認(rèn)變量表中的“發(fā)送”變量；“接收”按鈕添加事件為按下為置位位，釋放為復(fù)位位，連接的變量為PLC默認(rèn)變量表中的“接收”變量；“退出”按鈕添加按下事件，激活為“軟件界面”。任務(wù)實(shí)施8.2.3HMI的畫面設(shè)計(jì)任務(wù)實(shí)施8.2.3HMI的畫面設(shè)計(jì)三、HMI監(jiān)控運(yùn)行

分別對(duì)服務(wù)器和客戶機(jī)PLC進(jìn)行編譯，下載，然后轉(zhuǎn)至在線，運(yùn)行HMI界面。任務(wù)實(shí)施8.2.3HMI的畫面設(shè)計(jì)任務(wù)實(shí)施8.2.3HMI的畫面設(shè)計(jì)任務(wù)評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)內(nèi)容評(píng)價(jià)細(xì)則占比%完成情況兩臺(tái)PLC的S7通信創(chuàng)建PLC項(xiàng)目5

PLC組態(tài)與S7通信15

S7通信編程15

HMI組態(tài)與通信HMI硬件組態(tài)與通信地址配置10

PLC與HMI通信5

HMI畫面設(shè)計(jì)30

HMI監(jiān)控運(yùn)行PLC程序編譯，下載，轉(zhuǎn)至在線5

HMI運(yùn)行畫面5

監(jiān)控測(cè)試10

任務(wù)8.3變頻器聯(lián)網(wǎng)控制項(xiàng)目8.3.1PLC硬件組態(tài)8.3.2變頻器的組態(tài)與通信8.3.3PLC程序設(shè)計(jì)8.3.4HMI設(shè)計(jì)03任務(wù)引入通過PLC控制變頻器，進(jìn)而控制三相異步電機(jī)的動(dòng)作。三相異步電機(jī)的動(dòng)作包括正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止以及調(diào)速。本任務(wù)是通過PLC、變頻器和HMI設(shè)備間的通信，實(shí)現(xiàn)利用HMI控制三相異步電機(jī)的動(dòng)作。任務(wù)目標(biāo)（1）能實(shí)現(xiàn)PLC與變頻器的PN通信配置。（2）能用變頻器控制三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行。（3）能實(shí)現(xiàn)HMI的組態(tài)與網(wǎng)絡(luò)配置。（4）養(yǎng)成獨(dú)立完成任務(wù)的職業(yè)習(xí)慣。（5）樹立認(rèn)真、敬業(yè)的職業(yè)態(tài)度。任務(wù)準(zhǔn)備

本任務(wù)的硬件設(shè)備包括PLC設(shè)備、計(jì)算機(jī)、HMI設(shè)備、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、變頻器、網(wǎng)線。

利用HMI實(shí)現(xiàn)對(duì)變頻器的控制，通過變頻器實(shí)現(xiàn)三相異步電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、調(diào)速等功能。 PLC通過PROFINET接口與一個(gè)或多個(gè)HMI設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，進(jìn)行操作員監(jiān)控，然后通過HMI連接進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。同樣，變頻器通過PROFINET接口與PLC進(jìn)行通信，故可實(shí)現(xiàn)利用HMI控制變頻器，從而控制三相異步電機(jī)的動(dòng)作。

在博途軟件中，可以對(duì)PLC、變頻器和HMI分別進(jìn)行組態(tài)，并將PLC、變頻器和HMI進(jìn)行連接，從而實(shí)現(xiàn)通信。任務(wù)實(shí)施8.3.1PLC硬件組態(tài)任務(wù)實(shí)施8.3.1PLC硬件組態(tài)一、創(chuàng)建項(xiàng)目

在博途軟件中創(chuàng)建變頻器聯(lián)網(wǎng)控制項(xiàng)目。打開博途軟件，在Portal視圖中單擊“創(chuàng)建新項(xiàng)目”按鈕，彈出“創(chuàng)建新項(xiàng)目”對(duì)話框，在該對(duì)話框的“項(xiàng)目名稱”框中輸入項(xiàng)目名稱“變頻器聯(lián)網(wǎng)控制項(xiàng)目”。

項(xiàng)目的默認(rèn)保存路徑為“C:\Users\Administrator\Documents”,可更改項(xiàng)目保存路徑，單擊路徑右邊的“…”按鈕，彈出“選擇文件夾”對(duì)話框，選擇項(xiàng)目保存的位置，這里選擇“C:\Users\Administrator\Desktop\教材\示例程序”，完成后，單擊“創(chuàng)建”按鈕。任務(wù)實(shí)施8.3.1PLC硬件組態(tài)任務(wù)實(shí)施8.3.1PLC硬件組態(tài)二、添加CPU設(shè)備

創(chuàng)建新項(xiàng)目后，在項(xiàng)目中添加PLC的CPU設(shè)備。在“項(xiàng)目視圖”界面的項(xiàng)目樹中找到創(chuàng)建的“變頻器聯(lián)網(wǎng)控制項(xiàng)目”，雙擊“添加新設(shè)備”按鈕，出現(xiàn)“添加新設(shè)備”對(duì)話框。單擊對(duì)話框中的“控制器（Controllers）”按鈕，選擇“SIMATICS7-1200”→“CPU”選項(xiàng)，選擇要添加的CPU型號(hào)，這里CPU的型號(hào)為“CPU1214CDC/DC/DC”，然后選擇CPU的訂貨號(hào)，這里CPU的訂貨號(hào)為“6ES7214-1AG40-0XB0”，版本為“V4.4”，最后單擊“確定”按鈕，生成名為“PLC_1”的CPU設(shè)備。任務(wù)實(shí)施8.3.1PLC硬件組態(tài)任務(wù)實(shí)施8.3.1PLC硬件組態(tài)

添加好CPU后，根據(jù)實(shí)際的硬件設(shè)備組態(tài)其他的PLC設(shè)備，包括I/O模塊和通信模塊。這里添加3個(gè)I/O模塊，分別為16位輸入和輸出的DI/DQ模塊（電源為DC×DC），8位輸入和輸出的DI/DQ模塊（電源為DC×RLY），4個(gè)通道輸入和2個(gè)通道輸出的AI/AQ模塊。通信模塊為RS422/485。具體添加方法參照前面所述。任務(wù)實(shí)施8.3.2變頻器的組態(tài)與通信（1）在“網(wǎng)絡(luò)視圖”界面中組態(tài)G120C變頻器。在“硬件目錄”選擇“Otherfielddevices”→

“PROFINETIO”

→

“Drives”

→

“SIEMENSAG”

→

“SINAMICS”→“SINAMICSC120CPNV4.7”

選項(xiàng)，將其拖拽到“網(wǎng)絡(luò)視圖”界面。注意操作下面的步驟時(shí)博途軟件需要安裝“Startdrive”。安裝成功后，在“網(wǎng)絡(luò)視圖”界面中出現(xiàn)添加好的設(shè)備。任務(wù)實(shí)施8.3.1PLC硬件組態(tài)任務(wù)實(shí)施8.3.2變頻器的組態(tài)與通信（2）建立PLC的IP地址，在“網(wǎng)絡(luò)視圖”界面中，進(jìn)入PLC的組態(tài)區(qū)域“設(shè)備視圖”界面，選擇“屬性”→“常規(guī)”→“以太網(wǎng)地址”選項(xiàng)，以太網(wǎng)的IP地址為，子網(wǎng)掩碼為，PROFINET設(shè)備名稱：S7-1200。任務(wù)實(shí)施8.3.2變頻器的組態(tài)與通信（3）建立G120C變頻器的IP地址和名稱，在“網(wǎng)絡(luò)視圖”界面中，選擇G120C變頻器，單擊“未分配”字樣，選擇PLC_1.PROFINET接口_1，建立PROFINET組態(tài)連接。進(jìn)入G120變頻器的組態(tài)區(qū)域“設(shè)備視圖”界面，選擇“屬性”→“常規(guī)”→“以太網(wǎng)地址”選項(xiàng)，修改以太網(wǎng)的IP地址為，子網(wǎng)掩碼為

，PROFINET設(shè)備名稱為G120。任務(wù)實(shí)施8.3.2變頻器的組態(tài)與通信任務(wù)實(shí)施8.3.2變頻器的組態(tài)與通信任務(wù)實(shí)施8.3.2變頻器的組態(tài)與通信（4）對(duì)G120分配標(biāo)準(zhǔn)報(bào)文1。在G120的“設(shè)備視圖”界面中，單擊左右子菜單欄目按鈕，出現(xiàn)“設(shè)備概覽”界面；同時(shí)選擇“硬件目錄”中的“子模塊”→“標(biāo)準(zhǔn)報(bào)文1PZD-2/2”選項(xiàng)，將其拖拽到“設(shè)備視圖”界面中對(duì)應(yīng)的藍(lán)色框中；“標(biāo)準(zhǔn)報(bào)文1PZD-2/2”在“設(shè)備概覽”界面中自動(dòng)生成I地址及Q地址。任務(wù)實(shí)施8.3.2變頻器的組態(tài)與通信任務(wù)實(shí)施8.3.2變頻器的組態(tài)與通信（5）設(shè)置G120的參數(shù)向?qū)?。在?xiàng)目樹中選擇“在線訪問”→“PC機(jī)網(wǎng)卡名稱”→

“更新可訪問的設(shè)備”→“顯示更多信息”選項(xiàng)，出現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)使用的設(shè)備名稱；選擇“g120[]”→“調(diào)試”選項(xiàng)并雙擊。任務(wù)實(shí)施8.3.2變頻器的組態(tài)與通信任務(wù)實(shí)施8.3.2變頻器的組態(tài)與通信選擇“調(diào)試向?qū)А边x型，設(shè)置基本電動(dòng)機(jī)參數(shù)。任務(wù)實(shí)施8.3.2變頻器的組態(tài)與通信在“應(yīng)用等級(jí)”下拉列表中選擇“[1]StandardDriveControl(SDC)”選項(xiàng),單擊“下一步”按鈕。任務(wù)實(shí)施8.3.2變頻器的組態(tài)與通信單擊表示“PLC連接驅(qū)動(dòng)”的單選按鈕，再單擊“下一步”按鈕。任務(wù)實(shí)施8.3.2變頻器的組態(tài)與通信在“選擇I/O的默認(rèn)配置”下拉列表中選擇“[7]現(xiàn)場(chǎng)總線，帶有數(shù)據(jù)組轉(zhuǎn)換”選項(xiàng)，在“報(bào)文配置”下拉列表中選擇“[1]標(biāo)準(zhǔn)報(bào)報(bào)文1，PZD-2/2”選項(xiàng),單擊“下一步”按鈕。任務(wù)實(shí)施8.3.2變頻器的組態(tài)與通信在“標(biāo)準(zhǔn)”下拉列表中選擇“[0]IEC電機(jī)（50HZ,SI單位）”選項(xiàng)，設(shè)置“設(shè)備輸入電壓”為“400V”（根據(jù)電動(dòng)機(jī)的額定電壓設(shè)置）。單擊“下一步”按鈕。任務(wù)實(shí)施8.3.2變頻器的組態(tài)與通信在“驅(qū)動(dòng)器選件”界面勾選“制動(dòng)電阻”復(fù)選框，設(shè)置“最大制動(dòng)功率”為“1.50”KW。在“驅(qū)動(dòng)輸出濾波器類型”的下拉列表中選擇“[0]無篩選”選項(xiàng)，單擊“下一步”按鈕。任務(wù)實(shí)施8.3.2變頻器的組態(tài)與通信注意：這里一定要勾選“制動(dòng)電阻”復(fù)選框，否則電機(jī)啟動(dòng)后在加速時(shí)會(huì)自動(dòng)降速停止并報(bào)警。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)電動(dòng)機(jī)銘牌，對(duì)照輸入相關(guān)參數(shù)。單擊“下一步”按鈕。任務(wù)實(shí)施8.3.2變頻器的組態(tài)與通信任務(wù)實(shí)施8.3.2變頻器的組態(tài)與通信在“電機(jī)抱閘配置”下拉列表中選擇“[0]無電機(jī)抱閘”選項(xiàng)，單擊“下一步”選項(xiàng)。任務(wù)實(shí)施8.3.2變頻器的組態(tài)與通信根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需求，設(shè)定相應(yīng)要求，轉(zhuǎn)速根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)電動(dòng)機(jī)銘牌選擇。單擊“下一步”按鈕。任務(wù)實(shí)施