摘 要： 智能制造已成為當(dāng)代制造業(yè)的主要發(fā)展方向。在技術(shù)創(chuàng)新中，利用PLC控制機(jī)器手夾取工件至加工中心進(jìn)行加工是很多生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行加工制造的趨勢(shì)。西門子公司近幾年主打推出的TIA博圖軟件就是一款功能強(qiáng)大，編程方便快捷靈活的全集成自動(dòng)化軟件。全局?jǐn)?shù)據(jù)通信，組態(tài)連接等功能特性使其在工業(yè)控制系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞： 智能制造;西門子博圖軟件;基本應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TP273? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

一、概述

隨著我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的進(jìn)程不斷加快，科學(xué)技術(shù)不斷創(chuàng)新，加工制造業(yè)越來(lái)越面臨轉(zhuǎn)型。現(xiàn)代企業(yè)中對(duì)智能制造系統(tǒng)的需求性越來(lái)越多?；贛ES智能控制系統(tǒng)和RFID技術(shù)，通過(guò)博圖軟件、西門子PLC編程控制構(gòu)建智能加工制造系統(tǒng)越來(lái)越多地被用于企業(yè)生產(chǎn)。PLC技術(shù)在其中發(fā)揮著非常巨大的作用。作為智能制造的核心設(shè)備，不僅支持工藝流程的控制，縮短改造安裝時(shí)間，而且提升控制效果，保證社會(huì)化、智能化制造的新形態(tài)。TIA博圖軟件是西門子這些年強(qiáng)力推廣的一款自動(dòng)化編程軟件，是軟件工程適應(yīng)社會(huì)需求發(fā)展的必然產(chǎn)物。本文將對(duì)其在智能制造系統(tǒng)中進(jìn)行應(yīng)用的情況進(jìn)行基本介紹。

二、博圖軟件基礎(chǔ)介紹

博圖軟件是一款可用于西門子S7-1500/1200/400/300等眾多PLC的編程軟件。它是SIEMENS SIMATIC工業(yè)軟件的組成部分，可選取多種安裝語(yǔ)言，對(duì)計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)和內(nèi)存有較高要求。一般需要在Windows7等專業(yè)操作系統(tǒng)以上配置才可以運(yùn)行。博圖軟件在使用中可進(jìn)行組態(tài)連接;可賦值給通訊處理器、功能模板;可以構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)共享;強(qiáng)制和多處理器模式?？傊﹫D軟件功能強(qiáng)大，編程便捷靈活，在現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中得到較為廣泛的應(yīng)用。

三、博圖軟件的項(xiàng)目建設(shè)

一個(gè)自動(dòng)控制項(xiàng)目通過(guò)現(xiàn)實(shí)的運(yùn)作分析，首先要根據(jù)具體的硬件情況進(jìn)行硬件組態(tài)的建設(shè)。組態(tài)是運(yùn)用PLC進(jìn)行編程的基礎(chǔ)。硬件配置不正確是無(wú)法進(jìn)行高效的編程設(shè)計(jì)的。怎么進(jìn)行一個(gè)項(xiàng)目的建設(shè)呢？首先我們雙擊打開博圖軟件，創(chuàng)建一個(gè)新項(xiàng)目，并對(duì)項(xiàng)目名稱進(jìn)行命名。接下來(lái)便是進(jìn)行組態(tài)硬件，使用“設(shè)備組態(tài)”>“添加新設(shè)備”>“控制器”>“CPU”，按照這個(gè)步驟選擇與實(shí)際對(duì)應(yīng)的PLC型號(hào)，并命名為“PLC_1”，然后點(diǎn)擊“添加”按鈕，進(jìn)行添加?？梢杂猛瑯拥姆绞教砑有枰腎/O模塊的步驟。注意在添加時(shí)一定要做到與實(shí)際硬件相匹配。如果有其他設(shè)備，例如觸摸屏，RFID等現(xiàn)代智能系統(tǒng)中常用的其他設(shè)備。也可以在博圖軟件中找到相應(yīng)的模塊。這些硬件如果需要建立網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊，可在博圖軟件中進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)設(shè)置。最終將組態(tài)完成的項(xiàng)目下載到PLC中去，使用“在線”>“下載到設(shè)備”，彈出“擴(kuò)展的下載到設(shè)備”對(duì)話框。選擇需要下載的相關(guān)設(shè)備，然后點(diǎn)擊“下載”，這便下載到PLC中去了。

四、博圖軟件中編程不同時(shí)的程序塊

組態(tài)建設(shè)完成后就要返回到管理器界面，在管理界面左窗口找到“程序”并單擊，在管理界面右邊的窗口中就會(huì)有“OB1”塊被創(chuàng)建。與過(guò)去的編程軟件不一樣的地方是博圖軟件中還有許多功能各異的塊。軟件編程之前要學(xué)會(huì)使用這些塊。下面分別介紹一下：OB塊是組織塊，是西門子PLC編程系統(tǒng)的主程序循環(huán)塊，一般可以寫入主程序，是可以被操作系統(tǒng)調(diào)用的程序塊。函數(shù)塊FC是可以自行編寫的子程序，編程者在FC內(nèi)編完相應(yīng)的程序后就可以滿足用戶的特定需求。FC是可在主程序OB中進(jìn)行調(diào)用的。功能函數(shù)塊FB塊是博圖的系統(tǒng)函數(shù)，每個(gè)FB塊的功能都不一樣，都由系統(tǒng)設(shè)定好。編程設(shè)計(jì)時(shí)可以根據(jù)實(shí)際需要選擇相應(yīng)的塊進(jìn)行調(diào)用即可。數(shù)據(jù)塊DB塊是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)塊，用于對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。

想對(duì)上述的這些塊進(jìn)行調(diào)用，可以通過(guò)雙擊“添加新塊”這一選項(xiàng)，然后在其子菜單中選擇所需的某種塊。完成所需塊的添加后，還可以對(duì)相應(yīng)的塊進(jìn)行命名，或者進(jìn)行編程。最終在主程序中進(jìn)行調(diào)用這些功能塊就可以實(shí)現(xiàn)不同的控制要求了，這對(duì)于編程來(lái)說(shuō)，更加簡(jiǎn)潔明了。

五、博圖軟件中的編程變量

編程時(shí)所用的變量和常量可以進(jìn)行變量名的定義。在資源管理界面左邊窗口中能夠找到“PLC變量”這一選項(xiàng)，然后單擊展開，找到“添加新變量表”雙擊，就可以創(chuàng)建一個(gè)新的變量表。在變量表中我們可以對(duì)變量進(jìn)行定義。在軟件中調(diào)用不同的變量進(jìn)行編程時(shí)，可以看見(jiàn)變量名，為編程提高了方便。最后編程結(jié)束后編譯一下，沒(méi)有錯(cuò)誤就可以下載到CPU中了，通過(guò)運(yùn)行可以檢驗(yàn)程序的正確性。

六、博圖軟件中網(wǎng)絡(luò)化構(gòu)建

智能制造的網(wǎng)絡(luò)化要求PLC具備較強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)通訊能力。智能系統(tǒng)需要采用實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)高速穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理。通過(guò)博圖軟件，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程、分布式或標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備都可以集成到網(wǎng)絡(luò)中。信息可以在PLC、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、人機(jī)界面及工程工作站實(shí)時(shí)共享，保證系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和時(shí)間一致性。系統(tǒng)利用博圖軟件可以通過(guò)添加PROFINET總線通訊，建立新的子網(wǎng)，選擇PROFINET接口下以太網(wǎng)地址，設(shè)置PLC的IP地址及設(shè)備間IP地址進(jìn)行相互的數(shù)據(jù)訪問(wèn)。不同設(shè)備的設(shè)備號(hào)在網(wǎng)絡(luò)設(shè)置時(shí)也不能夠重復(fù)。PLC的CPU一般提供了四個(gè)安全等級(jí)，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)通信的需要。使用博圖軟件進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)共享時(shí)，需要在防護(hù)與安全這欄內(nèi)點(diǎn)擊需要選擇完全的訪問(wèn)權(quán)限，勾選“允許從遠(yuǎn)程伙伴使用PUT/GET通信”。

七、結(jié)語(yǔ)

隨著新一代信息技術(shù)的發(fā)展和智能制造系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，PLC作為自動(dòng)化系統(tǒng)中關(guān)鍵設(shè)備也必將得到更多的應(yīng)用。博圖軟件是智能制造時(shí)代PLC編程的重要工具軟件，已經(jīng)發(fā)展到V15版本。本文對(duì)博圖軟件在自動(dòng)控制系統(tǒng)下的使用做了介紹，更多的用戶可以實(shí)現(xiàn)快速直觀地編程。

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作者簡(jiǎn)介： 王璐（1983—），女，漢族，江蘇南通人，本科，講師，電氣工程系學(xué)生管理員，研究方向：PLC、電力拖動(dòng)教學(xué)等。