博圖軟件在智能制造中的基本應(yīng)用

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控制機器手夾取工件至加工中心進行加工是很多生產(chǎn)企業(yè)進行加工制造的趨勢。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大，編程方便快捷靈活的全集成自動化軟件。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：TP273? 文獻標(biāo)識碼：A

一、概述

隨著我國現(xiàn)代化建設(shè)的進程不斷加快，科學(xué)技術(shù)不斷創(chuàng)新，加工制造業(yè)越來越面臨轉(zhuǎn)型?，F(xiàn)代企業(yè)中對智能制造系統(tǒng)的需求性越來越多?；贛ES智能控制系統(tǒng)和RFID技術(shù)，通過博圖軟件、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，縮短改造安裝時間，而且提升控制效果，保證社會化、智能化制造的新形態(tài)。TIA博圖軟件是西門子這些年強力推廣的一款自動化編程軟件，是軟件工程適應(yīng)社會需求發(fā)展的必然產(chǎn)物。本文將對其在智能制造系統(tǒng)中進行應(yīng)用的情況進行基本介紹。

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，可選取多種安裝語言，對計算機的操作系統(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)以上配置才可以運行。博圖軟件在使用中可進行組態(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)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)共享;強制和多處理器模式。總之博圖軟件功能強大，編程便捷靈活，在現(xiàn)代工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中得到較為廣泛的應(yīng)用。

三、博圖軟件的項目建設(shè)

一個自動控制項目通過現(xiàn)實的運作分析，首先要根據(jù)具體的硬件情況進行硬件組態(tài)的建設(shè)。組態(tài)是運用PLC進行編程的基礎(chǔ)。硬件配置不正確是無法進行高效的編程設(shè)計的。怎么進行一個項目的建設(shè)呢？首先我們雙擊打開博圖軟件，創(chuàng)建一個新項目，并對項目名稱進行命名。接下來便是進行組態(tài)硬件，使用“設(shè)備組態(tài)”>“添加新設(shè)備”>“控制器”>“CPU”，按照這個步驟選擇與實際對應(yīng)的PLC型號，并命名為“PLC_1”，然后點擊“添加”按鈕，進行添加?？梢杂猛瑯拥姆绞教砑有枰腎/O模塊的步驟。注意在添加時一定要做到與實際硬件相匹配。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)進行通訊，可在博圖軟件中進行網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)設(shè)置。最終將組態(tài)完成的項目下載到PLC中去，使用“在線”>“下載到設(shè)備”，彈出“擴展的下載到設(shè)備”對話框。選擇需要下載的相關(guān)設(shè)備，然后點擊“下載”，這便下載到PLC中去了。

四、博圖軟件中編程不同時的程序塊

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有“OB1”塊被創(chuàng)建。與過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FB塊的功能都不一樣，都由系統(tǒng)設(shè)定好。編程設(shè)計時可以根據(jù)實際需要選擇相應(yīng)的塊進行調(diào)用即可。數(shù)據(jù)塊DB塊是數(shù)據(jù)存儲塊，用于對系統(tǒng)數(shù)據(jù)的存儲。

想對上述的這些塊進行調(diào)用，可以通過雙擊“添加新塊”這一選項，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，還可以對相應(yīng)的塊進行命名，或者進行編程。最終在主程序中進行調(diào)用這些功能塊就可以實現(xiàn)不同的控制要求了，這對于編程來說，更加簡潔明了。

五、博圖軟件中的編程變量

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

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具備較強的網(wǎng)絡(luò)通訊能力。智能系統(tǒng)需要采用實時工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)高速穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理。通過博圖軟件，可以實現(xiàn)遠程、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)場設(shè)備、人機界面及工程工作站實時共享，保證系統(tǒng)的實時性和時間一致性。系統(tǒng)利用博圖軟件可以通過添加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地址進行相互的數(shù)據(jù)訪問。不同設(shè)備的設(shè)備號在網(wǎng)絡(luò)設(shè)置時也不能夠重復(fù)。PLC的CPU一般提供了四個安全等級，因為網(wǎng)絡(luò)通信的需要。使用博圖軟件進行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)共享時，需要在防護與安全這欄內(nèi)點擊需要選擇完全的訪問權(quán)限，勾選“允許從遠程伙伴使用PUT/GET通信”。

七、結(jié)語

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代PLC編程的重要工具軟件，已經(jīng)發(fā)展到V15版本。本文對博圖軟件在自動控制系統(tǒng)下的使用做了介紹，更多的用戶可以實現(xiàn)快速直觀地編程。

參考文獻：

[1]吳波.西門子博圖V13軟件應(yīng)用原理與案例設(shè)計[J].科技風(fēng)，2017（19）：242.

[2]段智輝.西門子全集成化軟件TIA PORTAL使用實戰(zhàn)[J].電氣自動化，2016，38（5）：97-98，102.

作者簡介： 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、電力拖動教學(xué)等。