博圖軟件在智能制造中的基本應用

摘 要： 智能制造已成為當代制造業的主要發展方向。在技術創新中，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企業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。全局數據通信，組態連接等功能特性使其在工業控制系統中得到廣泛的應用。

關鍵詞： 智能制造;西門子博圖軟件;基本應用

中圖分類號：TP273? 文獻標識碼：A

一、概述

隨著我國現代化建設的進程不斷加快，科學技術不斷創新，加工制造業越來越面臨轉型。現代企業中對智能制造系統的需求性越來越多。基于MES智能控制系統和RFID技術，通過博圖軟件、西門子PLC編程控制構建智能加工制造系統越來越多地被用于企業生產。PLC技術在其中發揮著非常巨大的作用。作為智能制造的核心設備，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。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，是軟件工程適應社會需求發展的必然產物。本文將對其在智能制造系統中進行應用的情況進行基本介紹。

二、博圖軟件基礎介紹

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和內存有較高要求。一般需要在Windows7等專業操作系統以上配置才可以運行。博圖軟件在使用中可進行組態連接;可賦值給通訊處理器、功能模板;可以構建網絡實現網絡化數據共享;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，在現代工業自動化控制系統中得到較為廣泛的應用。

三、博圖軟件的項目建設

一個自動控制項目通過現實的運作分析，首先要根據具體的硬件情況進行硬件組態的建設。組態是運用PLC進行編程的基礎。硬件配置不正確是無法進行高效的編程設計的。怎么進行一個項目的建設呢？首先我們雙擊打開博圖軟件，創建一個新項目，并對項目名稱進行命名。接下來便是進行組態硬件，使用“設備組態”>“添加新設備”>“控制器”>“CPU”，按照這個步驟選擇與實際對應的PLC型號，并命名為“PLC_1”，然后點擊“添加”按鈕，進行添加。可以用同樣的方式添加需要的I/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。如果有其他設備，例如觸摸屏，RFID等現代智能系統中常用的其他設備。也可以在博圖軟件中找到相應的模塊。這些硬件如果需要建立網絡進行通訊，可在博圖軟件中進行網絡的相關設置。最終將組態完成的項目下載到PLC中去，使用“在線”>“下載到設備”，彈出“擴展的下載到設備”對話框。選擇需要下載的相關設備，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

組態建設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編程系統的主程序循環塊，一般可以寫入主程序，是可以被操作系統調用的程序塊。函數塊FC是可以自行編寫的子程序，編程者在FC內編完相應的程序后就可以滿足用戶的特定需求。FC是可在主程序OB中進行調用的。功能函數塊FB塊是博圖的系統函數，每個FB塊的功能都不一樣，都由系統設定好。編程設計時可以根據實際需要選擇相應的塊進行調用即可。數據塊DB塊是數據存儲塊，用于對系統數據的存儲。

想對上述的這些塊進行調用，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，還可以對相應的塊進行命名，或者進行編程。最終在主程序中進行調用這些功能塊就可以實現不同的控制要求了，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、博圖軟件中網絡化構建

智能制造的網絡化要求PLC具備較強的網絡通訊能力。智能系統需要采用實時工業以太網技術實現高速穩定的網絡數據處理。通過博圖軟件，可以實現遠程、分布式或標準的設備都可以集成到網絡中。信息可以在PLC、現場設備、人機界面及工程工作站實時共享，保證系統的實時性和時間一致性。系統利用博圖軟件可以通過添加PROFINET總線通訊，建立新的子網，選擇PROFINET接口下以太網地址，設置PLC的IP地址及設備間IP地址進行相互的數據訪問。不同設備的設備號在網絡設置時也不能夠重復。PLC的CPU一般提供了四個安全等級，因為網絡通信的需要。使用博圖軟件進行網絡數據共享時，需要在防護與安全這欄內點擊需要選擇完全的訪問權限，勾選“允許從遠程伙伴使用PUT/GET通信”。

七、結語

隨著新一代信息技術的發展和智能制造系統的廣泛應用，PLC作為自動化系統中關鍵設備也必將得到更多的應用。博圖軟件是智能制造時代PLC編程的重要工具軟件，已經發展到V15版本。本文對博圖軟件在自動控制系統下的使用做了介紹，更多的用戶可以實現快速直觀地編程。

參考文獻：

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

[2]段智輝.西門子全集成化軟件TIA PORTAL使用實戰[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，電氣工程系學生管理員，研究方向：PLC、電力拖動教學等。