1.硬件需求:
西门子PLC:CPU 1215C DC/DC/DC
个人电脑:已安装TIA Portal V17软件和McgsPro组态软件
昆仑触摸屏: TPC7032Ki
AirTAG电磁阀:3V110-06-NC
其他:网线1根,220V电源线,24V直流电源1个,接线端子,线缆等;
2.硬件连接:
2.1. 220V电源线连接到24V直流电源进口;
2.2. 24V直流电源出口通过端子排连接到西门子PLC电源进口;
2.3. 24V直流电源出口通过端子排连接到昆仑触摸屏电源进口;
2.4. 24V直流电源“-”端通过端子排连接到电磁阀“-”端;
2.5.PLC触点Q0.0连接到电磁阀“+”端;(电磁阀功率<5W)
如果电磁阀功率较大,可采用中间继电器进行控制;
2.6.电脑通过网线与PLC连接,进行程序编写与调试;
3.程序设计:
3.0.程序目标
需要控制电磁阀循环动作测定其使用寿命,要求可以随时启动停止,也可以在达到设定次数后自动停止,并且能够设置电磁阀通电断电时间;
3.1.打开TIA Portal V17软件,新建程序,程序名称“电磁阀试验”;

3.2.新建CPU设备, 型号CPU 1215C DC/DC/DC V4.5;

3.3. PLC安全设置,设置如下图所示;

3.4. PLC属性中以太网地址IPv4的IP地址默认为192.168.0.1;
3.5.电脑通过网线连接到PLC,设置电脑网口IPv4的IP地址为同一网段(如192.168.0.59);

3.6. 在默认变量表中新建如下12个变量;

3.7. 在主程序Main中,创建如下的程序段1;
用于启停电磁阀试验,并在到达设定次数后自动结束程序;

3.8. 在主程序Main中,创建如下的程序段2;
借助TON(接通延时)指令用于控制电磁阀进行循环动作,每次达到“单个循环时间”时,“中间量1” 得电1次,TON指令前端断电,重新开始计时,实现循环。
使用逻辑判断要求电磁阀只在通电时间内进行动作,其余时间不动作;

3.9.在主程序Main中,创建如下的程序段3;
程序段2的“中间量1”在每次循环时得电1次,使用CTU(加计数)指令统计电磁阀动作次数,并在达到设定次数后自动切断;
如果设定次数较大,可使用2个CTU指令+1个中间变量进行叠乘,获得较大的设定次数;

3.10.将OB1编制下载到PLC中,测试程序是否正常运行;
3.11.使用TIA V17自带的仿真HMI进行模拟测试,新建HMI触摸屏 KPT900 Basic,确定后在HMI设备向导界面点击取消,将会添加一块触摸屏但不进行任何设置;


3.12.点击设备和网络,使用“HMI连接”将PLC和HMI的网口连接;

3.13.在HMI设备下的画面页,将右侧的元素栏的“按钮”及“I/O域”拖入主页面;

3.14.修改3个按钮的属性;
修改第一个按钮,将文字改为开始;在属性的“事件”栏,选择“按下”,改为编制位中的置位位,变量选择PLC变量中的“开始”,选择“释放”,改为编制位中的复位位,变量选择PLC变量中的“开始”;(置1复0)
其余两个按钮按照上述方法均改为置位位和复位位,变量选择“停止”和“置零”;


3.15.增加注释,修改4个I/O域的属性;
修改第一个I/O域,增加注释:已动作次数;在属性栏,选择“常规”,变量选择为“已动作次数”,模式改为“输出”,格式样式可将S去掉;
其余三个I/O域按照上述方法,增加注释,赋予变量分别为“单个循环时间”,“通电时间”和“设定次数”,模式均为输入;

3.16.确保电脑已经连接到PLC并处于在线状态,将该画面保存,编译并启动仿真;
注:为确保仿真HMI能够连接实际PLC,请将电脑“控制面板”的“设置PG/PC接口(32位)”的访问路径改为S7ONLINE(STEP 7) --> “电脑网卡型号”.TCPIP.1,确保为激活状态;
回到PLC的Main界面,启用监视,修改“单个循环时间”,“通电时间”和“设定次数”这三个I/O域的参数,观察是否能够正确修改;并依次点击“开始”,“停止”和“置零”,观察电磁阀能否按照既定功能进行启停;


3.17.打开McgsPro组态软件,新建工程,勾选“启用网格”,选择“TPC7032Kt/Ki/Kx/Kw(800x480)”,点击确定;

3.18.点选到“实时数据库”,点击新建对象,新建如下7个对象,类型按照下图;

3.19.点选到“设备窗口”,双击下方“设备窗口”图标,进入空白页面,点击左上方“工具箱”图标,添加“通用TCP/IP父设备”,在父设备下增加“Siemens_1200”CPU,双击编辑该CPU设备;

3.20.首先点击“删除全部通道”,然后逐一添加PLC中的7个变量,点击“增加设备通道”,按照PLC中的7个变量的地址与3.18节新建的7个对象一一对应,最后点击确定;

3.21.双击“通用TCP/IP父设备”,可根据要求修改具体Mcgs触摸屏的IP地址和PLC的连接地址;
“本机IP地址”表示实物昆仑触摸屏TPC7032Ki的IP地址;
“远程IP地址”表示实物西门子S7-1200PLC的IP地址;
实物PLC地址(192.168.0.1)可通过TIA V17软件进行修改,实物触摸屏地址(192.168.0.190)可在屏幕开启时进行内部设置;

3.22.点选到“用户窗口”,双击下方“窗口0”图标,进入空白页面,点击左上方“工具箱”图标,显示工具箱快捷栏,将快捷栏的“标准按钮”及“标签”拖入主页面,将“标签”名称改为图上所示,修改3个按钮参数及名称,均改为“按1松0”,变量赋予“开始”,“停止”和“置零”;


3.23.将“标签”拖到已动作次数旁边,将“输入框”拖到其他三个标签;
修改标签参数:点击“显示输出”,在“显示输出”位置选择对应“已动作次数”变量,类别为数值量输出,格式为十进制整数;
修改输入框参数:点击“操作属性”,在操作属性栏的数据对象位置选择对应变量,规定输入的最小及最大值,根据需要调整“最大有效位数”;


3.24.将窗口0保存,点击组态检查,下载运行,点选“模拟”运行方式,点击工程下载后启动运行,模拟测试通过后进行下一步;

4.功能实现:
4.1.将网线从PLC拔下,连接到触摸屏上;
4.2.点击下载运行,点选“联机”运行模式,连接方式选为“TCP/IP网络”,目标机名192.168.0.190,点击通讯测试,要求通讯测试正常;

4.3.点击工程下载后启动运行,将程序下载到Mcgs触摸屏,观察Mcgs触摸屏,要求画面与模拟测试时一致;

4.4.网线一端连接PLC,一端连接触摸屏,修改触摸屏的相关参数,观察电磁阀动作及动作间隔时间;
为便于监视状态,可同时用另一根网线连接PLC和电脑,在Main界面启动监视,观察程序具体执行状态;

5.结语
此程序全流程只是用于协助编者记录初步使用博图HMI和昆仑Mcgs的过程,等效算是学习记录笔记,仅供参考;