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简介

在以下部分中将介绍自动化任务。 您将了解有关应用示例、硬件配置和样本项目组件的更多信息。

应用示例

本“入门指南”应用示例是混合和填充先前所选颜色配方的颜色混合系统。 配方包含四种颜色成分：青色、紫红色、黄色和黑色，即 CMYK 颜色空间中的颜色。 填充分四个阶段完成。

● 使用 HMI 配方函数选择颜色混合物。

● 通过打开各罐的阀填充配方成分或四种基本颜色。

● 混合颜色。

● 通过传送带将完成的颜色混合物填充到锡罐并进行传送。

硬件配置设计

硬件配置包含下列设备：

● 带有 S7-1500 负载电流源、数字量输入模块和数字量输出模块的 CPU 1511-1 PN。

● 可通过 TIA Portal 进行仿真的 HMI 面板 TP1200 精智型。

● 带有 IM 155-5 PN ST 接口模块以及数字量输入和输出模块的分布式 ET 200MP I/O系统。

● 带有 IM 155-6 PN ST接口模块、数字量输入模块、数字量输出模块以及服务模块的分布式 ET 200SP I/O系统。

样本项目

应用样本项目

为了通过 TIA Portal 组态颜色混合系统，应创建样本项目“Color_Filling_Station”。 样本项目中已存在下列项目组件：

● CPU 程序块

● 精智面板上的 HMI 可视化 在本部分中，将详细说明样本项目中各项目组件间的关系。 以后用户可自行执行必需的组态步骤。

① HMI 画面“Recipes”包括“颜色选择配方”(Color Selection Recipe)。 这是 TIA Portal库中的预制对象。 通过此对象可选择数据记录并创建新的数据记录。

② 数据记录（颜色混合物）和元素（颜色成分）存储在“配方”HMI  编辑器中。 每种颜色混合物包含四种颜色成分：青色 (C)、洋红色 (M)、黄色 (Y) 和黑色 (K)。 颜色混合物中这四种颜色成分的比例存储在“配方”编辑器中。

③各颜色成分值在装入颜色混合物时写入到 PLC 变量中。 PLC 变量存储在CPU的“Tags_Filling_Process”变量表中。

④ HMI 画面"Recipes”还包含一个滚动条。 通过此滚动条指定要填充的锡罐数量。

显示 CMYK 和 RGB 值

① 当所需颜色混合物显示在 HMI 画面“Recipes”中时，值将以棒图形式显示在 CMYK颜色空间。

② 颜色混合物可以其它形式显示。 这需要运行“Recipescreen”脚本。

③ 通过单击“显示 RGB 值”(Display RGB Value) 按钮可运行“Recipescreen”脚本。 此脚本指定显示分配给 CMYK 值的 RBG 值，这是因为 CMYK 值无法直接输出到画面。

④ 所需 RGB 值通过“SCL_Convert_CMYK_TO_RGB”程序块来计算。

填充配方

① HMI 画面“Start screen”中的“填充配方”(Fill recipe) 按钮启动颜色成分填充。 此按钮用于激活“LAD_Control_Color_Valves”程序块。

② 程序块将根据指定配方和需填充的锡罐数计算，相对于颜色混合物而言这四个阀分别需要保持打开状态 的时间。

③ 罐下的 LED 指示灯指示该阀是否处于打开状态。

④ “LAD_Tanks_Filling_Level”程序块与填充操作同时执行。 此程序块计算罐中剩余的填充量。 罐中的填充量存储在全局数据块“填充”中。

⑤ HMI  画面中的填充量指示器直接与全局数据块相连，并在每个运行系统采集周期更新。

开始混合过程

① HMI 画面“Start screen”中的“启动混合过程”(Start mixing process)按钮启动颜色混合系统的搅拌器。

② 为此，应在 CPU 端调用“LAD_Mixer”程序块。 它将激活搅拌器 3 秒。

③ 通过 HMI 画面上的闪烁指示激活了搅拌器。

填充颜色混合物

① HMI 画面“Start screen”中的“填充颜色混合物”(Fill Color Mixture)按钮启动锡罐填充。

② 为此，应在 CPU端激活“SCL_Valve_Conveyor”程序块；该程序块控制阀和传送带。

③ 此锡罐根据 HMI 画面中传送带的移动显示为动画。

④ 计数器指示已填充的锡罐数。

重置填充量

① HMI 画面“Start screen”中有一个用于重置四个颜色罐的填充量按钮。

② 在“Main”程序块的程序段 6 到 9 中已实现了各填充量的重置。

③ 程序段 6 至 9 将值重置为全局数据块“填充”中的起始值。

西门子S7-1500创建项目和硬件

TIA Portal 简介

Totally Integrated Automation Portal（以下称为 TIA Portal）在单个跨软件平台中提供了实现自动化任务所需的所有功能。TIA Portal 作为用于集成工程组态的共享工作环境，在单一的框架中提供了各种SIMATIC 系统。 因此，TIA Portal 还首次支持可靠且方便的跨系统协作。所有必需的软件包，包括从硬件组态和编程到过程可视化，都集成在一个综合的工程组态框架中。

在使用 TIA Portal 时，以下功能在实现自动化解决方案期间提供GX支持。

● 使用统一操作概念的集成工程组态 过程自动化和过程可视化“齐头并进”。

● 通过功能强大的编辑器和通用符号实现一致的集中数据管理数据一旦创建，就在所有编辑器中都可用。 更改及纠正内容将自动应用和更新到整个项目中。

● 完整的库概念 可以反复使用现成的指令及项目的现有部分。

● 多种编程语言 可以使用五种不同的编程语言来实现自动化任务。

简介

在下面步骤中，将创建一个新项目。

所有在创建自动化解决方案期间生成的数据都保存在项目文件中。 数据将以对象形式存储。 在项目中，对象按树形结构（项目层次结构）排列。项目层次结构基于设备和站以及它们的组态数据和程序。

要求

需要以下硬件和软件设备来创建项目：

● 硬件：

–  在“入门指南”的硬件部分中进行安装和接线的 CPU 1511-1 PN。

–  到 PG/PC 的以太网连接。

● 软件：

在 PG/PC 上必须已安装以下软件包，且可执行：

– SIMATIC STEP 7 Professional V13

– SIMATIC WinCC Advanced V13 或 SIMATIC WinCC Professional V13

要创建新项目，请按以下步骤操作：

1. 单击“创建新项目”(Create new project)。 2. 输入项目名称。

3.  单击“创建”(Create) 以创建新项目。

结果

创建了项目。 所有的数据（如硬件配置数据、HMI 中的 CPU编程和可视化数据）都保存在项目中。

简介

在下面步骤中，将创建一个未指定的 CPU。 未指定的 CPU是稍后将定义的硬件目录中的特定 CPU 的占位符。

步骤

1. 打开“设备与网络”Portal。

2. 插入新设备。

3. 输入“Color_Mixing_CPU”作为 CPU 名称。

4.  打开“SIMATIC S7-1500”文件夹。

5.  选择尚未指定的 CPU。

6.  双击创建 CPU。

结果

在项目文件中创建了未指定的 CPU。 可在此为 CPU 创建用户程序内容。

简介

在以下部分中，将使用硬件检测功能读取 CPU 类型。在硬件检测期间运行 LED 闪烁测试。 LED 闪烁测试激活了所检测设备上的 LED指示灯。 还可使用此功能验证是否在包含多个设备的硬件配置中选择了正确的设备。

步骤

1.  在项目树中选择未指定的 CPU。

2. 从“在线”(Online) 菜单中选择“硬件检测”(Hardware detection) 功能。 选项 2：在设备视图中单击黄色框报警。

3. 选择“PN/IE”条目作为 PG/PC 接口类型。

4. 选择 PG/PC 接口。

5.  单击“显示所有兼容设备”(Show all compatible devices) 选项。

6.  从子网中的兼容设备中选择 CPU。

7. 选择“闪烁 LED”(Flash LED) 复选框以运行闪烁测试。

8. 单击“检测”(Detect) 将未指定的 CPU 替换为所需 CPU 类型。

结果

读出 CPU 类型。 为项目树中的 CPU 名称附加了用括号括起的正确设备名。 所用 CPU 和模块显示在硬件配置中。

简介

在以下部分中，将在硬件配置中创建 2 个分布式 I/O 系统：

● ET 200SP 分布式 I/O 系统，主要包含下列组件：

–  与 CPU 通信的接口模块。

–  Z多 32 个可以任意组合插入的模块。

–  用于完成组态的服务模块。

● ET 200MP 分布式 I/O 系统，包含下列组件：

–  与 CPU 通信的接口模块。

–  Z多 30 个模块，每个均提供多达 32 个通道。

步骤

1. 打开“硬件目录”(Hardware catalog)。 2.  切换到“网络视图”(Network view)。

3. 打开“分布式 I/O”(Distributed I/O) 和“ET 200SP”文件夹。

4.  打开“IM 155-6 PN ST”文件夹。

5.  将“6ES7 155-6AU00-0BN0”接口模块拖放到网络视图中。

6.  打开“ET 200MP”文件夹。

7.  打开“IM 155-5 PN ST”文件夹。

8.  将“6ES7 155-A00-0AB0”接口模块拖放到网络视图中。

结果

已在硬件配置中创建了 I/O 系统，但尚未分配给 CPU 1511-1 PN。 它们均显示在项目视图的“未分配设备”(Unassigned devices) 下。

简介

在以下部分中，将创建一个 PROFINET I/O 系统。PROFINET I/O 系统包含 PROFINET IO 控制器及其分配的 PROFINET IO 设备：

● 将已创建的 CPU 1511-1 PN 用作 PROFINET IO 控制器。

● 将这两个分布式 I/O 系统用作 PROFINET IO 设备。

步骤

1. 将连接从 IM 155-5 PN ST 接口模块接口拖放到 CPU 接口。

2. 在 IM 155-6 PN ST 接口模块与 CPU 之间建立另一个连接。

结果

接口模块作为 IO 设备分配给 CPU。 两个分布式 IO 系统 显示在项目树的“分布式I/O”(Distributed I/O) 文件夹中的 CPU 下方。PROFINET I/O 系统在联网过程中自动创建，其属性显示在网络视图中。

为 ET 200SP 创建输入和输出模块及服务模块

简介

在以下部分中，将为 ET 200SP 创建输入和输出模块。

说明

需要服务模块来运行输入和输出模块。 缺少服务模块将导致这些模块发生故障。

每个电位组的组态

各电位组可使用的 I/O 模块数取决于下列因素：

1. 此电位组上运行的所有 I/O 模块的电源总需求

2. 从外部连接到此电位组上的所有负载的电源总需求

根据 1.和 2.计算得到的电源总和不得超出所用的 BaseUnit 和负载电源电压的载流能力。 如下设置模块的“电位组”参数：

步骤

1. 打开 ET 200SP 设备视图。

2.  打开硬件目录中的“DI”和“DI16 x DC24V ST”文件夹。

3. 将输入模块“6ES7 131-6BH00-0BA0”拖放到导轨的插槽 1 中。

4.  打开“DQ”和“DQ16 x DC24V / 0. ST”文件夹。

5. 将输出模块“6ES7 132-6BH00-0BA0”拖放到导轨的插槽 2 中。

6.  打开“服务模块”(Server modules) 文件夹。

7. 将服务模块“6ES7 193-6PA00-0AA0”拖放到导轨的插槽 3 中。

结果

创建了输入和输出模块以及服务模块。

简介

在以下部分中，将为 ET 200MP 创建输入和输出模块。

步骤

1. 打开 ET 200MP 设备视图。

2.  打开硬件目录中的“DI”和“DI16 x DC24V HF”文件夹。

3. 将输入模块“6ES7 521-1BH00-0AB0”拖放到导轨的插槽 2 中。

4.  打开“DQ”和“DQ16 x DC24V / 0. ST”文件夹。

5. 将输出模块“6ES7 522-1BH00-0AB0”拖放到导轨的插槽 3 中。

结果

创建了输入和输出模块。

简介

在以下部分中，将为分布式 I/O 指定项目特定的名称。

步骤

1. 选择 ET 200SP。

2. 在窗口的属性 > 常规(Properties > General) 中的“名称”(Name) 域中，输入名称“Valve_Control_Unit”。

3. 选择 ET 200MP，并输入新名称“Mixer_Conveyor_Control_Unit”。

结果

指定了项目特定的名称。

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