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电气设计软、硬件简介

1．PLC

PLC是现代工业自动化的三大支柱之一，专门用于工业环境下的应用设计，它采用可编程的存储器，用来存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作指令，并通过数字或模拟的输入/输出接口，控制各种类型的机器设备或生产过程。由于PLC具有性价比高、编程简单、功能强、体积小、功耗低、可靠性高、抗干扰能力强、使用方便等特点，其在电气控制中被越来越广泛地应用于数字量控制、运动量控制、闭环过程控制、数据处理、通信联网等各种领域。

我国PLC市场的主要品牌有西门子（SIEMENS）、三菱（MITSUBISHI）、欧姆龙（OM-RON）、罗克韦尔（ROCKWELL）、施耐德（SCHNEIDER）、通用电气（GE）等国际品牌，其中欧美公司在大、中型PLC领域占有绝对优势，日本公司在小型PLC领域占据十分重要的位置。近几年，台达、信捷、和利时、合信等国产PLC也迅速发展，在国内各电气控制领域得到了一定的应用。几款典型的PLC如图1-8所示。

SIMATIC S7-1200是西门子公司推出的一款新一代小型PLC，具有模块化设计及可扩展功能，主要包括CPU、PROFINET接口及I/O端子连接器，并可以根据需要配备各种型号的信号板（SB）、信号模块（SM）、通信模块（CM）。控制器是西门子公司用于完成简单高精度任务的核心产品，S7-1200控制器具有紧凑的模块化结构，功能多样、安全可靠，可满足广泛的应用要求。S7-1200的中央处理单元是一种带有集成I/O的紧凑型CPU，其模块化的设计可用来扩展配置或根据新任务对控制器进行调整，通过在CPU上安装一个信号板，或在其右侧连接信号模块，可以进一步扩展PLC的数字量或模拟量I/O的容量；通信模块通过附加功能和接口来提高S7-1200的通信能力，如支持串行通信、PROFIBUS、I/O-Link、AS-Interface及多种移动标准。S7-1200上的集成PROFINET接口可用于进行CPU编程，与SIMATIC HMI精简型面板通信以实现可视化，还可与其他控制器或I/O设备（如变频器）通信。

2．TIA Protal软件

TIA Portal（简称TIA博途），是西门子全集成的自动化软件，是未来西门子软件编程的方向。TIA Portal将PLC编程软件、运动控制软件、可视化的组态软件集成在一起，形成强大的自动化软件。它是业内首个采用统一工程组态和软件项目环境的自动化软件，几乎适用于所有自动化任务。借助TIA Portal的工程技术软件平台，用户能够快速、直观地开发和调试各种自动化系统。

TIA Portal为用户提供Portal（门户）视图和项目视图两种视图，用户可以在两种不同的视图中进行相互切换，选择合适的编程视图。

在TIA博途软件的Portal视图中可以概览自动化项目的所有任务（图1-9），可以借助面向任务的用户指南，来选择最适合自动化任务的编辑器来进行工程组态。选择不同的“入口任务”可处理“启动”“设备与网络”“PLC编程”“运动控制技术”“可视化”“在线与诊断”等各种工程任务。在已经选择的任务入口中均可以找到相应的操作，如选择“启动”任务后，可以进行“打开现有项目”“创建新项目”“移植项目”“关闭项目”等操作。创建新项目或打开现有项目后，在“开始”任务下，可以进入“组态设备”“创建PLC程序”“组态工艺对象”“组态HMI画面”等界面进行相关操作。

在TIA博途软件的项目视图中，整个项目按多层次结构显示在项目树中（图1-10）。在项目视图中可以直接访问所有的编辑器、参数和数据，并进行高效的工程组态和编程。本书主要使用项目视图。