工控网络与组态技术 课件 项目2　触摸屏典型应用

项目二任务一电机星三角减压启动控制工控网络与组态技术任务内容01学习目的02任务描述03知识储备04任务实施05拓展练习06任务总结与评价学习目的PART

01学习目的1学习目的/LearningObjectives01掌握PLC定时器指令的使用方法02掌握HMI的I/O域的设置和使用方法03掌握HMI中图形动画效果的组态方法04掌握HMI变量与PLC变量的联机调试方法05能够根据故障排查PLC程序或屏画面故障任务描述PART

02任务描述在触摸屏上制作启动按钮、停止按钮、接触器指示灯、定时器延时时间设置。在触摸屏上设置好延时时间，按下触摸屏启动按钮，电机进入星型启动（KM1和KM3得电），触摸屏指示灯点亮，同时开始启动延时，延时时间到进入角型全压运行（KM1和KM2得电），按下触摸屏停止按钮，电机停止运行，指示灯熄灭。按下启动按钮星型启动KM1+KM3延时时间到三角形运行KM1+KM2→→→1任务描述/TaskDescription任务描述①S7-1200

PLC(CPU1214CDC/DC/DC),一台，订货号为6ES7214-1AG40-0XB0;②精简触摸屏KTP600,一台，订货号为6AV2

123-2GB03-0AX0;③四口工业交换机，一台；④编程计算机，一台，已安装博途专业版V17软件。2任务描述/硬件组成PART

03知识储备知识储备1知识储备/WinCC概述WinCC具有"所见即所得"的功能，使用者可以在屏幕上看到画面设计的结果，屏幕上显示的画面与实际的人机界面显示的画面一样。鼠标是使用组态软件时最重要的工具，画面的组态主要是用鼠标来完成的。使用者用鼠标生成画面设计工作区中的元件，可以用鼠标将元件拖拽到画面上的任意位置，或者改变元件的外形和大小。👁所见即所得设计界面与运行界面完全一致🖱鼠标操作主要使用鼠标完成画面组态🎨灵活拖拽元件可随意拖拽、缩放、定位知识储备2知识储备/鼠标操作（1）🖱🎨功能作用单击鼠标左键激活任意对象，或者执行菜单命令和拖拽等操作双击鼠标左键在项目树或对象视图中启动编辑器，或者打开文件夹单击鼠标右键打开右键快捷菜单<SHIFT>+单击同时逐个选中若干个单个对象单击选中对象（四周出现8个小正方形）拖拽移动对象（显示x/y坐标和w/h尺寸）知识储备3知识储备/鼠标操作（2）🖱用鼠标左键的拖拽功能创建对象使用鼠标的拖拽功能可以简化组态工作，常用于移动对象或调整对象的大小。将工具箱中的"按钮"对象拖拽到画面编辑器的操作过程：①用鼠标左键单击选中工具箱中的"按钮"②按住鼠标左键不放，同时移动鼠标③在画面中的适当位置放开鼠标左键④按钮对象便被放置到画面中用鼠标拖拽功能改变对象的大小选中对象后，四周出现8个小正方形，用鼠标左键选中某个角的小正方形，鼠标的箭头变为45°的双向箭头，按住左键并移动鼠标，可以同时改变按钮的长度和宽度。知识储备4知识储备/鼠标操作（3）用鼠标拖拽功能改变浮动窗口的位置和大小①单击工作区右上角的"浮动"按钮，工作区窗口浮动②用鼠标左键单击并按住窗口最上面的标题栏，可以将窗口拖拽到需要的位置③将光标放在浮动窗口的某个角上，光标变为45°的双向箭头，可以同时改变窗口的宽度和高度④单击工作区右上角的"嵌入"按钮，工作区将恢复原状单击鼠标右键在WinCC中，用鼠标右键单击任意对象，可以打开与对象有关的右键快捷菜单，使操作更为简单方便。右键快捷菜单列出了与单击的对象有关的最常用的命令。💡提示：熟练掌握鼠标操作可以大大提高组态效率！PART

04任务实施任务实施1任务实施/创建PLC变量表序号名称数据类型地址说明1启动按钮Bool%M10.0电机启动控制信号2停止按钮Bool%M10.1电机停止控制信号3KM1指示灯Bool%Q0.1主接触器KM1状态指示4KM2指示灯Bool%Q0.2三角形接触器KM2状态指示5KM3指示灯Bool%Q0.3星型接触器KM3状态指示6延时时间设置DWord%MD100星型启动延时时间（毫秒）操作步骤：在"项目树"窗格中，依次单击"PLC_1[CPU1214CDC/DC/DC]"→"PLC变量"选项，双击"添加新变量表"选项，并将新添加的变量表命名为"PLC变量表"任务实施2任务实施/编写OB1主程序操作步骤：在"项目树"窗格中，依次单击"PLC_1[CPU1214CDC/DC/DC]"→"PLC变量"选项，双击"添加新变量表"选项，并将新添加的变量表命名为"PLC变量表"程序段1：启动控制与定时器按下启动按钮（%M10.0），KM1得电自锁，同时启动定时器T1进行延时。延时时间由%MD100设定。程序段2：三角形运行控制定时器T1延时时间到，T1.Q输出为1，KM2得电，电机进入三角形全压运行状态。程序段3：星型运行控制KM1得电且定时器未到时，KM3得电，电机处于星型启动状态。定时器时间到后KM3失电。停止控制按下停止按钮（%M10.1），所有接触器失电，电机停止运行。任务实施3任务实施/创建HMI变量表操作步骤：在"项目树"窗格中，依次单击"PLC_1[CPU1214CDC/DC/DC]"→"PLC变量"选项，双击"添加新变量表"选项，并将新添加的变量表命名为"PLC变量表"1在"项目树"窗格中，依次选择"HMI_1[KTP700Basic]"→"HMI变量"选项2双击"添加新变量表"选项，创建新的HMI变量表在变量表中新建HMI变量的名称，选择连接"HMI_连接_1"4将HMI变量与对应PLC变量进行链接，建立通信关系5检查变量数据类型是否匹配，确保通信正常💡关键：HMI变量必须与PLC变量正确链接，才能实现数据交换！任务实施4任务实施/画面制作-按钮组态添加按钮在右侧"工具箱"窗格中找到"元素"→"按钮"，将"按钮"拖拽到工作区修改标签文本选中按钮，依次单击巡视窗格的"属性"→"常规"选项，修改标签文本为"启动按钮"设置"按下"事件设置按钮"属性"→"事件"→"按下"命令，添加函数"编辑位"→"置位位"，变量链接HMI变量"启动按钮"设置"释放"事件单击"释放"命令，添加函数"编辑位"→"复位位"，变量仍然链接HMI变量"启动按钮"停止按钮用相同的方式对停止按钮进行参数配置任务实施5任务实施/画面制作-指示灯组态添加文本域在"工具箱"窗格中找到"基本对象"→"文本域"，将"文本域"拖拽到工作区，修改文本为"KM1指示灯"、"KM2指示灯"、"KM3指示灯"添加圆形指示灯在"工具箱"中找到"基本对象"→"圆"，将"圆"拖拽到工作区作为指示灯添加动画效果选中"圆"，依次单击巡视窗格的"属性"→"动画"→"显示"选项，双击"添加新动画"，选择"外观"链接变量变量链接HMI变量"KM1指示灯"，类型选择"范围"，范围为0时背景色为白色，范围为1时背景色为绿色完成设置边框颜色选择默认，闪烁选择"否"。用相同方法组态KM2和KM3指示灯任务实施6任务实施/画面制作-I/O域组态添加文本域在"工具箱"窗格中找到"基本对象"→"文本域"，拖拽到工作区，修改文本为"延时时间设置"添加I/O域在"工具箱"中找到"元素"→"I/O域"，将"I/O域"拖拽到工作区链接变量选中"I/O域"，依次单击"属性"→"常规"选项，修改"过程"选区中的"变量"选项，将变量链接到HMI变量表中的"延时时间设置"设置数据格式根据需要设置数据的显示格式、小数位数等属性💡说明：I/O域用于在触摸屏上输入或显示数值，本任务中用于设置星型启动的延时时间（单位：毫秒）任务实施7任务实施/完整触摸屏画面🔘启动按钮/停止按钮控制电机的启动和停止💡KM1指示灯主接触器状态指示💡KM2指示灯三角形接触器状态指示💡KM3指示灯星型接触器状态指示📝延时时间设置I/O域设置星型启动延时时间（毫秒）✅至此触摸屏画面制作完成！可以将其下载到触摸屏和PLC中进行测试任务实施8任务实施/下载调试-设置延时时间步骤1：下载程序将编写好的PLC程序下载到PLCSIM中，并打开WinCC的触摸屏仿真画面步骤2：点击I/O域点击触摸屏画面中的I/O域，会出现设置时间的键盘界面步骤3：输入延时时间在此输入延时时间，比如要延时5秒，则输入"5000"（单位为毫秒）步骤4：确认输入单击键盘上的"回车"符号确认输入，键盘自动关闭，I/O域显示输入的数值💡注意：延时时间单位为毫秒（ms），输入5000表示5秒任务实施9任务实施/下载调试-仿真调试星型启动阶段按下"启动按钮"，KM1和KM3指示灯亮（灰色），代表电机进入星型启动阶段延时等待等待设定的延时时间（如5秒），定时器正在计时三角形运行阶段延时时间到，KM1和KM2指示灯亮，KM3指示灯灭，代表电机进入三角形全压运行停止运行按下"停止按钮"，所有指示灯熄灭，电机停止运行PART

05拓展练习拓展练习1拓展练习/电机正反转控制电机的正反转在行车、电刨床、台钻、车床中广泛使用。在该控制线路中，KM1为正转交流接触器，KM2为反转交流接触器，SB1为停止按钮，SB2为正转控制按钮，SB3为反转控制按钮。🔒电气互锁防止KM1和KM2同时吸合造成短路🔘按钮互锁通过按钮触点实现互锁保护🔄正-停-反正转停止后才能反转⚡正-反-停可直接切换正反转方向📝练习任务请同学们利用西门子S7-1200PLC与触摸屏联合调试来模拟演示电机正反转控制过程，触摸屏画面请自行设计。PART

06任务总结与评价任务总结与评价1任务总结/TaskSummary星三角减压起动原理电机星三角减压起动时先用Y型接法电路，使得电机加载电压为220V，这样减少系统负荷防止过载。电机启动后，改成三角型接法电路，使得电压为380V，进行正常运转。这样有效保护电机以及电路系统，防止电流过载，不容易烧毁。Y型接法→220V启动→延时切换→△型接法→380V运行项目创建要点在创建项目之前，应根据系统的要求，规划需要创建哪些元素组态，每个组态的功能，以及与变量之间的关系。合理的规划可以使项目结构清晰，便于后期的维护和调试。任务总结与评价2任务评价/TaskEvaluation项目评分标准分值得分接收工作任务明确工作任务5信息收集博途软件和触摸屏相关知识及操作要点15制定计划工作计划合理可行，人员分工明确10计划实施能够用鼠标熟练操作工具箱中的对象20能够根据任务要求编写PLC程序10能够熟练完成触摸屏属性和画面操作10能够使用S7-PLCSIM对任务进行仿真20质量检查按照要求完成相应任务5评价反馈经验总结到位，合理评价5得分（满分100）100任务总结与评价3任务训练/TaskTraining1生成两个按钮和一个红色指示灯，一个按钮令灯点亮并保持，另一个按钮令灯熄灭，用仿真验证组态的结果。2用显示图形"Right_Arrow"的按钮将Int型变量"变量1"减1，用显示图形"Left_Arrow"的按钮将"变量1"加1，组态输出域来显示"变量1"的值。用仿真验证组态的结果。3用输入域将5位整数输入给整型变量"变量2"，用输出域显示"变量2"的值，格式为3位整数和2位小数。用仿真验证组态的结果。4在HMI的默认变量表中创建可以保存8个字符的字符型内部变量"变量3"。用输出域显示"变量3"。用按钮将汉字"精智面板"写入"变量3"。用仿真验证组态的结果。5用图形列表和工具箱的"图形"窗格的"\WinCC图形文件\UnifiedandModular\Blowers"文件夹中的4个红色的风扇图形实现风扇旋转的动画。谢谢观看THANKSFORWATCHING项目二任务2灯塔之光控制工控网络与组态技术任务内容01学习目的02任务描述03知识储备04任务实施05拓展练习06任务总结与评价学习目的PART

01学习目的1掌握触摸屏"图形视图"的组态学习如何在触摸屏画面中添加和配置图形视图元素2掌握西门子PLC的计数器指令理解计数器指令的工作原理和应用方法3巩固HMI的I/O域、按钮使用方法强化输入输出域和按钮的组态与使用技巧4能够根据故障排查PLC程序或屏画面故障培养故障诊断和排除能力任务描述PART

02任务描述1任务描述/TaskDescription控制要求①在触摸屏上制作启动按钮、停止按钮和灯塔指示灯②在触摸屏上设置延时时间（T1~T5）、循环计数值、循环计数次数③按下启动按钮，灯开始循环闪烁，触摸屏显示当前循环次数④当循环次数达到设定值后，灯自动熄灭⑤按下停止按钮，灯立即熄灭硬件配置CPU1214CDC/DC/DCHMIKTP700Basic编程计算机四口工业交换机PART

03知识储备知识储备11按钮的功能按钮最主要的功能是在单击、按下、释放时执行事先组态好的系统函数。使用按钮可以完成各种丰富多彩的任务，是HMI画面中最重要的交互元素之一。4按钮的模式设置在HMI中添加按钮，选中按钮的巡视窗口的“属性>属性>常规”，设置按钮的模式为文本列表按钮组态2

创建PLC变量在PLC的默认变量表中创建Bool变量："位变量1"M10.0"位变量2"M10.13创建文本列表5

配置按钮事件选中巡视窗口的"属性>事件>单击"，选择"编辑位"文件夹中的函数"取反位"，将PLC变量取反。6

添加指示灯打开“库”任务卡的全局库的“\ButtonsandSwitchesl主模板\PlotLights”文件夹，将其中的PlotLight_Round_G（绿色圆形指示灯）拖拽到根画面中。知识储备添加图形列表按钮准备图形文件准备两个图形用于显示"ON"和"OFF"两种状态切换的开关。创建名为“开关”的图形列表①双击项目树的"HMI_1"文件夹中的"文本和图形列表"②打开图形列表编辑器，在"图形列表"选项卡中创建③创建名为"开关"的图形列表④单击"从文件创建新图形"按钮添加图形添加模式为“图形”的按钮图形列表中选中已创建好的“开关”图形列表过程变量关联“位变量1”选中巡视窗口的"属性>事件>单击"，选择"编辑位"文件夹中的函数"取反位"，将PLC变量取反。2添加指示灯打开“库”任务卡的全局库的“\ButtonsandSwitchesl主模板\PlotLights”文件夹，将其中的PlotLight_Round_R（红色圆形指示灯）拖拽到根画面中。仿真测试①选中项目树中的"PLC_1"，单击工具栏的"开始仿真"按钮②启动S7-PLCSIM，将程序下载到仿真PLC③将CPU切换到RUN-P模式④选中项目树中的"HMI_1"，单击"开始仿真"按钮⑤编译成功后，出现仿真面板PART

04任务实施创建PLC变量表定义任务所需的PLC变量编写OB1主程序实现灯塔控制逻辑触摸屏画面组态设计HMI操作界面下载调试仿真测试与验证→→→04任务实施TaskImplementation-PLC变量表创建步骤①在"项目树"窗格中，依次单击"PLC_1[CPU1214CDC/DC/DC]"②单击"PLC变量"选项③双击"添加新变量表"选项④将新添加的变量表命名为"PLC变量表"⑤在"PLC变量表"中新建变量变量说明启动按钮、停止按钮:Bool类型，用于控制程序启停灯L1-L4:Bool类型，控制四个灯塔指示灯延时时间设置:Int类型，设置各灯延时时间循环次数设置:Int类型，设置循环计数值循环计数次数:Int类型，显示当前循环次数PLC变量表图2-2-12名称数据类型地址启动按钮BoolM10.0停止按钮BoolM10.1灯L1BoolQ0.1灯L2BoolQ0.2灯L3BoolQ0.3灯L4BoolQ0.4延时时间设置DWordMD100循环计数值IntMW104循环次数DWordMD10804任务实施TaskImplementation-PLC程序程序结构核心指令定时器指令:TON（接通延时定时器）计数器指令:CTU（加计数器）比较指令:等于、大于等于传送指令:MOVE控制逻辑按下启动按钮后，灯按L1→L2→L3→L4顺序循环点亮，每个灯点亮时间由延时时间设置决定。循环计数器记录循环次数，达到设定值后自动停止。04任务实施TaskImplementation-触摸屏组态组态触摸屏①选择KTP700Basic彩色屏②订货号：6AV2123-2GA03-OAXO③触摸屏属性设置与前节相同④创建网络连接的过程与前节相同画面组态内容组态按钮启动/停止图形视图灯塔背景指示灯灯L1-L4I/O域时间/计数04任务实施TaskImplementation-HMI变量表创建步骤①在"项目树"窗格中，依次选择"HMI_1[KTP700Basic]"②选择"HMI变量"选项③双击"添加新变量表"选项④在弹出的变量表中，新建HMI变量⑤连接"HMI-连接-1"，与PLC变量链接变量连接说明HMI变量需要与对应的PLC变量进行链接，实现数据交换：•HMI变量"启动按钮"↔PLC变量"启动按钮"(M10.0)•HMI变量"灯L1"↔PLC变量"灯L1"(Q0.0)•HMI变量"延时时间设置"↔PLC变量(MW20)HMI变量表名称连接PLC变量启动按钮HMI连接1启动按钮停止按钮HMI连接1停止按钮灯L1HMI连接1灯L1灯L2HMI连接1灯L2灯L3HMI连接1灯L3灯L4HMI连接1灯L4延时时间设置HMI连接1延时时间设置循环次数设置HMI连接1循环次数值循环计数次数HMI连接1循环次数04任务实施TaskImplementation-组态按钮添加按钮①在右侧"工具箱"窗格中找到"元素"→"按钮"②将"按钮"拖拽到工作区③选中"按钮"，修改标签文本为"启动按钮"④用相同方式添加"停止按钮"配置按钮事件-启动按钮"按下"事件：系统函数→编辑位→置位位变量：启动按钮"释放"事件：系统函数→编辑位→复位位变量：启动按钮停止按钮配置用相同的方式对停止按钮进行参数配置，分别设置"按下"置位和"释放"复位事件。04任务实施TaskImplementation-图形视图添加图形视图①在"工具箱"窗格中找到"基本对象"→"图形视图"②将"图形视图"拖拽到画面工作区③调整图形视图的大小和位置添加图形文件①在图形视图的"属性"→"常规"选项②单击"从文件创建新图形"选项③找到计算机上的图形文件④选中添加到画面中图形作用图形视图用于显示灯塔的背景图片，增强画面的视觉效果，使界面更加直观和美观。04任务实施TaskImplementation-指示灯添加文本域①在"工具箱"窗格中找到"基本对象"→"文本域"②将"文本域"拖拽到工作区③修改文本为"灯L1"、"灯L2"、"灯L3"、"灯L4"添加指示灯（圆）①在"工具箱"中找到"基本对象"→"圆"②将"圆"拖拽到工作区③调整圆的大小和位置④复制生成4个指示灯配置外观动画①选中"圆"，单击"属性"→"动画"→"显示"②双击"添加新动画"，选择"外观"③链接变量"灯L1"④范围为0时设置背景色为灰色⑤范围为1时设置背景色为彩色（红、绿等）04任务实施TaskImplementation-I/O域添加文本域标签①在"工具箱"中找到"基本对象"→"文本域"②分别将文本修改为：•"延时时间设置"•"计数次数设置"•"循环计数次数"添加I/O域①在"工具箱"中选择"元素"→"I/O域"②将"I/O域"拖拽到工作区③分别放置在对应的文本域旁边配置I/O域变量①选中"I/O域"，单击"属性"→"常规"②"过程"选区中的"变量"链接：•"延时时间设置"→延时时间设置•"计数次数设置"→循环次数设置•"循环计数次数"→循环计数次数04任务实施TaskImplementation-下载调试下载步骤①将编写好的PLC程序下载到PLCSIM中②打开WinCC的触摸屏仿真画面③设置I/O域参数（延时时间、计数次数）④按下触摸屏"启动按钮"进行测试仿真调试过程①按下"启动按钮"，灯塔指示灯顺次点亮②一边循环结束后，循环计数次数显示"1"③循环三遍后自动停止④中间过程按下"停止按钮"，指示灯立即熄灭调试要点•检查PLC程序是否正确下载•验证HMI变量与PLC变量的连接•确认延时时间和计数次数设置正确•观察指示灯状态变化是否符合预期PART

05拓展练习05拓展练习ExtendedPractice练习背景工业生产中常常会有需要设备顺序启停的过程。本练习要求将前节的内容进行综合和拓展，实现手自动切换三台电机顺序启停模拟控制。控制要求①手动模式切换手自动按钮为手动，按下电机1启动按钮，电机1启动；按下电机2启动按钮，电机2启动；按下电机3启动按钮，电机3启动。按下停止按钮，电机3立即停止，3秒后电机2停止，6秒后电机1停止。②自动模式切换手自动按钮为自动，按下电机1自动启动，5秒后电机2启动，5秒后电机3启动。按下停止按钮，电机3立即停止，5秒后电机2停止，5秒后电机1停止。③触摸屏画面触摸屏画面请自行设计，要求界面清晰、操作方便。三台电机顺序启停图2-2-27主电路示意图电机1M1→电机2M2→电机3M3控制要点•手自动切换功能•顺序启动/停止•延时控制•触摸屏界面设计PART

06任务总结与评价06任务总结TaskSummary1按钮的功能特点按钮最主要的功能是在单击、按下、释放时执行事先组态好的系统函数。区别于开关的Bool变量输入、输出对象，按钮更适合用于触发一次性操作。2变量表的数据类型变量表的数据类型用于指定数据元素的大小，以及如何解释数据。在定义变量时，需要设置变量的数据类型，每个指令参数至少支持一种数据类型。3I/O域的功能输出域只显示变量的数值；输入域用于操作员输入要传送到PLC的数字、字母或符号；输入/输出域同时具有输入和输出功能，操作员可以用它来修改变量的数值，并将修改的数值显示出来。06任务训练TaskTraining1选择题在制作HMI画面时，如果需要做一个按钮，单击按钮跳转到其他画面中，需要在按钮属性的（）中进行设置。A.属性B.动画C.事件D.文本2分析题在博途软件中进行触摸屏程序的编写时，当为一个按钮关联变量之后，设置该按钮的"事件"为"按下"按钮时"置位位"，"释放"按钮时"复位位"，则当按下或松开按钮时该按钮时，与其关联的变量M100.0的值将出现如下何种变化？提示：分析按下和释放时变量的状态变化训练3生成一个按钮，用鼠标移动它的位置，改变它的大小、背景色、显示的字符和边框。训练4生成一个彩色的指示灯，用一个变量来控制它的点亮、熄灭和闪烁。训练5生成文本为"压力"的文本域，在它右边生成一个显示3位整数和一位小数的压力值输出域。06任务评价TaskEvaluation请根据自己在本次任务中的实际表现进行评价项目评分标准分值得分接收工作任务明确工作任务5信息收集博途软件和触摸屏相关知识及操作要点15制定计划工作计划合理可行，人员分工明确10计划实施掌握使用文本列表、图形列表的按钮组态20能够根据任务要求编写PLC程序10能够熟练完成触摸屏属性和画面操作10能够使用S7-PLCSIM对任务进行仿真20质量检查按照要求完成相应任务5评价反馈经验总结到位，合理评价5得分（满分100）100谢谢观看THANKSFORWATCHING项目二任务3水塔水位控制工控网络与组态技术任务内容01学习目的02任务描述03知识储备04任务实施05拓展练习06任务总结与评价学习目的PART

01学习目的1掌握触摸屏功能键的组态学习KTP700Basic功能键的配置和使用方法2掌握西门子PLC的传送类指令理解MOVE等传送指令的应用场景3掌握HMI的棒图组态方法学习棒图的属性设置和动画配置4掌握报警功能组态学习离散量报警和模拟量报警的配置方法5能够根据故障排查PLC程序或屏画面故障培养故障诊断和排除能力任务描述PART

02任务描述控制要求①按下启动按钮，水泵Y启动；利用计数器指令模拟水箱内的水量，当水量高于等于10时，低液位传感器S4动作；当水量高于等于25时，高液位传感器S3动作②当水箱水位已满，且S3动作而水塔的低液位传感器S2未动作时，水塔水泵M启动，开始向水塔蓄水；利用计数器指令模拟水塔内的水量，直至水塔高液位传感器S1动作时，水塔水泵M和水箱水泵Y停止，蓄水结束③按下停止按钮暂停上水过程，按下复位按钮复位所有信号，重新按下启动按钮重复上述过程硬件配置CPU1214CDC/DC/DCHMIKTP700Basic编程计算机四口工业交换机水塔水位控制系统PART

03知识储备知识储备KnowledgePreparation-棒图组态棒图的作用棒图用类似于棒式温度计的方式形象地显示数值的大小，例如可以用来模拟显示水池液位的变化。创建棒图步骤①在PLC的默认变量表中创建Int型变量"液位"②生成和打开名为"棒图"的画面③将工具箱的"元素"窗格中的棒图对象拖拽到画面工作区④用鼠标调节棒图的位置和大小常规属性设置选中巡视窗口的"属性>属性>常规"：•设置棒图连接的Int型PLC变量为"液位"•最大刻度值：100•最小刻度值：-100（或0）“棒图”组态画面知识储备外观属性选中巡视窗口的"属性>属性>外观"：•修改前景色•设置颜色梯度•调整文本色•选择棒图整体的填充图案刻度属性选中巡视窗口的"属性>属性>刻度"：•显示刻度：设置是否显示刻度线•大刻度间距：两个大刻度线之间的间距•标记标签：指定进行标注的大刻度段个数•分区：大刻度间距的小刻度线分区数•自动缩放：自动确定上述参数标签属性设置是否显示标签，标签值的字符位数和小数点后的位数。用"单位"输入域输入单位后，该单位将在最大和最小刻度值的右边出现。棒图的属性组态图2-3-3/图2-3-4/图2-3-5/图2-3-6常规属性过程变量:液位最大刻度值:100最小刻度值:0外观属性前景色:蓝色颜色梯度:启用刻度属性显示刻度:✓大刻度间距:10布局属性棒图方向:向上刻度位置:左/上KnowledgePreparation-棒图组态知识储备KnowledgePreparation-棒图控制增量按钮组态在图2-3-2的中间，标有"+10"和"-10"的按钮用来增加和减少变量"液位"的值，增量的绝对值为10。+10按钮：单击时执行"增加变量"函数-10按钮：单击时执行"减少变量"函数按钮事件配置+10按钮-"单击"事件系统函数→计算脚本→增加变量变量:液位|增加值:10-10按钮-"单击"事件系统函数→计算脚本→减少变量变量:液位|减少值:10输出域与变量范围在按钮上方生成输出模式的I/O域，连接变量"液位"。打开HMI变量表，设置"液位"变量"属性>范围"：上限+80下限-80知识储备KnowledgePreparation-棒图仿真仿真步骤①单击工具栏的"开始仿真"按钮②先后启动S7-PLCSIM和WinCC的运行系统仿真③编译成功后，出现仿真面板，显示"棒图"画面测试操作单击画面中间的两个按钮，改变变量"液位"的值：•每按一次"+10"按钮，变量"液位"的值增加10•每按一次"-10"按钮，变量"液位"的值减少10•可以看到各棒图的反应超限提醒因为设置的变量"液位"的最大、最小值分别为80和-80，当变量值达到上限值80时，不会再增大。此时棒图中会出现一个黄色的指向上限方向的箭头，提醒操作人员变量超限。知识储备KnowledgePreparation-报警组态报警系统的作用报警系统用来在HMI设备上显示和记录运行状态和工厂中出现的故障。报警事件保存在报警记录中，通过报警消息可以迅速定位和清除故障，减少停机时间或避免停机。报警消息组成•编号-报警的唯一标识•日期、时间-报警发生的时间戳•报警文本-描述报警内容•状态-报警的当前状态•报警类别-报警的分类报警类型WinCC支持以下报警类型：用户定义离散量/模拟量系统定义系统事件报警系统架构报警类型分类用户定义的报警•离散量报警-二进制状态变化•模拟量报警-超出上下限•PLC控制器报警系统定义的报警•系统事件-HMI设备状态•系统控制器报警•S7诊断报警报警视图用于显示报警缓冲区或报警记录中的报警知识储备KnowledgePreparation-用户定义报警离散量报警离散量（又称开关量）对应于二进制数的1位，离散量的两种相反的状态可以用1位二进制数的0、1状态来表示。触发条件示例：•发电机断路器的接通和断开•各种故障信号的出现和消失模拟量报警模拟量的值（例如压力值、温度值）超出上限或下限时，将触发模拟量报警。报警文本示例：•"温度过高"-超过上限值•"温度过低"-低于下限值•"压力异常"-超出正常范围PLC控制器报警PLC产生的控制器报警，例如CPU的运行模式切换到"STOP"的报警。在STEP7中组态控制器报警，在WinCC中处理控制器报警。用户定义报警对比离散量报警数据类型:Bool触发:0→1或1→0示例：电机启动/停止、故障信号模拟量报警数据类型:Int/Real触发:超出上下限示例：温度、压力、液位超限知识储备KnowledgePreparation-系统定义报警系统事件系统事件属于HMI设备，并导入到项目中，用于监测HMI设备。•指示系统状态•提示HMI设备和系统之间的通信错误系统定义的控制器报警用于监视HMI设备和PLC，由S7诊断报警和系统故障组成。•向操作员提供HMI设备和PLC的操作状态•S7诊断报警显示S7控制器中的状态和事件•无需确认或报告，仅用于发出信号运行系统报警设置双击项目树中的"运行系统设置"，选中左边窗口的"报警"：可以指定系统报警在HMI设备上持续显示的时间。运行系统的报警设置图2-3-12运行系统设置>报警系统报警显示:启用显示持续时间:5秒报警类别:全部系统报警类型•HMI设备状态变化•通信连接中断•PLC连接故障知识储备KnowledgePreparation-报警状态报警状态类型离散量报警和模拟量报警有下列报警状态，HMI设备将会显示和记录各种状态的出现，也可以打印输出。到达(Incoming)满足了触发报警的条件时（例如水位太高），该报警的状态为"到达"，HMI设备将显示报警消息。确认(Acknowledged)操作员确认了报警后，该报警的状态为"(到达)确认"。确认表明操作员已经知道触发报警的事件。离开(Outgoing)当触发报警的条件消失（例如水位恢复到正常值），不再满足该条件时，该报警的状态为"(到达)离开"。报警状态转换正常状态到达离开确认确认后的可能状态•(到达)确认•(到达离开)确认•(到达确认)离开知识储备KnowledgePreparation-报警类别HMI报警属性设置双击项目视图的"HMI_1"文件夹中的"HMI报警"，在"报警类别"选项卡可以创建和编辑报警类别。一共可以创建16个报警类别，随后可以将报警分配到报警编辑器中的某一报警类别。自动生成的报警类别下面是自动生成的最常用的4种报警类别：Errors事故或错误-必须确认Warnings警告-不需要确认System系统-通信故障等Diagnosis诊断事件-不需要确认报警类别特点Errors事故或错误•指示紧急或危险状态•必须确认•例如：设备故障、安全报警Warnings警告•指示不太紧急的状态•不需要确认•例如：参数偏离、维护提醒知识储备KnowledgePreparation-报警视图报警视图的作用WinCC提供在HMI设备上显示报警的报警视图，主要用于显示在报警缓冲区或报警记录中选择的报警或事件。报警视图特点•报警视图在画面中组态•可以组态具有不同内容的多个报警视图•根据组态，可以同时显示多个报警消息本任务应用本任务以具体实例组态离散量报警，实现水塔水位控制的工作过程。报警视图示例报警视图编号时间状态文本00110:25:33到达水箱高液位00210:26:15确认水塔低液位00310:28:42离开水塔高液位报警视图功能•显示报警缓冲区内容•支持报警确认操作•可按类别筛选显示PART

04任务实施创建PLC变量表定义任务所需的PLC变量编写OB1主程序实现水塔水位控制逻辑组态触摸屏设计HMI操作界面系统调试仿真测试与验证→→→04任务实施TaskImplementation-PLC变量表创建步骤①在"项目树"窗格中，依次单击"PLC_1[CPU1214CDC/DC/DC]"②单击"PLC变量"选项③双击"添加新变量表"选项④将新添加的变量表命名为"PLC变量表"⑤在"PLC变量表"中新建变量变量说明启动按钮、停止按钮、复位按钮:Bool类型，用于控制水泵Y、水泵M:Bool类型，控制两个水泵S1-S4:Bool类型，四个液位传感器水箱/水塔水位变化值:Int类型，模拟水位PLC变量表图2-3-13名称类型地址启动按钮BoolM10.0停止按钮BoolM10.1复位按钮BoolM10.2水箱水泵YBoolQ0.1水塔抽水泵MBoolQ0.2S1(水塔高)BoolM50.3S2(水塔低)BoolM50.2S3(水箱高)BoolM50.1S4(水箱低)BoolM50.0水箱水位变化值DwordMD100水塔水位变化值DwordMD10404任务实施TaskImplementation-PLC程序程序结构主程序OB1包含以下功能段：程序段1:启动/停止/复位控制逻辑程序段2:水箱水泵Y控制程序段3:水箱水位计数控制逻辑•按下启动按钮，水泵Y启动，水箱开始进水•水箱水位≥10时，S4动作；≥25时，S3动作•S3动作且S2未动作时，水泵M启动，水塔进水•S1动作时，水泵M和Y停止，蓄水结束04任务实施TaskImplementation-PLC程序程序结构主程序OB1包含以下功能段：程序段4:水塔水泵M控制程序段5:水塔水位计数程序段6:液位传感器状态04任务实施TaskImplementation-触摸屏组态组态触摸屏①选择KTP700Basic彩色屏②订货号：6AV2123-2GA03-OAXO③触摸屏属性设置与前节相同④创建网络连接的过程与前节相同画面组态内容图形视图水塔背景功能键F2-F4指示灯传感器状态棒图水位显示创建变量表在"项目树"窗格中，依次选择"HMI_1[KTP700Basic]"→"HMI变量"选项，双击"添加新变量表"选项，新建HMI变量并与PLC变量链接。触摸屏组态图2-3-15/图2-3-16HMI设备选择设备类型:KTP700Basic屏幕类型:彩色屏功能键:F1-F8画面元素图形视图功能键指示灯棒图04任务实施TaskImplementation-图形视图添加图形视图①双击"监控界面"进入画面编辑状态②在"工具箱"中找到"基本对象"→"图形视图"③将"图形视图"拖拽到画面工作区添加图形文件①在图形视图的"属性"→"常规"选项②单击"从文件创建新图形"选项③找到计算机上的图形文件④选中添加到画面中调整图形拖拽图形调整大小，使其能够适应屏幕大小，添加后的画面将显示水塔和水箱的背景图。图形视图的组态图2-3-17/图2-3-18/图2-3-19添加图形视图步骤1工具箱→基本对象→图形视图2拖拽到工作区3属性→从文件创建新图形4调整大小适应屏幕水塔水位系统背景图形04任务实施TaskImplementation-功能键功能键介绍KTP700Basic彩色屏自带8个功能键，分别是F1-F8。这里选取F2、F3、F4分别作为：F2启动按钮F3停止按钮F4复位按钮F2功能键组态步骤①选中F2功能键②"属性"→"常规"→"图形"，勾选掉"使用本地模板"③选择从"文件创建新图形"导入"启动按钮"的图形④"事件"→"键盘按下"→"取反位"→变量"启动按钮"F3、F4功能键用相同的方式将F3、F4功能键组态，分别关联"停止按钮"和"复位按钮"变量。功能键组态图2-3-20/图2-3-21/图2-3-22F2功能键配置图形:启动按钮事件:键盘按下函数:取反位变量:启动按钮F2启动F3停止F4复位04任务实施TaskImplementation-指示灯添加指示灯①在"工具箱"中找到"基本对象"→"圆"②将"圆"拖拽到工作区，调整大小③找到"基本对象"→"文本域"④将"文本域"拖拽到圆的下方⑤修改文本为"启动"、"停止"、"复位"等配置外观动画①选中"圆"，单击"属性"→"动画"→"显示"②双击"添加新动画"，选择"外观"③在变量中链接HMI变量（如"启动按钮"）④设置不同值对应的颜色液位传感器指示灯用相同的方式将液位传感器S1-S4指示灯放置在工作区，分别链接对应的HMI变量，进行外观设置。组态指示灯图2-3-23/图2-3-24指示灯布局启动停止复位S104任务实施TaskImplementation-棒图添加棒图①为达到真实的视觉效果，使用棒图模拟演示水塔水位②选中右侧"工具箱"→"元素"→"棒图"③拖拽到水塔工作区常规设置①选中"棒图"→"属性"→"常规"→"过程"②"最大刻度值"设置为"25"③"最小刻度值"设置为"0"④"过程变量"设置为"水塔水位变化值"刻度设置选中"棒图"→"属性"→"刻度"，将"显示刻度"勾选掉，这样可以呈现出更加真实的水位效果。水箱棒图用相同的方式将水箱水位棒图组态完成，链接变量"水箱水位变化值"。棒图组态图2-3-25/图2-3-26/图2-3-27/图2-3-28棒图属性设置最大刻度值:25最小刻度值:0过程变量:水塔水位显示刻度:✗04任务实施TaskImplementation-系统调试调试步骤①将编写好的PLC程序下载到PLCSIM中②打开WinCC的触摸屏仿真画面③按下启动按钮，观察系统运行运行调试1按下启动按钮，水泵Y启动，水箱开始进水：•水箱水位开始上升•棒图实时显示水位变化•S4传感器在水位≥10时动作•S3传感器在水位≥25时动作运行调试2当水箱水位已满，且S3动作而S2未动作时，表明水塔缺水需要进水，水塔水泵M启动，开始向水塔蓄水。运行调试图2-3-29/图2-3-30水塔水位控制系统04任务实施TaskImplementation-系统调试运行调试3直至水塔高液位传感器S1动作时：•水塔水泵M停止•紧接着水箱水泵Y停止•蓄水结束运行调试4在运行过程中按下停止按钮：•所有运行全部暂停•再次按下启动按钮，继续执行运行调试5运行过程中，按下复位按钮：•所有状态恢复初始值•再次按下启动按钮，重复上述过程运行调试图2-3-31/图2-3-32/图2-3-33PART

05拓展练习05拓展练习ExtendedPractice练习背景在之前任务中我们已经练习了手动和自动两种控制方式，请同学们利用学习过的知识将水塔水位控制系统改进。控制要求①手动控制功能按下水箱进水按钮，水箱水泵动作开始进水；按下水塔进水按钮，水塔开始进水，有复位功能。②自动控制功能按下启动按钮，水箱开始进水，水位满之后水塔开始进水，水塔满之后停止进水，在这个过程中有停止、复位功能。③报警功能当水箱水位满之后有报警提示；当水塔水位满也有报警提示。④触摸屏画面触摸屏画面请自行设计。PLC变量表添加图2-3-34需要添加的变量拓展要点•手自动切换功能•报警功能组态•画面设计优化PART

06任务总结与评价06任务总结TaskSummary1棒图的应用棒图连接的PLC变量是Int型，常常用于模拟显示水池水位、压力大小的变化。通过棒图可以直观地观察过程变量的变化趋势。2离散量报警确认在运行系统中，由PLC的控制程序来置位指定的变量中的一个特定位，确认离散量报警。报警被确认时，指定的PLC变量中的特定位将被置位。3函数与函数块博途中的函数(FC)是不带存储器的代码块，没有可以存储块参数值的数据存储器。与函数相比，在调用函数块(FB)时必须为其分配背景数据块。本任务中的自动控制函数块的输入参数、输出参数均存储在背景数据块中。06任务训练TaskTraining1选择题用于HMI的报警变量需要是一个（）数据。A.BOOLB.BYTEC.WORDD.DWORD训练2组态用来显示变量"液位"的垂直放置的棒图，最大值200在上面，最小值0在下面。在30和150处设置变量的下限值和上限值，为限制区设置不同的颜色。训练3报警有什么作用？什么是离散量报警？什么是模拟量报警？训练4报警有哪几种状态？为什么要确认报警？怎样确认报警？训练5组态离散量报警，创建PLC变量"电机星型启动"、"电机角型运行"，实现电机星三角减压起动的报警画面。训练6有哪些常用的报警类别？它们各自有什么特点？06任务评价TaskEvaluation请根据自己在本次任务中的实际表现进行评价项目评分标准分值得分接收工作任务明确工作任务5信息收集博途软件和触摸屏相关知识及操作要点15制定计划工作计划合理可行，人员分工明确10计划实施掌握棒图组态和报警组态的基本操作20能够根据任务要求编写PLC程序10能够熟练完成触摸屏属性和画面操作10能够使用S7-PLCSIM对任务进行仿真20质量检查按照要求完成相应任务5评价反馈经验总结到位，合理评价5得分（满分100）100谢谢观看THANKSFORWATCHING项目二任务四液体混料装置控制工控网络与组态技术任务内容01学习目的02任务描述03知识储备04任务实施05拓展练习06任务总结与评价学习目的PART

01学习目的1学习目的/LearningObjectives01掌握触摸屏多画面的切换组态学会使用按钮和功能键实现触摸屏多画面之间的切换,理解画面导航的结构设计02了解触摸屏的日期时间域组态掌握日期时间域的添加、格式设置、外观配置等方法,理解时钟组态的应用场景03掌握西门子PLC的FC函数块功能学会创建和调用FC函数块,理解程序模块化设计的优势,掌握手动/自动控制程序的编写04能够根据故障排查PLC程序或屏画面故障培养故障诊断和排除能力,学会分析程序逻辑错误和HMI画面配置问题任务描述PART

02任务描述1任务描述/TaskDescription装置结构如图所示为三种液体混合的装置结构示意图。SL1、SL2、SL3、SL4为液面传感器,液面淹没时接通。三种液体(液体A、B、C)的流入和混合液体D流出分别由电磁阀YV1、YV2、YV3、YV4控制,M为搅匀电动机。液位传感器SL1-SL4(4个)电磁阀YV1-YV4(4个)搅拌电机M(1个)液体类型A、B、C、D(4种)触摸屏画面要求▸设置"欢迎界面"、"控制画面"两个画面▸实现两个画面之间的切换功能▸在控制画面中实时显示混料罐的液位状态三种液体混合装置结构示意图任务描述2任务描述/控制要求手动控制①将开关打到"手动操作"状态,启用手动控制功能②按下手动A加料,液体A流入混料罐③按下手动B加料,液体B流入混料罐④按下手动C加料,液体C流入混料罐⑤按下手动搅拌,液体开始搅拌⑥按下手动卸料,阀门D打开,液体流出手动模式下,各功能独立控制,操作人员可根据需要单独启停各个设备自动控制①将开关打到"自动操作"状态②按下启动按钮SB1,装置开始按规定工作③液体A阀门打开流入,液面到达SL2时,关闭A阀,打开B阀④液面到达SL3时,关闭B阀,打开C阀⑤液面到达SL4时,关闭C阀,搅拌电机开始转动⑥搅拌10秒后停止,阀门D打开放出混合液体⑦液面下降到SL1(由通变断),经过5秒后关闭D阀⑧开始下一个循环操作停止所有工作暂停,松开后继续复位系统停止在初始状态液位显示实时显示混料罐液位状态任务描述3任务描述/工作流程液体混合的工作流程图任务描述4任务描述/硬件组成S7-1200PLCCPU1214CDC/DC/DC▸订货号:6ES7214-1AG40-0XB0▸集成数字量I/O,支持以太网通信▸用于逻辑控制和程序执行HMI触摸屏KTP700Basic▸订货号:6AV2123-2GB03-0AX0▸7英寸TFT显示屏,分辨率800×480▸用于人机交互和监控显示工业交换机四口工业交换机▸用于构建工业以太网网络▸连接PLC、HMI和编程计算机编程计算机已安装博途专业版▸安装TIAPortal博途专业版软件▸用于PLC编程和HMI组态PART

03知识储备知识储备1知识储备/日期时间域组态日期时间域是HMI画面中用于显示和设置系统日期时间的元素。它可以显示当前的年月日时分秒信息,也可以作为输入域修改系统时间。创建项目步骤1打开博途软件创建名为"日期时间域组态"的新项目2添加PLC设备选择CPU1214CDC/DC/DC3添加HMI设备选择KTP700Comfort精智面板4建立HMI连接在网络视图中生成以太网连接5修改画面名称将根画面重命名为"日期时间组态"日期时间域组态界面知识储备2知识储备/日期时间域组态步骤1添加日期时间域打开画面"日期时间",将工具箱的"元素"窗格中的日期时间域拖拽到画面中,用鼠标调节它的位置和大小。拖拽操作:工具箱→元素→日期时间域→画面2设置显示属性单击选中放置的日期时间域,选中巡视窗口的"属性>属性>常规",可以用复选框设置是否显示日期和(或)时间。A号:只显示日期B号:采用系统时间格式C号:长日期时间格式D号:只显示时间3配置输入输出类型如果日期时间域的"类型"为"输入/输出",可以用它来修改当前的日期和时间;如果"类型"为"输出"则不能修改。输出类型只读显示输入/输出可修改时间日期时间域的常规组态知识储备3知识储备/日期时间域外观设置外观属性设置选中巡视窗格中的"属性>属性>外观",可以设置文本色和背景色。填充图案为透明时没有背景色。A号设置绿色背景+3D样式边框B号设置深蓝色背景+1号实线边框C号设置浅蓝色背景+无边框D号设置无背景色+1号实线边框日期时间域的外观组态知识储备4知识储备/日期时间域仿真运行启动仿真选中项目树中的"HMI1",单击工具栏的"开始仿真"按钮,编译成功后,出现仿真面板,显示"日期时间"画面,可以看到画面中所有的日期时间域和时钟的显示值同步变化。修改时间在仿真运行时单击日期时间域(输入/输出类型),选中小时值,用计算机的键盘输入新的小时值,按回车键后修改生效。重要提示用计算机仿真时,实际上修改的是计算机的系统时钟。在实际HMI设备上运行时,修改的是HMI设备的系统时间。仿真运行界面知识储备5知识储备/时钟组态时钟功能时钟用来显示时间值,它比日期时间域更为形象直观。将工具箱的"元素"窗格中的"时钟"拖拽到画面中,用鼠标调节它的位置和大小。常规属性设置选中巡视窗口的"属性>属性>常规",如果没有选中"模拟"复选框将采用与左上角的日期时间域相同的数字显示方式,但是不显示秒的值。某些型号的HMI设备(例如精简面板)没有时钟元素时钟的优势✓形象直观,易于观察时间✓支持多种外观样式定制✓可自定义钟面图形✓适合工业监控场景时钟的常规组态知识储备6知识储备/时钟外观组态外观属性设置选中巡视窗口的"属性>属性>外观",可以设置刻度和指针的颜色和样式。▸指针填充样式:实心/透明▸指针线条颜色:可自定义▸指针填充色:可自定义▸刻度样式:线/圆/无▸数字样式:阿拉伯数字/无▸边框设置:同日期时间域布局属性设置选中巡视窗口的"属性>属性>布局",可以设置在改变时钟的尺寸时是否保持正方形形状。指针的尺寸一般采用默认。建议勾选"保持正方形",确保时钟显示比例正确时钟的外观组态知识储备7知识储备/时钟样式设计样式/设计组态选中时钟,再选中巡视窗口的"属性>属性>样式/设计",勾选复选框"样式/设计设置","样式项外观"选择框出现"时钟[默认]",采用默认的黑色圆形时钟表盘。四种样式对比1号实心填充时钟填充图案为"实心",刻度样式为"圆"2号透明边框时钟填充图案为"透明边框",刻度为"线",数字为"阿拉伯数字"3号完全透明时钟填充图案为"透明",无刻度,简洁风格4号自定义钟面时钟不显示表盘,使用用户指定的图形做钟面时钟的样式/设计组态PART

04任务实施任务实施1任务实施/创建PLC变量表操作步骤1打开项目树依次单击"PLC_1[CPU1214CDC/DC/DC]"→"PLC变量"2添加变量表双击"添加新变量表"选项3重命名将新变量表命名为"PLC变量表"4创建变量在变量表中新建所需变量变量分类统计4液位传感器4电磁阀1搅拌电机9按钮/开关PLC变量表图2-4-10PLC变量表任务实施2任务实施/程序结构设计程序结构根据任务要求,将本任务程序分成主程序Main[OB1]和手动控制程序[FC1]、自动控制程序[FC3]三个部分。▸Main[OB1]:主程序,负责模式切换和程序调用▸FC1:手动控制程序,实现手动操作功能▸FC3:自动控制程序,实现自动循环控制模块化设计优势1结构清晰各功能模块独立,便于理解和维护2便于调试可单独测试各功能模块3易于修改修改某功能不影响其他模块4可重用性FC块可在其他项目中复用程序结构图任务实施3任务实施/触摸屏组态HMI设备选择组态触摸屏,选择KTP700Basic彩色屏,订货号:6AV2123-2GA03-0AX07英寸显示屏尺寸800×480分辨率TFT显示屏类型8个功能键F1-F8网络连接配置触摸屏属性设置、创建网络连接的过程与前节内容相同,在此不再赘述。✓设置HMI设备IP地址✓配置与PLC的通信连接✓确保网络参数正确触摸屏组态界面任务实施4任务实施/创建HMI变量表操作步骤1打开HMI变量依次选择"HMI_1[KTP700Basic]"→"HMI变量"2添加变量表双击"添加新变量表"选项3创建变量在变量表中新建HMI变量名称4建立连接选择连接"HMI_连接_1",链接PLC变量关键要点重要提示HMI变量必须与PLC变量正确链接,才能实现数据交换!确保变量名称、数据类型、地址一一对应。HMI变量表任务实施5任务实施/制作欢迎界面操作步骤1重命名画面将根画面重命名为"欢迎界面"2添加文本域将工具箱中的"文本域"拖拽到画面3修改文本内容单击"属性"→"常规",修改文本为"液体混料装置控制"4设置字体样式选择"样式"将文本字体进行修改5调整位置选中"文本域"将其调整到适当位置设计要点✓标题文字要醒目,建议使用24-36号字体✓颜色搭配要协调,突出主题✓位置居中或偏上,美观大方✓可适当添加装饰元素提升视觉效果欢迎界面效果任务实施6任务实施/画面切换按钮添加监控界面1打开画面选项在"项目树"中选择"HMI_1"→"画面"2添加新画面双击"添加新画面"选项3重命名将新画面重命名为"监控界面"配置F5功能键KTP700Basic彩色屏自带8个功能键(F1-F8),选取F5进行配置:▸属性→常规→图形:选择"从文件创建新图形"导入"控制画面"的画面▸属性→事件→键盘按下:添加函数"激活屏幕",选择"控制画面"画面切换配置任务实施7任务实施/组态图形视图操作步骤1进入监控界面双击"监控界面"进入画面编辑状态2添加图形视图在"工具箱"→"基本对象"中找到"图形视图",拖拽到工作区3导入图形文件在"属性"→"常规"中单击"从文件创建新图形",选择图形文件4调整大小位置拖拽图形调整大小,使其适应屏幕大小图形设计建议✓使用清晰的流程图或设备示意图✓标注各设备和传感器位置✓颜色搭配要符合工业标准✓图形分辨率要适合屏幕显示图形视图组态任务实施8任务实施/组态功能按钮F1功能键-返回欢迎界面▸属性→常规→图形:勾选掉"使用本地模板",选择"从文件创建新图形"导入"欢迎界面"的图形▸属性→事件→键盘按下:添加函数"激活屏幕",选择"欢迎界面"F2功能键-启动按钮▸属性→常规→图形:用相同的图形组态形式将F2功能进行文本注释"启动"▸属性→事件→键盘按下:添加函数"置位位",变量链接"启动按钮SB1"▸属性→事件→释放键:添加函数"复位位",变量链接"启动按钮SB1"F3、F4功能键▸F3:停止按钮,链接HMI变量"停止按钮SB2"▸F4:复位按钮,链接HMI变量"初始状态按钮"功能按钮组态任务实施9任务实施/手自动切换组态创建文本列表1打开文本列表在项目树中选择"HMI_1"→"文本和图形列表",双击打开2新建文本列表选中"文本列表",新建名称为"手自动切换"3添加条目条目0:手动操作;条目1:自动操作按钮属性设置▸添加按钮:工具箱→元素→按钮,拖拽到工作区▸属性→常规→标签:选择"文本列表",选择"手自动切换"▸属性→常规→过程:连接HMI变量"手自动切换"▸属性→事件→单击:添加函数"取反位",变量链接"手自动切换"手自动切换组态任务实施10任务实施/手动控制按钮组态手动按钮分布"手动A加料"、"手动B加料"、"手动C加料"、"手动搅拌"、"手动卸料"五个手动控制按钮的基本属性一致。手动A加料→控制YV1(液体A阀门)手动B加料→控制YV2(液体B阀门)手动C加料→控制YV3(液体C阀门)手动搅拌→控制M(搅拌电机)手动卸料→控制YV4(混合液体D阀门)事件配置示例(手动A加料)▸属性→事件→按下:添加函数"置位位",变量链接"手动A加料"▸属性→事件→释放:添加函数"复位位",变量链接"手动A加料"以此类推,用相同的事件函数组态其他几个手动按钮手动控制按钮分布任务实施11任务实施/组态液位棒图添加棒图1拖拽棒图元素工具箱→元素→棒图,拖拽到工作区2设置过程变量属性→常规→过程,变量设置为"液位值"3设置刻度范围最大刻度值:50,最小刻度值:04隐藏刻度显示属性→刻度,勾选掉"显示刻度"棒图优势✓直观显示液位高度变化✓实时反映混料罐状态✓隐藏刻度更真实✓可设置不同颜色区分液位区间棒图功能组态任务实施12任务实施/组态指示灯添加指示灯对象1搅拌电机指示灯工具箱→基本对象→圆,拖拽椭圆到电机位置2阀门指示灯复制圆对象,放置在YV1-YV4阀门位置3液位传感器指示灯拖拽矩形框,放置在SL1-SL4位置4按钮指示灯三个椭圆对应启动、停止、复位按钮可见性动画设置选中"椭圆",依次单击"属性→动画→显示",双击"添加新动画",选择"可见性"。电机指示灯示例变量:搅拌电机M范围:从1到1(变量为1时可见)指示灯组态任务实施13任务实施/系统调试-手动控制调试步骤1下载程序将PLC程序下载到PLCSIM,打开WinCC仿真2切换画面按下F5,从"欢迎界面"切换到"控制画面"3启用手动模式将开关打到"手动"状态4测试各按钮分别按下手动A/B/C加料、搅拌、卸料按钮预期效果✓按下手动A加料,YV1指示灯亮,液体A流入✓按下手动B加料,YV2指示灯亮,液体B流入✓按下手动C加料,YV3指示灯亮,液体C流入✓按下手动搅拌,电机M指示灯亮,开始搅拌✓按下手动卸料,YV4指示灯亮,液体流出手动控制调试画面当前状态:手动A加料运行中任务实施14任务实施/系统调试-自动控制调试步骤1启用自动模式将旋钮开关打到"自动"状态2启动系统按下启动按钮SB1,装置开始按规定工作3观察液位变化液体A流入→SL2触发→液体B流入→SL3触发→液体C流入4观察搅拌和卸料SL4触发→搅拌10秒→卸料→SL1断开→延时5秒→循环工作流程验证✓YV1亮,液体A流入容器✓液面到达SL2,YV1灭,YV2亮,液体B流入✓液面到达SL3,YV2灭,YV3亮,液体C流入✓液面到达SL4,YV3灭,搅拌电机M启动✓搅拌10秒后停止,YV4亮,开始卸料✓液面下降到SL1,延时5秒后YV4灭,开始新循环自动控制调试画面当前状态:液体B流入中(YV2运行)任务实施15任务实施/系统调试-停止与复位停止功能按下停止按钮后,所有工作暂停,当前状态保持。停止效果•所有阀门关闭(YV1-YV4=0)•搅拌电机停止(M=0)•当前液位保持不变•系统处于暂停状态▸松开后按下相应按钮,加料混料继续进行复位功能按下复位按钮后,系统停止在初始状态。复位效果•所有输出复位为0•液位值清零•定时器复位•系统回到初始待机状态停止与复位效果当前状态:运行停止当前状态:运行复位PART

05拓展练习拓展练习1拓展练习/十字路口交通灯控制任务背景随着社会经济的高速发展,城市规模不断扩大,公路交通需求日益增加。人流高峰时期以及主要交通路段交通问题更为严重。因此交通灯控制系统的研究是一项迫切且有意义的事情。控制要求①画面中创建一个日期时间域,要求采用系统时间格式②通过启动按钮和停止按钮实现程序的运行和停止,一个循环周期60秒灯序要求▸南北方向:红灯25s→绿灯20s→绿灯闪烁3s(间隔0.5s)→黄灯2s▸东西方向:绿灯20s→绿灯闪烁3s(间隔0.5s)→黄灯3s→红灯25s▸利用IO域实现倒计时,触摸屏画面显示控制状态报警十字路口交通灯示意图周期:60秒|当前:南北红灯亮PART

06任务总结与评价任务总结与评价1任务总结/TaskSummary核心知识点1画面切换实现通过按钮组态或开关组态,在模板画面中实现画面切换功能2手自动控制实现通过HMI组态对模拟液体混合实现手动和自动控制3棒图显示液位容器中的液体采用棒图刻度标记当前数值,显示流畅液位动画4程序编写要点使用加减计数实现液体的增加和减少,保证动画流畅技能提升✓掌握触摸屏多画面切换组态技术✓理解日期时间域和时钟组态方法✓学会西门子PLC的FC函数块功能✓培养故障排查和诊断能力✓掌握HMI与PLC联机调试技巧任务总结与评价2任务评价