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概述

二代 SIMATIC HMI 基本面板

人机接口（HMI）设备

一系列精细分级的HMI设备可用于本地操作员控制与监视。

移动式面板

便携式操作员面板可直接访问和观察过程，促进了实际场景中的操作员控制与监视。它们提供简单、安全的热插拔功能，可在单独的机器上或与整个系统一起灵活使用。

二代基本面板

二代 SIMATIC HMI 基本面板及其成熟的 HMI 基本功能代表着适合简单 HMI 应用的、理想的初级系列产品。

该设备系列提供了带 4"、7"、9" 和 12" 显示屏的面板，以及可进行按键及触控组合式操作的面板。

精智面板 (Comfort Panel)

SIMATIC HMI 精智面板适用于对各个位置的机器和设备进行本地化控制和监控 – 无论这些机器和设备属于工厂自动化系统、过程自动化系统还是楼宇自动化系统。 这些产品已经在各种不同领域和应用中得到了广泛应用，理想适用于实现苛刻的可视化任务。 得益于丰富的功能范围，每一个应用都可以找到合适的设备。

适合在机器级使用的坚固而紧凑的结构

SIMATIC HMI 设备正面防护级别为 IP65/NEMA 4，具有高电磁兼容性 (EMC) 和佳的抗振性，适用于恶劣的工业环境。由于其安装深度浅，设计紧凑，固定的 HMI 设备可以安装在任何地方，即使在空间有限的地方也可照常安装。

移动面板带有为坚固的防震外壳，外壳防护等级为 IP65，特别适合工业应用。它们重量轻，具有人机工程学设计，因此操作简便、容易。

只需一套工程工具，即可胜任所有应用

SIMATIC WinCC（TIA 博途）是一种工具，用于在工厂范围内组态所有 SIMATIC HMI 面板以及基于 PC 的系统。具有各种等级的型号，适合完成各种任务。使用ProTool进行组态，简单而又高效。*高级编程知识。

创建后，组态可以在该系列产品中重复使用。

创新性的操作员控制和监视

SIMATIC HMI 面板支持**性的操作和监控功能，并且，具备坚固耐用、稳定可靠和使用方便等特点。 这些面板，尤其是精智面板，其标准硬件和软件接口通过多媒体卡/SD 卡、USB、以太网、PROFIBUS DP 和 Visual Basic 脚本提供了大的灵活性和开放性。

HMI 软件

使用 SIMATIC WinCC（TIA 博途）和 SIMATIC WinCC 产品系列，SIMATIC HMI 提供整个 HMI 范围的可视化和组态软件。

在 TIA Portal 中，可以采用不同方法完成 HMI 的工程组态：

SIMATIC WinCC（TIA Portal - 移植）
在 TIA Portal 中，全部组态工作的进行全都基于 SCOUT TIA 和 SIMATIC WinCC。 为此，首先将在 STEP 7 V5.5 环境中用 SCOUT 创建的项目移植至 TIA 博途。 此后，全部后续组态步骤都采用集成式工程组态功能在这个 TIA Portal 项目中进行。

SIMATIC WinCC（TIA Portal - 部分移植）
采用部分移植时，如前所述，采用 SCOUT 在 STEP 7 V5.5 环境中完成 SIMOTION CPU 的组态。 此后，HMI 相关数据被提供给 TIA Portal 中的某个设备代理，因此，仅 HMI 组态是在 TIA Portal 中进行。 SIMOTION CPU 的组态，如前所述，采用 SCOUT 在 STEP 7 V5.5 环境中进行。 这要求 SCOUT/SCOUT TIA V4.4（或高版本）和不低于 V4.3 的 SIMOTION C、P 或 D CPU

SIMATIC WinCC (TIA Portal)

WinCC (TIA Portal) 的基础是全新的*工程组态框架，即全集成自动化 Portal (TIA Portal)。 采用 WinCC，可以高效、直观地解决整个工厂的各种自动化任务。 SIMATIC WinCC（TIA 博途）涵盖机器级应用软件和过程可视化应用软件或 SA 环境应用软件。 WinCC（TIA 博途）提供全面集成的可扩展组态工具 WinCC Basic、Comfort、Advanced 和 Professional，以组态 SIMATIC HMI 设备。

方便易用的直观用户界面

可清晰组态设备和网络拓扑

功能强大的编辑器可实现高效组态

智能化海量数据操作可以提高组态效率

系统诊断，一个重要的组件

通用库设计

SIMATIC WinCC

过程可视化或 SA 系统可用于所有领域内的生产流程、生产顺序、机器设备与工厂的可视化与操作 — 从简单的单用户站，直至具有冗余服务器的分布式多用户系统以及带有 Web 客户端的跨地区解决方案。 同时，WinCC 还是公司范围内纵向集成的信息枢纽（用于 IT 和业务集成的过程可视化平台）。 自 WinCC V7.3 起，可以采用 SIMOTION Channel 实现和 SIMOTION 之间的接口连接。SIMOTION Channel 软件可在 WinCC DVD 中找到。

其它人机界面系统

通过 TCP/IP 和 MIIF 技术功能包，可将其它厂商的 HMI 系统连接至 SIMOTION。

PLC采用循环扫描的工作方式，在PLC中用户程序按先后顺序存放，CPU从一条指令开始执行程序，直到遇到结束符后又返回一条，如此周而复始不断循环。PLC的扫描过程分为内部处理、通信操作、程序输入处理、程序执行、程序输出几个阶段。全过程扫描一次所需的时间称为扫描周期。当PLC处于停状态时，只进行内部处理和通信操作服务等内容。在PLC处于运行状态时，从内部处理、通信操作、程序输入、程序执行、程序输出，一直循环扫描工作。 

1．输入处理 

输入处理也叫输入采样。在此阶段，顺序读入所有输入端子的通端状态，并将读入的信息存入内存中所对应的映象寄存器。在此输入映象寄存器被刷新。接着进入程序执行阶段。在程序执行时，输入映象寄存器与外界隔离，即使输入信号发生变化，其映象寄存器的内容也不会发生变化，只有在下一个扫描周期的输入处理阶段才能被读入信息。  

2．程序执行 

根据PLC梯形图程序扫描原则，按先左后右先上后下的步序，逐句扫描，执行程序。遇到程序跳转指令，根据跳转条件是否满足来决定程序的跳转地址。从用户程序涉及到输入输出状态时，PLC从输入映象寄存器中读出上一阶段采入的对应输入端子状态，从输出映象寄存器读出对应映象寄存器，根据用户程序进行逻辑运算，存入有关器件寄存器中。对每个器件来说，器件映象寄存器中所寄存的内容，会随着程序执行过程而变化。   

3．输出处理   

程序执行完毕后，将输出映象寄存器，即器件映象寄存器中的Y寄存器的状态，在输出处理阶段转存到输出锁存器，通过隔离电路，驱动功率放大电路，使输出端子向外界输出控制信号，驱动外部负载。

可编程控制器是60年代末在美国首先出现，当时叫可编程逻辑控制器PLC（Programmable Logic Controller），目的是用来取代继电器，以执行逻辑判断、计时、计数等顺序控制功能。PLC的基本设计思想是把计算机功能完善、灵活、通用等优点和继电器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点结合起来，控制器的硬件是标准的、通用的。根据实际应用对象，将控制内容编成软件写入控制器的用户程序存储器内。控制器和被控对象连接方便。

随着半导体技术，尤其是微处理器和微型计算机技术的发展，到70年代中期以后，PLC已广泛地使用微处理器作为*处理器，输入输出模块和外围电路也都采用了中、大规模甚至大规模的集成电路，这时的PLC已不再是逻辑判断功能，还同时具有数据处理、PID调节和数据通信功能。

可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算，顺序控制、定时、计算和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物，它克服了继电接触控制系统中机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用微处理器的优点。

可编程控制器对用户来说，是一种无触点设备，改变程序即可改变生产工艺，因此可在初步设计阶段选用可编程控制器，在实施阶段再确定工艺过程。另一方面，从制造生产可编程控制器的厂商角度看，在制造阶段不需要根据用户的订货要求专门设计控制器，适合批量生产。由于这些特点，可编程控制器问世以后很快受到工业控制界的欢迎，并得到迅速的发展。目前，可编程控制器已成为工厂自动化的强有力工具，得到了广泛的应用。

1 ．串联触点较多的电路画在梯形图的上方，如图1 所示

2 ．并联电路应放在左边，如图2所示

3 ．并联线圈电路，从分支点到线圈之间无触点的，线圈应放在上方。例如图 3（ b ）节省 MPS 和 MPP 指令。这就节省了存储器空间和缩短了运算周期。

4 ．桥型电路的编程

图4所示的梯形图是一个桥型电路，不能直接对它编程，必须等效为图4（ b ）所示的电路才能编程。等效的原则是：逻辑关系不变。
5 ．复杂电路的处理
如果电路的结构比较复杂，用 ANB 或者 ORB 等指令难以解决，可重复使用一些触点画出它们的等效电路，然后再进行编程就比较容易了。例如图5 ，图 6所示电路梯形图。