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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编程器的作用是供用户进行程序的编制、编辑、调试和监视。

  编程器有简易型和智能型两类。简易型的编程器只能联机编程，且往往需要将梯形图转化为机器语言助记符(指令表)后，才能输入。它—般由简易键盘和发光二管或其他显示器件组成。智能型的编程器又称图形编程器，它可以联机编程，也可以脱机编程，具有LCD或CRT图形显示功能，可以直接输入梯形图和通过屏幕对话。还可以利用微机(如IBM—PC)作为编程器，PLC生产厂家配有相应的软件包，使用微机编程是PLC发展的趋势。现在已有些PLC不再提供编程器，而只提供微机编程软件了，并且配有相应的通讯连接电缆。

一、问题提出

可编程控制器技术主要是应用于自动化控制工程中，如何综合地运用学过知识点，根据实际工程要求合理组合成控制系统， 在此介绍组成可编程控制器控制系统的一般方法。

二、可编程控制器控制系统设计的基本步骤

1 ．系统设计的主要内容

（ 1 ）拟定控制系统设计的技术条件。技术条件一般以设计任务书的形式来确定，它是整个设计的依据；

（ 2 ）选择电气传动形式和电动机、电磁阀等执行机构；

（ 3 ）选定 PLC 的型号；

（ 4 ）编制 PLC 的输入 / 输出分配表或绘制输入 / 输出端子接线图；

（ 5 ）根据系统设计的要求编写软件规格说明书，然后再用相应的编程语言（常用梯形图）进行程序设计；

（ 6 ）了解并遵循用户认知心理学，重视人机界面的设计，增强人与机器之间的友善关系；

（ 7 ）设计操作台、电气柜及非标准电器元部件；

（ 8 ）编写设计说明书和使用说明书；

根据具体任务，上述内容可适当调整。

2 ． 系统设计的基本步骤

可编程控制器应用系统设计与调试的主要步骤，如图 1 所示。

图 1 可编程控制器应用系统设计与调试的主要步骤

（ 1 ）深入了解和分析被控对象的工艺条件和控制要求

a ．被控对象就是受控的机械、电气设备、生产线或生产过程。

b ．控制要求主要指控制的基本方式、应完成的动作、自动工作循环的组成、必要的保护和联锁等。对较复杂的控制系统，还可将控制任务分成几个独立部分，这种可化繁为简，有利于编程和调试。

（ 2 ）确定 I/O 设备

根据被控对象对 PLC 控制系统的功能要求，确定系统所需的用户输入、输出设备。常用的输入设备有按钮、选择开关、行程开关、传感器等，常用的输出设备有继电器、接触器、指示灯、电磁阀等。

（ 3 ）选择合适的 PLC 类型

根据已确定的用户 I/O 设备，统计所需的输入信号和输出信号的点数，选择合适的 PLC 类型，包括机型的选择、容量的选择、 I/O 模块的选择、电源模块的选择等。

（ 4 ）分配 I/O 点

分配 PLC 的输入输出点，编制出输入 / 输出分配表或者画出输入 / 输出端子的接线图。接着九可以进行 PLC 程序设计，同时可进行控制柜或操作台的设计和现场施工。

（ 5 ）设计应用系统梯形图程序

根据工作功能图表或状态流程图等设计出梯形图即编程。这一步是整个应用系统设计的核心工作，也是比较困难的一步，要设计好梯形图，首先要十分熟悉控制要求，同时还要有一定的电气设计的实践经验。

（ 6 ）将程序输入 PLC

当使用简易编程器将程序输入 PLC 时，需要先将梯形图转换成指令助记符，以便输入。当使用可编程序控制器的辅助编程软件在计算机上编程时，可通过上下位机的连接电缆将程序下载到 PLC 中去。

（ 7 ）进行软件测试

程序输入 PLC 后，应先进行测试工作。因为在程序设计过程中，难免会有疏漏的地方。因此在将 PLC 连接到现场设备上去之前，必需进行软件测试，以排除程序中的错误，同时也为整体调试打好基础，缩短整体调试的周期。

（ 8 ）应用系统整体调试

在 PLC 软硬件设计和控制柜及现场施工完成后，就可以进行整个系统的联机调试，如果控制系统是由几个部分组成，则应先作局部调试，然后再进行整体调试；如果控制程序的步序较多，则可先进行分段调试，然后再连接起来总调。调试中发现的问题，要逐一排除，直至调试成功。

（ 9 ）编制技术文件

系统技术文件包括说明书、电气原理图、电器布置图、电气元件明细表、 PLC 梯形图。