项目二 小车移动监控系统
任务一 按钮制作
任务描述
如图2-1-1所示，在HMI界面制作三种按钮，并根据触摸屏中按钮的常见功能，完成四个子任务。
➢子任务一：按钮的“按1松0”功能实现
➢子任务二：按钮的置位和复位功能实现
➢子任务三：按钮的变量计数功能实现
➢子任务四：按钮的画面切换功能实现
图2-1-1 任务要求
相关知识
按钮最主要的功能是在单击它时执行事先组态好的系统函数，使用按钮就可以完成各种丰富多彩的任务。
子任务一：按钮的“按1松0”功能实现
任务导入
在西门子精智面板上制作一个按钮，按下该按钮，则可以实现其关联的PLC输出Q0.0置位，如图2-1-2所示；松开该按钮，则PLC输出Q0.0复位，如图2-1-3所示。
图2-1-2 置位状态
图2-1-3 复位状态
技能操作
一、创建项目
双击计算机桌面“TIA Portal V15.1”图标，打开软件，单击“创建新项目”，在项目名称栏中输入“小车移动监控系统”，单击“创建”。
二、添加PLC
单击屏幕左下侧“项目视图”，将软件界面切换到“项目视图”，在项目树下，双击“添加新设备”，弹出“添加新设备窗口”，选中“控制器”，单击“SIMATIC S7-1200”→“CPU”→“CPU 1214C DC/DC/DC”→“6ES7 214-1AG40-0XB0”，选中版本为V4.2，如图2-1-4所示，单击“确定”，完成PLC添加。
图2-1-4 添加PLC
三、添加HMI
在项目树下，双击“添加新设备”，弹出“添加新设备”窗口，选中“HMI”，单击“SIMATIC 精智面板”→“7″显示屏”→“TP700 Comfort”→“6AV2 124-0GC01-0AX0”，选中版本为15.1.0.0，如图2-1-5所示，单击“确定”，弹出“HMI设备向导”，单击“浏览”右侧的下拉菜单，如图2-1-6所示，选中“PLC_1”，单击“完成”，完成HMI添加以及与PLC的连接。
图2-1-5 添加HMI
图2-1-6 HMI与PLC连接
四、生成按钮
在项目树下，展开“HMI_1”→“画面”，双击打开“根画面”，删除“根画面”中多余的文字。展开软件界面右侧工具箱“元素”栏，选中“按钮”，如图2-1-7所示，然后在“根画面”中选中合适的位置，按下鼠标左键，拖拽鼠标，松开鼠标，生成一个“按钮_1”。
图2-1-7 选中“按钮”
五、按钮美观设计
步骤一：选中生成的“按钮_1”，单击鼠标右键→属性，打开其“属性”选项卡，选中“常规”，输入标签文本为“启动”，如图2-1-8所示。
图2-1-8 “按钮_1”属性设置
步骤二：选中“按钮_1”启动，利用屏幕上方的工具栏，修改其字体为“宋体”，字号为“21”，如图2-1-9所示。
图2-1-9 修改字体为“宋体”，字号为“21”
步骤三：在“属性列表”中选中“外观”，修改“填充图案”为“水平梯度”，边框宽度为“2”，边框样式为“实心”，边框颜色为“204,255,204”，如图2-1-10所示。
图2-1-10 修改按钮外观
步骤四：选中“填充样式”，修改梯度背景色为“0,128,0”，梯度1颜色为“51,153,102”，梯度2颜色为“0,255,0”，如图2-1-11所示。
图2-1-11 修改按钮填充样式
步骤五：选中“布局”，修改宽度为“50”，高度为“85”，如图2-1-12所示。
图2-1-12 设置按钮布局
六、PLC变量设置及程序编写
步骤一：在项目树下，展开“PLC_1”→“PLC变量”，双击“添加新变量表”，在项目树下新生成一个“变量表_1［0］”，如图2-1-13所示，双击打开该变量表，在名称栏中输入“启动”，数据类型为“Bool”，地址设定为“M0.0”；再在名称栏中输入“电机”，数据类型为“Bool”，地址设定为“Q0.0”，如图2-1-14所示。步骤二：在项目树下，展开“程序块”，双击打开“Main［OB1］”，在程序编辑窗口添加“程序段1”，如图2-1-15所示。
七、按钮功能实现
方法一：在项目树下，展开“画面”，双击“根画面”，回到触屏设计界面，选中“启动按钮”，打开其“事件”选项卡，选中“按下”，单击“添加函数”右侧下拉菜单，选中“编辑位”→“置位位”，如图2-1-16所示；单击“变量”右侧拓展按钮，选中“PLC变量”→“变量表_1”→“启动”，如图2-1-17所示，单击“√”，其“事件”选项卡如图2-1-18所示。再选中“释放”，添加函数“编辑位”→“复位位”，变量设定为“启动”，如图2-1-19所示。
图2-1-13 项目树下新生成一个“变量表_1［0］”
图2-1-14 设置变量名称、数据类型及地址设定
图2-1-15 添加“程序段1”
图2-1-16 选中“编辑位”→“置位位”
图2-1-17 选中“PLC变量”→“变量表_1”→“启动”
图2-1-18 按下“按钮_1”的属性设置完成
图2-1-19 释放“按钮_1”的属性设置
方法二：单击屏幕下方的“根画面”，如图2-1-20所示，回到触屏设计界面，选中“启动“按钮”，打开其“事件”选项卡，选中“按下”，单击“添加函数”右侧下拉菜单，选中“编辑位”→“按下按键时置位位”，单击“变量”右侧拓展按钮，选中“PLC变量”→“变量表_1”→“启动”，单击“确定”，如图2-1-21所示。
图2-1-20 单击“根画面”
图2-1-21 完成“按钮_1”的设置
八、仿真运行
步骤一：同时按下键盘win+R键，在弹出的运行窗口内输入英文“control”，如图2-1-22所示，单击“确定”，打开计算机的“控制面板”，如图2-1-23所示；单击“查看方式”右侧的下拉菜单，选中“小图标”，查找并选中“设置PG/PC接口（32位）”，如图2-1-24所示，弹出“设置PG/PC接口”窗口，滚动鼠标滚轮找到并选中“PLCSIM.TCPIP.1”，如图2-1-25所示，单击“确定”。
图2-1-22 在运行窗口输入“control”
图2-1-23 打开计算机的“控制面板”
图2-1-24 选中“设置PG/PC接口（32位）”
图2-1-25 选中“PLCSIM.TCPIP.1”，单击确定
步骤二：在项目树下，选中“PLC_1”，单击“启动仿真”，弹出“启动仿真支持（0626：000013）”，如图2-1-26所示，单击“确定”，弹出“启动仿真支持（0626：000002）”，如图2-1-27所示，再单击“确定”，弹出“扩展下载到设备”，接口/子网的连接选择“插槽1×1处方向”，单击“开始搜索”，单击“下载”，如图2-1-28所示，弹出“下载预览”，单击“装载”，如图2-1-29所示，单击“完成”；在“Siemens”窗口中，单击“RUN”，如图2-1-30所示。
图2-1-26 “启动仿真支持（0626：000013）”
图2-1-27 “启用仿真支持（0626：000002）”
图2-1-28 扩展下载到设备
步骤三：在项目树下，选中“HMI_1”，单击“启动仿真”，弹出仿真触屏窗口，如图2-1-31所示。
步骤四：调整画面显示，然后在项目树下，双击“程序块”下的“Main［OB1］”，打开程序编辑窗口，单击该窗口工具栏中“启用/禁用监视”按钮，如图2-1-32所示，启用监视。
图2-1-29 下载预览
图2-1-30 “Siemens”窗口中，单击“RUN”
图2-1-31 仿真触屏窗口
图2-1-32 启用监视
步骤五：在触屏仿真界面，按下“启动按钮”，从PLC程序监控画面可看到PLC输出Q0.0置位；松开该按钮，则PLC输出Q0.0复位。
子任务二：按钮的置位和复位功能实现
任务导入
在子任务一的基础上，增加一个“停止”按钮，按下“启动”按钮，则可以实现其关联的PLC输出Q0.0置位；按下“停止”按钮，则PLC输出Q0.0复位。
技能操作
一、制作“停止”按钮
步骤一：在项目树下，展开“画面”，双击打开“根画面”中，选中“按钮_1”启动按钮，通过键盘按下Ctrl，同时拖拽鼠标，复制生成一个“按钮_2”。
步骤二：选中“按钮_2”，单击鼠标右键→属性，打开其“属性”选项卡，选中“常规”，修改其标签文本为“停止”；打开其“事件”选项卡，选中“按下”，添加函数为“编辑位”→“复位位”，设置变量为“启动”，如图2-1-33所示。
图2-1-33 按钮_2的属性设置
步骤三：选中“按钮_1”启动按钮，打开其“事件”选项卡，选中“按下”，修改其函数为“置位位”，“变量”仍为“启动”。
二、仿真运行
步骤一：在项目树下，选中“HMI_1”，单击“启动仿真”。
步骤二：调整画面显示，打开PLC程序监视界面。
步骤三：在触屏仿真界面，按下“启动”按钮，PLC输出Q0.0置位；按下“停止”按钮，则PLC输出Q0.0复位。
子任务三：按钮的变量计数功能实现
任务导入
如图2-1-1所示，在触屏上制作五个工步按钮，分别为“第一步”“第二步”“第三步”“第四步”“停止”，对应某设备的运行工步，该工步由PLC的“工步”变量来控制。其按钮与变量“工步”的对应关系见表2-1-1。
表2-1-1 按钮和变量数值对应关系
技能操作
一、制作工步按钮
步骤一：在项目树下，展开“PLC_1”→“程序块”，双击“添加新块”，在弹出的窗口中，选中“DB数据块”，修改名称为“工位运行”，如图2-1-34所示，单击“确定”，在项目树下，生成一个“工位运行［DB1］”，如图2-1-35所示。
图2-1-34 选中“DB数据块”，修改名称为“工位运行”
图2-1-35 在项目树下生成一个“工位运行［DB1］”
步骤二：在项目树下，双击打开“工位运行［DB1］”，在“名称”栏中输入“工步”，数据类型为“int”，如图2-1-36所示。
图2-1-36 “名称”栏输入“工步”，数据类型为“int”
步骤三：在“根画面”中，利用“元素”栏中“按钮”，制作“按钮_3”，打开其“属性”选项卡，选中“常规”，修改标签文本为“第一步”。
步骤四：选中“第一步”按钮，打开其“事件”选项卡，选中“单击”，单击“添加函数”右侧下拉菜单，选中“计算脚本”→“设置变量”，单击“变量”右侧拓展按钮，选中“程序块”→“工位运行”→“工步”，单击“√”，其“值”设定为“1”，如图2-1-37所示。
图2-1-37 “第一步”按钮属性设置
步骤五：选中“第一步”按钮，通过键盘按下Ctrl，同时拖拽鼠标，实现“第一步”按钮的复制，复制四个按钮，分别打开其“属性”选项卡，选中“常规”，修改标签文本为“第二步”“第三步”“第四步”“停止”；再依次打开其“事件”选项卡，修改变量“值”分别为“2”“3”“4”和“0”。
二、仿真运行
步骤一：在项目树下，选中“PLC_1”，单击“启动仿真”，单击“确定”，接口/子网的连接选择“插槽1×1处方向”，单击“开始搜索”，单击“下载”，单击“装载”，单击“完成”，单击“RUN”。
步骤二：在项目树下，选中“HMI_1”，单击“启动仿真”。
步骤三：在项目树下，双击打开“工位运行”，打开“全部监视”，如图2-1-38所示。
图2-1-38 打开“全部监视”
步骤四：调整显示画面，在触屏仿真界面，按下“第一步”按钮，“工位运行”监视界面中，“工步”监视值显示为“1”；按下“第二步”按钮，“工步”监视值显示为“2”；按下“第三步”按钮，“工步”监视值显示为“3”；按下“第四步”按钮，“工步”监视值显示为“4”；按下“停止”按钮，“工步”监视值显示为“0”。
子任务四：按钮的画面切换功能实现
任务导入
制作两个触屏界面“主界面”和“操作界面”，利用按钮能进行两个页面之间的切换。
技能操作
一、制作“主界面”和“操作界面”
步骤一：在项目树下，展开“HMI_1”→“画面”，双击打开“根画面”，打开其“属性”选项卡，选中“常规”，修改其样式名称为“主界面”，如图2-1-39所示；
图2-1-39 主界面
步骤二：在项目树下，双击“添加新画面”，在项目树下生成一个“画面_1”，打开其“属性”选项卡，选中“常规”，修改其样式名称为“操作界面”。
二、切换按钮制作
方法一：单击屏幕下方“主界面”，切换编辑窗口为“主界面”，在项目树下选中“操作界面”，并按住鼠标左键，将选中的“操作界面”拖拽到编辑窗口的“主界面”上；再单击屏幕下方“操作界面”，切换编辑窗口为“操作界面”，在项目树下选中“主界面”，并按住鼠标左键，将选中的“主界面”拖拽到编辑窗口的“操作界面”上。
方法二：在“主界面”中，利用“元素”栏中“按钮”，制作“按钮_8”，打开其“属性”选项卡，选中“常规”，修改标签文本为“操作界面”，如图2-1-40所示；打开其“事件”选项卡，选中“单击”，单击“添加函数”右侧下拉菜单，选中“画面”→“激活屏幕”，单击“画面名称”右侧拓展按钮，选中“操作界面”，如图2-1-41所示。在“操作界面”中，利用“元素”栏中“按钮”，制作“按钮_1”，打开其“属性”选项卡，选中“常规”，修改标签文本为“主界面”；打开其“事件”选项卡，选中“单击”，单击“添加函数”右侧下拉菜单，选中“画面”→“激活屏幕”，单击“画面名称”右侧拓展按钮，选中“主界面”。
图2-1-40 修改标签文本为“操作界面”
图2-1-41 单击“画面名称”右侧拓展按钮，选中“操作界面”
三、仿真运行
步骤一：在项目树下，选中“HMI_1”，单击“启动仿真”。
步骤二：在触屏画面中，单击“操作界面”，界面切换到“操作界面”；单击“主界面”，界面切换到“主界面”。