1 TIA Portal V14（博途）簡介
TIA博途（TIA Portal）是西門子自動化的全新工程設計軟件平臺。TIA是Totally Integrated Automation（全集成自動化）的簡稱。TIA將所有自動化軟件工具集成在統一的開發環境中，是世界上第一款將所有自動化任務整合在一個工程設計環境下的軟件平臺。
S7-1200用TIA博途中的STEP 7 Basic（基本版）或STEP 7 Professional（專業版）編程。STEP 7的操作直觀、上手容易、使用簡單，使用戶能夠對項目進行快速而簡單的組態。由于具有通用的項目視圖、智能的拖拽功能以及共享的數據處理等，保證了項目的質量。
安裝博途軟件對計算機硬件的最低要求如下：處理器主頻3.3 GHz，內存8GB，硬盤300GB，15.6in寬屏顯示器，分辨率1920 X 1080。安裝V14 必須是64位操作系統，建議在安裝博途軟件之前關閉或卸載殺毒軟件和360衛士之類的軟件。
開始安裝軟件時，若反復要求重新啟動機器，導致軟件不能安裝。只要運行“regedit.exe”打開注冊表，在注冊表HKEY_LOCAL_MACHINE \System \Current ControlSet \Control \Session Manager\ 中刪除注冊表值 “Pending FileRename Operations”， 不要重新啟動，繼續安裝軟件。安裝快結束時，單擊“許可證傳送”對話框中的“跳過許可證傳送”按鈕。
博途是一種大型軟件，功能非常強大，使用也很方便，但是需要花較多的時間來學習，學習使用大型軟件時一定要動手使用軟件，下面以交通燈為例，快速掌握它的使用方法。
2 交通燈的控制要求
PLC開始運行時，東西方向綠燈亮20S閃爍3S后，黃燈亮2S，最后紅燈亮25S；同時南北方向紅燈亮25S后，綠燈亮20S閃爍3S，最后黃燈亮2S；東西和南北兩個方向分別循環，交通燈時序圖如圖1所示。
圖1 交通燈時序圖
3 交通燈PLC控制實現
運行TIA Portal V14，打開啟動畫面（即Portal視圖）。單擊視圖左下角的“項目視圖”，將切換到項目視圖。在項目編輯器中執行菜單命令“選項”→“設置”，選中工作區左邊瀏覽窗口的“常規”，用戶界面語言為默認的“中文”，助記符為默認的“國際”。
3.1 新建一個項目
執行菜單命令“項目”→“新建”，在出現的“創建新項目”對話框中，修改項目的名稱為“交通燈”，設置保存項目的路徑，如圖2所示。單擊“創建”按鈕，開始生成項目。
圖 2創建新項目
3.2 添加新設備
雙擊項目樹中的“添加新設備”，單擊打開的對話框中的“控制器”按鈕，選中右邊窗口的“SIMATIC S7-1200/CPU/CPU 1215C DCDCDC/ 6ES7 215-1AG40-0XB0”見圖3。單擊“確定”按鈕，生成名為“PLC_1”的新PLC，該設備只有CPU模塊。
圖3 添加新設備
3.3 定時器輸入
在項目樹中打開PLC_1下的程序塊，雙擊“Main [OB1]”打開程序編輯器，程序段1后輸入“交通燈循環定時器”，注釋為“定時器0-50s循環反復”。選中梯形圖編輯線，單擊常閉觸點圖標，再雙擊基本指令的定時器操作中的“TON”，修改“調用選項”窗口中的數據塊名稱為“交通燈循環定時”，點擊確定；雙擊梯形圖元件上的??.?照圖4輸入內容，在ET端的“交通燈周期計時”上點擊右鍵，選擇“定義變量”，單擊“定義”即可。
圖4 程序段1的編輯
3.4 添加變量
在項目樹“PLC變量”中，雙擊打開“變量表_1”，添加6個Bool變量，名稱分別為“東西紅燈”“東西黃燈”“東西綠燈”“南北紅燈”“南北黃燈”“南北綠燈”，地址依次為Q0.1~Q0.5；再添加一個名稱為“Clock_2Hz”的變量，數據類型為Bool，地址為“%M100.3”，生成的變量表如圖5所示。
圖5 PLC變量表_1
可以通過設置時鐘標志來產生一個2Hz的周期性脈沖信號：打開項目樹中設備組態，在設備視圖中雙擊 S7 CPU 模塊。點擊“屬性”→ “常規”→“系統和時鐘存儲器”，勾選 "啟動時鐘存儲器字節" 選項并在時鐘存儲器字節的地址欄中輸入100，保存硬件組態，標志 M100.3 將被分配為 2 Hz 頻率的脈沖，如圖6所示。
圖6 設置2Hz脈沖信號
3.5 編制程序
給程序段2輸入名稱“輸出東西紅燈”，注釋為“25s-50s之間輸出”；將基本指令的比較操作中的“CMP>=”和“CMP<=”拖入收藏夾，選中程序段2的梯形圖編輯線，在上方的收藏夾中依次點擊、和；雙擊“??.?”按圖7所示內容輸入（選擇），完成程序段2的編輯。
圖7 程序段
按照同樣方法依次編輯程序段3、4、5、6、7，完成后編譯并保存。現在可以下載到PLC運行，也可用S7-TIASIM V14進行仿真。
4 S7-1200PLC的仿真（S7-PLCSIM V14）
4.1 啟動仿真、監視
S7-1200的仿真軟件S7-PLCSIM和HMI的運行系統可以分別對PLC和HMI仿真，它們還可以對PLC和HMI組成的控制系統仿真。點擊菜單中“在線”→“仿真”→“啟動”，會彈出仿真器對話框的精簡視圖和下載預覽窗口。點擊“裝載”，勾選“全部啟動”后點擊“完成”。
點擊精簡視圖右上方“切換到項目視圖”按鈕，在項目視圖的“項目”菜單中點擊“新建”，彈出的“創建新項目”窗口，直接點擊“創建”，一個仿真項目被建好；在項目樹的PLC_1下，雙擊“設備組態”，窗口右側顯示出各個地址的監視/修改值（如圖8所示）；也可在程序窗口點擊“監視”直接觀察程序運行情況。
圖8 設備組態
4.2 SIM表格和序列仿真
在PLCSIM左側項目樹中可以看到SIM表格和序列，可以添加用戶自己的SIM表，然后在該表中添加變量，進行變量值的監控和修改。圖9為添加了變量的SIM表，PLCSIM也可以方便地運用時間序列進行仿真。
圖9 SIM表格仿真
5 結束語
S7-1200 設計緊湊、組態靈活且具有功能強大的指令集，這些特點使它成為控制各種應用的完美解決方案。 S7-1200 PLC和基于 Windows 的編程工具提供了解決自動化問題時需要的靈活性。