一、引言

我們知道PLC即為可編程邏輯控制器，但凡一款PLC都有相應(yīng)的PLC編程軟件作為配套。無論是日系三菱松下歐姆龍，還是歐美系GE施耐德，為了商業(yè)利益而各自為營，發(fā)展壯大自己的編程軟件體系，這也無可厚非。

GX developer、CX-Programmer 、Proficy Machine Edition他們自成體系各自發(fā)展，殺得難解難分——這是西門大官人所不愿意看到的，盡管他的STEP7方興未艾走在PLC編程軟件的前沿，但致力于推出工業(yè)4.0乃至引領(lǐng)PLC行業(yè)潮流的目標推動著TIA博途系列軟件的橫空出世。

二、TIA博途軟件

TIA，Totally Integrated Automation全集成自動化，這正是西門子工業(yè)控制的目標。工業(yè)控制包括下位機如PLC、上位機如WinCC、觸摸屏如WinCC flexible，以及運動控制、驅(qū)動、通信等等，而每個分支又有多個版本，如PLC又有LOGO/200/300/400，相應(yīng)的編程軟件又有Step7 Micro/WIN、Step7，這給用戶（工程師）帶來了極不好的體驗。正是在這個背景下，西門子推出了新一代可編程控制器s7-1200/1500，以及集大成者TIA Portal。

TIA Portal支持s7-300/400/1200/1500 PLC的組態(tài)和編程調(diào)試，WinCC觸摸屏的組態(tài)和編程調(diào)試，SIMOTION運動控制器的組態(tài)和編程調(diào)試，此外還有附帶的驅(qū)動和通信。盡管不能涵蓋西門子全系列工控可編程產(chǎn)品，但在全集成的道路上邁出了堅實的一步。

三、西門子三款編程軟件

當(dāng)我們電腦的操作系統(tǒng)已經(jīng)升級到Windows10，各種炫酷的游戲軟件層出不窮，甚至一些常用的辦公軟件也越來越高大上：人機交互性好，界面友好，人性化操作，對比MS word2016和word2000就能明顯發(fā)現(xiàn)這種變化趨勢。

然而PLC編程軟件似乎偏安一隅，且不說版本更新慢，而且發(fā)展趨勢遠遠跟不上目前常用的辦公軟件。對比一目了然，PLC編程軟件顯得更加陳舊笨拙。

再來看看SIEMENS的前幾代編程軟件或者說是針對不同檔次PLC的編程軟件，它們的風(fēng)格也是老舊，仿佛是2000年以前的軟件。

如圖1的STEP7 Micro/WIN界面和圖2 STEP7界面，分別是s7-200以及s7-300/400款PLC的編程調(diào)試軟件。

作為西門子新一代PLC編程軟件TIA Portal，不僅功能強大，當(dāng)然界面也非常友好甚至有幾分最新潮軟件的界面外觀。配色更豐富，工具欄LOGO也更好看，TIA Portal一經(jīng)面市就廣受好評。如圖3為TIA Portal V13 SP1編程軟件界面。

四、博途軟件的亮點

博途軟件不僅僅只是界面有所改觀的繡花枕頭，也不單單只是把PLC、HMI、運動控制器等集成在一起，正如博途軟件的中文名——博大精深。

4.1 硬件IO點標簽

博途軟件的設(shè)備組態(tài)，還提供了IO點標簽編輯功能，放大硬件窗口，可以看到硬件IO點的標簽名，雙擊即可編輯，也可以打?。ㄙN到實際模塊上）。

4.2 對象比較

當(dāng)我們拿到一份備份程序，即離線程序，連接上了PLC，選擇在線模式下監(jiān)視，如果在線和離線程序不完全一致時，則會在左側(cè)設(shè)備樹中顯示不一致的標記。但有哪些地方不一致呢？

其實在STEP7軟件中，程序的比較功能就非常強大，既可以離線與離線選擇不同的程序進行比較，也可以在線與離線比較。在博途軟件中，這項強大的功能得到了延續(xù)，如圖5所示為在線與離線比較功能。

此外，還可以離線與離線進行比較，如圖6所示。值得一提的是，離線PLC程序必須為本項目樹下的對象，這樣才可以拖拽進行比較，包括軟件和硬件都可以比較。

4.3 交叉引用

每一款PLC編程軟件都有交叉引用功能，借此功能，我們可以找到變量在哪個程序段中被使用到了，這對故障調(diào)試是非常重要的，尤其是當(dāng)你不太了解PLC程序的時候，想要快速找到程序中的變量“從哪里來”到“哪里去”。所謂“從哪里來”就是訪問方式為“寫入”，“到哪里去”就是訪問方式為“只讀”。

博途軟件中的“交叉引用”功能使用非常簡單，只需要在程序中選中PLC變量，然后在屬性窗口的“信息”選項卡中的“交叉引用”中查看信息。信息窗口顯示了變量引用的程序塊、使用點、訪問類型等等。點擊“使用點”中的藍色條目，可以跳轉(zhuǎn)到程序中變量使用的位置。

4.4 變量分配列表

當(dāng)我們需要修改PLC程序時，為了避免新增的程序塊或者程序段用到的新變量與之前的重復(fù)，我們需要查看之前的程序用到了哪些變量。對比GE、施耐德PLC編程軟件類似的這項功能，博途軟件的分配列表無疑是最直觀的。

如圖8所示顯示了項目的分配列表，通過分配列表我們可以直觀看出哪些變量以哪種形式被占用。比如我們需要用到中間變量M位點，如圖8我們可以看出MB12~MB19、MB28~MB99未用到，這些存儲區(qū)都可以使用，如M12.0。

4.5 調(diào)用結(jié)構(gòu)

對于一些調(diào)用關(guān)系較復(fù)雜的程序塊，大型的程序，博途為我們提供了快速明晰程序結(jié)構(gòu)的方式——調(diào)用結(jié)構(gòu)。如圖9，Main是主程序（OB1塊），所有的程序塊都在其中調(diào)用，每一級又有不同的調(diào)用關(guān)系，通過逐級展開，我們可以對整個程序的調(diào)用關(guān)系、從屬關(guān)系有個細致了解，便于理解程序。

4.6 SCL層級化編程

除了傳統(tǒng)的梯形圖LAD、流程圖FDB編程語言，如其他編程軟件，博途也提供了類C或者VB風(fēng)格的SCL編程語言，類似于施耐德或者GE的ST語言。

但博途軟件SCL編程界面令人眼前一亮的不是智能化顏色標識，也不是智能拼寫，而是層級化管理，包括相同邏輯結(jié)構(gòu)程序段的收縮和展開，智能縮進。

這些相同邏輯結(jié)構(gòu)的程序段包括相同程序結(jié)構(gòu)、同一程序塊和指令，如圖10和11，這些程序段是可以折疊“+”和展開“-”的。在相同程序結(jié)構(gòu)中，如for、end_for，循環(huán)體中的代碼自動縮進。層級化的編程風(fēng)格便于程序調(diào)試。

4.7 可變接口指令

博途軟件中的梯形圖指令，一大亮點是某些指令的接口是可變的，點擊即可增加或減少，同時數(shù)據(jù)類型自動匹配。

如果12，在程序段中插入加法指令A(yù)DD，默認是兩個數(shù)相加，IN1和IN2為被加數(shù)。點擊IN2右邊的“”，可以擴展被加數(shù)個數(shù)。

如果四個數(shù)相加，像其他PLC品牌的需要使用三次ADD指令，而在博途中只需要一個指令即可實現(xiàn)，如圖13所示。

除了加法指令，博途軟件還提供其他一些可變接口指令，如圖14所列出的MOVE、MIN、MAX指令。雖然這些指令很簡單，也可以用其他固定接口的指令代替，但體現(xiàn)了博途軟件的人性化，令人印象深刻。

4.8 下載預(yù)覽

硬件組態(tài)，編寫好程序后，就可以下載至PLC了。既可以事先編譯，也可以直接下載等待自動編譯，然后博途會彈出“下載預(yù)覽”對話框，提示狀態(tài)和可能的下載操作。

當(dāng)僅對程序做了修改時，不需要操作就可以直接下載，這種情況下PLC不需要重新啟動。當(dāng)修改了硬件配置，或改變了數(shù)據(jù)塊結(jié)構(gòu)，這時需要二次確定并選擇重啟PLC才能下載。當(dāng)編譯出錯時，會顯示錯誤源，禁止下載。博途軟件的下載預(yù)覽，優(yōu)化了下載過程，令人眼前一亮。

五、總結(jié)

盡管不同品牌PLC的編程軟件本質(zhì)上是類似的，功能也都有一定的相近之處，也存在著個人偏好和熟練程度帶來的不同理解甚至偏見，但就我目前了解到的幾款常見的PLC編程軟件，對比了一些常用功能，發(fā)現(xiàn)西門子基于TIA博途軟件確實高出同行一截。

博途軟件可能存在著版本兼容性小瑕疵或者對電腦配置要求高的問題，但這些并不影響博途軟件的確是同時代同領(lǐng)域最先進的工控軟件。