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SIMATIC HMI Option+

随着工业自动化程度的不断提高，系统中的 HMI 设备的功能也日益丰富。在满足基本监控和操作功能的基础上，要求 HMI 设备的显示更加人性化，功能部分还会延伸出一些扩展需求，例如通过刷卡登录操作用户、在项目运行过程中直接修改 IP 地址等等。

这些扩展的功能仅仅依靠 TIA 博途软件本身无法实现，自行设计和组态也比较困难，SIMATIC HMI Option+（以下简称 Option+）选件使得上述要求成为可能，该选件可以免费下载安装使用且无需购买额外授权。

作为 TIA 博途软件功能的有效补充，Option+ 可以实现如下功能：

1.1 系统信息功能

日常维护触摸屏项目时，通常需要了解程序近一次下载的时间以便于对比项目程序，项目运行时如果可以查看到设备的镜像版本，则可以更加方便的与软件中组态设备的信息做对比。

使用 Option+ 中的系统信息功能就可以轻松实现项目运行时显示设备的软硬件信息，如下图所示。

图1-1 系统信息

1.2 动态连接网络路径功能

项目运行时可以将生产数据和故障报警进行存储归档，除了使用外部存储介质（例如：SD 卡或者 U 盘），还可以将数据日志/报警日志存储到网络路径中。

使用 Option+ 中的动态连接网络路径功能，可以将不同类型的日志文件存储到不同的网络路径，同时可以根据需求动态连接网络路径。

图1-2 动态连接网络路径

1.3 利用 RFID 技术刷卡登录功能

使用 Option+中的 RFID 登录功能实现直接刷卡登录用户，同时可以在项目运行时修改用户密码和新建用户，便于项目的用户管理。相对于传统的使用用户名和密码的登录方式，刷卡登录更为安全和便捷。如下图所示。

图1-3 RFID 刷卡登录

1.4  动态修改面板 IP 地址

现场网络中设备众多，尤其是调试阶段，IP 地址往往需要根据现场要求进行更改，如果要求项目在不退出的情况下修改面板 IP 地址，如何实现呢？

使用 Option+ 中的动态修改面板 IP 地址功能就可以轻松实现项目运行时修改 IP 地址、子网掩码和使能/取消使能网络驱动器等功能。如下图所示。

图1-4 修改面板 IP 地址

1.5 监视存储器和 CPU 使用率

项目中有大量需要监控的变量，还有很多附加功能，如数据日志、报警日志以及 VBS 脚本等，此时需要知道 CPU 或者外部存储器的使用率，以便确保设备并未超负荷运行，如何实现呢？

使用 Option+ 中的监视存储器功能实现项目运行时查看外部存储介质使用率，包括总存储空间、已使用空间和剩余空间。

使用 Option+ 中的 CPU 使用率功能查看项目运行时 CPU 的负荷，准确方便。如下图所示。

图1-5 存储器使用率

图1-6 CPU 使用率

S7-300/400属于模块式PLC，主要由机架、CPU模块、信号模块、功能模块、接口模块、通信处理器、电源模块和编程设备（工程师、操作员站和操作屏）组成。

图1-1PLC控制系统示意图PLC的主要生产厂家：

德国的西门子(Siemens)公司，美国Rockwell公司所属的AB公司，GE-Fanuc公司，法国的施耐德(Schneider)公司，日本的三菱和欧姆龙(OMRON)公司。

PLC的工作过程

表1-1 逻辑运算关系表 在CPU模块上有存储器(用来存放系统程序、用户程序、逻辑变量和其它一些信息)，包括ROM和RAM。可通过扩展槽扩展用户RAM。RAM：主程序区OB1+子程序区（FB、FCB、定时中断块等）断电时由锂电池供电（几年）以免RAM中信息丢失。锂电池电压< 规定值，灯报警，换电池（期间靠电容充电几分钟）。

PLC采用循环执行用户程序的方式。

OB1是用于循环处理的组织块（主程序），它可以调用别的逻辑块，或被中断程序（组织块）中断。在起动完成后，不断地循环调用OB1，在OB1中可以调用其它逻辑块(FB, SFB, FC或SFC)。

循环程序处理过程可以被某些事件中断。

在循环程序处理过程中，CPU并不直接访问I/O模块中的输入地址区和输出地址区，而是访问CPU内部的输入/输出过程映像区。批量输入、批量输出。

梯形图中Q4.0的线圈（称为内部线圈）“通电”时，对应的输出过程映像位为1状态。信号经输出模块隔离和功率放大后，继电器型输出模块中对应的硬件继电器的线圈（外部线圈）通电，其常开触点闭合，使外部负载通电工作。

外部输入电路接通时，对应的输入过程映像位(例如I0.0)为1状态，梯形图中对应的输入位的常开触点接通，常闭触点断开。

某一编程元件对应的过程映像位为1状态时，称该编程元件为ON，过程映像位为0状态时，称该编程元件为OFF。

PLC性能指标：

循环时间（Cycle time）: 是指操作系统执行一次图1-4所示的循环操作所需的时间，又称为扫描循环时间（Scan Cycle Time）或扫描周期。如0.7ms、1.7ms等性能指标：I/O点数、扫描周期、指令数目、功能模块多少、

A( O I0.1 // 接在左侧母线上的I0.1的常开触点

O Q4.0 // 与I0.1的常开触点并联的Q4.0的常开触点 )

AN I0.2 // 与并联电路串联的I0.2的常闭触点

= Q4.0 // Q4.0的线圈

梯形图对应的逻辑表达式：Q4.0 = (I0.1+Q4.0)