4. TIA Portal项目创建与硬件组态
虚拟调试的起点不是仿真软件，而是TIA Portal里一份"硬件底稿"。如果PLC型号、机架、分布式IO接口模块、IP地址和IO地址分配没有在TIA Portal中正确落地，后续PLCSIM Advanced、NX MCD或Process Simulate中的信号就无法与真实程序一一对应，虚拟调试会退化成"程序能跑但信号对不上"的无效验证。本节围绕新建项目、添加S7-1200/1500 PLC、配置分布式IO与网络三件事展开，目标是得到一份可下载、可编译、可被仿真环境引用的硬件组态。
一、新建项目与设备视图的基本结构
在TIA Portal起始界面选择"创建新项目"，输入项目名称（示例：Line_Virtual_Commissioning），路径建议使用纯英文且不含空格的目录，例如D:\TIA_Projects\LineVC。项目名称和路径一旦确定，后续PLCSIM Advanced实例名、MCD外部信号映射表都会引用它，因此不要使用中文或特殊字符。创建完成后进入"项目视图"，左侧项目树会生成"设备与网络""PLC编程""可视化"等节点。
添加PLC时，在"设备与网络"中双击"添加新设备"，选择控制器。以S7-1200为例，常用型号为CPU 1214C DC/DC/DC（订货号6ES7 214-1AG40-0XB0），固件版本需与PLCSIM Advanced支持的版本一致，例如V4.4。若产线规模较大、需要更多分布式IO和运动控制资源，则选择S7-1500，例如CPU 1516-3 PN/DP（订货号6ES7 516-3AN02-0AB0）。选择型号后，TIA Portal会自动生成机架0和PLC的PROFINET接口，设备视图中的导轨、电源、CPU槽位即对应真实硬件布局。
二、PLC参数与PROFINET接口配置
双击设备视图中的PROFINET接口（如X1），在"属性→以太网地址"中设置IP地址和子网掩码。示例：PLC IP设为192.168.0.10，子网掩码255.255.255.0。若使用PLCSIM Advanced，虚拟PLC会占用该IP，因此必须确保该地址在物理网络中未被真实设备占用，或使用独立的仿真网段。在"PROFINET→时间同步"中一般保持默认；若产线有等时同步需求，再启用IRT并设置同步域。
PLC的启动特性也需关注：在"属性→启动"中，示例设置为"暖启动-断电前的操作模式"，并勾选"允许在RUN模式下组态"。这一项在虚拟调试中很实用，因为仿真过程中可能需要在线修改硬件组态而不停机。此外，在"保护"选项卡中设置访问级别，示例选择"完全访问"，便于PLCSIM Advanced和外部仿真工具读写变量。
三、分布式IO的组态与设备命名
分布式IO是产线虚拟调试中最容易出问题的环节。以ET 200SP为例，在"设备与网络→网络视图"中从硬件目录拖入接口模块IM 155-6 PN HF（订货号6ES7 155-6AU01-0BN0），将其PROFINET接口连接到PLC的X1端口。随后在设备视图中为ET 200SP添加IO模块，例如DI 16x24VDC（6ES7 131-6BH01-0BA0）、DQ 16x24VDC/0.5A（6ES7 132-6BH01-0BA0）和AI 4xU/I（6ES7 134-6HD01-0BA1）。
关键操作是设备名称分配。PROFINET通过设备名称而非IP地址识别IO设备，因此必须为ET 200SP分配一个唯一名称，示例为et200sp-line1。在"在线访问"中选中网卡，执行"分配设备名称"，或在网络视图中右键接口模块选择"分配设备名称"。名称分配成功后，再为其设置IP地址，示例192.168.0.20。若名称重复或未分配，PLC在启动时会报"IO设备未找到"，虚拟调试中表现为IO输入区全部为0。
IO地址分配同样需要规划。TIA Portal默认按槽位自动分配地址，但虚拟调试中建议手动规划，使地址与MCD或Process Simulate中的信号表一致。示例：DI模块起始地址I0.0，DQ模块起始地址Q0.0，AI模块起始地址IW64。这样在PLCSIM Advanced中监控时，可以直接按地址定位到具体传感器或执行器。
四、编译、下载与虚拟调试前的检查
组态完成后，右键PLC选择"编译→硬件和软件（仅更改）"。编译无错误后，在"在线访问"中选择PLCSIM Advanced虚拟网卡，执行"下载到设备"。下载前需确认PG/PC接口设置为虚拟网卡对应的TCP/IP协议。下载成功后，PLC进入RUN模式，ET 200SP的BF灯在虚拟环境中应显示为绿色（在PLCSIM Advanced的接口状态中观察）。
此时可以做一个最小验证：在监控表中强制I0.0=1，观察MCD中对应传感器是否动作；再让MCD输出Q0.0=1，观察PLC监控表中Q0.0是否置位。若两者一致，说明硬件组态与信号映射正确，虚拟调试的硬件基础已经具备。若IO设备显示未找到，优先检查设备名称是否与组态一致、IP是否在同一网段、接口模块是否连接到了PLC的X1端口。
需要特别注意的是，虚拟调试中的"下载"与真实硬件下载有本质区别：PLCSIM Advanced下载的是虚拟PLC的存储区，不会影响物理设备。但设备名称和IP地址的规划必须与最终真实产线一致，否则虚拟调试通过后移植到现场仍需重新组态，失去虚拟调试"提前验证"的意义。因此，本节的所有参数都应按真实产线的命名规范和网段规划来设置，示例中的192.168.0.x和et200sp-line1只是教学示例，实际项目中应替换为工程约定的值。