2. TIA Portal项目骨架搭建

在联锁与顺控工程中，项目骨架决定了后续所有程序块、变量和通信关系的“地基”。如果硬件组态、设备命名和变量表在早期没有统一规划，后期修改往往牵一发动全身：IO地址偏移、符号名冲突、网络设备重名都会导致程序无法编译或联锁逻辑误动作。本节以一台S7-1516-3 PN/DP作为主控制器、一台ET200SP作为分布式IO站为例，说明从新建项目到变量表规范落地的完整骨架搭建过程。

一、硬件组态：从设备目录到机架视图

新建项目后，首先在“设备和网络”中添加PLC。选择CPU 1516-3 PN/DP，将其放入机架0的插槽1。S7-1500的机架视图与S7-300不同，电源模块、CPU、接口模块和信号模块按插槽顺序排列，插槽1固定为CPU，插槽2及以后用于信号模块或通信模块。若使用集中式IO，需在机架中依次插入DI、DO、AI等模块；若全部采用分布式IO，则机架中只保留CPU和必要的通信模块。

硬件组态的关键不是“把模块拖进去”，而是确认模块的订货号、固件版本和IO地址分配。以CPU 1516-3 PN/DP为例，其集成PN接口默认IP为192.168.0.1，PROFINET设备名称默认为“plc_1”。在设备视图中双击CPU，进入“属性”选项卡，可查看和修改以太网地址、PROFINET名称、系统常数和启动特性。对于联锁工程，建议将“系统和时钟存储器”启用，分配MB0为系统存储器、MB1为时钟存储器，这样后续程序可直接使用M0.0（首次扫描）、M0.1（诊断状态更新）等位，避免自行编写初始化逻辑。

二、分布式IO配置：ET200SP的接口与模块

在“设备和网络”中从硬件目录添加ET200SP站，选择接口模块IM 155-6 PN ST。将其连接到CPU的PROFINET接口，形成一条PROFINET IO线路。ET200SP的插槽规则与S7-1500不同：插槽1为接口模块，插槽2为电源模块（可选），插槽3及以后为IO模块。每个IO模块的输入/输出地址由TIA Portal自动分配，但建议在“设备概览”中手动记录起始地址，例如DI模块起始地址为I0.0，DO模块起始地址为Q0.0，AI模块起始地址为IW64。

分布式IO配置中容易忽略的是“电位组”和“模块电源”。ET200SP的BaseUnit分为浅色和深色，浅色BaseUnit用于新建电位组，深色BaseUnit用于延续前一电位组。若DI模块和DO模块共用同一电位组，当DO模块负载短路时可能影响DI模块供电。在联锁工程中，建议将输入模块和输出模块分属不同电位组，或至少为输出模块单独配置电源。此外，ET200SP的模块参数中可设置“诊断中断”和“硬件中断”，对于需要快速响应的联锁信号，可启用硬件中断并将OB40分配给对应模块。

三、网络与设备命名：PROFINET名称比IP更重要

PROFINET通信中，设备名称是设备在IO系统中的唯一标识，IP地址只是网络层参数。CPU通过设备名称识别ET200SP，而不是通过IP。因此，在“设备和网络”视图中，必须为每个PROFINET设备分配唯一的名称。建议命名规则为“站点-设备类型-序号”，例如“plc-1516”“et200sp-01”“et200sp-02”。名称只能包含小写字母、数字和连字符，不能使用下划线或中文。

分配名称后，需要将名称下载到实际设备。对于ET200SP，可通过TIA Portal的“在线访问”功能，选择PG/PC接口，扫描网络中的PROFINET设备，然后执行“分配设备名称”。若现场有多个同型号设备，建议先只连接一台，分配完成后再连接下一台，避免名称错配。IP地址可在分配名称后通过“分配IP地址”功能设置，或由CPU作为IO控制器自动分配。

四、变量表与编程规范：从符号名到块结构

变量表是程序可读性的基础。在PLC变量表中，建议按“输入、输出、中间、数据块”分区，并使用统一前缀。例如输入用“I_”开头，输出用“Q_”开头，中间变量用“M_”开头，数据块用“DB_”开头。数据类型必须与实际信号一致：按钮、限位、接触器反馈用Bool；模拟量用Int或Real；定时器用IEC_TIMER。地址列中，输入输出地址由硬件组态自动生成，但符号名必须手动填写，且不能重复。

编程规范方面，建议遵循以下原则：第一，联锁逻辑放在FC或FB中，不要直接写在OB1中，便于复用和测试；第二，每个FB使用独立的背景数据块，避免多个实例共用同一DB导致状态冲突；第三，模拟量处理统一使用NORM_X和SCALE_X指令，将0~27648转换为工程量；第四，所有输出线圈必须由程序逻辑驱动，不允许在多个位置重复赋值同一输出。对于顺控程序，建议使用GRAPH或状态机FB，每个步序对应一个步标志位，步与步之间的转换条件必须互锁。

完成上述配置后，编译整个项目。若编译无错误，说明硬件组态、网络命名和变量表在语法层面已一致。此时可下载到CPU，观察ET200SP的BF（总线故障）指示灯是否熄灭、CPU的RUN指示灯是否常亮。若BF灯闪烁，优先检查设备名称是否分配成功、网线是否连接正确、IP地址是否在同一网段。项目骨架搭建完成后，后续的联锁逻辑和顺控程序才有稳定的运行基础。