投运前先仿真：下载到虚拟 PLC 跑起来

前几课的最后一关都是「编译 0 错误 0 警告 + 读回核对」——那证明的是块本身一致、结构没被改坏。这一课把验证再往前推一步：让程序真的跑起来。把程序下载到 S7-PLCSIM Advanced 的虚拟 PLC，按一张场景表给输入、看输出，把每个场景的实测值记下来。

本课流程已在 TiaLink 1.1.0.0 + TIA Portal V19 + S7-PLCSIM Advanced 6.0 上实测：对象是示例库的排风机控制（S7-1500，一个网络，TOF 1 分钟）。新建一台 CPU 1516-3 PN/DP、插一块 DI 和一块 DQ 后编译 0 错误 0 警告；注册实例、上电、下载、RUN 一次通过；4 个场景都拿到了实测值。

实测还抓到一个「编译查不出、看图容易读错」的行为：按停止按钮后排风机不会立即停。这个网络的 TOF 输入是 Turn_On_PB AND NOT Turn_Off_PB——松开按钮和按停止按钮对 TOF 来说是同一个下降沿，风机都会继续排风 1 分钟。看一眼图很容易读成「按停止就立即停」，行为只能由实测说了算——这就是本课要示范的事。

口径：仿真通过 ≠ 现场验收。PLCSIM Advanced 只仿真 CPU 的行为，总线、HMI、驱动、安全回路都不在仿真范围内；安全逻辑、联锁与急停仍必须人工评审。

• 用 /sim/status 判断这台机器能不能仿真（TiaLink 带 --no-sim、或没装 S7-PLCSIM Advanced 时，/sim/* 全部 403）；
• 虚拟 PLC 的固定顺序：注册实例 → 上电 → 等 Stop → 下载 → RUN，以及「新注册的实例是空的」意味着什么；
• 把一段需求变成场景表（正常 / 边界 / 复位），用标签名或 I/O 地址做黑盒验证；
• 处理典型故障：1516 无板载 I/O 的编译警告、ResetModule 下载失败、tag 列表没刷新；
• 交付一份「场景表 + 实测值 + 结论」，并分清哪些东西不在仿真范围内。

• Windows 机器，已安装 TIA Portal V19；
• TiaLink 已启动且没有加 --no-sim，并已连接你的沙盒工程；页首状态条会自动检测。仿真前先确认运行时可用：http://localhost:8080/api/v1/sim/status 里 available=true（本课实测机器装的是 S7-PLCSIM Advanced 6.0）。S7-PLCSIM Advanced 需要单独安装，TiaLink 不会替你装；没装或禁用时 /sim/* 一律返回 403；
• 一个支持 Streamable HTTP MCP 的客户端（Claude Code、Cursor、VS Code 等），MCP 端点为 http://localhost:8080/mcp；
• 一台 S7-1500 工程（PLCSIM Advanced 仿真的是 1500；本课用 CPU 1516-3 PN/DP）。示例页导入的是块和点表、不含设备：空工程要先补一台 CPU；1516 没有板载 I/O，还要插一块 DI、一块 DQ（或者接受那条编译警告）；
• 练习对象：示例库排风机控制；
• 三条纪律：用沙盒工程（下载会自动打开工程的两个仿真属性、并清除新 1500 的默认保护）；不保存（下载 ≠ 保存）；仿真只做行为验证，不作为安全验收。

真实使用只有一次输入：说清「把哪个程序、跑哪些场景、要实测值」。建 CPU、插模块、导入、编译、注册实例、下载、读写、填表，都是 agent 做的。你要做的只有两处：下载时如果 TIA 弹授权窗点一下确认，以及最后看一眼场景表。

第一步：配好 TiaLink 与 MCP

在博途那台机器上启动 TiaLink、打开沙盒工程。页首状态条会自动检测；然后在客户端里加一个 Streamable HTTP MCP 服务：

先在本页顶部点「设置」填一次地址（存在本机，示例库页面也用同一个地址），下面的 URL 会跟着更新，点「复制」直接贴进客户端配置：

{
  "mcpServers": {
    "tialink": {
      "type": "http",
      "url": "http://localhost:8080/mcp",
      "headers": { "Authorization": "Bearer <你的 TiaLink API Token>" }
    }
  }
}

看到什么：客户端列出 TiaLink 的工具（名字以 tialink_ 开头，能看到 tialink_sim_read / tialink_sim_write 这组就对了）。也可以先在浏览器打开 http://localhost:8080/api/v1/sim/status：available=true 说明 S7-PLCSIM Advanced 就绪；403 说明 TiaLink 禁用了仿真（--no-sim）或机器上没装。

第二步：你输入的（全部内容）

把下面这段发给 agent（练习对象换成你的程序）：

用 S7-PLCSIM Advanced 把当前工程的程序跑起来验证行为，不要保存工程。工程里现在没有设备，请：

1. 新建一台 S7-1500（CPU 1516-3 PN/DP；1516 没有板载 I/O），给它插一块 DI、一块 DQ，地址从 0 开始；
2. 导入示例库的「排风机控制」（点表 → 系统实例 DB → Main），编译到 0 错误 0 警告；
3. 注册一个仿真实例，上电、下载、RUN；
4. 按下面的场景表逐条执行，把实测值写进表里（不要拿期望值当结果）：
   • S1：Turn_On_PB=1 → 看 Stove、Exhaust；
   • S2：Turn_On_PB=0，等 5 秒 → 看 Stove、Exhaust；
   • S3：再等到 60 秒以后 → 看 Exhaust 是否变 0；
   • S4：重新启动，然后按 Turn_Off_PB=1 → 看两个输出，以及 Exhaust 多久变 0；
5. 最后交付：场景表（含实测值）+ 一句结论。如果实测和预期不一致，先说明原因，再决定要不要改程序。

发完这一条，你等着看结果就行。下面是它实际会做的事（本次实测过程）。

第三步：agent 实际做了什么（1）——把工程准备到可下载

• 新建 S7-1500 / CPU 1516-3 PN/DP，插 DI、DQ 两块模块（槽 2、槽 3，起始地址 0）；
• 导入示例的三份 SimaticML：点表 → 系统实例 DB（IEC_Timer_0_DB）→ Main(OB1)；系统实例 DB 也可以直接导入；
• 整机编译：0 错误 0 警告。

为什么会有那条警告：1516 没有板载 I/O，点表里的 %I0.0、%Q0.0 在硬件里“不存在”，编译器会提醒 Inputs or outputs are used that do not exist in the configured hardware。插上模块（地址从 0 起）后警告消失。PLCSIM 里即使不插模块，I/Q 位也能读写，但别把警告带进交付。

第四步：agent 实际做了什么（2）——注册、上电、下载、RUN

看到什么：实例状态 Off → Booting → Stop；下载报告 "state":"Success"，随后 post StartModules 自动 RUN；刷新标签后能看到 9 个程序标签（4 个点表标签 + 5 个 IEC_Timer_0_DB.*）。控制面板里能看到这个实例（上图：L4Sim2，Online Access 选 PLCSIM）。新注册的实例是空的——没有下载之前 run 会报 IsEmpty / InvalidOperatingState。

本次踩到的坑：复用旧实例名（持久化存储里是另一套硬件配置）和插完模块再下载，都会让下载卡在 Download configuration '...ResetModule' was unhandled。换一个新实例名重新注册，一次通过。

第五步：agent 实际做了什么（3）——跑场景表

读写用标签名（tialink_sim_read / tialink_sim_write 的 op=tag / op=set-tag），也可以用地址（op=io，%I0.0 / %Q0.0）。每条只记实测值：

结论：S4 是这张表的价值所在。按停止按钮只让 Stove 立即停；Exhaust 的 TOF 输入同时变 0，风机继续排风 1 分钟——和松开按钮的行为完全一样。这不是 bug，是这段逻辑的真实行为（排气设计上甚至可能是有意的）；但它显然是编译和人工阅读都容易漏掉、只有跑起来才敢下结论的部分。要改成「停止立即停风机」，得动逻辑（比如给 TOF 的输入另做保持条件），改完再把这张表重跑一遍。

• /sim/status 显示 available=true（没装 PLCSIM Advanced 或 TiaLink 带 --no-sim 时 /sim/* 会 403）；
• 工程里有 S7-1500 设备，编译 0 错误 0 警告（1516 无板载 I/O：插 DI/DQ，或知道那条警告的原因）；
• 实例注册后 operatingState 到 Stop 再下载，下载报告 Success；
• 下载后实例为 Run，tags?refresh=true 能看到程序标签；
• 场景表覆盖正常 / 边界 / 复位，每条都有实测值（不是把期望抄一遍）；
• 至少得到一条只靠编译和读回拿不到的结论（本例：按停止后风机仍排 1 分钟）；
• 知道实验工程是未保存的（或明确知道保存了什么）；
• 不需要的仿真实例已停止 / 注销（DELETE /sim/instance）。

• --no-sim 或没装 PLCSIM Advanced：所有 /sim/* 返回 403；先查 /sim/status。TiaLink 只驱动运行时，不负责安装。
• 新实例是空的：注册完直接 run 会报 IsEmpty / InvalidOperatingState；顺序必须是上电 → 下载 → RUN。
• 上电后别急着下载：poweron 后先等 Booting 结束到 Stop。
• ResetModule was unhandled：复用了旧实例名（持久化存储里是别的硬件配置），或刚改过硬件配置；换一个新实例名重新注册即可（本课实测撞了两次）。
• 下载会自动改工程：打开两个仿真属性、清除新 1500 的默认保护——所以必须用沙盒工程；不保存就不会落盘。
• 按名读写前先 tags?refresh=true：否则 DoesNotExist；I/Q 也可以直接按地址读写。
• I/Q 地址必须存在：1516 没有板载 I/O，直接导入用 %I/%Q 的程序会报 Inputs or outputs are used that do not exist in the configured hardware；插模块，或把点表换成 %M。
• 下载可能超过工具超时：大工程更慢；超时 ≠ 失败，先看实例状态和 TIA 里的下载结果再决定重试。
• 仿真不是验收：PLCSIM Advanced 只跑 CPU 行为；总线、HMI、驱动、安全回路、F-CPU 的安全程序都不覆盖。
• 别在正式工程实验：下载 ≠ 保存，但工程属性和保护设置会被改，别让实验的副作用混进交付工程。

• 换个对象再跑一遍：示例库的垃圾压缩机循环（S7-1500，3 个网络；输出地址建在 %I 上，用场景表看看仿真会暴露什么）；或者把交通灯控制导入 1500 沙盒，验证「3 相位 × 20 秒」的循环；
• 仿真前先做变更影响分析：看《改一个 IO 地址，会影响谁？》；
• 从需求写程序、再用场景表验证：看《写一段 SCL：从需求到编译 0 错误 0 警告》；
• 工具：TiaLink 下载与说明——导入、编译、下载、读写都由它落到博途，工程数据不出你的机器。