肖云峰

摘要：現(xiàn)代社會工業(yè)生產飛速進步，工業(yè)生產對于控制系統(tǒng)有了更多的要求，這就使得控制系統(tǒng)瞄準市場要求，進行不斷的完善和發(fā)展。在這一過程當中，西門子PLC控制系統(tǒng)的優(yōu)勢逐漸顯現(xiàn)出來。于是工業(yè)生產各行各業(yè)都在積極運用西門子PLC控制系統(tǒng)為生產提供更好的支持，這就需要企業(yè)工作人員對這一系統(tǒng)進行充分的了解，掌握這一系統(tǒng)的特點，更好地開展生產實踐活動。

關鍵詞：西門子PLC;控制網絡;配置策略;應用

一、西門子PLC控制網絡的配置要求

1.1 通訊能力

在西門子PLC網絡控制當中，必須要具備以下的網絡通訊功能，S5兼容通訊，S7基本通訊、標準通訊以及OP通訊。S5兼容通訊可以接收和發(fā)送口能夠優(yōu)化STMATICS5和S7系列間的通訊。S7基本通訊能夠為PLC網路控制提供的功能簡單而又強大的通訊任。S7基本通訊的實現(xiàn)需要通過MPI網;同時，還具備可供用戶編程調用的SFC。OP通訊主要是利用PLC進行數(shù)據(jù)通訊，實現(xiàn)編程、人機交互操作的服務。標準通訊則能夠實現(xiàn)各個制造商與不同自動化系統(tǒng)之間的通訊。在實際的工程應用過程中，要積極依據(jù)西門子PLC控制網絡中的具體情況，選用合適的通訊功能。

1.2 通訊接口

當前，西門子PLC控制網絡的接口方式主要包括PG/PC通訊卡、模塊處理器、PLC專用通訊模塊以及PLC主機編程接。PG/PC通訊卡主要運用于控制網絡PG/PC側的連接，將PG/PC設備連接到相應的網絡當中，然而由于其種類特別多，在選擇和使用過程中，要仔細做區(qū)分各個功能的差別。譬如，CP5511設備并沒有配備微處理器，這時就可以把計算機連接到MPI網絡上，能夠有效保證后期工作的銜接。而模塊處理器主要是連接在PLC一側，模塊處理器的智能性特別高，可以自動地把PLC連接到適當?shù)木W絡中，而且對系統(tǒng)CPU的應用也非常小，減輕CPU的負擔。模塊處理器的種類功能也有很大的區(qū)別，在選擇和使用的過程中，也需要仔細做好區(qū)別。西門子S7系列中的主機自身的編程接口在控制網絡中可以兼做通訊接口。例如S7-200系列在PLC主機上不僅可以擁有編程接口，而且還能提供專用的MPI和PPI控制網絡的通訊接口。

1.3 西門子PLC控制網絡的類型

西門子PLC網絡控制類型主要有以下幾種。（1）點對點接口：點對點接口是一種自由通訊的連接方式，用戶能夠根據(jù)自己的希求對通訊協(xié)議進行重新定義。能夠使S7-200系列和S7-300系列PLC完成與通訊協(xié)議公開的設備之間的通訊。（2）PPI網絡。PPI網絡是專門對S7-200設計的一種通訊協(xié)議，只需要利用一般的雙芯屏蔽電纜就可以完成聯(lián)網。正是由于PPI網絡是一種主-從協(xié)議，PPI網絡從站不能主動發(fā)送相關的信息，職能在PPI網站主站發(fā)出相關的要求后，才能夠做出相應的響應。（3）MPI網絡。MPI協(xié)議是西門子內部標準的一種令牌網絡通訊協(xié)議，MPI網絡的物理層是RS-485，傳送速率最高可以達到12Mb/s，西門子PLC可以利用MPI實現(xiàn)STEP7的編程器和計算機的連接運行。

1.4Profibus網絡族。Profibus主要是用于生產車間監(jiān)控和現(xiàn)場層的通訊。與MPI網絡一樣，Profibus的物理層也是RS-485，最大傳送速率為12Mb/s，能夠同時與127個網絡上的節(jié)點進行數(shù)據(jù)的交換，允許其他廠商開發(fā)各自符合Profibus協(xié)議的產品連接到同一個網絡上進行通訊。（5）工業(yè)以太網。工業(yè)以太網主要是為工業(yè)應用專門進行設計的一種通訊網絡。通過TCO/IP協(xié)議和ISO，利用同軸電纜、光纜以及工業(yè)雙絞線，能夠有效實現(xiàn)通訊功能。（6）AS-i接口。AS-i接口也可以稱之為傳感器-執(zhí)行器接口，主要位于自動控制最底層的網絡，對生產現(xiàn)場的二進制設備能夠有效進行連接。

二、西門子PLC控制網絡的實際應用

某鋼鐵企業(yè)的生產線控制系統(tǒng)的控制對象主要有切割機、冷卻床等機械設備?？偺岚窱/O控制點為1330DI/737DO，整個結構的控制點和傳輸信息量也非常復雜。因此，在實際的生產工作中，選用了西門子PLC控制網絡。

在選定西門子控制網絡之后，依據(jù)設備的實際位置，把整個控制系統(tǒng)分解為5個西門子PLC控制站。各個站點之間的數(shù)據(jù)傳輸借助連鎖控制技術實現(xiàn)后續(xù)工作的開展。現(xiàn)場數(shù)據(jù)鏈路層主要有主-從混合線路和令牌總線這兩種形態(tài)，在主站之間進行口令的傳遞，而在這個傳遞的過程中，主站與從站能夠在任何時間點進行及時的交流。從站并不能發(fā)送口令，但是，在主站發(fā)送相關信息的時候，可以進行接受和回復，這種拓撲結構并不能自由地傳輸數(shù)據(jù)。西門子PLC控制網絡的網絡優(yōu)化設計過程中，可以把所有的監(jiān)控站點都設置成為主站，這就可以實現(xiàn)各個站點之間的相互交流，進行數(shù)據(jù)的傳輸。但是，在將各個控制站點設置為主站時，需要整個工藝流程漫長，各個主站與其相關的設備較為分散，影響控制系統(tǒng)的穩(wěn)定。這就需要各個站點選取合理的設備，可以選用CUP315-2DP作為主站，并且形成子網結構，然后選用ET200模塊最為從站，從而對現(xiàn)場的信號進行控制。

這種西門子PLC網絡系統(tǒng)的子網形式主要有兩個級別，主要完成PC機以及PLC站之間以及主站與其從站之案件的通訊任務。主站主要是通過自身的集成接口與總線進行連接，并通過模塊與現(xiàn)場的總線進行互連。此外，正是因為PLC之間的數(shù)據(jù)量存在差別，而且與PC機之間的通訊任務也特別繁忙，因此這一類結構設計的過程中，要利用多種協(xié)議混合子網形式運行。提高主站間FDL、與PC機之間與FMS的通訊效率。在西門子PLC網路控制監(jiān)控任務的實施過程中，要充分考慮企業(yè)生產的各種影響因素，保證西門子PLC網絡控制方案的穩(wěn)定性，合理安排站點之間傳輸數(shù)據(jù)的格式和站點的數(shù)量，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?。此外，還需要仔細篩選各種協(xié)議的內容，減少資源的浪費，提高企業(yè)的經濟效益。

三、結語

綜上所述，西門子PLC控制網絡的體系結構十分復雜，為企業(yè)提供的網絡產品也非常豐富。企業(yè)在選用西門子PLC控制網路的過程中。要積極根據(jù)企業(yè)生產發(fā)展的需要，選用合理的控制網絡，降低企業(yè)控制網絡的經濟成本，綜合考慮各方面的因素，對需要控制的任務進行科學的分析，制定合理的控制網絡方案。

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