基于西門子PLC技術在現代冶金工業上的應用分析

摘要：為了進一步探討西門子PLC技術在現代冶金工業上的應用，文章對西門子 PLC 的連接方式、INTOUCH操作站、西門子工業通訊網絡以及西門子PLC應用中需要注意的問題進行了較為詳細的分析，這一研究對于現代冶金工業的進一步自動化發展具有一定的借鑒意義。

關鍵詞：西門子PLC；連接方式；操作站；工業通訊網絡

中圖分類號：TP26 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）18-0030-02

1 西門子 PLC 的連接方式

1.1 下位連接

下位連接就是說在使用PLC的情況下可以和距離比較遠的單位進行連接，或者說是連接主單位和各分單位之間的溝通橋梁。而現在這方面的分布式自動化系統其實就是以上所說的西門子 PLC 連接方式與PROFIBUS-DP 通訊方式相結合在再配合著ET200系列遠程站，只有在以上三者結合的情況下才可以是實現現場級的自動化。而運用以上這些設備是因為它們的運行速度非常之快，有的只需要幾毫秒的時間，PROFIBUS-DP 尤其如此。

1.2 同位連接

同位連接也就是靠著數臺PLC連接器共同組成的兩節關系。在這之間的聯系最主要的是靠著通訊模板才將多臺 PLC連接在一起的，而兩臺或是兩臺以上的PLC的連接關系確實要靠運行速度通暢的S7網絡連接狀態方可，而以上這樣的連接方式就會造成兩臺PLC有相同地方ID號這樣的結果。在通訊模板是PROFIBUS 網卡的情況下，就可以促進兩臺已經構成伙伴關系的PLC制定FDL 協議；還有一種情況就是當通訊模板為工業以太網網卡的時候，那么伙伴關系的PLC之間的協定就會隨之變成ISO 協議。

2 INTOUCH 操作站

西門子公司在不斷發展進步的時候也就發布了INTOUCH，此等組態平臺為上位監控軟件，可以幫助企業實現監控任務。但是，現在最受歡迎的操作軟件并不是只有以上的幾點優勢，以下本人會總結七點它的操作功能：

（1）顯示功能：可以在實行監控的時候及時地將每個設備的運行狀況反饋給控制處，不僅如此還可以將工藝制造過程呈動態的形式顯示出來；在顯示方式，因為此軟件還有較多的按鈕、開關和顯示數據，所以還可以對當前的設備的各種運行數值和其產生的信號量進行模擬。（2）數據管理：在收集設備的反饋信息的時候，可以及時地給予儲存并對其進行分類。（3）數據處理：由于軟件的儲存功能較好，在查詢的時候不僅可以對當前的數據進行檢驗，還可以隨時對先前的數據進行抽檢。（4）報警功能：有著強大的分辨功能，當設備的某一設定量在超出其可承受的范圍之后，就會立即對操作人員做出不同方式的報警信號。（5）報表功能：可以對當前的年、月、日甚至時進行報備。（6）安全功能：根據不同等級的操作員工，其顯示的信息也會根據其原先設定的保密制度有著不同的顯示情況。（7）打印功能：根據操作人員的需求將其所需要的設備的現狀以報表的請示打印出來。

3 西門子工業通訊網絡

（1）工業以太網 ETHERNET：就算在國際上那樣嚴格的標準來對工業以太網進行檢驗，也可以得到很好的及格標準，對于我國國內的工業化應用來說更算得上是優秀了。在使用1EEE802.3網絡的情況下，各連接器之間的協定就為ISO 和 TCP/IP 通訊協議。（2）現場總線 PROFIBUS 網：總的來說就是一個整體的網絡區域，在對現場所有的設備和分散性的單元進行連接過后，即可以對當前的數據情況以各種形式表現出來。PROFIBUS的主要構成單位為以下三種： PROFIBUS-FMS、PROFIBUS-PA、PROFIBUS-DP。對其分別進行分析之后，即可以得到當前的發展情況最為高速的傳輸和頂級的經濟設備網絡，這樣的話就可以對當前的通訊狀況繼續進行良好的控制，可以滿足當前對時間的控制要求；而相對于 PROFIBUS-PA 來說，這種方式則是采用的IECII58-2 標準，雖說在一定的基礎上其傳輸速率不如DP的迅速，但是其也是有它的優勢的，尤其是在安全穩定方面，可以為施工現場提供一個安全的工作環境；還有一種就是PROFIBUS-FMS ，這種方式的優勢或是說功能主要集中對施工現場個部門之間的信息交流方面，在傳輸信息速度方面可以達到一種穩定的狀態，但是可以保障信息的完整。

4 西門子PLC應用中需要注意的問題

4.1 工作環境

（1） 溫度。對溫度這方面的控制絕對是要非常嚴格的，特別是對于PLC來說，其溫度必須控制在0℃～55℃之間才符合規定。（2）濕度。因為在設備中，有很多的金屬，只有在保證空氣中不會產生露珠的情況下才可以對其絕緣性進行良好的控制。（3）震動。在減震措施方面要尤其嚴格，還有在施工現場也要最大限度地保證其設備可以與震動源有一定的距離。（4）空氣。保證周邊空氣的清潔程度，不僅是要在適度的保障方面，還要保證空氣中灰塵、有污染性的氣體不可以超標。（5）電源。要嚴格地按照PLC對于電源的要求來對真正的施工現場進行規范，可以保證PLC的正常運行。

4.2 控制系統中干擾及其來源

（1）強電干擾。當電網受到空間環境的影響的時候就會導致其在電網的路線中感受電壓，這樣不僅會造成工作上的誤差，而且還容易造成設備的故障。（2）柜內干擾。不僅是電流可以對其產生一定的影響，在線路繁雜且多的情況下就容易對PLC產生不小的影響。（3）來自接地系統混亂時的干擾。錯誤的接地方式輕則會對信號產生影響，重則會對PLC的正常工作產生干擾。（4）來自PLC系統內部的干擾。在設備內部，也會因為其本身的運行產生一些電磁輻射，這樣的話就會對設備內部的一些元件產生影響。（5）變頻器干擾。變頻器的波動對電網產生影響就會導致電網的工作效率和電壓的不合格。還有一點就是對周邊設備的工作產生的一些負面影響。

4.3 主要抗干擾措施

4.3.1 合理處理電源以抑制電網引入的干擾。就現在的處理方式而言，最先進的就是安裝一臺隔離變壓器，在這樣的情況下就可以減少設備在地接方面的影響。

4.3.2 對變頻器干擾的抑制。（1）加隔離變壓器，可以針對在運行過程中產生的不良電流對設備的影響，起到隔絕的效果。（2）在使用的濾波器的基礎上，可以對設備產生一系列的干擾情況進行阻隔，而與上列的變壓器相比還有一點優勢就是其不僅可以對電壓進行阻隔還可以對其進行吸收。（3）電抗器的使用則是可以減少變頻自身產生的輻射。

5 結語

在系統運行的過程中，在使用西門子控制系統的基礎上，不僅可以為施工現場解決一些設備故障問題，還可以大幅度地提高企業的工作效率和技術的科學技術含量。根據各種實際操作得到的實踐，可以得到西門子控制軟件在實際操作中可以保證設備運行的穩定和安全性的數據。

參考文獻

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