西門子PLC控制網絡與實際應用

祖曉陽

(徐州中聯水泥有限公司，江蘇省 221000)

西門子PLC控制網絡與實際應用

祖曉陽

(徐州中聯水泥有限公司，江蘇省 221000)

近年來，西門子PLC控制網絡與實際應用得到了快速發展和廣泛關注，研究其相關內容有著重要意義。本文首先介紹了基于西門子PLC控制系統的網絡選擇策略及特點，分析了西門子PLC控制網絡的配置，并結合相關實踐經驗，就工程應用中控制系統的網絡方案的選擇展開了探討，闡述了個人看法。

西門子；PLC；控制網絡；實際應用

一、前言

作為實際應用中的重要控制方法之一，西門子PLC控制網絡在近期得到了業內的廣泛關注。該項課題的研究，將會更好地提升西門子PLC控制網絡的實際應用水平，從而有效優化該項工作的整體效果。

二、基于西門子PLC控制系統的網絡選擇策略及特點

1.PPI通訊協議（point to point interface）

PPI通訊協議，主要運用于西門子S7-200系列，不但具有9.6kbps、19.2kbps和187.5kbps等三種波特率，同時，PPI協議接口主要采用集成的模式，集中設置在西門子S7-200的CPU上。通過netr語句和netw語句進行數據傳輸，實現通訊。

2.MPI通訊協議（Multi-point interface）

在西門子PLC控制系統中，有一種采用全局數據通訊、通訊速率高達187.5kbps的標準令牌網絡通訊協議，即MPI通訊協議。與PPI通訊協議相同，MPI通訊協議同樣無需額外配置通訊模板，且MPI通訊協議的周期性數據傳遞主要靠聯網的CPU進行，經濟實惠。

3.Profibus

Profibus是一種基于系統范圍內的由Profibus-FMS、Profibus-DP和Profibus-PA等三部分組成的網絡解決方案。Profibus-FMS主要功能是在各主站間建立起對等的通訊，充當網絡中的令牌環結構。Profibus-DP由于其高速的數據傳輸率（最高可達12Mbps）的特點，通常被用于實現現場級控制系統的主從通信，同時，在分布式I/O及其他現場級設備上，也多采用Profibus-DP。此外，Profibus的Profibus-PA組成部分，是基于過程自動化設計而成的，且由于其安全性，通常被應用于防爆場合中各種主站和儀表、變送器的通信。

三、西門子PLC控制網絡的配置

西門子公司PLC控制網絡主要有下面幾種類型：

1.PPI網絡。PPI網絡就是對S7～200PLC進行獨特設計的一種通訊協議，它的聯網只要利用普通雙芯屏蔽電纜就能完成。因為是主從協議，PPI從站不可能主動的發出一些信息，僅在主站發出要求，才可以立即做出響應。

2.令牌網絡通訊協議—MPI網絡。該網絡的物理層是RS-485，最高的傳輸速率理論上達12Mb/s，計算機和編程器通過西門子PLC的MPI來完成有效地連接和工作運行。

3.點對點接口。這是一種自由的通訊聯絡形式，用戶本身能對通訊協議重新定義，其中，S7-300系列和S7-200系列的PLC完全能完成和通訊協議公開的設備之間的有效通訊。

4.傳感器-執行器接口。該接口也可叫AS-i接口。它對現場的二進制設備實現有效的連接，并處在自動控制層的最底層，僅僅能對極少的數據進行傳輸。

5.工業以太網，這種通訊網絡再工業企業的應用最多，是專門為其打造的，它的通訊協議是TCP/IP和ISO。工業以太網可以有1024之多的網絡節點，最大的網絡范圍覆蓋到150公里。

6.Profibus網絡。該網絡在現場層通訊系統和車間監控系統運用最佳，完全和IEC61158的國際標準相一致，其中，RS-485是物理層，12Mb/s是其最高的傳輸速率。能完成和127個網絡節點的數據進行有效的交換。在技術成面，能實現10個中繼器串聯在實際的網絡里，這樣提高了通訊的實際距離。為滿足各種工程的需要，Profibus還設有Profibus-PA、Pro-fibus-FMS和Profibus-DP彼此兼容的三個部分。

西門子PLC網絡類型種類豐富，往往功能也不盡一樣，各有其實際的優缺點，其一致的地方就是每個網絡的開發均為實現不同層次的實際控制需要。我們可將控制網絡大致分成兩個大類，第一類是通訊網絡。它包括Profibus總線、以太網總線和AS-i接口；第二類是其專用的通訊網絡，它包括PPI、MPI和點對點之間的接口。用戶在選擇其控制網絡時，首先，要明確下網絡的具體類型。一般情況，第一類通訊網絡在傳輸的速率、傳輸距離和容量方面優于第二類的通訊網絡，而且功能豐富，互操作性及其靈活性都非常優越，其缺陷就是需要投資一些軟硬件設施，提高了成本。第二類通訊網絡，優點是投資成本相對低了很多，但性能遜色于第一類通訊網絡，而且互操作性不高。

四、工程應用中控制系統的網絡方案的選擇

在我們的工業和發展中西門子PLC起到了很大的作用和用途，一直在工業發展被廣泛的發展應用。工業自動控制系統，是很多工業目前在生產中和工程建設方面應用和推廣的網絡程序和系統程序，為了滿足工程中的設計要求和目標，大多數運用西門子的PLC控制系統，在工程中的西門子PLC控制系統可以分為公用的西門子PLC和遠程用的西門子PLC，公用的西門子PLC是用在控制和連接生產設備中的公用設備，而遠程的西門子PLC是用于在生產過程便于控制和方便運用從而設計的。例如在煉鋼廠的工程控制和應用中，西門子PLC就發揮著很大的作用，為了能夠滿足工業需求和企業更好的發展，在工業生產中，為了能夠達到每流設備可以單獨控制的要求和目標，我們必須充分利用好西門子PLC，能夠讓網絡方案更好地實現生產要求和充分發揮設備功能，在網絡方案的選擇中提出了兩種方案可供選擇：

方案一：公用的西門子PLC作為主站，然后再利用遠程用的西門子PLC結構進行網絡配置，然后通過單個的通訊單元的建立，然后在系統的信息和網絡上的信息進行有效傳遞和數據的連接，讓遠程用的西門子PLC起到輔助的作用，為公用的西門子PLC進行配合和連接系統信息與網絡信息中發揮出巨大作用。從而來實現和幫助系統信息和網絡信息的對接和傳遞。能夠有效的在對信息方面起到了監督和檢查的目的，但是如果公用的西門子PLC在運行中出現了情況和損壞那么遠程的西門子PLC就不能夠正常的運行和工作了。

方案二：是運用公用的西門子PLC和遠程用的西門子PLC都成為網絡方案連接中的主體單位，各自都分別運用獨立的通訊處理器，然后進行傳接和系統信息的網絡連接，然后將所有的通訊卡，還有一些上位機全部都連接在系統信息網絡中，然后利用FDC來實現網絡與網絡之間各個站點之間的實時連接和通訊。

五、結束語

綜上所述，加強對西門子PLC控制網絡與實際應用的研究分析，對于其良好應用效果的取得有著十分重要的意義，因此在今后的實踐中，應該加強對其影響要素的重視程度，注重其在實際應用中的整體性與科學性，以獲得最優效果。

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1007-6344（2015）10-0064-01