西門子PLC控制網絡的配置策略與應用

朱潔

摘 要：隨著科技力量的不斷增強，西門子PLC控制網絡的發展速度遠遠超過了預期，人們對這種網絡的實際功能充滿了無限的期待。因此，只有深入研究西門子PLC控制網絡的資源配置和實際應用，才能更好地理解和掌握這種網絡的本質屬性，從而更加熟練地應用到實際生活中。本文將從西門子PLC控制網絡的配置策略及應用方面展開詳細的論述。

關鍵詞：PLC；控制網絡；配置策略；應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.24.110

在計算機控制網絡過程、數字信號處理及相關的智能信息化處理等課程的研究與學習，離不開對西門子PLC控制網絡的認真分析和掌握。從安全技術的方面考慮，西門子PLC控制網絡的安全系數高，對外界事物信號干擾的抵抗能力強，已經在市場中獲得了越來越多的認可。西門子PLC控制網絡有著各種各樣的型號，其處理功能效率方面各不相同，完全可以滿足不同企業的實際需求。

1 西門子PLC控制網絡的配置策略

1.1 西門子PLC控制網絡對于通訊接口的要求

當前西門子PLC控制網絡的通訊接口方式主要有兩種：模塊處理器和PG/PC 通訊卡。其中，模塊處理器與PLC的一側相連。它的主要功能是利用自身的智能特性將PLC自動接入到與之匹配的網絡中，從而使PLC發揮出自身最大的功能。模塊處理器對于CPUD依賴性非常小，它可以通過本身攜帶的一些功能特性處理一些簡單的問題，從而間接緩解了CPU的工作壓力，降低了CPU的最大承受力。不同的模塊處理器功能特性各不相同。比如在在西門子S7-200系列中，它自身配備了兩個專門負責通訊聯絡信號的接口：MPI和PPI。同時，它可以使PLC主機上具有可以專門進行編程的接口。這是模塊處理器的獨特之處。而PLC主機上有專門連接PG/PC通訊卡的PG/PC接口，然后將相關的PG/PC設備與對應的網絡相連接。對于一些自身沒有攜帶微處理器的設備，可以通過PG/PC接口的功能，完成以后的一系列的連接工作。

1.2 西門子PLC控制網絡對于相關類型的要求

PLC控制網絡的類型主要包括：（1）MPI網絡。這是一種基于MPI協議，從而達到西門子內部對于令牌網絡通訊協議的要求。通過它的作用，西門子PLC可以使計算機與STEP7 的編程器實現相互連接，從而進行正常的工作。RS-485對應于MPI 網絡的物理層，最高狀態下的傳輸率不超過12兆比特/秒。（2）PPI 網絡。這是一種不能依靠自身響應特性完成相應工作的特殊網絡。它遵循的協議是主-從協議，即只有當核心PPI主機發出相應的指示命令后，PPI 網絡的從站才能響應相應的信息。一般PPI 網絡聯網的主要材料具有屏蔽性的雙芯電纜，作為S7-200的通訊協議。（3）所有具有網絡特性的Profibus的集合。Profibus的最大傳輸速率與MPI網絡一樣，即12兆比特/秒。它主要的應用范圍是工廠生產車間的監控和指揮現場作業。它 能事多個網絡的數據節點可以同時完成交換，可以使滿足Profibus協議的所有類似產品在同一網絡上完成各自的工作。（4）點對點接口。這是一種完全通過客戶的需求從而修改一些通訊協議，以便使S7-200 系列和 S7-300 系列 PLC的所有設備可以進行自由的通訊。（5）傳感器-執行器接口。這種接口主要針對的工作是對現場二進制設備故障的排除，它處在自動網絡控制的最低層，相對比較簡單。（6）具有工業用途的以太網。主要的工作原理是依據同軸電纜、光纜以及工業雙絞線的相關特性，使它們在TCP/IP協議的約束下可以實現彼此間的通訊，主要的工作對象是針對工業方面的一些作業處理。

1.3 西門子 PLC 控制網絡對于傳輸介質的要求

在常見的西門子 PLC 控制網絡中，存在著各種各樣的傳輸介質。在某些具體工作中，需要不同的傳輸介質通過相互的組合在PLC 控制網絡中能夠發揮出各自的特性，從而提高整體的工作效率。比如，在Profibus-DP 網絡的應用過程中可以發現，它的傳輸介質可以分為好幾種，主要有：（1）無線短距離傳輸。這種傳輸方式主要依賴的是紅外線的導向作用，通過連接不同的功能模塊，達到短距離內的信息傳輸。（2）光纖材料的傳輸。這是一種遠距離的、傳輸速率較快的介質，它通過光纖材料優良的特性，可以使相關的信息數據傳輸的范圍擴大。不僅僅是在短距離內，還可以實現長距離的網絡數據傳輸。這種介質傳輸是目前甚至是在未來的很長時間內，大多數國家或是企業主要采用的網絡數據傳輸方式。（3）電氣數據的傳輸。這種傳輸主要通過具有屏蔽作用的雙絞線電纜和地下電纜的相互配合來實現。傳輸過程中主要利用電纜材料的圓形截面，以便加快數據傳輸的速度。

1.4 西門子 PLC 控制網絡對于通訊能力的要求

目前的西門子PLC控制網絡中，對于通訊能力的要求較高。一般指可以同時滿足S5 兼容通訊，S7 基本通訊、標準通訊以及 OP 通訊。這些通訊接口的主要功能各不相同，有的針對編程、人機服務。有的則是需要在簡單的設計上實現強大的功能。也有的是為了在不同產品系列結合中發揮出網絡優化的特性。這就要求在具體的實際情況中，必須熟悉西門子PLC控制網絡的通訊功能表，從而解決具體的問題。

2 西門子 PLC 控制網絡在現實生活中的具體應用

比如一些鋼鐵企業在生產線上對于切割機、鋼鐵熔化爐等對象的控制，就需要引入PLC控制網絡。具體的工作過程是：選定對應的西門子控制網絡的型號，根據設備的要求，將6個控制系統的基站通過互相感應可以相互接受的技術組成一個整體的控制系統。當主站之間的信息需要傳輸時，通過令牌總線進行控制。主站之間各種信息可以自由的交流傳遞，但是從站不能主動地發送口令，影響了數據間的正常傳輸。為了解決這種弊端，通過西門子 PLC 控制網絡，將預先設定好的所有從站轉變為主站，從而達到信息數據的不間斷交流。由于事先的從站位置相對分散，轉變為主站后可能造成數據傳輸時的丟失。因此，具體的操作實施過程中必須選擇最適合的設備。比如，形成拓撲形式網絡的CUP315-2DP可以作為主站，從站選擇為ET200 模塊，就可以達到對數據傳輸時有效控制的效果。這樣的PLC控制網絡的級別不同，主要分PC機和PLC站之間的通訊，以及主從站間的其它通訊。因此，選擇合理的基站數目，可以保證PLC控制網絡的穩定性，從而提高系統整體的工作效率。

3 結束語

通過對PLC控制網絡組成結構的各項要求，以及它在實際生活中應用過程的具體分析，可以看出相關的企業在選擇PLC控制網絡的過程中，必須結合實際情況去考慮，才能降低企業的成本費用。

參考文獻：

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