西門子PLC組網技術的研究與應用

祝玉勇

（上海龍陽精密復合銅管有限公司，上海 201201）

西門子PLC組網技術的研究與應用

祝玉勇

（上海龍陽精密復合銅管有限公司，上海 201201）

隨著經濟全球化浪潮的推進，各大跨國公司不斷輸出先進的技術，并被市場認可和追求。西門子品牌擁有悠久的歷史，其各項技術在產品上已經得到了充分論證，產品質量也廣受好品，品牌影響力不斷提升。21世紀人類進入數據時代，西門子緊隨時代需求，研發和應用了PLC可編程序控制器，并將該技術推向世界市場。人們使用PLC的技術，建成控制網絡體系，服務通信、組網、實驗、科研等方面的任務平臺。因此，研究西門子PLC組網技術對于緊隨時代潮流具有重要的意義。

控制網絡；西門子PLC；組網技術

現如今科技革新日新月異，通信技術、計算機技術以及控制技術的不斷發展成熟，使得現代的工業體系逐漸向著網絡化的形式邁進。整個工業的控制技術系統及其發展方向越來越多的呈現出分布式的控制系統，尤為突出的是分散控制系統。在這一不斷革新的過程中間，以太網技術和現場線路總裝技術等等技術操作在市場的影響及應用范圍不斷的擴大。這里主要將西門子PLC技術作為中心研究對象研究其控制網絡系統的研究工作。與此同時，相應的組網技術略有涉及。

1 PLC常見組網方式

行業內往往采用的PLC組網方式包括基于串口、專用總線以及以太網著三種形式的組網方式。在串口模塊方面的網絡連接是利用網絡鏈式連接形式，其間在軟件編程方面則不需要有太多要求甚至不需要編程就可以與各種PLC聯通信息。

針對于專用總線組網技術來講，西門子公司也相應的供應了PLC專用的網絡系統。通常情況下，各廠商之間的設備基本上無法互通使用，若選擇西門子的PLC主機系統，相應的配套設備也應該是西門子的設備。綜合來講，相對成本較高，這對實際應用有一定的局限性。

當然還有針對工業以太網的方式組網運行的操作系統設備。這一系統由多層次構成，分別囊括上位機監控站、集線器、雙絞線、收發器以及控制站組成。如若選用這種組網方式，就可以極大地利用局域資源，也會相應的提升生產生活的效率。并且操作的速度也會大幅增加。只是以太網不能與PLC等相關的串口裝置實行通訊。若想實現通訊，就必須裝備對應的設備以便滿足通訊要求。這也就相應的提高了生產成本。一般會應用于大中型的控制系統中。

2 西門子PLC組網的實際應用

2.1 系統構成

該系統的總體結構由幾個部分構成，大致包括觸摸屏、變頻器以及各類控件。其中，現場總線是與以太網連接的，同時，現場總線也會連接觸摸屏。然而，觸摸屏在通訊過程中只對總線負責讀數。該系統的總體構成如圖1所示，在圖1中的虛線表示通訊方式的可選擇性。

圖1 系統的總體構成圖

2.2 組網與通訊方式

為了系統的正常進行，通常將會進行組網步驟的工作。當然，在這個步驟中，應重點注意幾個關鍵點。因為組網與調試這個環節特別關鍵，整個過程都是相對繁瑣的。

第一，站的地址杜絕在系統中重復。各個號站要分清楚。主站是整個系統的中心，其它的站點都是從屬站；第二，所有的硬件在裝配時要注意關鍵細節；第三，用到的控制器S7-200的編程與其它控制器不同，所以它與PLC之間的通訊還需要安裝一個軟件模塊來實現。而后就可以進行組態；第四，在組態的軟件組態過程中，工控西門子的以太網模塊地址要有特定的設定，并且要有一致性，以期實現組態軟件之間的通訊連接。通常情況下，網絡通訊中的地址分配應該由硬件組態過程中完成的，軟件設計的內容部分需要傳送數據時要按照硬件組態時的地址要求空間來實現。必要時還需要數據交換程序。此系統里的S7-400和S7-300兩部分從屬于Master-slave的關系，其間就需要數據之間的轉換，其傳接的數據將會到達FCI這一程序塊。

第五，通信的地址問題。在西門子PCL的系統中，通過以太網同工控機相互連接的是S7-400與CPU，并且以太網通信模塊還配置了CP443。關于硬件配置方面，要先擬定好通信的IP地址，再將其輸入進中央處理器中，同時，在設備進行組態時，還要把以太網模塊的遠程 IP的地址進行重新設定，使其與通信的IP地址相同，只有這樣才能使PLC與MCGS的通信保持正常。在組網的過程中，核心環節便是 PLC 同組態軟件之間的通信。

關于OPC配置，大致可有以下討論。它是一種自動化控制協定，它可以提供很多端口，可以與一些硬件裝置連接并傳輸信息。西門子公司研發的S7-400和S7-300可以提供OPC服務接口，這也為不同廠家的產品實現了可以連接的數據互通交換。當然，OPC配置本來就是相對較為復雜的過程，安裝的軟硬件成功后就可重啟計算機，開始組態通訊。如果計算機中的圖標轉換成彩色狀態就表明OPC已經全部配置完備了。

在實際運營之前，要對整套裝置以及流程進行測試。實驗整個過程中，組網的操作、實驗的過程皆需要調試。相關工業控制方面的網絡通訊工作則需要以恰當的方式操作。此設計系統為滿足個各種工況的需求，還需要為多種通訊方式的實驗研究搭建平臺，使用過程中只需稍作調整。

2.3 軟件系統設計

關于軟件方面的設計方案豐富，且該實驗系統的設計是啟用多類廣泛采用的組裝軟件，并對其進行實時監控。整個軟件網絡系統。首先包括軟件的編程，所涉及到的專業軟件采用的是最新技術設備軟件。然后，也包括組態軟件MCGS、VB等。還有就是工業網絡的管理以及其組態系統。這些都是軟件系統的核心技術，負責的功能與任務強大且實用，為網絡技術的研究與應用提供了先進的軟件技術保障。

3 整體調試

在工業以太網的技術支持下，S7-300和S7-400建立通信關系。在已經配備的裝置中確定主站和從站。同時保證管理以及控制級網絡連接的優先級關系。

4 結語

本文介紹的此種系統是在西門子的網絡通訊技術以及PLC控制器技術的基礎上，成立并且提供了的一個基于工業領域網絡控制的實驗技術舞臺。在完備的試驗系統的基礎上搭配種類繁多的通訊組網方式，再加上西門子的服務支撐，試驗系統的運行處于高水平狀態中，收到了較好的研發效果和成果。

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1671-0711（2017）10（下）-0085-02