西門子PLC組網技術的研究與應用

王強 張新 汪清 李波

摘要：隨著我國不斷地深入研究PLC技術，已經在一定程度上促進了西門子PLC系統組網技術的廣泛應用。這項技術逐漸發展為當前的主流技術，因此，在之后加強對PLC組網技術的研究就十分有必要，其作為一項應用廣泛的技術而言，應該加大力度促進其實現長效的發展，對于我國科學技術的發展進步而言具有十分重要的作用。本文對西門子PLC組網技術的應用進行了簡要的分析和論述，以供參考。

關鍵詞：西門子;PLC;組網技術;研究與應用

前言

我國工業領域的快速發展，離不開網絡通訊技術的加持，西門子PLC組網技術已經在工業領域得到了廣泛的應用。通過充分的利用PLC組網技術，已經建立起了更加系統全面地控制網絡，在一定程度上促進了工業領域的網絡化發展，具有十分重要的現實發展意義。先進的西門子PLC控制器通過與網絡通信技術相結合，能夠構建企業更加優良的工業控制網絡實驗平臺，以靈活多樣的組網和通信方式為主，使得企業在新建或改建生產線時有更多的選擇。站在長遠的角度來看，網絡技術的應用研究對未來具有十分重要的現實意義。

1.PLC組網技術的系統組成

西門子PLC組網技術在我國應用主要有PPI網絡、MPI網絡、Profibus網絡、工業以太網絡、Profinet網絡。其中工業以太網Profinet網絡可以對下位機和上位機進行及時的信息傳輸，能夠在一定程度上滿足現在各種復雜的上位機軟件的智能應用，在現代工業控制中具有十分重要的作用和地位。

2.西門子PLC組網技術的研究

整個系統的組網過程根據應用不同，通訊協議的不同還是比較復雜的。所以我們必須深入的研究系統的組網過程中通訊的軟、硬件及應用配置，針對該過程中可能出現問題的環節進行熟悉和認識，采取有效的措施使得整個組網功能能夠順利應用。因此，我們將組網過程中需要重視的方面分為了以下幾類：

2.1 HMI系統與PLC系統通訊

HMI系統是工業控制系統中重新人機交互應用，西門子系統中早期通常使用PROFIBUS協議、MPI協議為主，現在通訊雖然以以太網通訊或PROFINET通訊為主，但是目前在用的系統中仍然有很多PROFIBUS協議、MPI協議通訊。通常情況下，西門子PLC組網技術系統中是利用S7-300作為控制器，HMI作為上位機。PROFIBUS協議、MPI協議組網通訊時主要關注通訊地址的配置，通訊速率的配置，通訊接口的選擇及配置，同時還要考慮到總線接頭處終端電阻的設置操作。

HMI軟件主要是用于數據的采集以及數據的監控。它是我國工業應用軟件的重要組成之一，有助于工業領域朝著自動化以及控制化的方向發展。符合低層次的工業應用實際需求。系統以逐漸發展利用以太網進行通信，對于S7-300來說，其主要是由拓展模塊PLC343-1和交換機構成的.所以PLC-300能夠與給各種設備之間保持正常的通信交流，此通訊方式在現有生產線線系統中應用非常廣泛。

2.2 MPI通訊

MPI是多點接口（Multi Point Interface）的簡稱，是西門子公司開發的用于PLC之間通訊的保密的協議。MPI協議是西門子內部協議，MPI是基于OSI（開放系統互聯）的七層網絡結構模型，基于令牌的的網絡通信協議。MPI 通信是SIMATIC S7多點通信的接口，是一種適用于少數站點間通信的網絡，多用于連接上位機和少量PLC之間近距離通信.MPI通訊是當通信速率要求不高、通信數據量不大時，可以采用的一種簡單經濟的通訊方式。MPI網絡的通信速率為19.2Kbps～12Mbps，最多可以連接32個節點，最大通訊距離為50m，但是可以通過中繼器來擴展長度。s7-200和S7-200smart，S7-300，400都是支持MPI協議的，因此MPI協議在現存的各類生產線應用中是非常廣泛的。我們有時候會使用mpi_來進行點對點通信，從而實現從一個節點發送數據給另一個節點的功能。在實際的應用過程中具有十分重要的地位和作用。

2.3 PROFIBUS通訊

PROFIBUS-DP用于現場層的高速數據傳送。主站周期地讀取從站的輸入信息并周期地向從站發送輸出信息?？偩€循環時間必須要比主站（PLC）程序循環時間短。除周期性用戶數據傳輸外，PROFIBUS-DP還提供智能化現場設備所需的非周期性通信以進行組態、診斷和報警處理。PROFIBUS方式已經在工業控制領域得到了廣泛的應用，并且發展為重要的通訊方式之一，這種通訊方式主要分為三種類型。DP、FMS和PA，它能夠對網絡體系結構進行相應的簡化，通過簡化發展為一種高速的通信方式，廣泛應用于自動控制系統的通信設計中，實現高速的數據傳輸，這種通信方式是不需要額外添加通訊模塊的。PROFIBUS通訊方式可用于工廠自動化控制系統，對生產工序和程序進行控制;PROFIBUS通訊方式還可用于車間控制層，實現車間生產設備的連接，并傳輸大量的數據信息。在自動化控制系統中具有重要的應用意義。

2.4工業以太網設計

工業以太網簡單理解就是，以太網應用到工業控制場合后，經過改進使用于工業現場的以太網，就成為工業以太網。 ? 在西門子300或400系列的PLC中會使用西門子的網卡CP343-1或CP443-1通訊，應用過ISO或TCP連接等實現以太網的通訊。這樣所使用的TCP和ISO就是應用在工業以太網上的協議。而西門子公司主導開發的PROFINET 是一種基于以太網通訊系統開發的結合自身產品特點優化的，是由西門子公司和 Profibus 用戶協會開發。 PROFINET 具有多制造商產品之間的通訊能力，自動化和工程模式，并針對分布式智能自動化系統進行了優化。其應用結果能夠大大節省配置和提高效率。 PROFINET 系統集成了基于 Profibus 的系統，它也可以集成其它現場總線系統，主要優化點體現在實效性好，擴展性能好，便于與Internet集成。

結束語

綜上所述，在對西門子PLC組網技術進行研究的過程中，我們可以明確的了解到PLC組網技術的發展和應用優勢，并且在實際的應用過程中非常廣泛。因此，在進行應用以及研究的過程中都要遵循客觀實際的需求，不斷地了解此項技術的特性，從而確定出更加科學合理的應用方案，使得組網技術能夠切實的服務制造業。

參考文獻

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