西门子PLC控制网络与实际应用

祖晓阳

(徐州中联水泥有限公司，江苏省 221000)

西门子PLC控制网络与实际应用

祖晓阳

(徐州中联水泥有限公司，江苏省 221000)

近年来，西门子PLC控制网络与实际应用得到了快速发展和广泛关注，研究其相关内容有着重要意义。本文首先介绍了基于西门子PLC控制系统的网络选择策略及特点，分析了西门子PLC控制网络的配置，并结合相关实践经验，就工程应用中控制系统的网络方案的选择展开了探讨，阐述了个人看法。

西门子；PLC；控制网络；实际应用

一、前言

作为实际应用中的重要控制方法之一，西门子PLC控制网络在近期得到了业内的广泛关注。该项课题的研究，将会更好地提升西门子PLC控制网络的实际应用水平，从而有效优化该项工作的整体效果。

二、基于西门子PLC控制系统的网络选择策略及特点

1.PPI通讯协议（point to point interface）

PPI通讯协议，主要运用于西门子S7-200系列，不但具有9.6kbps、19.2kbps和187.5kbps等三种波特率，同时，PPI协议接口主要采用集成的模式，集中设置在西门子S7-200的CPU上。通过netr语句和netw语句进行数据传输，实现通讯。

2.MPI通讯协议（Multi-point interface）

在西门子PLC控制系统中，有一种采用全局数据通讯、通讯速率高达187.5kbps的标准令牌网络通讯协议，即MPI通讯协议。与PPI通讯协议相同，MPI通讯协议同样无需额外配置通讯模板，且MPI通讯协议的周期性数据传递主要靠联网的CPU进行，经济实惠。

3.Profibus

Profibus是一种基于系统范围内的由Profibus-FMS、Profibus-DP和Profibus-PA等三部分组成的网络解决方案。Profibus-FMS主要功能是在各主站间建立起对等的通讯，充当网络中的令牌环结构。Profibus-DP由于其高速的数据传输率（最高可达12Mbps）的特点，通常被用于实现现场级控制系统的主从通信，同时，在分布式I/O及其他现场级设备上，也多采用Profibus-DP。此外，Profibus的Profibus-PA组成部分，是基于过程自动化设计而成的，且由于其安全性，通常被应用于防爆场合中各种主站和仪表、变送器的通信。

三、西门子PLC控制网络的配置

西门子公司PLC控制网络主要有下面几种类型：

1.PPI网络。PPI网络就是对S7～200PLC进行独特设计的一种通讯协议，它的联网只要利用普通双芯屏蔽电缆就能完成。因为是主从协议，PPI从站不可能主动的发出一些信息，仅在主站发出要求，才可以立即做出响应。

2.令牌网络通讯协议—MPI网络。该网络的物理层是RS-485，最高的传输速率理论上达12Mb/s，计算机和编程器通过西门子PLC的MPI来完成有效地连接和工作运行。

3.点对点接口。这是一种自由的通讯联络形式，用户本身能对通讯协议重新定义，其中，S7-300系列和S7-200系列的PLC完全能完成和通讯协议公开的设备之间的有效通讯。

4.传感器-执行器接口。该接口也可叫AS-i接口。它对现场的二进制设备实现有效的连接，并处在自动控制层的最底层，仅仅能对极少的数据进行传输。

5.工业以太网，这种通讯网络再工业企业的应用最多，是专门为其打造的，它的通讯协议是TCP/IP和ISO。工业以太网可以有1024之多的网络节点，最大的网络范围覆盖到150公里。

6.Profibus网络。该网络在现场层通讯系统和车间监控系统运用最佳，完全和IEC61158的国际标准相一致，其中，RS-485是物理层，12Mb/s是其最高的传输速率。能完成和127个网络节点的数据进行有效的交换。在技术成面，能实现10个中继器串联在实际的网络里，这样提高了通讯的实际距离。为满足各种工程的需要，Profibus还设有Profibus-PA、Pro-fibus-FMS和Profibus-DP彼此兼容的三个部分。

西门子PLC网络类型种类丰富，往往功能也不尽一样，各有其实际的优缺点，其一致的地方就是每个网络的开发均为实现不同层次的实际控制需要。我们可将控制网络大致分成两个大类，第一类是通讯网络。它包括Profibus总线、以太网总线和AS-i接口；第二类是其专用的通讯网络，它包括PPI、MPI和点对点之间的接口。用户在选择其控制网络时，首先，要明确下网络的具体类型。一般情况，第一类通讯网络在传输的速率、传输距离和容量方面优于第二类的通讯网络，而且功能丰富，互操作性及其灵活性都非常优越，其缺陷就是需要投资一些软硬件设施，提高了成本。第二类通讯网络，优点是投资成本相对低了很多，但性能逊色于第一类通讯网络，而且互操作性不高。

四、工程应用中控制系统的网络方案的选择

在我们的工业和发展中西门子PLC起到了很大的作用和用途，一直在工业发展被广泛的发展应用。工业自动控制系统，是很多工业目前在生产中和工程建设方面应用和推广的网络程序和系统程序，为了满足工程中的设计要求和目标，大多数运用西门子的PLC控制系统，在工程中的西门子PLC控制系统可以分为公用的西门子PLC和远程用的西门子PLC，公用的西门子PLC是用在控制和连接生产设备中的公用设备，而远程的西门子PLC是用于在生产过程便于控制和方便运用从而设计的。例如在炼钢厂的工程控制和应用中，西门子PLC就发挥着很大的作用，为了能够满足工业需求和企业更好的发展，在工业生产中，为了能够达到每流设备可以单独控制的要求和目标，我们必须充分利用好西门子PLC，能够让网络方案更好地实现生产要求和充分发挥设备功能，在网络方案的选择中提出了两种方案可供选择：

方案一：公用的西门子PLC作为主站，然后再利用远程用的西门子PLC结构进行网络配置，然后通过单个的通讯单元的建立，然后在系统的信息和网络上的信息进行有效传递和数据的连接，让远程用的西门子PLC起到辅助的作用，为公用的西门子PLC进行配合和连接系统信息与网络信息中发挥出巨大作用。从而来实现和帮助系统信息和网络信息的对接和传递。能够有效的在对信息方面起到了监督和检查的目的，但是如果公用的西门子PLC在运行中出现了情况和损坏那么远程的西门子PLC就不能够正常的运行和工作了。

方案二：是运用公用的西门子PLC和远程用的西门子PLC都成为网络方案连接中的主体单位，各自都分别运用独立的通讯处理器，然后进行传接和系统信息的网络连接，然后将所有的通讯卡，还有一些上位机全部都连接在系统信息网络中，然后利用FDC来实现网络与网络之间各个站点之间的实时连接和通讯。

五、结束语

综上所述，加强对西门子PLC控制网络与实际应用的研究分析，对于其良好应用效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的实践中，应该加强对其影响要素的重视程度，注重其在实际应用中的整体性与科学性，以获得最优效果。

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1007-6344（2015）10-0064-01