浅谈西门子PLC 常用的通讯方式

赵 昕

（山信软件股份有限公司莱芜自动化分公司，济南 271104）

PLC 网络是由几级子网复合而成的一种网络，各级子网的通信过程是由通讯协议决定的，而通信方式最终是通信协议的核心内容。通讯方式主要包括控制方式和数据传送方式。

1 通讯的基本概念

1.1 通讯过程

通讯过程是以发送设备作为数据信息传送源，借助于中间传输链条实现信息的传输过程。中间链条也称之为传输介质，各种数据信息在传输介质的内环境中汇集为信号源。如果将信号源加以细化，又可划分为离散信号源以及模拟信号源，而传输介质可以划分为无线介质与有线介质。当终端设备接收到信号源之后，能够对信号源进行分析、译码和有效调节，使信号源转换成为易于理解和接受的信息[1]。

1.2 比特率和波特率

在全部数据信号当中，比特（bit）为最小单位信号。比特率则是指每秒传送的比特（bit）数。单位用bps 来表示。比特率通常以数学信号传输为主，可以特指单位时间内的二进制数据量。而波特（baud）率则是计算机或者单片机在串口通信时的速率。可以特指单位时间内调制信号的变化规律，这种规律通常形成一个波形图，借助于波形图，能够直观的看出传输信号在单位时间内的数量多少。

波特率与比特率的关系为：比特率=波特率*单个信号对应的二进制位数。

2 常用通讯方式

2.1 MPI

MPI 是基于一种跨语言通讯协议的信息传递接口，MPI 具有可移植性、规模庞大、性能卓越等优势。这种通俗易懂的通讯方式在通讯领域被普遍应用。MPI 网络可以同时支撑和容纳32个连接节点，直线通信传输距离能够达到50m，如果借助于中继器，传输距离仍然可以继续延长。

PC 侧的MPI 通讯卡类型：可分为以下三种类型，第一种类型：PC 适配器，英文名称为PC Adapter，一端可与PC 连接，另一段需要与CPU 相连接，该连接方式不具备诊断网络功能，但通讯速率最高可达到1.5M/s。第二种类型，CP5511 / CP5512，适用于PLC 与PG 之间的通讯通讯方式，具有网络诊断功能，通信速率最高能够达到12M/s，第三种型号为CP5611 /CP5613，主要是针对PLC 与台式电脑之间的通讯，具有网络诊断功能，通讯速率最高可达12M/s[2]。

MPI 通讯介于PLC 与HMI 二者之间，对PLC 与HMI 产生依附作用，进而MPI 通讯无须其他组件的支撑，也无须写入其他程序，只需要事先设定一个通讯参数就可以完通讯过程，而这种通讯方式特指与触摸屏以及PC 组态软件的通讯。与触摸屏通讯即用Pro Tool 或 wincc flexible 组态软件对参数进行设定即可，在设置参数过程中，主要保持通讯速率高度一致；而在对PC 组件进行通讯设置时，需要在上位机中将通讯卡CP5611插入其中，并且需要对PG 和PC 的接口进行设施，选择CP5611接口即可。

2.2 Profibus

Profibu 在设置过程中，必须与国际标准IEC61158 相吻合，因为该标准是目前国际上通用的总线标准之一，主要由Profibus-PA、Profibus-DP、Profibus-FMS[3]构成。

Profibus 总线在传输过程中，需要以异步、半双工作为基础传播途径，并需要通过介质进行传输，传输介质通常为双绞线或者光缆，传输速率控制在9.6-1.875K bit/s 即可，传输最长距离为1000m。当介入中继器，总线长度能够继续扩展或者是将Profibus 从站数超过32。根据所处的环境选择不同 I/O 站，并根据站点数决定线缆的铺设情况以及使用RS485的数量情况。

介于Profibus-DP 两个主站网络间，可通过DP/DP Coupler进行连接数据通信，最高输入和输出字节均为244字节，两个网络的通讯速率不必保持一致。

2.3 以太网

拓朴结构、网络部件、Simatic Net 软件、通信处理器共同组成Simatic Net 工业以太网。通常情况下将Simatic Net 工业以太网涵盖两个类别，一种是100M bit/s 工业以太网，另外一种则是10M bit/s 工业以太网。以太网应用带传输技术，中间介质为CSMA/CD，利用该介质构建一个单元级以及控制级的传输网络。而在通常情况下，西门子工业以太网主要以屏蔽双绞线、光缆以及工业屏蔽双绞线作为物理传输介质，较为常见的通信处理器包括S7 PLC 站上的CP 系列在PC 组件上使用的网卡。

3 结束语

本文主要从通讯的组成部分、MPI、Profibus、以太网等方面对PCL 的通讯方式进行叙述，希望对PCL 的通讯方式认识更加深刻，可对从业者有所帮助。