西门子PLC控制网络的配置策略与应用

袁剑

摘要：近年来，经济的发展，促进我国科技水平的提升。随着社会经济与科技技术的快速发展，控制网络功能始终处于不断优化及完善过程中，而西门子PLC控制网络就是诸多控制网络的一种，对各类设施的运行状态与运行数值进行全程监管，从根本上保障系统运行安全。本文就西门子PLC控制网络的配置策略与应用展开探讨。

关键词：西门子PLC;控制网络;配置策略

1西门子PLC控制网络的理论研究

1.1西门子PLC控制网络种类

第一，点对点接口西门子PLC控制网络。用户通过自定义设置通讯协议，是西门子PLC控制网络应用范围涵盖具有相同协议的全部公开设施，如打印机、扫描机、变频控制装置等;第二，PPI西门子PLC控制网络。满足普通双芯屏蔽双绞电缆联网要求。PPI西门子PLC控制网络，属于一种从属协议，不会主动向主站发送信息，而是等待主站要求，结合主站地址信息做出相应的反应;第三，MPI西门子PLC控制网络。属于西门子内部标准的一种指令网络通讯协议，确保西门子PLC控制网络能够利用MPI网络协议同时连接计算机、人机操作界面，实际运行期间的经济效益更加显著;第四，工业以太网西门子PLC控制网络。遵照国家及有关部门对工业生产通讯网络设计提出的要求，可采用工业以太网西门子PLC控制网络，扩大网络控制范围，从根本上提升实际生产期间的管控有效性。

1.2西门子PLC网络通讯接口连接模式

当前，对西门子PLC控制网络的几种通讯接口连接方式有：其一，PG/PC通讯卡。通常应用于同种类型的网络连接形式中，由于这种通讯卡形式多样，因此在具体应用中也应该合理划分功能属性，确保其真正发挥应用价值。其二，PLC特定模块，属于智能化模块的一种，主要是将PLC与专用网络进行有效连接，作用在于降低自动化控制体系对CPU造成的恶劣影响，进而提升PLC系统的整体性能。其三，集成编程接口。这种接口被广泛地应用于MPI与PPI控制网络通讯接口中。其四，集成通讯接口。作为控制网络中的组成部分，发挥着连接的作用。

2西门子PLC控制网络配置要点

2.1通讯能力

西门子控制网络应该具备的网络通讯功能包括：S5兼容通讯、S7基本通讯、OP通讯和标准通讯等。具体形式如下：利用工业以太网技术和接收口优化PLC之间的通讯活动分析，同时提供功能较为强大且便于操作的任务形式，单位任务的可利用数据量字节一般维持在64k以下;在S7CPU中相对集中的软件模块集成形式影响下，主要利用MPI网进行机能拓展，借助用户的编程信息调用SFC;OP、PG与PLC之间在进行编程、组态环节中，还具备人机交互的监控优势，这种通讯模式同样需要工业以太网的支持;标准通讯则是经过不同出产厂家制造，同时具备不同类型系统产品之间的沟通方式。在实际应用过程中，需要做好细节资料调查，包括网络中各个节点的硬件配置情况、通讯接口的标准状态等内容，尽量保证通讯环境的适宜程度。

2.2通讯接口

在西门子PLC控制网络中，主要包括两种通讯接口的方式，分别是模块处理器和PG/PC通信卡。在系统中，模块处理器通过和PLC的一侧连接来进行工作。这种接口方式的特点在于其具有智能性，能够使PLC自动接入到相匹配的网络之中。通过这样的方式能够使PLC的功能得到充分发挥。同时，模块处理器还具有一些功能上的特性，这就使得其能够通过自身来解决一些问题，而不是过分地依赖于CPU，间接地减轻了CPU的工作压力。目前，模块处理器有多种不同类型，在功能特性上也存在一定差异，各具特点。西门子S7-200系列模块处理器特點为，它有PPI（PPI）和MPI（MPI）两个专门负责通信联络信号的接口。PG/PC通信卡能够使PG/PC设备和与之相对应的网络进行连接，一般在PLC主机上都设有专门进行PG/PC通信卡连接的接口。PG/PC接口能够协助一些未设微处理器的设备来进行相应的连接工作，从而使设备的功能得到充分发挥。

3西门子 PLC 控制网络配置的具体应用

钢铁企业生产过程中涉及到很多对象，其中包含许多需要进行控制的对象，如拉矫机、工作辊和索尼磁尺等在轧钢生产过程中应用的重要设备。由于生产过程中需要控制的设备种类较多，在功能上差别较大，因此钢铁企业在进行控制时面临的难度较大，加之需要传输的数据量非常大，因此在选择西门子 PLC 控制网络的类型时，最好能和国家标准相适应。综合上述条件，选择 Profibus 网络是较为适合的，其能够在钢铁生产过程中起到较好的控制效果，保证钢铁生产的正常进行。在完成网络类型的选择之后，企业需要对自身的状况进行评估，根据设备在生产车间中的实际位置进行控制系统的划分，确定出多个PLC控制站，保证数据通讯能够正常运行，不同点之间的数据通信都能够利用连锁控制技术来完成，从而实现正常的生产。除了上述工作外，还需要进行Profuse-DP网络数据链路层中数据存储方式的选择。Profuse-DP网络在现场链路层中包含了令牌总线方式和混合方式两种方式，前者能够通过令牌将数据信息传送到总站上，然后总站在收到信息之后能够向主站获取信息或者进行信息的发送，而从站却不具备索取信息的功能，其只能被动的反应或者向总站进行信息的发送，这就导致了信息的传输工作难以保证其稳定性和准确性。为了解决这一问题，需要对控制站进行重新的设置，将所有的控制站都设置成主战，从而实现信息在控制系统内部的自由交换，保证信息传送的准确性和高效性。在钢铁企业生产过程中工艺流程较长，每个主站所控制的设备距离其自身都有较长的距离，并且还具有分散性的问题，为了有效的节约成本，减少昂贵的信号线的使用并保证系统的可靠性，在主站的选择时选用S7-400，s7-300系列PLC，这一类型的主站集成的Profibus -DP 能够作为主站，而且形成下一级的Profibus -DP子网，此在远程I/O从站的选用上可以使用ET200M。按照上述方式完成Profibus-DP控制网络拓扑结构的构建。通过从整体角度对西门子PLC控制网络进行分析，可以发现：整个控制网络从本质上是由两级子网结构组成的，其中处于底层的子网作用是进行通讯服务，保证主站和远程从站之间的通讯服务，从而使信息能够合理地进行传递。而位于顶层的顶层Profibus-DP子网的主要功能是为上位机和PLC主站提供相应的通讯服务。此外，在不同的主站和上位机之间的数据传输量非常大，为保证数据传输的准确性以及运行的合理性，最好应用多协议混合模式来对运行进行操作。

结语

总而言之，西门子PLC控制网络具有系统复杂，配置专业性强等特征，为切实发挥出PLC控制网络积极作用，应细致分析不同领域的监控任务特征以及要求，评估西门子PLC控制网络运行期间的技术可行性与经济实用性，确保所制定出的西门子PLC控制方案能够从根本上保障生产质量及生产效率，获得最佳网络控制效果。不仅如此，在应用西门子PLC控制网络系统期间，相关工作人员还需依据实际生产规模与运行要求，选择适宜的控制网络，从根本上控制系统运行成本。注重对影响系统运行效率的各类不稳定因素进行细致分析，制定出更加专项有效地控制网络方案，充分发挥出西门子PLC控制网络拥有的运行价值。

参考文献

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