西门子PLC控制网络的配置策略与应用

摘 要：随着科技力量的不断增强，西门子plc控制网络的发展速度远远超过了预期，人们对这种网络的实际功能充满了无限的期待。因此，只有深入研究西门子PLC控制网络的资源配置和实际应用，才能更好地理解和掌握这种网络的本质属性，从而更加熟练地应用到实际生活中。本文将从西门子PLC控制网络的配置策略及应用方面展开详细的论述。

关键词：PLC；控制网络；配置策略；应用

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2015.24.110

在计算机控制网络过程、数字信号处理及相关的智能信息化处理等课程的研究与学习，离不开对西门子PLC控制网络的认真分析和掌握。从安全技术的方面考虑，西门子PLC控制网络的安全系数高，对外界事物信号干扰的抵抗能力强，已经在市场中获得了越来越多的认可。西门子PLC控制网络有着各种各样的型号，其处理功能效率方面各不相同，完全可以满足不同企业的实际需求。

1 西门子PLC控制网络的配置策略

1.1 西门子PLC控制网络对于通讯接口的要求

当前西门子PLC控制网络的通讯接口方式主要有两种：模块处理器和PG/PC 通讯卡。其中，模块处理器与PLC的一侧相连。它的主要功能是利用自身的智能特性将PLC自动接入到与之匹配的网络中，从而使PLC发挥出自身最大的功能。模块处理器对于CPUD依赖性非常小，它可以通过本身携带的一些功能特性处理一些简单的问题，从而间接缓解了CPU的工作压力，降低了CPU的最大承受力。不同的模块处理器功能特性各不相同。比如在在西门子S7-200系列中，它自身配备了两个专门负责通讯联络信号的接口：MPI和PPI。同时，它可以使PLC主机上具有可以专门进行编程的接口。这是模块处理器的独特之处。而PLC主机上有专门连接PG/PC通讯卡的PG/PC接口，然后将相关的PG/PC设备与对应的网络相连接。对于一些自身没有携带微处理器的设备，可以通过PG/PC接口的功能，完成以后的一系列的连接工作。

1.2 西门子PLC控制网络对于相关类型的要求

PLC控制网络的类型主要包括：（1）MPI网络。这是一种基于MPI协议，从而达到西门子内部对于令牌网络通讯协议的要求。通过它的作用，西门子PLC可以使计算机与STEP7 的编程器实现相互连接，从而进行正常的工作。RS-485对应于MPI 网络的物理层，最高状态下的传输率不超过12兆比特/秒。（2）PPI 网络。这是一种不能依靠自身响应特性完成相应工作的特殊网络。它遵循的协议是主-从协议，即只有当核心PPI主机发出相应的指示命令后，PPI 网络的从站才能响应相应的信息。一般PPI 网络联网的主要材料具有屏蔽性的双芯电缆，作为S7-200的通讯协议。（3）所有具有网络特性的Profibus的集合。Profibus的最大传输速率与MPI网络一样，即12兆比特/秒。它主要的应用范围是工厂生产车间的监控和指挥现场作业。它 能事多个网络的数据节点可以同时完成交换，可以使满足Profibus协议的所有类似产品在同一网络上完成各自的工作。（4）点对点接口。这是一种完全通过客户的需求从而修改一些通讯协议，以便使S7-200 系列和 S7-300 系列 PLC的所有设备可以进行自由的通讯。（5）传感器-执行器接口。这种接口主要针对的工作是对现场二进制设备故障的排除，它处在自动网络控制的最低层，相对比较简单。（6）具有工业用途的以太网。主要的工作原理是依据同轴电缆、光缆以及工业双绞线的相关特性，使它们在TCP/IP协议的约束下可以实现彼此间的通讯，主要的工作对象是针对工业方面的一些作业处理。

1.3 西门子 PLC 控制网络对于传输介质的要求

在常见的西门子 PLC 控制网络中，存在着各种各样的传输介质。在某些具体工作中，需要不同的传输介质通过相互的组合在PLC 控制网络中能够发挥出各自的特性，从而提高整体的工作效率。比如，在Profibus-DP 网络的应用过程中可以发现，它的传输介质可以分为好几种，主要有：（1）无线短距离传输。这种传输方式主要依赖的是红外线的导向作用，通过连接不同的功能模块，达到短距离内的信息传输。（2）光纤材料的传输。这是一种远距离的、传输速率较快的介质，它通过光纤材料优良的特性，可以使相关的信息数据传输的范围扩大。不仅仅是在短距离内，还可以实现长距离的网络数据传输。这种介质传输是目前甚至是在未来的很长时间内，大多数国家或是企业主要采用的网络数据传输方式。（3）电气数据的传输。这种传输主要通过具有屏蔽作用的双绞线电缆和地下电缆的相互配合来实现。传输过程中主要利用电缆材料的圆形截面，以便加快数据传输的速度。

1.4 西门子 PLC 控制网络对于通讯能力的要求

目前的西门子PLC控制网络中，对于通讯能力的要求较高。一般指可以同时满足S5 兼容通讯，S7 基本通讯、标准通讯以及 OP 通讯。这些通讯接口的主要功能各不相同，有的针对编程、人机服务。有的则是需要在简单的设计上实现强大的功能。也有的是为了在不同产品系列结合中发挥出网络优化的特性。这就要求在具体的实际情况中，必须熟悉西门子PLC控制网络的通讯功能表，从而解决具体的问题。

2 西门子 PLC 控制网络在现实生活中的具体应用

比如一些钢铁企业在生产线上对于切割机、钢铁熔化炉等对象的控制，就需要引入PLC控制网络。具体的工作过程是：选定对应的西门子控制网络的型号，根据设备的要求，将6个控制系统的基站通过互相感应可以相互接受的技术组成一个整体的控制系统。当主站之间的信息需要传输时，通过令牌总线进行控制。主站之间各种信息可以自由的交流传递，但是从站不能主动地发送口令，影响了数据间的正常传输。为了解决这种弊端，通过西门子 PLC 控制网络，将预先设定好的所有从站转变为主站，从而达到信息数据的不间断交流。由于事先的从站位置相对分散，转变为主站后可能造成数据传输时的丢失。因此，具体的操作实施过程中必须选择最适合的设备。比如，形成拓扑形式网络的CUP315-2DP可以作为主站，从站选择为ET200 模块，就可以达到对数据传输时有效控制的效果。这样的PLC控制网络的级别不同，主要分PC机和PLC站之间的通讯，以及主从站间的其它通讯。因此，选择合理的基站数目，可以保证PLC控制网络的稳定性，从而提高系统整体的工作效率。

3 结束语

通过对PLC控制网络组成结构的各项要求，以及它在实际生活中应用过程的具体分析，可以看出相关的企业在选择PLC控制网络的过程中，必须结合实际情况去考虑，才能降低企业的成本费用。

参考文献：

[1]梁成鹏.基于西门子PLC控制网络的配置与应用[J].可编程控制器与工厂自动化，2014（04）.

[2]陈云东.西门子PLC控制网络的配置应用及策略分析[J].信息技术与信息化，2015（04）.

[3]祖晓阳.西门子PLC控制网络与实际应用[J].四川水泥，2015（06）.