淺析西門子PLC控制網(wǎng)絡(luò)的配置策略及具體實踐

景添奇+李曉東

【摘要】科技支持使西門子PLC控制網(wǎng)絡(luò)發(fā)展極快，其功能齊全。工作人員要對西門子PLC控制網(wǎng)絡(luò)的資源配置和實際應(yīng)用進行深入研究，以明確該網(wǎng)絡(luò)的本質(zhì)屬性，并在實際生活中加以應(yīng)用。本文主要分析西門子PLC控制網(wǎng)絡(luò)的配置策略及具體實踐，為其提供良好的應(yīng)用空間。

【關(guān)鍵詞】PLC；控制網(wǎng)絡(luò)；配置策略

1.前言

分析和研究西門子PLC控制網(wǎng)絡(luò)，為計算機控制網(wǎng)絡(luò)過程、數(shù)字信號處理及智能信息化處理等課程奠定了良好的基礎(chǔ)。西門子PLC控制網(wǎng)絡(luò)的安全性很強，能夠有效抵抗外界事物信號干擾問題，得到了市場及受眾的一致認可。其型號比較多，處理功能及效率不盡相同，符合各企業(yè)應(yīng)用要求。需依據(jù)實際情況及要求，對其進行合理應(yīng)用。

2.西門子PLC控制網(wǎng)絡(luò)的配置策略

2.1 西門子PLC控制網(wǎng)絡(luò)的通訊接口要求

現(xiàn)階段，西門子PLC控制網(wǎng)絡(luò)的通訊接口方式有模塊處理器和PG/PC通訊卡。連接模塊處理器與PLC，借助其智能特性在與之相匹配的網(wǎng)絡(luò)中，對PLC進行接入，充分發(fā)揮PLC功能。模塊處理器不會過于依賴CPUD，其借助自身功能特性，對部分簡單問題進行有效處理，使CPU工作壓力得到緩解，降低其最大承受力。不同的模塊處理器各有其功能。以西門子S7-200系列為例，其有MPI和PPI接口，負責通訊聯(lián)絡(luò)信號。它也使PLC主機上有可編程接口。而PLC主機上有PG/PC接口，用以PG/PC通訊卡連接，繼而將相關(guān)PG/PC設(shè)備連接到與之相對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)上。部分設(shè)備自身沒有攜帶微處理器，可借助PG/PC接口功能，實現(xiàn)后續(xù)連接[1]。

2.2 西門子PLC控制網(wǎng)絡(luò)類型要求

（1）MPI網(wǎng)絡(luò)。以MPI協(xié)議為基礎(chǔ)，滿足西門子內(nèi)部對令牌網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議要求。借助該功能，西門子PLC能夠使計算機和STEP7的編程器相互連接，以進入正常工作狀態(tài)。RS-485與MPI網(wǎng)絡(luò)物理層對應(yīng)，最高狀態(tài)下傳輸率不超過12兆比特/秒。（2）PPI網(wǎng)絡(luò)。其比較特殊，無法依據(jù)自身響應(yīng)特性完成相關(guān)工作。其采用主-從協(xié)議，當核心PPI主機發(fā)出指示命令自豪和，PPI網(wǎng)絡(luò)從站才能響應(yīng)對應(yīng)信息。PPI網(wǎng)絡(luò)聯(lián)網(wǎng)的主材料是雙芯電纜，具有屏蔽性，作為S7-200通訊協(xié)議。（3）具有網(wǎng)絡(luò)特性的Profibus集合。Profibus最大傳輸速率與MPI網(wǎng)絡(luò)相同，也是12兆比特/秒。其常被用以監(jiān)控工廠生產(chǎn)車間和現(xiàn)場作業(yè)指揮。其使多個網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)節(jié)點同時進行交換，在同一網(wǎng)絡(luò)中，使?jié)M足Profibus協(xié)議的所有類似產(chǎn)品完成各自工作。（4）點對點接口。依據(jù)客戶需求，對通訊協(xié)議進行修改，使S7-200系列和S7-300系列PLC所有設(shè)備實現(xiàn)自由通訊。（5）傳感器-執(zhí)行器接口。該接口主要用以排除現(xiàn)場二進制設(shè)備故障，其在自動網(wǎng)絡(luò)控制最底部，較為簡單。（6）以太網(wǎng)。工作原理如下：依據(jù)同軸電纜、光纜和工業(yè)雙絞線的相關(guān)特性，使其在TCP/IP協(xié)議結(jié)束之后，實現(xiàn)彼此通訊，主要對工業(yè)方面的相關(guān)作業(yè)進行有效處理。

2.3 西門子PLC控制網(wǎng)絡(luò)

西門子PLC控制網(wǎng)絡(luò)中存在各類傳輸介質(zhì)。具體工作實踐中，需要各傳輸介質(zhì)通過相互組合，在PLC控制網(wǎng)絡(luò)中充分發(fā)揮各自特性，以提高整體工作效率。例如，應(yīng)用Profibus-DP網(wǎng)絡(luò)時，其傳輸介質(zhì)包括以下三種：（1）無線短距離傳輸。該傳輸方式通過紅外線導向發(fā)揮作用，借助各功能模塊連接，實現(xiàn)短距離信息傳輸。（2）光纖材料傳輸。其屬于遠距離傳輸介質(zhì)，且傳輸速率比較快，其充分發(fā)揮光纖材料特性，擴大相關(guān)信息數(shù)據(jù)傳輸范圍，在長距離和短距離網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸中都極具適用性。該介質(zhì)作為主要網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸方式，極為常用。（3）電氣數(shù)據(jù)傳輸。其主要通過具有屏蔽功能的雙絞線電纜和地下電纜相互配合實現(xiàn)傳輸。傳輸過程中，可對電纜材料的圓形截面進行充分利用，使數(shù)據(jù)傳輸速度不斷加快[2]。

2.4 西門子PLC控制網(wǎng)絡(luò)對通訊能力的要求

當前，西門子PLC控制網(wǎng)絡(luò)中，對通訊能力提出了很高的要求。其在S5兼容通訊、S7基本通訊、標準通訊和OP通訊中，都具備適用性。各通訊接口功能存在差異，部分針對編程和人機服務(wù)，另一部分借助簡單的設(shè)計，實現(xiàn)強大功能，還有一部分主要是為在各產(chǎn)品系列結(jié)合中，體現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化特性。具體工作中，要對西門子PLC控制網(wǎng)絡(luò)通訊功能表具備清晰的認識，以解決相關(guān)問題。

3.西門子PLC控制網(wǎng)絡(luò)具體實踐

以鋼鐵企業(yè)對切割機和鋼鐵熔化爐的控制為例，該過程中，需對PLC控制網(wǎng)絡(luò)進行應(yīng)用。操作過程如下：選定西門子控制網(wǎng)絡(luò)型號，依據(jù)設(shè)備狀況，實現(xiàn)6個控制系統(tǒng)的基站組合，使其以一個整體的控制系統(tǒng)形式存在。主站之間各信息可自由交互傳遞，但主站無法主動發(fā)送口令，干擾數(shù)據(jù)傳輸。為規(guī)避該類問題，采用西門子PLC控制網(wǎng)絡(luò)，將從站轉(zhuǎn)變?yōu)橹髡荆瑢崿F(xiàn)信息數(shù)據(jù)交流。因從站位置具備分散性，經(jīng)轉(zhuǎn)變成為主站后，很容易丟失數(shù)據(jù)。實際操作中要注重設(shè)備選擇。主站選形成拓撲形式網(wǎng)絡(luò)的CUP315-2DP，從站選擇ET200模塊，以控制數(shù)據(jù)傳輸?？茖W選擇基站樹木，使PLC控制網(wǎng)絡(luò)更加穩(wěn)定，優(yōu)化系統(tǒng)工作過程，提高其效率[3]。

4.結(jié)語

綜上所述，西門子PLC控制網(wǎng)絡(luò)的配置專業(yè)性很強，涉及到的相關(guān)內(nèi)容也比較多，對配置過程要求較高。采用正確的方法，分析PLC控制網(wǎng)絡(luò)組成結(jié)構(gòu)的各項相關(guān)要求，并論述其在具體實踐中的運用。企業(yè)要依據(jù)自身實際情況及背景，綜合考量各種相關(guān)要素，對PLC控制網(wǎng)絡(luò)進行合理選擇，以降低生產(chǎn)過程中的成本及費用，實現(xiàn)利潤最大化。

參考文獻：

[1]黎瑞榮.分析西門子PLC控制網(wǎng)絡(luò)的配置策略以及相關(guān)應(yīng)用[J].電子世界，2012，（12）：68.

[2]沈維偉.西門子PLC控制系統(tǒng)下的網(wǎng)絡(luò)選擇策略與實踐[J].信息化建設(shè)，2016，（06）：107.

[3]肖桃李.淺談西門子PLC控制網(wǎng)絡(luò)的配置策略與應(yīng)用[J].內(nèi)燃機與配件，2016，（10）：105-106.