趙晨

[摘 要]西門子 PLC 控制網(wǎng)絡(luò)是在智能儀表、自動(dòng)化控制、數(shù)字模擬通訊等各項(xiàng)技術(shù)基礎(chǔ)下發(fā)展而來的。西門子PLC的控制網(wǎng)絡(luò)體系比較繁雜，其涉及到的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品比較多，既包含硬件產(chǎn)品同時(shí)也包含軟件產(chǎn)品，不同的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品其性質(zhì)也是不同的，有些產(chǎn)品的開發(fā)周期比較短，應(yīng)用也比較方便，但是也不可避免的存在有些產(chǎn)品開發(fā)難度大，開發(fā)的費(fèi)用比較高的情況。西門子PLC的抗干擾性比較強(qiáng)，在應(yīng)用的過程中不容易出現(xiàn)故障，為了更好的適應(yīng)不同網(wǎng)絡(luò)層次的需求，西門子PLC提出了幾點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)控制的配置策略并且就具體的應(yīng)用進(jìn)行闡述。

[關(guān)鍵詞]西門子PLC；自動(dòng)化；控制網(wǎng)絡(luò)；配置

中圖分類號(hào)：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）40-0075-01

引言

企業(yè)在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)作業(yè)當(dāng)中，充分利用西門子PLC能夠確保其生產(chǎn)具有安全性的特征，并且具備較強(qiáng)的抗干擾能力，有效地減少了事故發(fā)生的幾率。然而，要想更好地滿足不同層次企業(yè)對(duì)于自動(dòng)化系統(tǒng)控制網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)需求，西門子PLC也逐漸豐富了控制網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，然而，研發(fā)的產(chǎn)品在性能等多個(gè)方面都存在一定的區(qū)別。所以，在選擇使用西門子PLC控制網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的過程中，一定要考慮到企業(yè)自身的情況，進(jìn)而保證產(chǎn)品選擇的合理性，減少企業(yè)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的成本。

1 西門子PLC自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)配置策略

1.1 網(wǎng)絡(luò)類型

在網(wǎng)絡(luò)體系當(dāng)中，網(wǎng)絡(luò)類型是其中重要的部分，而且，選擇類型對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的性能具有直接的影響。現(xiàn)階段，比較常見網(wǎng)絡(luò)類型包括以下三種：其一，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)接口。這是自由通訊方式，所以，用戶能夠與自身的需求相結(jié)合對(duì)通訊協(xié)議進(jìn)行定義，能夠和所有公開的設(shè)備進(jìn)行連接并使用，像打印機(jī)或者是掃描儀等等。其二，PPI網(wǎng)絡(luò)。這是西門子為了開發(fā)S7-200PLC所專門設(shè)計(jì)的通訊協(xié)議，其中包含不同種類的波特率形式，可以利用普通雙芯屏蔽雙絞電纜來實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)的目標(biāo)，這樣更加便于工作人員進(jìn)行操作。在上下級(jí)協(xié)議當(dāng)中，下級(jí)協(xié)議是不允許主動(dòng)發(fā)送信息內(nèi)容的，應(yīng)該始終處于被動(dòng)的狀態(tài)。其三，MPI網(wǎng)絡(luò)。這是基于西門子內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)所建立的令牌網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議，其自身的經(jīng)濟(jì)性特征十分顯著，而且所適用的范圍也比較廣泛。另外，網(wǎng)絡(luò)類型還包括工業(yè)以外網(wǎng)與Profibus等多種網(wǎng)絡(luò)類型。

1.2 網(wǎng)絡(luò)連接

就目前的階段來說，控制網(wǎng)絡(luò)的通訊接口主要有四種連接方式，分別為PG/PC通訊卡、PLC專用模塊、集成變成接口以及集成通訊接口。在控制網(wǎng)絡(luò)中PG/PC通訊卡的適用范圍比較廣泛，主要是因?yàn)檫@種通訊卡具有比較繁多的種類，因此在實(shí)際的工作中需要對(duì)功能進(jìn)行劃分，然后根據(jù)不同的需求選擇合適的通訊卡，從而有效提高控制網(wǎng)絡(luò)的工作效率；PLC專用模塊屬于一種比較智能化的模塊，能酬名PLC于特定的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，從而降低自動(dòng)化控制體系對(duì)CPU所帶來的負(fù)面影響，同時(shí)還能夠有效提高控制網(wǎng)絡(luò)的整體性能；集成變成接口的適用范圍比較小，通常只有在PPI與MPI進(jìn)行連接的過程中才會(huì)適用這種方式；集成通訊接口屬于控制網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)組成部分，同時(shí)該組成部分具有連接功能。

1.3 傳媒載體

控制網(wǎng)絡(luò)在進(jìn)行配置的過程中傳輸載體主要有三種類型，首先就是電氣傳輸，這種傳輸方式能夠采用標(biāo)準(zhǔn)的圓形截面對(duì)電纜進(jìn)行屏蔽，從而對(duì)數(shù)據(jù)信息內(nèi)容進(jìn)行有效的傳輸；其次，光纜傳輸，采用玻璃纖維來對(duì)傳輸?shù)木嚯x進(jìn)行戶內(nèi)外的有效拓展；最后，無線傳輸，在進(jìn)行無線傳輸時(shí)想要數(shù)據(jù)信息進(jìn)行短距離的傳輸，就需要通過紅外線鏈接模塊來進(jìn)行有效的實(shí)現(xiàn)。

1.4 網(wǎng)絡(luò)功能

正常來講，控制網(wǎng)絡(luò)有以下四種功能：第一，S5兼容通訊，在規(guī)定的條件下不管是發(fā)送口還是接收口都能優(yōu)化PLC通訊，并且能夠就S7系列中的PLC通訊進(jìn)行科學(xué)合理的應(yīng)用。效果比較明顯的就是在工業(yè)以太網(wǎng)環(huán)境中的應(yīng)用。第二，S7通訊，能夠?qū)νㄓ嵢蝿?wù)進(jìn)行有效的提供。第三，PG通訊，PG通訊能夠?qū)LC控制網(wǎng)絡(luò)的編程進(jìn)行有效的處理，但是的實(shí)際應(yīng)用中需要對(duì)各種硬件設(shè)備進(jìn)行有效的結(jié)合，進(jìn)而在此基礎(chǔ)上找到比較合適的通訊方式。第四，規(guī)范化的通訊，不同的廠家提供的自動(dòng)化通訊類型也不盡相同，但是不管是何種通訊類型基本上都能滿足控制網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建需求，同時(shí)還能在某種程度上增強(qiáng)控制網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用效果。

2 西門子PLC自動(dòng)化的控制網(wǎng)絡(luò)配置的應(yīng)用

通常來說，自來水公司在經(jīng)營(yíng)方面有兩個(gè)不同的部門共同組成，分別為水源區(qū)和水廠區(qū)。自來水公司與其它大型的生產(chǎn)企業(yè)相比，需要控制的網(wǎng)絡(luò)電視，以及在具體操作過程中需要控制的信息傳輸量都較少，并且從數(shù)據(jù)的傳輸距離來看也較短，因此在具體操作過程中可以利用西門子PLC控制網(wǎng)絡(luò)中的MPI網(wǎng)絡(luò)通信方式。自來水公司在應(yīng)用西門子PLC控制網(wǎng)絡(luò)過程中，通過對(duì)MIP通訊方式的應(yīng)用，構(gòu)建出了一個(gè)小型的控制網(wǎng)絡(luò)。通過分析可以發(fā)現(xiàn)，該MPI網(wǎng)絡(luò)主要有水源區(qū)的三個(gè)從站、PLC主站以及處于水廠的上位機(jī)幾個(gè)部分共同組成，其中主站所使用的CPU的型號(hào)為3121FM的S7-300PLC，而各個(gè)從站使用的CPU的型號(hào)都為224XP的S7-200PLC。然后，應(yīng)用RS485中繼器拓展原網(wǎng)絡(luò)（此環(huán)節(jié)在物理層中進(jìn)行），適當(dāng)?shù)难娱L(zhǎng)通訊距離。在本次設(shè)計(jì)過程中，為了確保遠(yuǎn)程通訊服務(wù)能夠滿足自來水廠的遠(yuǎn)程監(jiān)控和工作需求，應(yīng)當(dāng)對(duì)通訊距離進(jìn)行適當(dāng)延長(zhǎng)，通過分析可知延長(zhǎng)至1.2km是一個(gè)比較理想的長(zhǎng)度，不僅滿足了操作需求，同時(shí)也不會(huì)造成資源浪費(fèi)。此外，通過分析可以發(fā)現(xiàn)，該自來水公司在控制任務(wù)上，對(duì)時(shí)效性的要求相對(duì)來說較低，因此在主站與從站之間在具體工作方式上可以選擇被動(dòng)形式。通常來說，信號(hào)的發(fā)送通過主站完成，充分發(fā)揮監(jiān)控功能，從而能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)自來水廠的全面控制與監(jiān)督，為小區(qū)提供高質(zhì)量的水源。此外，在具體設(shè)計(jì)過程中要利用完整的MPI網(wǎng)絡(luò)覆蓋上位PC機(jī)、PLC。

3 結(jié)束語

綜上所述，在工業(yè)自動(dòng)化控制行業(yè)當(dāng)中，PLC是重要部件，能夠有效地增強(qiáng)工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的水平，并且積極地促進(jìn)國(guó)家工業(yè)的發(fā)展，特別是西門子PLC控制網(wǎng)絡(luò)的作用尤為突出。文章對(duì)西門子PLC控制網(wǎng)絡(luò)的配置策略進(jìn)行了分析，并重點(diǎn)闡述了具體的應(yīng)用，主要的目的是為了更好地推廣使用西門子PLC控制網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)而使得工業(yè)自動(dòng)化控制行業(yè)得到進(jìn)一步的發(fā)展。

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