西门子PLC组网技术的研究与应用

2017-11-04祝玉勇

中国设备工程 2017年20期

关键词：西门子组态以太网

祝玉勇

（上海龙阳精密复合铜管有限公司，上海 201201）

西门子PLC组网技术的研究与应用

祝玉勇

（上海龙阳精密复合铜管有限公司，上海 201201）

随着经济全球化浪潮的推进，各大跨国公司不断输出先进的技术，并被市场认可和追求。西门子品牌拥有悠久的历史，其各项技术在产品上已经得到了充分论证，产品质量也广受好品，品牌影响力不断提升。21世纪人类进入数据时代，西门子紧随时代需求，研发和应用了PLC可编程序控制器，并将该技术推向世界市场。人们使用PLC的技术，建成控制网络体系，服务通信、组网、实验、科研等方面的任务平台。因此，研究西门子PLC组网技术对于紧随时代潮流具有重要的意义。

控制网络；西门子PLC；组网技术

现如今科技革新日新月异，通信技术、计算机技术以及控制技术的不断发展成熟，使得现代的工业体系逐渐向着网络化的形式迈进。整个工业的控制技术系统及其发展方向越来越多的呈现出分布式的控制系统，尤为突出的是分散控制系统。在这一不断革新的过程中间，以太网技术和现场线路总装技术等等技术操作在市场的影响及应用范围不断的扩大。这里主要将西门子PLC技术作为中心研究对象研究其控制网络系统的研究工作。与此同时，相应的组网技术略有涉及。

1 PLC常见组网方式

行业内往往采用的PLC组网方式包括基于串口、专用总线以及以太网着三种形式的组网方式。在串口模块方面的网络连接是利用网络链式连接形式，其间在软件编程方面则不需要有太多要求甚至不需要编程就可以与各种PLC联通信息。

针对于专用总线组网技术来讲，西门子公司也相应的供应了PLC专用的网络系统。通常情况下，各厂商之间的设备基本上无法互通使用，若选择西门子的PLC主机系统，相应的配套设备也应该是西门子的设备。综合来讲，相对成本较高，这对实际应用有一定的局限性。

当然还有针对工业以太网的方式组网运行的操作系统设备。这一系统由多层次构成，分别囊括上位机监控站、集线器、双绞线、收发器以及控制站组成。如若选用这种组网方式，就可以极大地利用局域资源，也会相应的提升生产生活的效率。并且操作的速度也会大幅增加。只是以太网不能与PLC等相关的串口装置实行通讯。若想实现通讯，就必须装备对应的设备以便满足通讯要求。这也就相应的提高了生产成本。一般会应用于大中型的控制系统中。

2 西门子PLC组网的实际应用

2.1 系统构成

该系统的总体结构由几个部分构成，大致包括触摸屏、变频器以及各类控件。其中，现场总线是与以太网连接的，同时，现场总线也会连接触摸屏。然而，触摸屏在通讯过程中只对总线负责读数。该系统的总体构成如图1所示，在图1中的虚线表示通讯方式的可选择性。

图1 系统的总体构成图

2.2 组网与通讯方式

为了系统的正常进行，通常将会进行组网步骤的工作。当然，在这个步骤中，应重点注意几个关键点。因为组网与调试这个环节特别关键，整个过程都是相对繁琐的。

第一，站的地址杜绝在系统中重复。各个号站要分清楚。主站是整个系统的中心，其它的站点都是从属站；第二，所有的硬件在装配时要注意关键细节；第三，用到的控制器S7-200的编程与其它控制器不同，所以它与PLC之间的通讯还需要安装一个软件模块来实现。而后就可以进行组态；第四，在组态的软件组态过程中，工控西门子的以太网模块地址要有特定的设定，并且要有一致性，以期实现组态软件之间的通讯连接。通常情况下，网络通讯中的地址分配应该由硬件组态过程中完成的，软件设计的内容部分需要传送数据时要按照硬件组态时的地址要求空间来实现。必要时还需要数据交换程序。此系统里的S7-400和S7-300两部分从属于Master-slave的关系，其间就需要数据之间的转换，其传接的数据将会到达FCI这一程序块。

第五，通信的地址问题。在西门子PCL的系统中，通过以太网同工控机相互连接的是S7-400与CPU，并且以太网通信模块还配置了CP443。关于硬件配置方面，要先拟定好通信的IP地址，再将其输入进中央处理器中，同时，在设备进行组态时，还要把以太网模块的远程 IP的地址进行重新设定，使其与通信的IP地址相同，只有这样才能使PLC与MCGS的通信保持正常。在组网的过程中，核心环节便是 PLC 同组态软件之间的通信。

关于OPC配置，大致可有以下讨论。它是一种自动化控制协定，它可以提供很多端口，可以与一些硬件装置连接并传输信息。西门子公司研发的S7-400和S7-300可以提供OPC服务接口，这也为不同厂家的产品实现了可以连接的数据互通交换。当然，OPC配置本来就是相对较为复杂的过程，安装的软硬件成功后就可重启计算机，开始组态通讯。如果计算机中的图标转换成彩色状态就表明OPC已经全部配置完备了。

在实际运营之前，要对整套装置以及流程进行测试。实验整个过程中，组网的操作、实验的过程皆需要调试。相关工业控制方面的网络通讯工作则需要以恰当的方式操作。此设计系统为满足个各种工况的需求，还需要为多种通讯方式的实验研究搭建平台，使用过程中只需稍作调整。

2.3 软件系统设计

关于软件方面的设计方案丰富，且该实验系统的设计是启用多类广泛采用的组装软件，并对其进行实时监控。整个软件网络系统。首先包括软件的编程，所涉及到的专业软件采用的是最新技术设备软件。然后，也包括组态软件MCGS、VB等。还有就是工业网络的管理以及其组态系统。这些都是软件系统的核心技术，负责的功能与任务强大且实用，为网络技术的研究与应用提供了先进的软件技术保障。