西门子PLC与监控计算机通信问题的探讨

何德筹

(广东中烟工业有限责任公司湛江卷烟厂，广东 湛江 524000)

0 引 言

目前，我国烟草行业在社会环境中取得了较好的发展成就，开始迈入现代化和智能化的道路。在这个过程中，烟草行业的生产技术不断提高，已经开始着手推广与贯彻PLC相关技术。应用PLC技术后，烟草行业迈向了工业生产自动化道路，并且使用各类可编程控制器来构建生产控制微型计算机，给烟草行业的实际生产带来了极大帮助。但是，在很多烟草企业的实际应用中，出现了西门子PLC和监控计算机通信的相关问题，应该引起重视，理性解决，才能提高烟草行业的生产效益。因此，主要从这个角度入手，探讨西门子PLC和监控计算机的融合通信方法[1]。

1 西门子PLC的相关概述

1.1 西门子PLC的构成

西门子PLC的种类非常多。为了更好地进行相关内容的分析，选择西门子S7-200系列的PLC进行分析，因为它的结构简单、速度快、可靠性强，是西门子PLC众多系列中最基础、最小型的PLC。此外，这一系列PLC能够较好地满足通信与网络的相关要求，支持比较复杂的网络，也提供了一定的通信渠道。西门子PLC的整体构成相对来说比较简单，主要有CPU、扩展模块、功能模块、开发和使用相关设备等，是一个相对完整的控制系统[2]。

1.2 西门子PLC编程的基本内容

在使用PLC时需要进行相应编程，使其形成一整套的控制指令体系。PLC有专门的指令体系，但是各个生产厂家的编程格式都有所不同。对于S7-200系列的PLC来说，使用的是基本梯形图语言。这种编程语言是常见且容易掌握的。对一些非专业人员来说，经过简单的培训即可看懂梯形图，因此在我国烟草行业得到了广泛应用。

2 西门子PLC与监控计算机通信的实际方法分析[3]

2.1 第一种通信方法

第一种方法主要是将监控计算机作为整体通信的核心，通过PLC对整个设备系统中的寄存器进行各类读写操作。具体来讲，是核心计算机将各类指令发送到PLC端口中，PLC在接收到这些指令后开始利用内部程序进行译码和解读，最后再利用一些子程序完成指令对应的操作内容。

这种通信方法能够基本实现监控计算机和PLC辐射区域内各个寄存器的连接，并由PLC调动子程序完成指令操作。但是，当监控计算机和PLC的工作速率不一致时，很容易出现冲突。比如，当监控计算机已经发送指令时PLC并没有真正做好准备，因此无法接收已经发送的指令，也就无法完成既定的操作。为了解决这种通信方法存在的问题，提出了第二种通信方法。

2.2 第二种通信方法

鉴于第一种通信方法存在的问题，第二种方法在提出时更加重视PLC和监控计算机通信的可靠性，引入了软件握手的整体程序。在传统通信体系中，自由口往往仅使用两根线进行连接，虽然能够完成数据传输，但是无法贯彻软件握手的体系。当PLC和监控计算机之间出现误码或者两者工作速率不一致时，依然会发生冲突，因此必须对其进行调整，贯彻软件握手的整体体系。此外，需要对监控计算机和PLC进行相应协调，在一方发出相关信息时，另一方应该做好准备。在具体信息传输时，监控计算机在发生指令前应该先发出握手信号，PLC接收到握手信号后再反馈给监控计算机。监控计算机收到反馈后可以发出既定指令，而PLC在收到指令后依然要进行反馈操作。监控计算机收到指令反馈后，需要和之前发送的指令进行对比，确认无误后就可以继续进行后续操作，直到所有指令都发布完毕。使用这种方法后，PLC和监控计算机通信的可靠性得到了有效保证，但是整体传输效率出现了下滑。为了保证最终信息传输的质量，做出时间和效率上的牺牲是非常必要的。

2.3 上位机通信程序

为了满足第二种通信方法，应该对上位机通信程序进行相应调整和优化，明确其应该实现的功能。就第二种通信方法的实现来看，上位机通信程序应该实现的核心功能主要有PLC通信连接、指令发送渠道、指令采样数据接收、数据对比和分析等。具体应用过程中，各个企业不必过于拘泥于这些要求，应该基于企业的实际情况做出相应调整，在明确自身生产经营对PLC功能需求的基础上，构建PLC和监控计算机的通信体系，并解决当前存在的各类通信问题。

3 西门子PLC与监控计算机通信在烟草行业的具体应用

当前，在我国烟草行业中，西门子PLC已经在烟草自动化生产中得到了广泛应用，同时极大提高了烟草生产的整体效率。实际生产中，西门子PLC的应用领域也非常广泛。对于烟草生产来说，仅使用PLC控制功能是远远不够的，需要将其同监控界面和烟草生产的具体工艺和参数结合在一起。PLC和监控计算机通信在烟草行业的具体应用实现主要体现在以下两个方面。

第一，组态软件WinCC的综合应用。烟草生产使用这种软件主要实现了对生产车间的现场监控，同时可以与各层通信设备进行较好连接，实现对生产车间的数字化控制。具体应用中，引入PROFIBUS协议，能够兼容很多类型设备。使用过程中，涉及的设备主要有电机控制器、PLC和输出/输入模块等。

第二，利用第三方软件实现各类监控职能。随着我国科技水平的不断发展，各类可编程软件也得到了应用如VB、VC等。在烟草生产过程中使用第三方软件后，PLC的编制过程会变得更加灵活和便捷，烟草企业所需要付出的成本也比较低。具体应用过程中，第三方软件能够基于监控计算机的通信需求，进行整体全面的程序编辑。但是，需要烟草企业内部具有较高水平的技术人员，否则很难保证最终编辑程序的可靠性。

4 结 论

目前，在我国烟草行业中，PLC相关技术已经得到了较广泛的应用，在未来发展中具有无限潜力。因此，对于烟草企业来说，应该在平时的生产运营管理中，充分认识到PLC相关技术的重要价值，协调好监控计算机通信方面的各类问题。此外，烟草企业应该多和其他企业进行PLC相关技术上的交流，积极了解行业前端技术动态，将一些先进技术引入到企业生产，从而不断提高烟草企业对PLC的应用层次，促进我国烟草生产运营的自动化、智能化和高效化。