西门子PLC控制网络的配置策略与应用

魏雅文

（沈阳市化工学校 辽宁省沈阳市 110122）

可编程控制逻辑操控器简称PLC，其是一种实现自动化控制的数字运算设备。其本身含有微处理器，可以对控制指令形成有效的载入，并对分支设备进行良好的管控。在上个世纪50年代初，西门子通过对PLC的有效研发，经过了数代系列的发展，并最终应用SIMADYND技术内核，生产出现阶段功能性、稳定性最优良的S7系列PLC。此PLC是西门子自动化工业领域之中，功能性最优良、技术最领先的可编程控制处理器。

1 西门子PLC综述

1.1 PLC的构成

PLC的硬件构成主要有CPU、输入输出单元、存储单元、通信和扩展接口。以及电源接口。PLC具体构成详见表1所示。

1.2 西门子PLC的特点

西门子PLC的优点主要表现为三个方面：

（1）可靠性优良。相对于单片微型的CPU来说，存在着较高的集成化程度。同时，给予其良好的自诊断能力和自我保护能力，可以有效地提升PLC的抗干扰性，帮助PLC的可靠性更加理想；

（2）操作简便，PLC应用并不需要自己架设太多的电子元器件，而且基础连线相对较小，维修简单方便，仅仅只需要结合说明书指导，以及梯形图语言应用，便可以进行良好的编程操控；

（3）运转速率十分快速，PLC程序控制在速度上来说，是继电器控制无法企及的。

2 西门子PLC控制网络的基本种类

现如今主流的西门子PLC有S7-200SMART、S7-1200、S7-300、S7-400、S7-1500。相对于S7-400系列可编程序控制器来说，其内部提供了实现完整控制任务的能力和灵活性。S7-400功能强大的处理器指令集、高级的编程工具，以及可扩展的产品功能，使用者可以放心将用于控制应用中。

S7-400，以及S7-300系列是一个不断充实的大型可编程控制器系列。该系列有两种硬件结构：固定式控制器与模块式控制器。模块式控制器使用户组态在组态系统时，其灵活性是十分理想的，S7-400，以及S7-300系列具有更强的处理能力，以及拥有强大的I/O扩容量。这使得用户能够按其现实的基本应用需要，可以自行的开展专门地设计，并且可以将控制器系统，进行有效的建立。在模块式控制器系统中，西门子PLC其内部的I/O模块可以说是兼容的，因此用户可以互用。

西门子PLC控制网络基本种类主要包含以下几个方面：

（1）实现点对点的接口网络控制，再此控制之中，用户可以依据通讯协议进行自我的设定。其一般可以针对变频控制、打印机、扫描机等一系列办公用品，进行统一的协议公开设置；

（2）西门子专属的PPI网络控制，这种控制所使用的标准是普通双芯屏蔽线入网标准，更可以说这种西门子专属的控制网络，可以归结为协议网络类型。在数据传输过程当中，其并不是将数据主动传输给主站。只有主站针对从站将需求命令发出之后，从站才会将数据传输给主战；

（3）西门子PLC控制网络MPI，可以将此网络归结为通讯协议的指令网络，其主要是在西门子内部网络标准基础之上，所建立起来的相关通讯网络。通过MPI网络协议可以实现计算机以及HMI操作界面的有效衔接，全面节省了资金成本投入，也让企业经济效益得到有效提升。

3 西门子PLC控制网络配置策略

3.1 完成西门子PLC控制网络通讯能力

在现实应用西门子PLC控制网络的过程当中，期望有效的实现网络良好通讯，要从三个方面开展工作：

（1）应用兼容S5模式进行通讯，可以将西门子专属PLC控制网络，以及相关接口建立起来，进一步实现专属的、优质的数据通信，同时也可以实现将各类数据进行有效的发射。由此，保证了西门子PLC网络能够在我国工业生产体系当中，得到切实有效的应用。同时也真正将西门子PLC控制网络应有的功效，得以切实有效的良好发挥出来；

（2）通过应用S7通讯控制功能，可以将相关网络控制系统，进行有效的管控，进一步将更加优质的通讯服务实现进一步的良好完善。并且可以在各个环节之中，对于控制任务进行有效的管控，完全杜绝在系统运转过程当中，实现超出控制标准的不良情况，排除了不良的安全隐患；

（3）积极的应用西门子标准PLC控制通讯协议，以及相关系统，可以针对不同类型的生产企业，以及不同区域的自动化企业，建立起良好的网络通讯。进一步实现各类控制单元，稳步的良好运转，由此也将可编程控制系统的良好功能，得以切实有效的发挥出来。

西门子PLC装置可以在各个时间段当中，实现与相关控制单元有效的通讯。并且在现实的运转过程当中，通过对网络控制节点的有效应用，将数据通讯相关数据交互的质量得以有效提升。而且相关编程人员，通过采取模块化的PLC编程，可以将各个模块数据形成有效的连接，进一步也减少了PLC运行过程当中，CPU需要进行大量计算的不良负担，让PLC系统能够实现更加平稳、高效的良好运转。而通过专业通讯模块的有效应用，可以让技术人员在现实的程序设计过程当中，对于相关数据进行更加深层次的探究，也进一步保证各个通讯模块得到充分的应用。

3.2 做好西门子PLC控制网络编程接口工作

应用西门子控制网络与相关主机进行数据交互的过程当中，可以通过应用通讯接口来实现对数据的有效交互，因此采取科学合理的数据编程，以及选择最优质的数据交互接口形式，就是现阶段西门子PLC网络，必须要处理和解决的相关问题，相关控制网络一般接口形式有两种：

（1）PG/PC通信卡，此种通讯卡可以与控制网络进行良好连接，由于现如今存在着多种多样的网络接口，各个接口也会具有不同形式的功能，因此有关人员可以结合现实情况，将最科学的接口选择出来；

（2）西门子控制模式在相关模块编程和处置过程当中，会针对PLC系统之中的某一层面进行有效的连接。通常来讲，此种连接拥有十分理想的智能性体现，可以在PLC的帮助下，自动完成相关操作，并且不会将更多的负担压力给予CPU。

表1：PLC的硬件构成

表2：PLC控制系统所具备的功能

4 西门子PLC控制系统在空压机中的应用

4.1 PLC控制系统设计要点

在西门子控制系统应用于空压机的过程当中，有关人员应该充分结合空压机的现实运转状况来对控制系统进行优化。依据相关参数来进行设计，首先其选择的是西门子S7-200 SMART系列，CPU224 -AC/DC的继电器形式的PLC。同时，添加相关的模拟模块EM235以及EM231，模拟信号输入选择的是0V到5V，以及是10毫安到20毫安模拟信号，输入是依据4毫安到20毫安标准信号来执行的。

选择了PT 100系列测量螺栓压缩机润滑油温度，以及排温度来作为系统温度传感器的执行标准，相对于压力传感器来说，主要选择国产气体增压传感器。此举可以有效的针对排气口油压，以及相关承受压力进行测定。主电机则是使用相序保护继电器，作为检测工具。螺杆在空压机进行运转状态关中，被设定不允许进行输出。如果存在输出，就会导致弹簧头损伤。继电器通电过程当中，如果存在着三相通电正常，相序无误，指示灯则高亮。稳定的运转工作之中，继电器其工作状态是闭合。如果主电机相序产生故障，或者相序丢失，要将电路电源切断，并将故障信号传递给PLC，以便有效的预警。

4.2 PLC控制系统所具备的功能

PLC控制系统所具备的功能主要体现在两个方面，首先是控制方面，其次是上位机的监控方面。相对于空压机应用实例来说，笔者进行了相关的总结，可以通过表格来显示，详见表2所示。

5 结语

西门子PLC控制网络是较为复杂的控制系统，而且对于专业性配置要求来说更加的严格，期望西门子PLC控制网络，其基本功效和作用能够全面的发挥出来，技术人员应该充分结合自身的实际情况，以及经济实用性和可行性来展开全面的考虑和探究，进一步才能够让企业的生产质量，生产效率得到最大化的提升，以及全面的保障。本文针对西门子网络配置策略，进行了有效的探究，同时引用空压机PLC应用实例，进行了相关系统设计要点的阐述。并且将控制系统所具备的功能，进行了有效的分析和探究。希望通过本文的论述，能够为我国工业实现良好的自动化生产，提供一些帮助和借鉴。