西门子200plc伺服控制 西门子PLC控制网络的配置策略与实际应用落...
王天璞++刘龙
[摘 要]基于计算机自动化控制、智能仪表技术和数字模拟通信等技术的发展和进步，产生了西门子PLC 控制网络。而企业在实际的工业生产作业当中，充分利用西门子PLC 能够确保其生产具有安全性的特征，并且具备较强的抗干扰能力，有效地减少了事故发生的几率。然而，要想更好地满足不同层次企业对于自动化系统控制网络的相关需求，西门子PLC 也逐渐丰富了控制网络产品，但是，研发的产品在性能等多个方面都存在一定的区别。因此，为了更好的适应不同网络层次的需求，西门子PLC提出了几点网络控制的配置策略并且就具体的应用进行阐述。
[关键词]西门子PLC；控制网络；配置策略；应用
中图分类号：TP2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）19-0367-01＼
基于我国科学技术不断发展的背景条件下，西门子PLC控制网络技术也在很大程度上获得了发展。关于PLC控制网络的实际应用功能与范围目前也是人们比较关注的重要话题。
1 西门子PLC控制网络的配置策略分析
1.1 网络链接
当前，控制网络的网络通讯接口的链接方式主要有以下四种：①PC通讯卡，这种链接方式在相同类型的网络连接中应用比较广泛，主要是因为PC通讯卡的种类比较丰富，因而在具体的应用过程中需要精准的了解其功能。②PLC专用模块，PLC专用模块具备一定的智能性，能够将PLC与一些特定的网络进行连接，从而对自动化控制系统带来的消极影响进行有效的缓解。③集成编程接口，该接口链接方式在MPI以及PPI控制网络通讯接口中应用比较广泛。④集成通讯接口，作为控制网络中的一个重要组成部分，集成通讯接口的连接功能比较强。
1.2 传媒介质
在应用目标的作用和影响之下，在控制网络配置中，传输介质可以有三种形式：①电气传输。能够利用标准圆形截面，或者是带PE等的护套设计将双绞线电缆进行屏蔽，进而在相对特殊的环境之下能够传输数据信息内容。②光缆传输。利用塑料纤维或者是玻璃来有效地拓展传输的距离，同时还可以兼顾户内户外两个方面。③无线传输。需要通过红外线链接模块来实现数据信息的短距离传输。
1.3 网络功能的多元化
正常来讲，控制网络有以下四种功能：①S5兼容通訊，在规定的条件下不管是发送口还是接收口都能优化PLC通讯，并且能够就S7系列中的PLC通讯进行科学合理的应用。效果比较明显的就是在工业以太网环境中的应用。②S7通讯，能够对通讯任务进行有效的提供。③PG通讯，PG通讯能够对PLC控制网络的编程进行有效的处理，但是的实际应用中需要对各种硬件设备进行有效的结合，进而在此基础上找到比较合适的通讯方式。④规范化的通讯，不同的厂家提供的自动化通讯类型也不尽相同，但是不管是何种通讯类型基本上都能满足控制网络的构建需求，同时还能在某种程度上增强控制网络的应用效果。
1.4 网络链接
现阶段，控制网络的网络通讯接口链接方式主要包括四种：首先，是PG/PC通讯卡。在同种类型的网络连接中比较适用，因为这种通讯卡的种类十分丰富，所以，在实际使用的过程中也同样需要对其功能予以相应地划分。以CP5613自带处理器的PCI卡为例分析，只要将其与网络相连接，就可以形成一个独立的网络协议模式。其次，是PLC专用模块。这是一种智能化的模块，可以把PLC与特定的网络相连接，进而缓解自动化控制体系对于CPU所带来的消极影响，并且使其整体的性能得到增强。再次，是集成编程接口。这种接口在PPI与MPI控制网络通讯接口中比较适用。最后，是集成通讯接口，这是控制网络中的一个部分，而且具备连接的功能。
2 西门子PLC控制网络的应用分析
2.1 在钢铁企业中的配置策略与应用
某钢铁加工企业在生产过程中所需控制的对象主要有冷却床、推钢机、切割机等机械设备，由于整个控制点结构复杂、信息传输量庞大，所以该企业选择了西门子PLC控制网络中符合国际相关标准的Profibus网络。确定控制网络后，企业根据实际生产控制情况和设备具体分布位置，将整个控制系统划分为6个PLC控制站，各个站点之间的数据通信利用连锁控制技术来实现。考虑到Profibus-DP网络在现场数据链路层存在两种不同介质存取方式，即主从混合方式和令牌总线方式，令牌总线方式通过令牌向主站传递数据信息，获得令牌的主站可以向从站发送或索取信息，而从站只能被动地做出响应或向总站发送信息。这种方式无法实现数据的自由高效传输，因而在西门子PLC控制网络优化设计与配置过程中，可以将6个控制站全部设置成主站，这样就可以实现整个控制系统内部数据的自由交换。另外，为节约控制成本，提高系统可靠性，该钢铁企业为6个主站选择了S7-300PLC用315-2DP型号的CPU。这种CPU将自身集成的Profibus-DP网络作为主站，从而形成下一级的子网。同时，采用ET200M模块作为远程I/O从站，以构建出Profibus控制网络的拓扑结构。整体来看，西门子PLC控制网络可以视为一个两级子网结构，其中位于底层的Profibus网络主要负责6个PLC主站及远程从站的通讯服务，而位于顶层的Profibus-DP子网则主要负责各个PLC主站之间及其与上位机之间的数据通讯。鉴于各主站之间及上位机与主站之间数据传输量大，所以顶层子网宜采用多协议混合运行模式。在西门子PLC控制网络的应用下，经过一段时间观察后发现，该钢铁企业不仅在生产效率上，而且在设备自动化控制方面都取得了显著的提升效果，生产成本也有明显降低，可见充分利用与合理配置形式多样的西门子PLC控制网络，对于推动工程领域快速发展具有重要的作用。
2.2 在建材行业中的应用
西门子SIMATICS7-300PLC在建材行业生产自控系统的设计与实现中充分发挥了S7-300PLC配置灵活、控制可靠、编程方便及可现场调试的优点，通过与西门子ET200M通讯模块、数字量输入输出模块、模拟量输入输出模块等共同组成过程控制系统，构成了一种既经济又切合实际的解决方案。通过在生产现场实际运行，不但降低了人力成本、劳动强度，而且系统响应速度快、控制精确，完全满足了生产工艺的各项指标要求，提高了生产效率和产能，具有很好的应用推广价值。PLC内部通过FC105功能块，将模拟量转换成工程计算需要的实数，现场设备需监测的温度通过热电阻PT转换为电信号，后经温度变送器转换为4～20mA电流，plc根据现场反馈的信号值，通过内部程序进行相应调节控制，从而实现对现场设备的实时监测，实时调控。
综上所述，PLC在目前我国工业自动化控制领域中发挥着重要作用，对其进行合理应用，一方面可以使我国的工业自动化水平得到提高，另一方面也可以推动我国工业自动化的快速发展。
参考文献
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