淺談西門子PLC 常用的通訊方式

趙 昕

（山信軟件股份有限公司萊蕪自動化分公司，濟南 271104）

PLC 網絡是由幾級子網復合而成的一種網絡，各級子網的通信過程是由通訊協議決定的，而通信方式最終是通信協議的核心內容。通訊方式主要包括控制方式和數據傳送方式。

1 通訊的基本概念

1.1 通訊過程

通訊過程是以發送設備作為數據信息傳送源，借助于中間傳輸鏈條實現信息的傳輸過程。中間鏈條也稱之為傳輸介質，各種數據信息在傳輸介質的內環境中匯集為信號源。如果將信號源加以細化，又可劃分為離散信號源以及模擬信號源，而傳輸介質可以劃分為無線介質與有線介質。當終端設備接收到信號源之后，能夠對信號源進行分析、譯碼和有效調節，使信號源轉換成為易于理解和接受的信息[1]。

1.2 比特率和波特率

在全部數據信號當中，比特（bit）為最小單位信號。比特率則是指每秒傳送的比特（bit）數。單位用bps 來表示。比特率通常以數學信號傳輸為主，可以特指單位時間內的二進制數據量。而波特（baud）率則是計算機或者單片機在串口通信時的速率。可以特指單位時間內調制信號的變化規律，這種規律通常形成一個波形圖，借助于波形圖，能夠直觀的看出傳輸信號在單位時間內的數量多少。

波特率與比特率的關系為：比特率=波特率*單個信號對應的二進制位數。

2 常用通訊方式

2.1 MPI

MPI 是基于一種跨語言通訊協議的信息傳遞接口，MPI 具有可移植性、規模龐大、性能卓越等優勢。這種通俗易懂的通訊方式在通訊領域被普遍應用。MPI 網絡可以同時支撐和容納32個連接節點，直線通信傳輸距離能夠達到50m，如果借助于中繼器，傳輸距離仍然可以繼續延長。

PC 側的MPI 通訊卡類型：可分為以下三種類型，第一種類型：PC 適配器，英文名稱為PC Adapter，一端可與PC 連接，另一段需要與CPU 相連接，該連接方式不具備診斷網絡功能，但通訊速率最高可達到1.5M/s。第二種類型，CP5511 / CP5512，適用于PLC 與PG 之間的通訊通訊方式，具有網絡診斷功能，通信速率最高能夠達到12M/s，第三種型號為CP5611 /CP5613，主要是針對PLC 與臺式電腦之間的通訊，具有網絡診斷功能，通訊速率最高可達12M/s[2]。

MPI 通訊介于PLC 與HMI 二者之間，對PLC 與HMI 產生依附作用，進而MPI 通訊無須其他組件的支撐，也無須寫入其他程序，只需要事先設定一個通訊參數就可以完通訊過程，而這種通訊方式特指與觸摸屏以及PC 組態軟件的通訊。與觸摸屏通訊即用Pro Tool 或 wincc flexible 組態軟件對參數進行設定即可，在設置參數過程中，主要保持通訊速率高度一致；而在對PC 組件進行通訊設置時，需要在上位機中將通訊卡CP5611插入其中，并且需要對PG 和PC 的接口進行設施，選擇CP5611接口即可。

2.2 Profibus

Profibu 在設置過程中，必須與國際標準IEC61158 相吻合，因為該標準是目前國際上通用的總線標準之一，主要由Profibus-PA、Profibus-DP、Profibus-FMS[3]構成。

Profibus 總線在傳輸過程中，需要以異步、半雙工作為基礎傳播途徑，并需要通過介質進行傳輸，傳輸介質通常為雙絞線或者光纜，傳輸速率控制在9.6-1.875K bit/s 即可，傳輸最長距離為1000m。當介入中繼器，總線長度能夠繼續擴展或者是將Profibus 從站數超過32。根據所處的環境選擇不同 I/O 站，并根據站點數決定線纜的鋪設情況以及使用RS485的數量情況。

介于Profibus-DP 兩個主站網絡間，可通過DP/DP Coupler進行連接數據通信，最高輸入和輸出字節均為244字節，兩個網絡的通訊速率不必保持一致。

2.3 以太網

拓樸結構、網絡部件、Simatic Net 軟件、通信處理器共同組成Simatic Net 工業以太網。通常情況下將Simatic Net 工業以太網涵蓋兩個類別，一種是100M bit/s 工業以太網，另外一種則是10M bit/s 工業以太網。以太網應用帶傳輸技術，中間介質為CSMA/CD，利用該介質構建一個單元級以及控制級的傳輸網絡。而在通常情況下，西門子工業以太網主要以屏蔽雙絞線、光纜以及工業屏蔽雙絞線作為物理傳輸介質，較為常見的通信處理器包括S7 PLC 站上的CP 系列在PC 組件上使用的網卡。

3 結束語

本文主要從通訊的組成部分、MPI、Profibus、以太網等方面對PCL 的通訊方式進行敘述，希望對PCL 的通訊方式認識更加深刻，可對從業者有所幫助。