西門子PLC控制網絡的配置策略與應用

魏雅文

（沈陽市化工學校 遼寧省沈陽市 110122）

可編程控制邏輯操控器簡稱PLC，其是一種實現自動化控制的數字運算設備。其本身含有微處理器，可以對控制指令形成有效的載入，并對分支設備進行良好的管控。在上個世紀50年代初，西門子通過對PLC的有效研發，經過了數代系列的發展，并最終應用SIMADYND技術內核，生產出現階段功能性、穩定性最優良的S7系列PLC。此PLC是西門子自動化工業領域之中，功能性最優良、技術最領先的可編程控制處理器。

1 西門子PLC綜述

1.1 PLC的構成

PLC的硬件構成主要有CPU、輸入輸出單元、存儲單元、通信和擴展接口。以及電源接口。PLC具體構成詳見表1所示。

1.2 西門子PLC的特點

西門子PLC的優點主要表現為三個方面：

（1）可靠性優良。相對于單片微型的CPU來說，存在著較高的集成化程度。同時，給予其良好的自診斷能力和自我保護能力，可以有效地提升PLC的抗干擾性，幫助PLC的可靠性更加理想；

（2）操作簡便，PLC應用并不需要自己架設太多的電子元器件，而且基礎連線相對較小，維修簡單方便，僅僅只需要結合說明書指導，以及梯形圖語言應用，便可以進行良好的編程操控；

（3）運轉速率十分快速，PLC程序控制在速度上來說，是繼電器控制無法企及的。

2 西門子PLC控制網絡的基本種類

現如今主流的西門子PLC有S7-200SMART、S7-1200、S7-300、S7-400、S7-1500。相對于S7-400系列可編程序控制器來說，其內部提供了實現完整控制任務的能力和靈活性。S7-400功能強大的處理器指令集、高級的編程工具，以及可擴展的產品功能，使用者可以放心將用于控制應用中。

S7-400，以及S7-300系列是一個不斷充實的大型可編程控制器系列。該系列有兩種硬件結構：固定式控制器與模塊式控制器。模塊式控制器使用戶組態在組態系統時，其靈活性是十分理想的，S7-400，以及S7-300系列具有更強的處理能力，以及擁有強大的I/O擴容量。這使得用戶能夠按其現實的基本應用需要，可以自行的開展專門地設計，并且可以將控制器系統，進行有效的建立。在模塊式控制器系統中，西門子PLC其內部的I/O模塊可以說是兼容的，因此用戶可以互用。

西門子PLC控制網絡基本種類主要包含以下幾個方面：

（1）實現點對點的接口網絡控制，再此控制之中，用戶可以依據通訊協議進行自我的設定。其一般可以針對變頻控制、打印機、掃描機等一系列辦公用品，進行統一的協議公開設置；

（2）西門子專屬的PPI網絡控制，這種控制所使用的標準是普通雙芯屏蔽線入網標準，更可以說這種西門子專屬的控制網絡，可以歸結為協議網絡類型。在數據傳輸過程當中，其并不是將數據主動傳輸給主站。只有主站針對從站將需求命令發出之后，從站才會將數據傳輸給主戰；

（3）西門子PLC控制網絡MPI，可以將此網絡歸結為通訊協議的指令網絡，其主要是在西門子內部網絡標準基礎之上，所建立起來的相關通訊網絡。通過MPI網絡協議可以實現計算機以及HMI操作界面的有效銜接，全面節省了資金成本投入，也讓企業經濟效益得到有效提升。

3 西門子PLC控制網絡配置策略

3.1 完成西門子PLC控制網絡通訊能力

在現實應用西門子PLC控制網絡的過程當中，期望有效的實現網絡良好通訊，要從三個方面開展工作：

（1）應用兼容S5模式進行通訊，可以將西門子專屬PLC控制網絡，以及相關接口建立起來，進一步實現專屬的、優質的數據通信，同時也可以實現將各類數據進行有效的發射。由此，保證了西門子PLC網絡能夠在我國工業生產體系當中，得到切實有效的應用。同時也真正將西門子PLC控制網絡應有的功效，得以切實有效的良好發揮出來；

（2）通過應用S7通訊控制功能，可以將相關網絡控制系統，進行有效的管控，進一步將更加優質的通訊服務實現進一步的良好完善。并且可以在各個環節之中，對于控制任務進行有效的管控，完全杜絕在系統運轉過程當中，實現超出控制標準的不良情況，排除了不良的安全隱患；

（3）積極的應用西門子標準PLC控制通訊協議，以及相關系統，可以針對不同類型的生產企業，以及不同區域的自動化企業，建立起良好的網絡通訊。進一步實現各類控制單元，穩步的良好運轉，由此也將可編程控制系統的良好功能，得以切實有效的發揮出來。

西門子PLC裝置可以在各個時間段當中，實現與相關控制單元有效的通訊。并且在現實的運轉過程當中，通過對網絡控制節點的有效應用，將數據通訊相關數據交互的質量得以有效提升。而且相關編程人員，通過采取模塊化的PLC編程，可以將各個模塊數據形成有效的連接，進一步也減少了PLC運行過程當中，CPU需要進行大量計算的不良負擔，讓PLC系統能夠實現更加平穩、高效的良好運轉。而通過專業通訊模塊的有效應用，可以讓技術人員在現實的程序設計過程當中，對于相關數據進行更加深層次的探究，也進一步保證各個通訊模塊得到充分的應用。

3.2 做好西門子PLC控制網絡編程接口工作

應用西門子控制網絡與相關主機進行數據交互的過程當中，可以通過應用通訊接口來實現對數據的有效交互，因此采取科學合理的數據編程，以及選擇最優質的數據交互接口形式，就是現階段西門子PLC網絡，必須要處理和解決的相關問題，相關控制網絡一般接口形式有兩種：

（1）PG/PC通信卡，此種通訊卡可以與控制網絡進行良好連接，由于現如今存在著多種多樣的網絡接口，各個接口也會具有不同形式的功能，因此有關人員可以結合現實情況，將最科學的接口選擇出來；

（2）西門子控制模式在相關模塊編程和處置過程當中，會針對PLC系統之中的某一層面進行有效的連接。通常來講，此種連接擁有十分理想的智能性體現，可以在PLC的幫助下，自動完成相關操作，并且不會將更多的負擔壓力給予CPU。

表1：PLC的硬件構成

表2：PLC控制系統所具備的功能

4 西門子PLC控制系統在空壓機中的應用

4.1 PLC控制系統設計要點

在西門子控制系統應用于空壓機的過程當中，有關人員應該充分結合空壓機的現實運轉狀況來對控制系統進行優化。依據相關參數來進行設計，首先其選擇的是西門子S7-200 SMART系列，CPU224 -AC/DC的繼電器形式的PLC。同時，添加相關的模擬模塊EM235以及EM231，模擬信號輸入選擇的是0V到5V，以及是10毫安到20毫安模擬信號，輸入是依據4毫安到20毫安標準信號來執行的。

選擇了PT 100系列測量螺栓壓縮機潤滑油溫度，以及排溫度來作為系統溫度傳感器的執行標準，相對于壓力傳感器來說，主要選擇國產氣體增壓傳感器。此舉可以有效的針對排氣口油壓，以及相關承受壓力進行測定。主電機則是使用相序保護繼電器，作為檢測工具。螺桿在空壓機進行運轉狀態關中，被設定不允許進行輸出。如果存在輸出，就會導致彈簧頭損傷。繼電器通電過程當中，如果存在著三相通電正常，相序無誤，指示燈則高亮。穩定的運轉工作之中，繼電器其工作狀態是閉合。如果主電機相序產生故障，或者相序丟失，要將電路電源切斷，并將故障信號傳遞給PLC，以便有效的預警。

4.2 PLC控制系統所具備的功能

PLC控制系統所具備的功能主要體現在兩個方面，首先是控制方面，其次是上位機的監控方面。相對于空壓機應用實例來說，筆者進行了相關的總結，可以通過表格來顯示，詳見表2所示。

5 結語

西門子PLC控制網絡是較為復雜的控制系統，而且對于專業性配置要求來說更加的嚴格，期望西門子PLC控制網絡，其基本功效和作用能夠全面的發揮出來，技術人員應該充分結合自身的實際情況，以及經濟實用性和可行性來展開全面的考慮和探究，進一步才能夠讓企業的生產質量，生產效率得到最大化的提升，以及全面的保障。本文針對西門子網絡配置策略，進行了有效的探究，同時引用空壓機PLC應用實例，進行了相關系統設計要點的闡述。并且將控制系統所具備的功能，進行了有效的分析和探究。希望通過本文的論述，能夠為我國工業實現良好的自動化生產，提供一些幫助和借鑒。