长城汽车股份有限公司技术中心河北省汽车工程技术研究中心河北省保定市071000
摘要：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，然而，研发的产品在性能等多个方面都存在一定的区别。所以，在选择使用西门子PLC控制网络产品的过程中，一定要考虑到企业自身的情况，进而保证产品选择的合理性，减少企业经济生产的成本。本文对西门子PLC自动化的控制网络配置及应用进行分析。
关键词：西门子PLC；自动化；控制网络；配置
西门子PLC控制网络建立在数字模拟通信、智能仪表技术、计算机自动化控制等多种技术的基础上，有这些有技术发展演变而来，有着极强的抗干扰能力。随着社会经济的快速发展，社会各行业为了实现自身的进一步发展，西门子PLC控制网络的应用变得越来越广泛，提高了生产的安全性，降低了事故的发生概率。面对不同的需求，西门子PLC自动化的控制网络需要采取不同的配置策略，以便各行业能够充分利用。
1西门子PLC技术特性分析
德国西门子生产的可编程逻辑控制器ProgrammableLogicController，简称PLC，它集微电子技术、计算机技术以及通信技术的最新成果于一体。目前在我国的冶金、化工、印刷生产等诸多的方面应用比较广泛。经过总结笔者得知，可编程控制器它的工作原理是这样的：那就是运行状态与停止状态。这其中，可编程控制器它的运行状态是执行应用程序的状态，而所谓的停止状态就是我们所说的用于程序的编制与修改。在可编程控制器的每次循环过程中，它都要完成内部处理、通信处理等多项工作。PLC的一次循环工作可分为5个阶段：内部处理；通信服务；输入处理；程序执行；输出处理。可编程控制器这种周而复始的循环工作方式称为扫描工作方式。
2西门子PLC控制网络特点分析
2.1PPI
西门子PPI是专门针对S7-200设计的，它是当前比较常用的一种通讯网络解决方案，它的主要优势在于能够把多种频率全部集成在S7-200CPU上，这个优势相对于其他系统而言是非常方便的。如此一来，需要进行通讯时我们只需要用NETR和NETW两条语句就能实现数据之间的双向传输功能，不再需要其它通讯协议即可实现，十分便捷。
2.2MPI
MPI是西门子PLC系统内部的一种协议，与PPT相比较而言，MPI在传输率方面具有非常明显的优势，具有传输率高的独特特点，它主要使用188.5Kbps的速率来进行网络通讯。一般情况下，MPI接口都处于西门子PLC系统内部当中，这样的好处在于可以通过全局的数据与CPU之间进行周期性的数据传输，这样即使没有通讯模板也能较好地实现各CPU间的通讯连接。
2.3点对点接口(pointtopointconnectionns)
点对点接口(pointtopointconnections)。自由通讯方式，即可以由用户自己定义通讯协议，它可以使S7-200，S7-300PLC与任何通讯协议公开的其他设备，如:扫描仪、打印机、条码阅读器、控制器、变频器等进行通讯。可以使用的通讯协议有ASCII驱动器、3964{R)和RK512(只适用于部分CPU)等。
2.4PROFINET通信
PROFINET通信，PROFINET是PROFIBUS国际组织（PI）推出的基于工业以太网的开放的现场总线标准。PROFINET吸纳了多年积累的PROFIBUS和工业以太网的技术诀窍，采用开放的IT标准，与以太网的TCP/IP标准兼容，并提供了实时功能，能满足所有自动化的需求。PROFINET技术的开放性给用户带来更多的选择余地。
3西门子PLC控制网络的配置策略
3.1国标和自主控制网络类型
众所周知，在网络体系当中，网络类型是其中重要的部分，而且，选择类型对于网络的性能具有直接的影响。现阶段，比较常见网络类型包括以下三种：其一，点对点接口。这是自由通讯方式，所以，用户能够与自身的需求相结合对通讯协议进行定义，能够和所有公开的设备进行连接并使用，像打印机或者是扫描仪等等。其二，PPI网络。这是西门子为了开发s7-200PLC所专门设计的通讯协议，其中包含不同种类的波特率形式，可以利用普通双芯屏蔽双绞电缆来实现联网的目标，这样更加便于工作人员进行操作。在上下级协议当中，下级协议是不允许主动发送信息内容的，应该始终处于被动的状态。其三，MPI网络。这是基于西门子内部标准所建立的令牌网络通讯协议，其自身的经济性特征十分显著，而且所适用的范围也比较广泛。另外，网络类型还包括工业以外网与Profibus等多种网络类型。
3.2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：第一，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。第二，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。第三，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。
3.3网络功能
正常来讲，控制网络有以下四种功能：第一，S5兼容通讯，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。第二，S7通讯，能够对通讯任务进行有效的提供。第三，PG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。第四，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。
4西门子PLC自动化的控制网络配置的应用
比如一些钢铁企业在生产线上对于切割机、钢铁熔化炉等对象的控制，就需要引入PLC控制网络。具体的工作过程是：选定对应的西门子控制网络的型号，根据设备的要求，将6个控制系统的基站通过互相感应可以相互接受的技术组成一个整体的控制系统。当主站之间的信息需要传输时，通过令牌总线进行控制。主站之间各种信息可以自由的交流传递，但是从站不能主动地发送口令，影响了数据间的正常传输。为了解决这种弊端，通过西门子PLC控制网络，将预先设定好的所有从站转变为主站，从而达到信息数据的不间断交流。由于事先的从站位置相对分散，转变为主站后可能造成数据传输时的丢失。因此，具体的操作实施过程中必须选择最适合的设备。比如，形成拓扑形式网络的CUP315-2DP可以作为主站，从站选择为ET200模块，就可以达到对数据传输时有效控制的效果。这样的PLC控制网络的级别不同，主要分PC机和PLC站之间的通讯，以及主从站间的其它通讯。因此，选择合理的基站数目，可以保证PLC控制网络的稳定性，从而提高系统整体的工作效率。
结束语
西门子PLC控制网络结构较为复杂，产品系列种类繁多，各有其优缺点，对待具体的监控任务时，一定要把各种情况考虑在内，将控制任务进行全面的研究，做出较为完善的控制网络方案。全文针对控制网络方案的选择进行诠释，讨论其系统配置的优缺点，意在对监控系统的设计给予一定的参考。
参考文献
[1]梁成鹏.基于西门子PLC控制网络的配置与应用[J].可编程控制器与工厂自动化，2014（04）.
[2]陈云东.西门子PLC控制网络的配置应用及策略分析[J].信息技术与信息化，2015（04）.
[3]祖晓阳.西门子PLC控制网络与实际应用[J].四川水泥，2015（06）.