320902198405298013
摘要:当前广泛使用的自动控制系统就是西门子PLC控制器,其优点在生产中得到了广泛的应用。在西门子 PLC系统中,控制网络是最关键的环节,它的优劣直接关系到系统的整体工作结果,所以,如何合理地配置和使用它,是非常关键的。本文简要地分析了西门子功率电路板的网络模式,并对其在网络中的应用作了详细的阐述。
关键词:西门子;PLC控制;网络
引言
西门子PLC是近年来发展起来的一项新的电控技术,在化工,印刷,冶炼等工业中得到了成功应用,取得了较好的经济效果。西门子 PLC具有很好的抗干扰能力,在保证企业安全生产,减少安全事故,提高生产效率,在降低制造工艺中的安全危险上作出了重大贡献。由于西门子 PLC的生产层次不同,对网络的要求也不尽相同,因此西门子 PLC的网络配置也就成了必然。因此,选择西门子 PLC组态时,要结合实际应用,选择合适的组态,以确保西门子 PLC组态网络的正常运转,确保生产的顺利进行。
1西门子PLC控制网络的应用现状
总体来说,控制网络是控制和网络技术的有机结合,能够完成数字通讯和自动控制等多种功能。与之前的网络系统不同,提高控制网的实时性和可靠性,在各个模块间建立良好的连接与沟通能力,从而确保了生产的综合效益达到了相应的要求。PLC亦称可编程控制器,可以增强有关工业生产设备的抗干扰能力,减少设备发生故障的几率,从而保证了模糊量处理,数字操作等功能的高效运行。如今,控制网络中的节点,使用的人越来越多,目前,大多数已被应用于可编程序控制系统的网络中。西门子可编程序控制器网络的研制,以满足客户对各种自动化系统的要求,并在此基础上进行了改进和优化,这将极大地促进整个生产过程的发展。
2西门子PLC控制网络的类型
2.1点对点接II网络
点到点接口网络是一种新型的的通信模式,它允许使用者自定义通信协议。S7-200启动式 OOPLC通过这样的网络,能够与控制器,打印机,扫描仪,变频器,条码器,以及其他通信协议公开的装置进行数据交换。现有的通信协议有 ASCII磁盘机,RK512等等。
2.2工业以太网
工业以太网与 IEEE802.3相一致,这是一个特别为工业应用而设计的通讯网络,可以使用光纤、同轴电缆、工业双绞线、 TCP+、 IS 0等多种通信协议。西门子以太网最长可达150 km,与1024个节点相连,传输速度可达10/100 Mbit/s,是一种广域网。
2.3 Profibus网络
Pn}fi1} us网络由 Pmfibu} PA, D P,Pm2fi1} u} FM S三个相互兼容的组件组成,采用C61158国际标准,适用于生产现场通信、车间监视等。这张网最多可以与127个节点进行数据交换,最多可以将10个转发器串联起来,这样就提高了通讯距离,最大容量为12兆字节。Pn {fi1} us网络为开放式网络,允许众多的消费者开发出各种各样的产品,但都遵循 Pn}fi1} us网络协议,即在 Pn}fi1} us网络下,所有的产品都可以连接到相同的网络上,进行数据交换。本系统适用于不同工业领域的自动控制。
2.4 MPI网络
MPI是一个以RS-485为基础的物理层通讯协定,也是西门子公司的一项内部标准。西门子可编程控制器采用 MPI作为中央处理器的编程接口,与 PC网卡作为连接接口,形成一套 MPI网络,最高可达12 Mbit/s。西门子可编程控制器可通过 MPI网连接并操作多种设备,如电脑、C7、 HMI、STEP7等,其连接个数可视所用 CPU种类而定。结果表明,利用这一特点,可以实现对 PLC控制网络的最经济有效的配置。
MPIcontrol网适合不需要太多的通信速度,低容量的信息通信需求,无需额外的软硬件就能组成一个小型的 PLC控制网络,实现对数据信息的通讯,具有经济高效、操作方便、成本低廉等优点。
2.5 PPI网络
西门子为S7-200PLC开发的一种专用控制网就是PPI网,由S7-200PLC组成,它是一个主从网。从网络只对主网络的要求进行响应,而不会对主网络的要求进行响应。将S7-200CPU集成到S7-200Cpu中,利用普通的双芯线和带屏蔽的双绞线来完成网络通讯。
2.6 A S-i接口(传感器一执行器接口)网络
西门子PLCAS-i接口控制网是一种满足IECTG17B要求的自动化控制系统,它被安置在一个自动化系统的底部。,仅能传送一小部分数据,一般用来和二进制电容联接,并带有AS-i接口。
3西门子PLC控制网络配置要点
3.1实现西门子PLC控制网络通讯能力
在西门子 PLC的实际操作过程中,为了实现它的网络通讯功能,有必要领域开展工作如下:
第一,S5和 Communications相容,西门子可编程序控制系统中的收发双方均需用专用可程控程序控制,因此,西门子可编程控制器可以适用于各种行业的生产与施工流程;
第二,通过S7进行通信控制,能够提供更多的通信服务,以建立一个控制网,这里的要点 是把每项控制工作的有效次数限制在某一标准之内,为系统安全高效运转提供基本保障;
第三,使用西门子 PLC标准通信控制系统,保证了不同厂家供应的自动控制系统和控制网络的相互配合,从而使程序控制系统能够更好地发挥其功能。在西门子 PLC控制器的时间周期内, PLC的控制性能和通信端口的位置是一个合理的区间,在 PLC的运行过程中,为了确保系统运行时的通讯质量,需要对控制网络节点进行硬件配置。
安装了西门子 PLC的控制网络专用通信模块,当这个通讯模组与一个可程控装置连接时,可以极大地减少 CPU的负担,确保系统安全高效地运转。由于有更多类型的专用通信模块,所以在具体应用的时候,需要对其进行详细的分析,以保证专用模块通讯系统可以有效地提高网络内部设备的通讯能力,让生产环节可以得到实时、全程的控制。
3.2做好西门子PLC控制网络编程接口工作
当西门子的网络连接到一个主机上时,它还能成为一个通讯接口,因此,也要考虑到产品的需求,来选择合适的编程通信。当前西门子 PLC控制网的连接方式主要有: 首先是PG/PC通讯卡;在该方案的实施过程中,重点是将 PG/PC装置与控制网连接起来。由于这种类型的 Web接口有许多种,因此,在使用时,要考虑到接口的功能,并选择相应的接口;其次,将西门子模块化流程与可编程控制器的控制层联接在一起,将模块化流程和 PLC的控制层都提高到了非常高的智能化水平,这样就可以在 PLC的控制层上实现模块化流程。另外,该网络界面的格式在使用时对 CPU的负荷也不大。。因为模块处理装置的种类也很多,并且,在实际操作中,各种模块之间的功能也是千差万别。,所以需要有关部门在具体设计的时候,进行详细的分析。
3.3选择西门子PLC控制网络传输媒介
西门子 PLC在实际应用时,需要对其不同的应用类型作详尽的分析,选用合适的传送媒体;在目前的情况下,把不同的传送媒体整合成一个网路,能最大限度地发挥西门子 PLC网路的运作优势。目前的网络传播媒体有下列几类:
电子资料传送媒体,取消了标准圆断面,使用耐卤素腐蚀的地下电缆传输数据的双绞线;光缆数据传送媒体,通过使用玻璃纤维或塑料纤维,能够在设备运行的过程中,实现数据的长程传送,从根本上改善了数据的真实参数,更适用于室内和室外传输环境;无线数据传输媒介,主要是利用红外线通讯模块,以无线的形式传输制造现场的设备运行情况等数据。
4西门子PLC控制网络实际应用
4.1在钢铁企业当中的应用
在炼钢行业,炼钢要经过很多步骤,每个步骤所使用的设备都是不同的。从整体上看,钢铁行业存在着大量的控制装置、控制点和控制信息。因此,运用西门子 PLC的控制网络,就必须对其进行详尽的分析,并结合具体的工作环境,选择适当的组态方案。首先,要弄清钢铁企业各工序的自动控制需求和各工序的设备配置,再划分出各工序,并找出各工序的控制点
如果某钢铁企业采用 Profibus网络,按照装置的布局,在此基础上,提出了一种基于链路的控制方法,实现了对各控制台的数据交换。在分析 Profibus DP网特性的基础上,提出了一种基于令牌总线的主从式数据访问模式。在此过程中,令牌总线也就是,经由该令牌总线向主站传输数据,再由主站向从站传输数据。从站是一种被动的接受、接受信息的方式,它的作用就是响应主站,把数据传送到终端。此方式的资料传送效率较低,可将控制台设为主台以增加资料传送效率。
4.2在自来水厂当中的应用
供水系统与供水系统是两个完全不同的领域,在进行规划时,要结合水厂的特点,为它制定出一套更为科学和完善的控制系统,保证水厂正常生产。通常来说,水厂拥有许多设备,许多数据,在水厂的生产过程中,不仅要保证生产数据的准确性,而且还要保证控制系统的实时性,这是由水厂的特性所决定的。自来水是每一个家庭都必须要用到的,因此,水厂生产的重要性就凸显了出来了。所以,在水厂的控制系统中,一定要设计出一套更加完美、更加科学的工作计划,以更好地服务于生产。水厂在使用西门子 PLC的控制系统时,还应该从通信能力、编程接口、传输媒体等方面,对其进行合理的配置。因为水厂中的设备数量较多,所以对 CPU的功耗要求也较高,所以,在设计网络控制时,一定要选用负载能力强、功率大的 CPU设备。从而保证了控制系统的中心脑部具有很高的效率。保证生产和运营的正常运行。其次,要选择相对完善的传媒,保证传输介质的质与效,以确保生产过程中的安全性与稳定性。对自来水厂的生产特征进行全面的分析,要达到好的生产效果,必须从控制体系开始,选择承载能力较强的 CPU设备,对控制系统的基础能力进行提高,同时,还需要选择合理的传授媒介,以保证通信功能的时效性、准确性,实现了通讯功能,从而为给水生产活动提供了必要的支持。
结束语
随着经济的发展,我国的工业化正在不断进步,自动化程度越来越高。可编程序控制器是自动控制中的一个重要组成部分,应该在生产中得到充分的应用。西门子可编程控制器的各种控制网络,除了有其各自的应用领域之外,也可以按照企业的具体需求,加以适当的配置。在将西门子 PLC的控制网络运用于企业时,必须根据企业的具体情况,通过对它的优化,可以最大限度地发挥它的优点,从而提高它的生产效率。
参考文献
[1]屈有福. 关于西门子PLC在集中控制系统中应用研究[J]. 中国石油和化工标准与质量,2022,42(15):84-86.
[2]王坤. 基于西门子PLC的三级网络控制系统设计[J]. 电动工具,2021,(06):15-17.
[3]郭惠城,张浩然,李靖. 西门子PLC控制网络的配置策略及应用方式探讨[J]. 冶金管理,2021,(15):34-35.
[4]魏雅文. 西门子PLC控制网络的配置策略与应用[J]. 电子技术与软件工程,2021,(13):109-110.
[5]刘涛. 西门子PLC控制网络的配置策略及应用方式[J]. 产业创新研究,2020,(22):171-172.
[6]马岩. 浅析西门子PLC控制网络的配置策略与应用[J]. 电子测试,2020,(22):115-116.
[7]卢洪旺. 西门子PLC自动化控制网络的配置[J]. 集成电路应用,2020,37(09):140-141.