摘要：西门子PLC由于组网方式灵活，应用方便，使得其在工控领域中有着极高的市场占有率。因此，本文首先在分析了西门子PLC技术相关理论以及PLC常用组网方式的基础上对西门子PLC组网技术的实践进行了深入探讨。
关键词：西门子；PLC；组网技术；以太网；现场总线；分析；实践

一、引言
    在当前的工控领域中，PLC为当之无愧的“蓝领计算机”，而且经过多年的发展，现在的技术已经逐渐趋于成熟，其中尤以西门子的PLC市场占有率更高，在很多领域中都有着非常广泛的应用。当前，PLC应用的组网方式主要有基于以太网、串口模块和总线三种方式，在该种背景下，西门子的组网方式更加灵活，而本文正是基于该种背景，对西门子PLC相关的组网技术进行了探讨。

二、西门子PLC技术的相关概述
    PLC，中文名称为可编程逻辑控件，最早出现在1969年，经过半个多世纪的发展，已经成为当前应用最普遍、场合最多和最重要的工业控制器。早期的可编程逻辑控件只能用于简单的逻辑控制，仅仅用于替代继电器控制盘，而当前的可编程控制器已经包含了过程控制、位置控制等场合的所有控制领域。其不仅保留了传统的逻辑控制器的所有优点，而且兼容了当前计算机、分散系统、过程仪表等控制系统的优点。因此，PLC在工业领域又有着“蓝领计算机”的称谓，具有高可靠性、丰富的I/O接口模块、编程简便、环境要求低以及模块化结构设计等突出优点，使得其获得了非常广泛的应用。而西门子PLC在工控领域有着很高的市场占有率，其软硬件系统功能非常强大，而且配置简单，再加上由它组成的系统可以与强大的Profibus现场总线相连接，从而使得其在各行各业中都有着广泛的应用。
    西门子PLC技术融合了计算机的界面友好、直观和PLC稳定以及编程灵活的优点，主导了计算机控制系统的流行趋势，因此，对PLC的数据交互，组网功能提出了更高的要求，如PLC与PLC之间，PLC与计算机、PLC与智能设备等都需要进行数据交互，特别是在某些远程控制，控制点分散等场合，PLC的网络功能显得尤为重要。

三、常用的PLC组网方式
    通常情况下，常用的PLC组网方式主要可以分为基于专用总线、基于串口模块以及基于标准工业以太网三种方式。
    （1）基于专用总线的组网方式
    当前，不仅仅西门子的PLC，还有欧姆龙等厂商，对其PLC系列产品都提供了相关的专用网络系统，如欧姆龙公司推出了ControllerLink、DeviceNet网等等，不过该种方式的组网方式往往属于该厂商的专有属性，不利于不同厂商设备之间的胡同，在实践中需要较高的成本，应用局限性较大。
    （2）基于串口模块的组网方式
    基于串口通信模块来实现网络连接，网络结构采用了计算机链接的形式，在上位机的组态软件中进行相应的设置，无需编程，即可与多台PLC进行通讯，以三菱公司的FXlS系列的PLC为例，RS232C/485转换适配器选用FX-485PC—IF，RS-485通讯板选用FXlN-485-BD即可实现。不过，采用该种方式，虽然使用性能好而且简便，但是串口通信模块需要较高的成本，增加了项目的投入。
    （3）基于标准工业以太网的组网方式
    对于基于标准工业以太网的组网方式来说，主要分为三层，最上一层为上位机的监控工作站，中间一层为由双绞线、收发器和集线器等组成的工业以太网，而最下一层则为控制站，主要以选择TCP/IP开放通信协议为主，在C/S模式下实现控制站和监控站之间的通讯功能。

四、西门子PLC组网技术的分析与实践
    （1）主要构成
    本文中所要分析的西门子PLC组网技术中，采用的主要为SIEMENS S7 通讯网络中的以太网，而现场总线则采用了 PROFIBUS-DP 技术，拓扑结构为两级结构。现场总线为本文系统的底层结构，主要为PLC主站和从站之间的通信构建通道，而以太网则是PLC同上位监控的信息通道。因此，可以看出，组成本系统的主要有西门子的PLC、触摸屏、现场总线、以太网以及各种变频器和被控对象等等。触摸屏则需要通过专门的总线桥同现场总线相连接，PLC则通过通讯模块同总线相连，PLC和触摸屏在通信中仅对总线桥进行读写，它们之间不相互联通。
    （2）西门子PLC组网技术要点
    在西门子PLC组网过程中，需要注意一些技术要点：
    首先，站地址不可以重复，除了PLC主站以外，所有的通信都必须围绕着PLC的主站进行。因此，尤其要重视硬件配置过程中的细节，保证插槽同硬件之间相互对应且不产生重复；
    其次，通信网通信模块地址。在配置硬件时，需要将通信模块IP地址设定好后，再载入到CPU中，并且在进行设备组态时也要将以太网模块的远程 IP设定成相同的地址，这样才能实现 PLC 同 MCGS 之间的通信!但是西门子组态软件采用的是物理地址设定，这就需要从诊断信息中读取 MAC 地址，这就需要进行物理地址的设定!在组网的过程中，核心环节便是PLC同组态软件之间的通信；
    最后，注意对通信中地址的分配问题。在系统中在硬件组态时所有的地址分配便已经完成，因此软件设计中的数据传送制定在规定好的地址空间中进行。并且实现数据通信的过程极为简单，发送方只需将数据发送至制定地址，而接收方则只需在指定地址进行读取便能够实现数据通信!其他工作则由 PLC自动完成。

五、结束语
    可见，西门子PLC技术有着极深的学问，值得我们在实践中进一步探索和研究，同时正是由于其方便灵活的组网方式，才使得其在工控领域中得到了非常广泛的应用。

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中国科学技术馆  郭磊