關于西門子PLC與HM工的以太網通訊的應用研究

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摘要：本文通過分析西門子PLC的具體內涵，針對西門子PLC與HMI的以太網通訊的應用展開了詳細的研究，希望能夠幫助有關企業(yè)及技術人員認識到該產品在通訊建設中的作用，找到科學的途徑應用該產品，借助其優(yōu)勢不斷提高自身通訊水平，促進生產效率的提升，進而逐步向數字化、智能化進步。

關鍵詞：西門子；PLC；HMI；以太網通訊

前言：

當今社會，信息技術及相關產品的發(fā)展在一定程度上促進了工業(yè)的發(fā)展，產品及技術的應用性也越來越強。西門子PLC是一種實踐效果較好的產品，將其與HMI通訊應用于以太網通訊能夠顯著提升系統效果，且能夠提升使用性能，保障用戶信息的高效、可靠傳遞，下面就結合實際情況對其具體應用進行詳細說明。

一、西門子PLG的具體內涵

西門子PLC是一種可編程序控制器，是西門子企業(yè)的一項重點產品，具有速度快、體積小和標準化更強的特點，能夠滿足于網絡通信的需求，且相較于市面上的其他產品而言具有相當強大的功能，可靠性更高，在化工、冶金及印刷等生產量極大的產業(yè)中應用較廣。在S7系列產品中，PLC性能得到很大程度的提升，所需安裝空間更小，能夠為用戶提供更加優(yōu)質的WINDOWS界面，主要機型有S7-200、300、400，運算能力也有顯著提升。該產品對于企業(yè)來說具有明顯的可操作性、靈活性和可靠性，其不需要額外安裝大量元件及線路，且維修便利、操作靈活，還具備斷電保護及信息自主恢復等功能，具備較強的應用性，且前景廣闊。

二、西門子PLG與HMI的以太網通訊的應用

（一）通訊數據收發(fā)

物理層PHY芯片的初始化是重要的通訊系統設計內容，需要依靠以太網進行信息的接收，西門子PLC與HMI通訊也是借助通訊模塊完成工作的。在初始化環(huán)節(jié)中，PHY dv能夠有效接受數據，隨后MAC會通過比對判斷信息的真實性，主要通過目的地址與接受數據地址信息比對實現，若不能完全匹配，系統會開啟重新接收通道，直至對比成功。在此基礎上，通過CRC算法及FCS序列對數據的計算和分析，能夠再次核實數據真實性，進而完成有效通訊。

（二）軟件編程設計

在西門子企業(yè)設計的S7系列產品中，眾多PLC產品都能夠進行系統編程及組態(tài)控制，這也是該類產品的應用基礎，此類產品具有較高的使用性能，能夠滿足用戶對于系統的需求，具體應用步驟如下：首先，安裝產品。用戶需要在官方應用商店上購買有關產品，并獲得授權、開始安裝；在安裝之后要及時輸入認證信息，避免后續(xù)出現無法再次安裝或授權失敗等問題，影響正常使用。其次，組態(tài)報表制定。安裝之后盡量不要馬上使用，應提前設置控制解決計劃，將系統程序進行分類，制定好組態(tài)報表，確保自動化系統平穩(wěn)運行。最后，在上述環(huán)節(jié)完成之后，可以打開軟件，并在軟件上設立項目結構，做好重命名及細化工作，確保數據能夠準確的進入操作平臺；還應設立組態(tài)站，并確保其能與主控制器相匹配，確保系統運行質量及效果。以某企業(yè)的應用案例來說，該企業(yè)應用了西門子s7系列的PLC200產品，設置了24個控制點輸出裝置，主控制臺與各分控制臺用以太網連接，單柜使用可編程控制器CPU、無線以太網模塊等設計；主控制臺使用Windows系統、21寸液晶顯示屏、Wincc組態(tài)軟件等；分控制臺還在此基礎上應用了17寸的三星顯示器、無線放大天線等，軟件運行效果較好，能夠將企業(yè)生產中的信息準確、及時的保存到計算機中，并且能在顯示器上看到具體的操作流程。但是需要注意的是，有關企業(yè)在應用該產品時，應在系統中安裝無線以太網和PLC產品專用的“電池”，通過電源模塊的設定能有效保證系統的平穩(wěn)運行。

（三）通訊故障分析

在以太網通訊中，通訊故障也可以用西門子PLC進行檢驗。一般情況下，使用“心跳檢測”的方法能夠有效提升檢驗效果，通過定義bool，再利用HMI固定頻率對其進行置位，西門子PLC在接收到有關信號后會進行復位，在未接受到“ON”信號的情況下就說明通訊已經產生故障。同時，西門子PLC還能將記憶點的有關字節(jié)傳輸到屏上，相關腳本能夠將有關字節(jié)通過賦值的手段傳遞給另一個地址，判斷記憶點與當前字節(jié)是否存在不同，如果相同則說明故障產生。舉例來說，技術人員可以在西門子PLC中建立一個DBl數據塊，并設置兩個“開關”，分別為人機響應開關及PLC秒開關。將兩個開關相連，并在PLC秒開關中打開“事件”，在“數值變更”中添加“取反位”，這樣能夠讓兩個開關共同動作。隨后在編程中設定PLC秒開關的反轉時間，設置為0.5秒，并在人機響應開關中使用TON延時指令，將其控制在1秒鐘左右，若開關在1秒內無動作就發(fā)出通訊故障的信號。由此可見，西門子PLC在HMI以太網通信故障檢修中也有較強的應用性。

結論：

綜上所述，西門子PLC與HMI的以太網通訊的應用效果較好，有關企業(yè)應正確認識新興技術的作用，將其應用于自身自動化控制系統建設中，不斷提升工作效率，促進自身發(fā)展的高效、可靠、穩(wěn)定。