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摘要：本文通過分析西門子PLC的具體內(nèi)涵，針對西門子PLC與HMI的以太網(wǎng)通訊的應(yīng)用展開了詳細(xì)的研究，希望能夠幫助有關(guān)企業(yè)及技術(shù)人員認(rèn)識到該產(chǎn)品在通訊建設(shè)中的作用，找到科學(xué)的途徑應(yīng)用該產(chǎn)品，借助其優(yōu)勢不斷提高自身通訊水平，促進(jìn)生產(chǎn)效率的提升，進(jìn)而逐步向數(shù)字化、智能化進(jìn)步。

關(guān)鍵詞：西門子；PLC；HMI；以太網(wǎng)通訊

前言：

當(dāng)今社會，信息技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)品的發(fā)展在一定程度上促進(jìn)了工業(yè)的發(fā)展，產(chǎn)品及技術(shù)的應(yīng)用性也越來越強(qiáng)。西門子PLC是一種實(shí)踐效果較好的產(chǎn)品，將其與HMI通訊應(yīng)用于以太網(wǎng)通訊能夠顯著提升系統(tǒng)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(jié)合實(shí)際情況對其具體應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)說明。

一、西門子PLG的具體內(nèi)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(xiàng)重點(diǎn)產(chǎn)品，具有速度快、體積小和標(biāo)準(zhǔn)化更強(qiáng)的特點(diǎn)，能夠滿足于網(wǎng)絡(luò)通信的需求，且相較于市面上的其他產(chǎn)品而言具有相當(dāng)強(qiáng)大的功能，可靠性更高，在化工、冶金及印刷等生產(chǎn)量極大的產(chǎn)業(yè)中應(yīng)用較廣。在S7系列產(chǎn)品中，PLC性能得到很大程度的提升，所需安裝空間更小，能夠?yàn)橛脩籼峁└觾?yōu)質(zhì)的WINDOWS界面，主要機(jī)型有S7-200、300、400，運(yùn)算能力也有顯著提升。該產(chǎn)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(hù)及信息自主恢復(fù)等功能，具備較強(qiáng)的應(yīng)用性，且前景廣闊。

二、西門子PLG與HMI的以太網(wǎng)通訊的應(yīng)用

（一）通訊數(shù)據(jù)收發(fā)

物理層PHY芯片的初始化是重要的通訊系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容，需要依靠以太網(wǎng)進(jìn)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(shù)據(jù)，隨后MAC會通過比對判斷信息的真實(shí)性，主要通過目的地址與接受數(shù)據(jù)地址信息比對實(shí)現(xiàn)，若不能完全匹配，系統(tǒng)會開啟重新接收通道，直至對比成功。在此基礎(chǔ)上，通過CRC算法及FCS序列對數(shù)據(jù)的計(jì)算和分析，能夠再次核實(shí)數(shù)據(jù)真實(shí)性，進(jìn)而完成有效通訊。

（二）軟件編程設(shè)計(jì)

在西門子企業(yè)設(shè)計(jì)的S7系列產(chǎn)品中，眾多PLC產(chǎn)品都能夠進(jìn)行系統(tǒng)編程及組態(tài)控制，這也是該類產(chǎn)品的應(yīng)用基礎(chǔ)，此類產(chǎn)品具有較高的使用性能，能夠滿足用戶對于系統(tǒng)的需求，具體應(yīng)用步驟如下：首先，安裝產(chǎn)品。用戶需要在官方應(yīng)用商店上購買有關(guān)產(chǎn)品，并獲得授權(quán)、開始安裝；在安裝之后要及時輸入認(rèn)證信息，避免后續(xù)出現(xiàn)無法再次安裝或授權(quán)失敗等問題，影響正常使用。其次，組態(tài)報(bào)表制定。安裝之后盡量不要馬上使用，應(yīng)提前設(shè)置控制解決計(jì)劃，將系統(tǒng)程序進(jìn)行分類，制定好組態(tài)報(bào)表，確保自動化系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)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(shè)立項(xiàng)目結(jié)構(gòu)，做好重命名及細(xì)化工作，確保數(shù)據(jù)能夠準(zhǔn)確的進(jìn)入操作平臺；還應(yīng)設(shè)立組態(tài)站，并確保其能與主控制器相匹配，確保系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量及效果。以某企業(yè)的應(yīng)用案例來說，該企業(yè)應(yīng)用了西門子s7系列的PLC200產(chǎn)品，設(shè)置了24個控制點(diǎn)輸出裝置，主控制臺與各分控制臺用以太網(wǎng)連接，單柜使用可編程控制器CPU、無線以太網(wǎng)模塊等設(shè)計(jì)；主控制臺使用Windows系統(tǒng)、21寸液晶顯示屏、Wincc組態(tài)軟件等；分控制臺還在此基礎(chǔ)上應(yīng)用了17寸的三星顯示器、無線放大天線等，軟件運(yùn)行效果較好，能夠?qū)⑵髽I(yè)生產(chǎn)中的信息準(zhǔn)確、及時的保存到計(jì)算機(jī)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(guān)企業(yè)在應(yīng)用該產(chǎn)品時，應(yīng)在系統(tǒng)中安裝無線以太網(wǎng)和PLC產(chǎn)品專用的“電池”，通過電源模塊的設(shè)定能有效保證系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行。

（三）通訊故障分析

在以太網(wǎng)通訊中，通訊故障也可以用西門子PLC進(jìn)行檢驗(yàn)。一般情況下，使用“心跳檢測”的方法能夠有效提升檢驗(yàn)效果，通過定義bool，再利用HMI固定頻率對其進(jìn)行置位，西門子PLC在接收到有關(guān)信號后會進(jìn)行復(fù)位，在未接受到“ON”信號的情況下就說明通訊已經(jīng)產(chǎn)生故障。同時，西門子PLC還能將記憶點(diǎn)的有關(guān)字節(jié)傳輸?shù)狡辽?，相關(guān)腳本能夠?qū)⒂嘘P(guān)字節(jié)通過賦值的手段傳遞給另一個地址，判斷記憶點(diǎn)與當(dāng)前字節(jié)是否存在不同，如果相同則說明故障產(chǎn)生。舉例來說，技術(shù)人員可以在西門子PLC中建立一個DBl數(shù)據(jù)塊，并設(shè)置兩個“開關(guān)”，分別為人機(jī)響應(yīng)開關(guān)及PLC秒開關(guān)。將兩個開關(guān)相連，并在PLC秒開關(guān)中打開“事件”，在“數(shù)值變更”中添加“取反位”，這樣能夠讓兩個開關(guān)共同動作。隨后在編程中設(shè)定PLC秒開關(guān)的反轉(zhuǎn)時間，設(shè)置為0.5秒，并在人機(jī)響應(yīng)開關(guān)中使用TON延時指令，將其控制在1秒鐘左右，若開關(guān)在1秒內(nèi)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(wǎng)通信故障檢修中也有較強(qiáng)的應(yīng)用性。

結(jié)論：

綜上所述，西門子PLC與HMI的以太網(wǎng)通訊的應(yīng)用效果較好，有關(guān)企業(yè)應(yīng)正確認(rèn)識新興技術(shù)的作用，將其應(yīng)用于自身自動化控制系統(tǒng)建設(shè)中，不斷提升工作效率，促進(jìn)自身發(fā)展的高效、可靠、穩(wěn)定。