西门子PLC在集中控制系统中的应用

西门子 PLC在集中控制系统中的应用

刘锡芸，曹元鹏，李晓

山钢股份莱芜分公司检修事业部，山东济南， 271104

摘要：现阶段，我国科学技术水平显著提升，在这样的背景下，西门子PLC应用领域众多，应用PLC进行集中控制可以提升电子设备的生产效率，还可以提升设备的自动化效果，减少物力、人力、财力的输出，提升操作的便捷性。文章介绍PLC也在集中控制系统中的应用，并列举西门子推出的PLC产品，分析PLC在集中控制方面的表现，并根据应用后的实际效果，结合市场对工作提出的最新要求，为满足生产目标，进一步优化PLC应用于集中控制系统后的模块参数，满足市场对工作的需求，完成生产目标。

关键词：西门子；PLC；集中控制系统；应用

引言

由于许多工厂精细了对产品的要求，政府也加大了对节能减排的力度，很多工厂将原有的西门子PLC系统进行了分散管理。但是由于很多工厂的生产环节都是环环相扣的，如果将系统进行分散管理，人员流动较大的话，会给公司的生产造成很大的影响，不利于达到目标计划，而且对于工厂的安全问题也有负面影响。为解决这些问题，必须要改正现有的控制模式，将原来的PLC系统，在保持原有技术大方面不改变的情况下，对操作人员和设备进行集中控制，最主要的就是将PLC系统进行统一的集中控制。

1西门子PLC控制网络概况

PLC全称为可编程逻辑控制器，由电源、存储设备、中央处理器、编程器、输入输出设备五个部分组成。PLC具有一些特点，在工业生产控制领域的优势较为明显，相比于旧有的控制系统，在抗干扰、稳定性方面，具有明显的优势，从而在控制网络系统节点中得到了广泛的应用。现代的PLC已经接近于或相当于一台紧凑的电脑主机，广泛运用在工业生产领域，为生产进行服务。

2PLC在集中控制系统的应用优势

(1)可靠性高。PLC通过其模块化的结构，在生产当中应用主要以机架为单位，其特点为维护少、简单的安装步骤以及方便调试等，另外在恶劣的电磁干扰环境当中也可以对其进行有效应用。（2）通用性强。PLC的类型有多种，且还具有丰富多样的租完方式，在对其进行使用的过程中只需要根据生产工艺对其硬件进行科学配置就可以了。而在此过程当中，如果出现了现场设备和生产工艺改变的情况，在符合生产标准的原则上，只需要对上位机进行改编就能够和新环境相适应。

3总体结构

对西门子PLC套装系统，需要保证由三个操作人员基站进行通信，在此基础上实现集中系统管控作业。在中央控制器中，进行标记系统管控，保持操作人员实时通信，工厂实现PLC系统管控工作，考虑到网络通信所受的限制，还应该根据三个操作员基站通信情况，了解通信结构构成方式，通过改良集中控制系统保持原PLC控制系统可以实时传递信息的基础上，加强操作系统信息传递的可靠性及安全性。

4硬件设施

4.1S7-200通信

首先要明确这一生产工序需要几套S7-200通信系统，现在大多数S7-200的模块主要选择CP243-1，整合前的基站操作人员主要是通过特定软件通过PPI协议实现和S7-200进行通信。而在此通讯模块的配置中，需要根据模块选型特点，为总服务器设置相应的IP地址。与此同时，相应搭配的TSAP的参数，在基站操作员中用客户端设置每一套PLC对应IP，这时也要设置TASP的各个参数。提醒注意的是，服务器和客户端的参数配置应恰好相反。

4.2S7-300通信

S7-300以太网通信模块选型为CP343-1，S7-300系列PLC通信中CPU通信的参数要做更改。打开Simaticmanager，选择原系统程序，在项目中打开HardWare编辑器，在CPU属性中Communi-cation下的PG/OP/S7参数值需要重新设置，PG/OP不做修改时默认值一般都为1。参数设置更改是为了保证新增加上位机监控运行正常，保证数据传输可靠。PG指在线的Step7连接。不管是笔记本还是西门子的PG台式机，或是服务器，只要有1个Step7在线监控PLC，那么这个PLC就会被占用1个PG连接。OP指触摸屏，尤其特指西门子的触摸屏。WinCC用内置的驱动来连接PLC时，很多情况下也占用1个OP连接。很多HMI软件跟PLC的连接都是用的S7协议，会占用S7连接。SimaticNet在大多数时候也是占用S7连接。很多的第3方触摸屏占用的也是S7连接，很多的第3方OPCServer占用的也是S7连接。S7-300CPU的PG，OP和S7的总数是有限制的，最大连接数量在CPU属性Communication中有描述。

4.3S7-400通信

S7-400通信模块选择cp443-1进行通讯连接，在模块连接数量方面并没有明确的限制要求，但是在模块通讯设计期间，必须要完成IP与TCP通讯统一标定，通过子网与IP地址掩码设计，从而实现通讯互联互通。在S7-400系统设计期间，应该完善硬件配置，并选择便捷的方法进行通讯改整，明确工作要求，s7-400通讯模块在调整内部参数配置时相对较少，工作难度较低。

5软件设施

5.1系统软件

为更好地发挥ZYNQ平台的多核并行处理能力，系统采用AMP双核异构方案。本项目ZYNQ双核CPU异构运行方式为：CPU0运行实时Linux操作系统，方便应用程序开发、UI开发及各种复杂任务的交互设计；CPU1运行实时操作系统，保证PLC系统对高实时任务的响应需求，CPU0与CPU1之间通过共享内存进行数据交互。

5.2基础设置

其中WinCC这款软件主要的功能就是可以实时监控整个系统，并对产生的可能危害进行报警、预防，而且可以通过此款软件查看系统的历史操作情况，以及未来进行的操作和整体报表等权限。应用此款软件，需要将每个操作基站的IP设置在一个网段之内，而TCP/IP通信设置为IP地址，其他都不需要做任何改动。而在中心控制室中，需要在桌面的控制面板上，找到PG/PCInterface，双击此软件，将其中的参数选择TCP/IP设置即可。

5.3结构设置

在结构设计期间，需要根据工作效率方面的要求，进行整体系统规划，考量db模块参数内容，在建立变量关系过程中，还需要遵循一定规律，完成变量调整，并进行窗口控制，掌握源控制窗口设计形式，同时参考以往运行参数匹配期间，因为窗口过多并且没有进行结构变量，从而会在系统运行期间增加系统运行时间，使得工作效率降低。在变量设计期间，根据内部变量运行规律，使用结构变量的方式，进行窗口控制，并完成每个控制窗口管控作业，从而防止因窗口过多导致此窗口控制能力不足。

结语

PLC应用在集中控制系统中，实现了工厂操作的现代化和科技化，使工厂更加机械自动化。减少了工人数量，为工厂节约开支，降低了企业成本，可增加企业的经济利润，而且使用PLC集中操作系统可以增加各设备的操作效率。在系统磨合结束后，运行稳定的情况下，如果操作员的操作可以使系统协调配合，可以大大的提高工厂生产量，为工厂增加优势，减轻了工厂的劳动度，提高了整体的协调性，为公司带来更大的经济效益。

参考文献

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[2]刘洪强.西门子PLC控制网络的配置策略与应用探析[J].通讯世界，2017（23）：25-26.

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