西门子工业通信网络简介

1.西门子工业通信网络

S7-300/400有很强的通信功能，CPU模块集成有MPI通信接口，有的CPU模块还集成有PROFIBUS-DP、PROFINET或点对点通信接口，此外还可以使用PROFIBUS-DP、工业以太网、AS-i和点对点通信处理器（CP）模块。通过PROFINET、PROFIBUS-DP或AS-i现场总线，CPU与分布式I/O模块之间可以周期性地自动交换数据。在自动化系统之间，PLC与计算机和HMI（人机界面）之间，均可以交换数据。数据通信可以周期性地自动进行，或者基于事件驱动。

图6-1是西门子的工业自动化通信网络的示意图。

图6-1 西门子的工业自动化通信网络

PROFINET是基于工业以太网的现场总线，可以高速传送大量的数据。PROFIBUS用于少量和中等数量数据的高速传送。MPI（多点接口）是SIMATIC产品使用的内部通信协议，用于PLC之间、PLC与HMI（人机界面）和PG/PC（编程器/计算机）之间的通信，可以建立传送少量数据的低成本网络。点对点通信用于特殊协议的串行通信。AS-i是底层的低成本网络，通用总线系统KONNEX（KNX）在欧洲用于楼宇自动控制。IWLAN是工业无线局域网的缩写。

2.PROFIBUS (www.xing528.com)

西门子通信网络的中间层为工业现场总线PROFIBUS，它是用于车间级和现场级的国际标准，传输速率最高12Mbit/s，响应时间的典型值为1ms，使用屏蔽双绞线电缆（最长9.6km）或光缆（最长90km），最多可以接127个从站。

PROFIBUS是开放式的现场总线，已被纳入现场总线的国际标准IEC 61158，并于2006年成为我国首个现场总线国家标准（GB/T 20540-2006）。

PROFIBUS提供了下列3种通信协议：

1）PROFIBUS-FMS（现场总线报文规范）主要用于系统级和车间级的不同供应商的自动化系统之间传输数据，处理单元级（PLC和PC）的多主站数据通信，FMS已基本上被以太网取代，现在很少使用。

2）PROFIBUS-DP（分布式外部设备）特别适合于PLC与现场级分布式I/O设备（例如西门子的ET 200和变频器）之间的通信。主站之间的通信为令牌方式，主站与从站之间为主从方式，以及这两种方式的组合。DP是PROFIBUS中应用最广的通信方式。

3）PROFIBUS-PA（过程自动化）用于过程自动化的现场传感器和执行器的低速数据传输。由于传输技术采用IEC 1158-2标准，确保了本质安全，可以用于防爆区域的传感器和执行器与中央控制系统的通信。PROFIIBUS-PA使用屏蔽双绞线电缆，由总线提供电源。