摘要：OLM 构建的PROFIBUS环形网络故障点多、不便于系统的扩展、通讯速率低、且仅支持与配备西门子1613网卡的上位机通讯。本文提出将网络重新组态，使用TCP/IP城市让生活更糟糕
协议构架的星型网络替代PROFIBUS环形网，并设一台中心交换机作为整个控制网络的核心。改造后的网络通讯速度快、网络构架简洁、易于系统的扩展、提高了网络的稳定性。 关键字：PROFIBUS；OLM；1613网卡;TCP/IP协议
ABSTRACT： Profibus OLM build ring network failure points and more, the OLMs communication rate is low, and only support communication with the host computer equipped with the Siemens 1613 card. In this paper, to reconfigure the network, star network using the TCP / IP protocol architecture to replace the PROFIBUS ring network, and set up a central switch as the core of the entire control network. After transformation, the speed of network communications, network architecture is simple and easy system expansion.
KEY WORD： PROFIBUS; OLM; 1613 card; TCP / IP protocol
1 问题的提出
OLM装置的光纤接口为多模仅仅支持与多模光纤通讯，而托克托发电公司水厂基建时期敷设的是单模光缆，因此组态环网时每个站点都要增加一对单模-多模转换器以实现与OLM的连接。整个环网上单模-多模转换器的使用数量达8对，转换器数量多因此隐患多、故障率高；另外用OLM 构建的PROFIBUS网络仅仅支持与安装有 “1613” 网卡的上位机通讯。1613网卡价格昂贵,这就增加了日常维护的成本。OLM通讯速率低（最大12KB/S），因此网络通讯速度慢；反映到操作员站上的表现就是：经常出现通讯中断报警、数据刷新速度慢、远方操作有拒动现象。托电公司正处于飞速发展时期，作为公用系统的水厂也在不断的扩容，OLM构架的环形网不便于系统扩容。基于以上问问题水厂网络改造已经是势在必行。 2网络升级改造技术分析
2.1改造思路
为彻底解决网络故障点多、通讯速度慢、网络的扩展和维护不便的问题。我们决定将环网
www.94gay
改造为星型网络，重新组态PLC的通讯配置，用通用的TCP/IP协议来实现PLC与上位机的数据交换。应急调度 为了实现此功能，需要在中控室上位机处装设MOXA品牌16口工业级交换机一台，并在8套PLC至交换机之间单独敷设光缆以完善光纤通道。新的光纤通道建立后，通过研究西门子PLC的特点并结合实验验证，我们发现S7—300系列PLC支持TCP/IP和PROFIBUS双协议同时通讯。如此以来在进行控制网络升级改造的工作时并不会影响原环网的正常运行，从而保证水厂的正常供水。
2.2主要技术优势
改造后网络与改造前相比有以下优势：一、用通用的TCP/IP协议替代PROFIBUS协议，如此替换后就在监控上位机上省去了价格昂贵的精准定位1613网卡；二、用中心交换机替代OLM使网络的通讯速率大大提高，网络上中间设备减少、设备隐患减少、网络可靠性得到提高。三、在不破坏环网通讯的同时进行星型网络的构建，如此施工不会对PLC控制的设备造成影响，不中断通讯，不影响运行人员对生产过程的监控和操作，因此对施工条件没有严格要求。
2.3改造前后网络拓扑图
2.4施工要点
一、8套PLC与中控室交换机之间单独敷设单模光纤，建立单独的光纤通道光纤两端使用MOXA工业级单模光电转换器“IMC-101-S-SC”昆明理工大学楚雄应用技术学院（此光电转换器针对工业环境设计防护等级高，通讯稳定、有双路24V供电接口、带有通讯中断报警节点），如此保证了通讯链路的稳定可靠。
二、用西门子编程软件STEP7从新组态CP343-1的通讯模式，在CP343-1的模块属性里可以同时组态TCP/IP和MAC两种通讯协议，只要在TCP/IP选项中加入IP地址如：192.168.1.12，组态完成后在线下装新的网络配置到CPU的存储卡即可。这时西门子的S7-300系列PLC将自动按照两种通讯方式传输数据。
三、监控上位机一台使用环网通讯不变（此上位机运行人员正常监控和操作），另外一台上位机安装选修课王子DASSDirect软件，DASSDirect可以用TCP/IP协议与PLC通讯并把数据传输给INTOUCH监控软件。INTOUCH软件的工程组态中仅仅需要将原来的通讯软件由S7更换为DASSDirect即可。INTOUCH监控软件。INTOUCH软件的工程组态中仅仅需要将原来的通讯软件由S7更换为DASSDirect即可。
四、依次连接网络回路，西门子PLC系统中的CP 343-1通讯卡的网口——光电转换器——光纤——光电转换器——交换机——上位机（红线表示网线，黑表示尾纤）。联接完成后，只要在就地PLC上拔掉原来的MAC协议接口“RS232”（CP343-1通讯卡有RS232和网口两种）即可激活TCP/IP协议。至此原来的环网通讯便无扰的切换到了星型网络通讯，此时运行人员可以操作星型网络的这台机器了。
五、接下来我们再把环网的上位机断开，连接到交换机上，安装DASSDirect软件，组态INTOUCH监控软件，此计算机就可以正常工作了。到此工作结束，星型网络完全改造完成。
3网络升级改造后效益分析
3.1 经济效益分析
本次网络改造总投资10万元，改造前由于网络原因导致的水厂供水中断从而导致托电公司限负荷年均达1次，每次平均5小时，托电公司10台机组每次限负荷200MW。每年在负荷上可以为托电公司增加收入400万元。改造后省去8对单多模光电转换器和两块“1613”网卡，每年的设备维护费用可以为节省4万元。
年总收入=限负荷次数×限负荷时间×限负荷量×机组数×电价
300=1×5×20×10×0.3
3.2 社会效益分析
水厂作为公用系统担负着向托电10台机组供水的任务，水厂的安全稳定生产尤其重要，本次改造后大大提高了水厂控制网络的稳定性，保证了托电公司的供水安全，为托电公司的稳发电、满发电提供了保证。实现了设备的本质安全，减轻了运行和维护人员的工作量，有利于企业实施减员增效工作，促进了企业的现代化建设。
4结束语
本文重点阐述了西门子PLC使用OLM构建的环形PROFIBUS网的弊端、使用中心交换机构建的星型以太网的优点、升级改造过程中通过使用双协议通讯模式进行施工的优势。本文论述的改造方法在升级改造早期西门子PLC控制网络方便有很好的推广意义；对于新组态西门子PLC网络时也有一定的参考价值。
参 考 文 献
[1] 计算机网络，冯博琴等编，高等教育出版社
[2] 深入浅出西门子S7_200，蔡行健主编，北京航空航天大学出版社
[3] 深入浅出西门子S7_300，马笑潇, 北京航空航天大学出版社
[4] 网络设计师教程，胡道元，清华大学出版社
[5] 计算机网络实用教程,[美]迪恩（Dean,T.）著 陶华敏等译
