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刘跃龙
摘 要：本文针对计算机与西门子S7-300系列PLC的无线通讯方式进行研究，针对我矿当前设备情况看展分析，制订了详细措施，又对措施进行了分析，最终确定了详细方案，方案的实施完全实现预期目标，并节约了改造升级成本。
关键词：PLC通讯；ETH-MPI；STEP7无线通讯
中图分类号：TP311.52；TM571.61 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）10-0025-01
1 研究背景
西门子PLC的S7-300系列常用在工业自动化领域的中大型项目中，它们使用的编程软件是STEP7，在编程软件STEP7中，西门子为用户提供了多种功能块来方便用户编程使用。白云铁矿使用的WK-20电铲、WK-10C电铲、KY-310钻机、PLK1300排土机、PLK4500排土机等大型设备都使用西门子S7-300系列PLC。这些大型设备都属于移动作业设备，为实现设备体积更小，设备专门设置电气室，同时也保证了电气元件无尘、恒温的工作环境。电气室内电气柜排布紧密整齐，PLC模块也安装于设备的电气室内。
在设备生产作业过程中出现电气故障，处理故障有时需要用计算机连接到PLC的CPU，用西门子编程软件STEP7监控PLC程序来查找故障，为故障处理节约时间。由于设备电气柜排布紧密，电气室内供人活动空间小，携带计算机进入电气室处理故障不方便，与操作室内人员呼应困难。且有时需设备运行中监测故障，人处于电气室内存在一定危险性。针对此情况本人提出将计算机与PLC的连接方式改为无线连接。
2 方案研究
通过查阅资料发现该想法可实现，并制定如下两个方案：
方案一：西门子S7-300系列PLC有以太网通讯模块，在以太网模块上加装无线路由器即可实现无线连接。以太网通讯模块9000元/台，如我矿每台设备都进行改造成本大费用高。如购进一台随身使用，需要每次连接时对PLC进行硬件组态，而硬件组态还需要有线方式连接进行组态，组态调试后才可实现无线连接，不仅增加作业程序，而且调试时间长，增加故障诊断时间。所以该方案不可行。
方案二：自制一个即插即用的无线通讯模块。现PLC的CPU通讯口为MPI信号，只需将MPI信号转换为以太网信号，然后通过无线路由器发射出无线信号。MP接口为CPU外部通讯接口，制作一台可实现即插即用，且费用低。方案二可设施。
3 方案实施
如果制作一个即插即用的无线通讯模块需解决难题有：MPI信号转以太网信号模块的选型及设置；无线路由器的选型及设置；计算机无线连接通讯STEP7的设置。
（1）MPI信号转以太网信号模块的选型及设置。经过参考对比，ETH-MPI（DP）以太网转换器使用方便，对用户完全透明，无需在上位机和PLC中添加任何程序，安装后立即可以使用。
第一次使用时需对转换器设置，将ETH_MPI（DP）与计算机用网线连接好[线型用交叉线（RJ45网线），转换器上电，将计算机IP 地址设置为（192.168.1.100），掩码（255.255.255.0），网关（192.168.1.1），最后在计算机的IE 浏览器中键入192.168.1.222就可进入ETH_MPI（DP）的主菜单，用鼠标点击[参数设置]进入设置画面，如图1。
由于ETH-MPI（DP）可以自动设置，所以你无需填写下边的参数，只需修改IP值和计算机或路由器处于同一段中。
（2）无线路由器的选型及设置。整个无线通讯模块要达到易携带，且电源从ETH-MPI（DP）转换器上获取，所以无线路由器选择型号为：TP-LINK TL-WR702N。电源端安装DC24V变DC5V小型变压器，从转换器取电降压后为路由器供电。路由器上电后通过计算机设置路由器WAN口静态IP地址（192.168.1.100），掩码（255.255.255.0），网关（192.168.1.1），然后设置好无线网名称及密码即可，图2。
（3）計算机无线连接通讯STEP7的设置。在你的系统中（windows XP或windows2000）要有西门子的set the PG/PC interface（设置PG/PC接口）软件，ETH-MPI软驱动才有效。ETH—MPI的驱动在我们提供的附件里有，运行驱动ETH_MPI_SETUP，然后选[install安装]，完成后，你就能在西门子的set thePG/PC interface中找到ETH-MPI（auto）、ETH-MPI、ETH-DP三个驱动选项，插MPI口的时候应选择ETH-MPI，插DP口的时候应选择ETH-DP，ETH-auto则可以自动识别MPI/DP口和波特率，所以建议使用ETH-auto驱动。
4 试验与应用
制作完毕后，利用单位的PLC试验台连接S7-400PLC进行了试验，模块运行正常，无线通讯速率高，真正实现了使用即插即用无线通讯模块进行通讯。试验成功后将模块投入现场设备使用，使用效果良好。
5 结语
该模块的成功研制完全解决了作业人员在作业时遇到的空间小危险等问题，故障查找处理时，方便了作业人员与操作人员的沟通联系。通过研制该无线通讯模块，实现了预期目标，而且大大节约了改造升级成本。
参考文献
[1]罗庚兴.西门子STEP7编程软件的使用方法[J].南方金属，2006，（05）：35-39.
