工厂有多台PLC时，不同网段之间如何实现相互访问？

一、PLC通讯要跨网段吗？

PLC通常通过以太网或其他工业网络协议（如PROFINET、Modbus TCP等）进行通信。当PLC位于不同的网段时，它们不能直接通信，需要特殊的配置或设备来实现通信，不同网段的PLC通讯变得尤为重要。

随着工业网络的发展和工业4.0概念的推广，工厂内部通常会构建多层次的网络架构，包括设备层、控制层和管理层等多个层级。为了确保整个系统的高效运行，不同层级之间需要进行信息交换。此时两个不同网段的PLC并不能相互通信，但同样需要实现外网访问局域网设备，该如何处理呢？

二、跨网段的PLC通讯技术

实现不同网段的PLC通讯，需要依赖于先进的通讯技术，主要包括：

1.以太网技术：作为现代工业通讯的基础，以太网提供了高速数据传输的能力。

2.工业通讯协议：如Modbus TCP/IP、Profinet、EtherCAT等，这些协议定义了数据在不同网络环境下的传输规则。

3.VPN技术：虚拟私人网络（VPN）可以为不同网段的PLC提供安全的通讯隧道。对于远程或分布式系统，VPN可以提供一个安全的连接，使不同网段上的PLC能够通信。

4.网关和路由器

①路由模式：如果两台PLC分别属于不同网段，并且还有数据通讯的需求，那么最典型的应用就是通过路由的模式来实现。在PLC侧需要使能“使用路由器”功能，并填写对应的网关地址，然后去调用相应的功能块进行通讯，如在S7-1500中调用 TSEND_C和TRCV_C去实现TCP通讯；当然在两台PLC间需要有支持路由功能的交换机来支持，如scalance xc208。这种通讯架构的典型使用方式如下图所示：

②网关模式：如果两台PLC分别属于不同网段，并且还有实时通讯的需求，那么这时可以考虑Profinet通讯方式，通过PN/PN Coupler网关来实现实时的数据交换功能。PN/PN Coupler具有两个Profinet接口，每个接口作为一个Profinet的Io Device链接到了各自的Profinet系统中，互连了两个PROFINET子网，实现了实时数据交互。这种通讯架构的典型使用方式如下图所示：

除上述四种方法外，使用附加通讯模块如无线通讯设备，也可以实现PLC之间的无线跨网段通讯。

如果有多台PLC分别属于不同网络，拥有不同网段的地址，并且还有数据通讯的需求，就可以使用增加无线通讯模块的方式来实现两个设备的通讯，每一个PLC端连接达泰无线通讯装端，即可轻松实现多个设备间的通讯.

这种无线通讯架构的典型使用方式如下图所示：

PLC跨网段通讯的现场应用

以某电厂为例，该厂区存在多台PLC跨网段通讯的需求，需将位于煤棚、翻车机室、1#锅炉房、2#锅炉房及料仓控制室这四个监测点的10台处于不同网段的PLC数据通过无线通讯设备传输至DCS系统中，完成集中监测和远程控制功能。难点在于每个从站的PLC设备各处于不同的网段，在经过对现场的考察和每处PLC的网段、通讯协议以及通讯接口的整理后，设计了如下无线方案。

三、跨网段通讯实施步骤：

1.网络架构设计：首先，需要设计一个合理的网络架构，确保不同网段的PLC可以有效地连接和通讯。

2.IP地址规划：为每个PLC分配合适的IP地址，确保它们在网络中的唯一性和可达性。

3.配置路由器和交换机：使用这些网络设备来连接不同的网络段，并确保数据包能够正确地在它们之间转发。

4.选择和配置通讯协议：根据系统需求选择合适的通讯协议，并在PLC上进行相应的配置。

5.安全措施：实施必要的网络安全措施，如使用VPN和防火墙，以保护通讯过程的安全。

6.测试和优化：在系统部署后，进行充分的测试，确保通讯的稳定性和效率，并根据测试结果进行优化。

结论

在实现不同网段PLC通信时，安全性是一个重要的考虑因素。确保使用加密技术、VPN和其他安全措施来保护通信。此外，遵循最佳实践，如定期更新设备软件、限制不必要的网络访问等，也是非常重要的。

不同网段的PLC通讯是实现工业自动化系统高效运作的关键。通过采用合适的通讯技术和策略，不仅可以提高生产效率和系统灵活性，还可以增强数据的安全性。随着工业4.0的推进，不同网段的PLC通讯技术将不断发展，为智能制造提供更加坚实的基础。

审核编辑 黄宇