PLC的通信包括PLC之间、PLC与计算机之间、PLC与其他设备之间的通信。PLC与计算机之间的通信可以直接同通信处理器、通信链接器相连构成网络，以实现信息的交换，可以构成“集中管分散控制”的分布式控制系统，满足自动化系统发展的需要，各种类型的PLC或远程输入/输出模块按功能各自放置在生产现场进行分散控制，然后用网络连接起来，构成集中管理的分布式网络控制系统。

1.全集成自动化

西门子全集成自动化将自动化控制、制造执行系统和企业资源规划系统三者完美的结合在一起。全集成自动化的核心内容包括组态和编程的集成、数据管理的集成和通信的集成。通过全集成自动化，用户可以实现整个产品范围的高度集成（从自动化系统及驱动技术到现场设备）。它具有统一的数据管理、统一的编程、组态统一的通信特点。

通信网络是这个系统重要、关键的组件，全集成自动化采用统一的集成通信技术，从公司管理级到现场控制级，使用国际通行的开放的通信标准，例如工业以太网、PROFINET、PROFIBUS，以及用于楼宇自动化的EIB总线。

2.工业以太网与PROFINET

工业以太网技术上与商用以太网（IEEE 802.3标准）兼容，但在产品设计时，在材质的选用、产品的强度、适用性及实时性、可互操作性、可靠性、抗干扰性和本质安全等方面能满足工业现场的需要。PROFINET是PROFIBUS客户生产商与系统集成联盟协会推出的在PROFIBUS与以太网间全开放的通信协议。

SIMATIC NET的顶层为工业以太网，是基于国际标准IEEE 802.3的开放式网络，可以实现管理控制网络的一体化，可以集成到互联网，为全球联网提供了条件。以太网在局域网（LAN）领域的市场占有率高达80%，通过广域网可以实现全球性的远程通信。网络规模可达1024站，距离可达1.5km（电气网络）或200km（光纤网络）。符合IEEE 802.3u标准的高速以太网的传输速率为100Mb/s，占用总线的时间极短S7-1200 CPU集成一个PROFINET以太网接口，可与编程PC、人机界面和其他S7 PLC通信。

自动化技术总处于一种不断发展的进程中，降低成本、提高过程流和产品质量的期盼强烈。而且对柔性生产资源的要求也来自市场驱动的需求，因此设备、系统和成套装置必须飞速创新。更多来自市场和用户对信息技术的需求推动着IT技术在自动化领域的普及。最重要的一个因素是成套装置较好的结构性，分布式自动化系统与日益复杂技术的开放性、一致性、易用性携手并进。互联网的连接性可使订单的发送及在装备上执行远程服务和维护措施成为可能。

目前可看清的一个趋势是自动化系统的结构，由于微处理器的功能日益强大及计算机的成本低廉，过去由集中点完成的功能正逐步由带有预处理功能（分散化智能）的现场设备、传感器和执行器所取代。在这种情况下，总线系统代替了传统的并行布线，并提供了传输附加参数化数据和诊断数据的能力，电子代替了机械，软件代替了硬件。

实现未来自动化解决方案的另一大进步是使用分布式自动化结构，即将集中处理能力分散到需要完成此项工作或需要满足此项技术要求的场所（如驱动器、阀、控制台等）。结果产生可以根据应用而进行组合的各个具有独立控制能力的功能单元，这样具有以下几大优点：

（1）通过具有独立控制能力的运行应用程序而具有较高的可用性（创建已定义的过程状态）；

（2）用户软件的易于重复使用性（软件的构造与模块化）；

（3）直接在原始设备制造商（OEM）进行模块的预测试（设置传感器、驱动器和调节器）；

（4）通过并行起动显著地减少投运时间（并行IO检查、功能测试、部分起动）；

（5）装备/机器的标准化（客户定制的装备/机器的组态）。

对于这些要求交互作用的功能单元，具有开放和独立于制造商体系结构的模型是势在必行的。这种模型不仅定义了装备（用于创建应用）的工程设计，而且定义了功能单元和它们的设备（如PLC、驱动器、开关柜和现场设备）之间的通信。

过去，开放标准的使用已在所有领域和所有层确立。现场领域涉及使用PROFIBUUS标准、以太网标准和TCP/IP。现今，面向应用的通信是使用OPC、COM/DCOM执行的，支持面向对象的方法的开放标准（如ActiveX和XML）用于结构和接口的描述。(www.daowen.com)

下面以PROFINET标准为例，介绍工厂生产层使用的以太网的七个要素。

（1）网络布局。办公室的网络拓扑布局并不适用于工厂生产层。那里采用的是工厂/机器的以太网拓扑布局。办公室以太网的基础架构通常是由商业级的产品构建的它们在恒温的环境和星形拓扑构建的交换网络中可以很好地发挥作用；而与此不同，工业以太网架构常常要面对多变的意外情况，因此需要具有一些额外的功能，如高速冗余等。工业以太网会采用多种不同的拓扑网络布局方式（星形、环形、树形、线形），并使用屏蔽电缆、金属接头，具有更高的耐热耐震性能。此外，工业以太网的交换机一般由相应的自控系统集成商负责配置和维扩。

（2）通信协议。对控制系统集成商来说应认识到以太网只是一个网络架构，要使它能够在自控设备间实现通信，需要一个工业级的通信协议。IEEE 802.3以太网标准定义了接线方式、数据读写规则和以太网架构的结构。虽然使用这个网络标准的不同设备可以在同网段里实现通信，但前提是它们必须采用相同的网络协议，或者说“通信语言”。PROFINET是一个专为工业应用设计的通信协议，为分布式IO、机器与机器间的连通性、机器的安全性及运动控制提供了相应的功能。

（3）处理能力。这不是单纯地由网络速度的快慢决定的，而是如何快速精确地将数据传输到它该去的地方。网络的处理能力是个关键因素，其衡量标准是单位时间内的网络数据传输量，唯一能改进这一性能的方法是减少通信堆栈中循环周期的次数。PROFINET通信堆栈中的循环周期次数比一个标准的以太网TCP/UDP测试工具要少十几倍，这是由于PROFINET为一些对时间有苛刻要求的重要工作专门设置了一个以太网实时通道，而与此同时，它的配置、诊断、路由及“大容量数据传输”的通信都通过标准TCP/IP通道完成。

（4）网络配置。网络的设置简单是一方面，但更重要的是，实现通信的编程工作绝对不能太复杂。PROFINET能够通过配置而不是编程，来实现设备间的通信。通过一种对象呼应的配置设备之间内部通信的方法，而不是传统的编程调试方法，系统集成商和最终用户能够节约至少25%的构建及调试试车的时间。

（5）先期计划。仅考虑眼前的应用是不够的，当前的以太网必须能满足将来所有可能的应用需要。PROFINET使用户能按照自己的步调，只采用单一的以太网网络，就能实现一个高度集成的、适用于不同控制功能（如点对点通信分布式IO、机器安全性、运动控制及数据采集）的自控系统。它同样也为今后可能的扩展进行了准备。

（6）旧系统改造。工业以太网的要素并不仅局限于以太网本身，如何与现有网络和供应商提供的机器集成并正常工作，是必须要考虑的问题之一。

（7）费用。对工业以太网络来说，最重要的费用支出并不是构建网络的组件，而是设计、安装和维护的费用。

3.现场总线PROFIBUS

PROFIBUS是一种国际化、开放式、不依赖于设备生产商的现场总线标准。PROFIBUS传送速度可在9.6kbaud～12Mbaud范围内选择。当总线系统起动时，所有连接到总线上的装置应该被设成相同的速度。它广泛适用于制造业自动化、流程工业自动化和楼宇、交通电力等其他领域自动化。PROFIBUS是一种用于工厂自动化车间级监控和现场设备层数据通信与控制的现场总线技术，可实现现场设备层到车间级监控的分散式数字控制和现场通信网络，从而为实现工厂综合自动化和现场设备智能化提供了可行的解决方案。

PROFIBUS由三个兼容部分组成，即PROFIBUS-DP、PROFIBUS-PA、PROFIBUS-FMS。主要使用主-从方式，通常周期性地与传动装置进行数据交换。

（1）PROFIBUS-DP是一种高速低成本通信，用于设备级控制系统与分散式IO的通信。使用PROFIBUS-DP可取代24VDC或4～20mA信号传输。

（2）PORFIBUS-PA专为过程自动化设计，可使传感器和执行机构联在一根总线上，并有本征安全规范。

（3）PROFIBUS-FMS用于车间级监控网络，是一个令牌结构，实时多主网络。

PROFIBUS是一种用于工厂自动化车间级监控和现场设备层数据通信与控制的现场总线技术。可实现现场设备层到车间级监控的分散式数字控制和现场通信网络，从而为实现工厂综合自动化和现场设备智能化提供了可行的解决方案。

与其他现场总线系统相比，PROFIBUS的最大优点在于具有稳定的国际标准EN50170作保证，并经实际应用验证具有普遍性。目前已应用的领域包括加工制造、过程控制和自动化等。PROFIBUS开放性和不依赖于厂商的通信的设想，已在10多万成功应用中得以实现。市场调查确认，在德国和欧洲市场中PROFIBUS占开放性工业现场总线系统的市场超过40%。PROFIBUS有国际著名自动化技术装备的生产厂商支持，它们都具有各自的技术优势并能提供广泛的优质新产品和技术服务。