西门子（Siemens）PLC 的 CPU 之间通讯是工业自动化系统中常见的需求，其解决方案高度依赖西门子的硬件架构和专用工业协议，同时兼顾工业场景对可靠性、实时性、抗干扰性的严格要求。以下从 “主流通讯方式”“典型协议与配置”“应用场景” 三个维度展开，聚焦西门子 CPU 间的通讯特点。
一、西门子 CPU 通讯的核心分类：按 “硬件家族” 划分
西门子 PLC 的 CPU 分属不同产品线（如 S7-200/1200/1500 系列、S7-300/400 系列、LOGO! 等），通讯方式与产品线强绑定，核心可分为同系列通讯（如 S7-1200 之间）和跨系列通讯（如 S7-1200 与 S7-300 之间）。
- 基于 “工业以太网” 的通讯（主流方案）
以太网是西门子 CPU 间最通用的通讯方式，支持高带宽（100Mbps/1Gbps）、长距离（光纤可达千米级），适用于大多数工业场景，核心协议包括：
S7 协议（S7 Communication）西门子专用的 “西门子内部协议”，无需额外硬件，通过 CPU 的集成以太网口即可实现，支持数据读写、事件触发等功能，是同品牌 CPU 间最便捷的方案。
特点：无需编程，通过 TIA Portal（博途）组态即可建立连接，支持 “单边通讯”（仅一方配置，另一方被动响应）和 “双边通讯”（双方均需配置）。
适用场景：S7-1200/1500 之间、S7-300/400 与 S7-1200/1500 之间（需兼容模块）。
PROFINET IO基于以太网的工业现场总线协议，支持实时（RT）和等时实时（IRT） 数据传输，适用于 “主从结构” 的通讯（如一个主 CPU 控制多个从 CPU / 设备）。
特点：需定义 “IO 控制器”（主 CPU）和 “IO 设备”（从 CPU），数据通过 “过程数据对象（PDO）” 实时交换，延迟可低至百微秒级。
适用场景：生产线中主控制 CPU（如 S7-1500）与分布式从站 CPU（如 ET 200SP 的 CPU 模块）的高速通讯。
Modbus TCP/IP通用工业以太网协议（非西门子专用），支持与第三方设备兼容，西门子 CPU 需通过 “指令库” 或 “集成协议” 实现。
特点：需在程序中调用 Modbus 指令（如 S7-1200 的MB_CLIENT和MB_SERVER块），定义寄存器地址映射。
适用场景：西门子 CPU 与第三方 PLC（如施耐德、罗克韦尔）或支持 Modbus 的设备通讯，也可用于西门子不同系列间的兼容通讯。
- 基于 “现场总线” 的通讯（传统方案）
适用于无以太网接口的老旧 CPU（如 S7-200、S7-300 的早期型号），或对布线成本敏感的场景，常见协议：
PROFIBUS DP西门子主导的现场总线标准，通过 RS485 物理层传输，支持12Mbps（短距）至 9.6kbps（长距 1200m），采用主从结构。
特点：需额外配置 PROFIBUS 接口模块（如 S7-300 的 CP 342-5），通过 “GSD 文件” 组态设备，数据交换基于 “总线周期”。
适用场景：S7-300/400 之间、S7-200（需 EM277 模块）与 S7-300 之间的通讯，尤其在老生产线改造中常见。
MPI（Multi Point Interface）西门子早期的低成本总线，基于 RS485，速率最高 187.5kbps，仅支持少量节点（最多 32 个）。
特点：无需额外硬件，CPU 自带 MPI 口，通过 “全局数据（GD）通讯” 实现数据共享（如 S7-300 的 GD 包）。
现状：逐渐被 PROFINET 替代，仅在老旧设备（如 S7-300/400）中保留。 - 特殊场景的通讯方式
点对点（PtP）通讯通过串口（RS232/RS485）实现，适用于低成本、低速率场景（如 S7-200 的自由口模式），需自定义协议或使用 Modbus RTU。
例：S7-200 通过 EM241 模块与另一台 S7-200 的串口通讯，程序中需处理帧解析和校验。
S7-200 SMART 的 “GET/PUT” 指令S7-200 SMART 系列专用的以太网通讯方式，通过GET（读取）和PUT（写入）指令直接访问对方 CPU 的内存区（如 V 区），无需复杂组态。
二、典型配置流程（以 S7-1200 之间的 S7 通讯为例）
以两台 S7-1200 CPU（1214C）通过以太网实现 S7 通讯为例，核心步骤体现西门子 “组态优先” 的特点：
硬件组态在 TIA Portal 中添加两个 S7-1200 CPU，配置各自的以太网地址（如 192.168.0.1 和 192.168.0.2），确保在同一网段。
建立连接在 “网络视图” 中，用鼠标拖拽连接两个 CPU 的以太网口，选择 “S7 连接”，组态连接属性（如连接名称、本地 / 远程 TSAP 地址）。
数据映射在 “连接表” 中定义需要交换的数据区：
例如：CPU1 的 DB1.DBW0（整数）发送到 CPU2 的 DB2.DBW0；
支持 “输入 / 输出” 双向映射，无需编写通讯程序。
下载运行将组态和程序下载到两个 CPU，通过 “在线诊断” 查看连接状态（绿色表示正常），数据会自动实时同步。
三、应用场景与方案选择
西门子 CPU 通讯的方案选择需结合设备型号、实时性要求、网络环境：
四、关键注意事项
地址规划：确保 CPU 的 IP 地址 / TSAP 地址 / 总线地址不冲突，PROFINET 需统一设备名称（Device Name）。
冗余设计：关键场景（如化工、汽车）需用 “冗余以太网”（双网卡 + 环网交换机），避免单点故障。
干扰防护：工业环境中需使用带屏蔽的 PROFINET/PROFIBUS 线缆，接地处理，减少电磁干扰。
版本兼容：不同代际的 CPU（如 S7-300 与 S7-1500）通讯时，需确认固件版本是否支持（如 S7-300 需 V3.2 以上）。
总结
西门子 CPU 间的通讯以 “以太网为核心，协议分层适配” 为特点：新设备优先用 PROFINET 或 S7 协议（便捷、高速），老设备保留 PROFIBUS/MPI（兼容），跨品牌用 Modbus。其优势在于 “组态化配置”（减少编程）和 “工业级可靠性”（抗干扰、实时性），这也是西门子在工业自动化领域的核心竞争力之一。