现场物品管理系统基于fieldbus总线的设计方案
在我们的生产线系统中,现场设备层的硬件构成基于PROFIBUS—DP网络。共有11台逆变器和6台变频器,它们通过CBP通信板连接到PROFIBUS—DP上。我们使用两台$7414H型PLC作为主控,通过同步板实现冗余系统,以确保当一台PLC出现故障时,可以无扰动切换到另一台PLC以保证系统稳定运行。
车间监控层的硬件构成则是基于工业以太网。PLC通过CP441-1IT通信模块接入工业以太网,并与两台研华工控机形成网络。
软件配置方面,我们使用WINCC组态软件和STEP7 PLC编程软件来管理整个生产线。除了这些,还有一些如SIMATICNET、PROFIBUS—DP的DVA-S7等软件包。在工控机上运行西门子WINCC组态软件,我们可以通过对该软件进行组态来完成工控机与S7/S0/PLC之间的链接。
让我们具体看看如何使用PROFIBUS—DP进行PLC与逆变器、变频器之间的通信。在这种网络中,主站拥有令牌,并在一个确定时间窗口内负责数据传输。逆变器和变频器作为从站,每个都有唯一的地址,而CBP通信板提供了访问它们内部参数设置的能力。
对于用户数据结构,我们定义了五种类型,其中包括带有2个或10个字节过程数据以及参数区域或没有参数区域的情况。这使得我们能够直接访问I/O地址并控制逆変機與變頻機,或在必要时调用打包接收和发送功能来实现更复杂的控制逻辑。
在开发过程中,我们利用DVA-S7软件包(FC21, FC22, FC23)来实现对逆變機與變頻機控制,这种方式虽然比直接访问I/O复杂,但功能更强大,可以传输更多参数和过程数据,以满足所有用户需求。此外,这种方式适用于所有五种PPO类型。
最后,在运行阶段,PLC可以通过访问PKW报文中的参数观察或修改逆變機與變頻機的任何参数,同时也能通过访问PZD报文中的过程数据传输控制字和设定值或状态字和实际值。而工控机则通过访问DB10数据库块来实现对整个系统的大规模监控。