物品现场总线控制系统设计方案引入CAN通信接口协议
在我所负责的项目中，我们采用了一种现场总线控制系统的设计方案，该系统以PROFIBUS—DP网络为基础，旨在实现对物品生产线的高效监控和控制。该系统硬件由11台逆变器和6台变频器组成，其中变频器通过CBP通信板接入PROFIBUS—DP网络。主控PLC采用了两台$7414H一2DP，通过同步板构成了冗余系统，以确保当一台PLC出现故障时，可以无扰动切换到另一台PLC，保证系统稳定运行。
车间监控层硬件则采用工业以太网作为基础，并使用研华产品的工控机进行数据传输。在软件配置方面，我们分为应用与开发两个部分：WINCC组态软件用于管理整个生产线，而STEP7编程软件用于配置PLC。我们还使用了SIMATICNET、PROFIBUS—DP等相关软件包来支持数据交换。
为了确保逆变器和变频器与PLC之间的通信顺畅，我们采用了PROFIBUS—DP协议，该协议基于令牌传递过程工作，每个逻辑环只有一个确定时间窗口的令牌保持者，即主站。这使得主站可以周期性地与从站（即逆变器和变频器）进行数据交换。
在实际操作中，我们发现CBP通信板能够访问并设置逆变器内部参数，这是通过定义用户数据结构实现的。用户数据结构被划分为两区域：A区域包含过程数据区（I/O地址12-23），B区域包含参数区（PKW）。我们在STEP7中选择了PPO类型1，以直接访问I/O地址来控制设备。此外，当需要处理大于4个字节的过程数据时，我们需要调用打包接收和打包发送函数来实现对设备控制。
在开发阶段，我们主要依赖DVA—S7软件包中的FC21、FC22、FC23功能来完成对逆變/變頻機械设备的远程控制，这样做既简化了编程复杂度，又提高了功能强度，使其适应不同类型的人群需求。在运行期间，PLC可以通过访问报文PKW参数更改或观察任何参数，同时也能通过访问报文PZD传输状态字或设定值，从而完成对整体生产线实时监控。而工控机则利用数据库DBl0将所有必要信息汇集起来，为整个生产流水线提供全面的视角。
