物品现场总线控制系统设计方案485协议与Modbus协议应用
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，我们应用了WINCC组态软件和STEP7 PLC编程软件，以及一些辅助软件如SIMATICNET、PROFIBUS—DP的DVA—S7等。在工控机上运行西门子WINCC组态软件，用于链接工控机与S7 PLC。
为了说明PROFIBUS—DP的通信，我们将以PLC与逆变器、变频器之间的数据交换为例。 PROFIBUS—DP采用令牌传递工作模式，其中主站成为一个确定时间窗口内的令牌保持者，在这个时间窗口内，可以与从站（即逆变器和变频器）进行数据交换。这一过程主要是主从方式，每次周期性地进行数据交换。
对于逆变器和变频器，其通信板CBP具有访问它们内部参数设置的能力。这些参数被划分为两个区域：A区域包含过程数据区（I/O）以及控制字或设定值；B区域包含参数区，即读出故障或参数属性，如最大最小值等。此外，还有5种不同类型的用户数据结构，每种类型都定义了特定的过程参数数据对象（PPO）。
在STEP7中的硬件组态和编译阶段，我们选择了PPO类型1，其I/O地址为12-23，而其过程数据（PZD）的字节数为4个字节。在编程时，可以直接通过强制变量访问I/O来控制逆变器、变频器。但如果需要处理超过4个字节的大量过程数据，则需要调用打包接收（SFCl4）和打包发送（SFCl5）来实现对逆変機/變頻機控制。
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/變頻機控制，这样可以传输更多的参数和过程数据，从而满足所有用户需求。这一种方式虽然复杂，但功能更强大，对于前述五种不同的PPO类型都适用。
在运行期间，PLC可以通过访问报文PKW参数来观察并修改任何反向轉換/調速單位參數，同时也可以通过访问报文PZD来实现控制字及设定值或状态字及实际值之间的信息交流。而工控机则通过访问DB10数据库块完成对整个系统监控的一系列操作。