工业现场总线控制系统设计方案物品智能化管理新篇章
在我所负责的项目中，我们采用了一种先进的现场总线控制系统，旨在提高工业现场的自动化水平。该系统以PROFIBUS-DP网络为基础，连接了11台逆变器和6台变频器，这些设备通过CBP通信板与网络进行数据交换。我负责两台PLC7414H-2DP，它们通过同步板构成冗余系统，以确保即使一台PLC出现故障，另一台能够无缝切换接管，从而保证生产线的连续运行。
车间监控层则使用工业以太网作为通信基础。PLC通过CP441-1IT模块与工业以太网相连，而两台工控机是由研华公司提供，其网络也基于工业以太网。
软件配置方面，我们分为组态软件WINCC和PLC编程软件STEP7两个主要部分。此外，还有SIMATICNET、PROFIBUS-DP等相关软件包。在工控机上，我们运用西门子提供的WINCC组态软件来链接工控机与S7 PLC。
为了说明PROFIBUS-DP通信方式，我将举例解释PLC与逆变器、变频器之间的数据传输。PROFIBUS-DP遵循令牌传递协议，在一个逻辑环中工作，其中主站会定时成为令牌保持者，并在这个时间窗口内进行数据交换。这是一个主从结构，每个逆变器或变频器都有其固定的地址。
CBP通信板不仅可以访问这些设备内部参数，而且定义了主站访问从站用户数据结构（如过程参数对象）的方式。这包括两个区域：A区域包含过程数据区（I）和控制字/设定值或状态字/实际值；B区域则包含参数区用于读取故障信息或参数属性，如最大最小值等。
在STEP7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至23位，以及四个字节长的过程数据（PZD）。这样我们可以直接通过强制变量来控制逆变器或变频器。但当需要处理超过四个字节长的过程数据时，就需要调用打包接收和打包发送函数才能实现对这些设备的控制。此外，我还利用DVA-S7软件包中的FC21、FC22、FC23功能来进一步扩展对逆変機與變頻機控制能力，使其更加灵活且强大，同时适用于所有五种不同长度的一般性用户资料描述符（UDT）。
最后，由于我的角色涉及到整个系统监控，所以我需要访问DB10数据库上的PLC存储空间，以便向工控机传输必要信息，从而实现对整个生产线实时监视。在实际操作中，可以轻松地更改任何反转装置或者调速装置设置，只需访问它们各自报告记录就能完成此任务，这极大地提高了我们的操作效率并降低了维护成本。
