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，旨在实现对物品传输介质的高效管理。整个系统硬件配置包括11台逆变器和6台变频器，它们通过CBP通信板接入PROFIBUS—DP网络。主控PLC由两台$7414H型一2DP组成，通过同步板实现了冗余系统，以确保当一台PLC出现故障时，另一台PLC能够无扰动切换，从而保证了系统的稳定运行。

车间监控层硬件构成则基于工业以太网，我们将PLC通过通信模块CP441-1IT连接到工业以太网上。两台工控机都是研华产品，它们通过工业以太网构成了一个网络。

软件配置方面，我们应用了WINCC组态软件和PLC编程软件STEP7来进行应用与开发。此外，还使用了SIMATICNET、PROFIBUS—DP等软件包。在工控机上运行西门子WINCC组态软件，这使我们能够完成工控机与S7 PLC的链接，但关于此部分，我不详细描述。

下面，我将以PLC与逆变器、变频器通信为例说明PROFIBUS—DP的通信过程。PROFIBUS—DP是一个令牌传递式工作模式，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，拥有令牌的主站能与从站（如逆变器或变频器）进行数据交换。这种主要是主从方式，每个从站在逻辑环中有其明确地址，并且周期性地与主站进行数据交换。

对于逆变器和变频器来说，CBP通信板不仅具有访问它们内部参数设置能力，而且定义了使得主站可以访问这些参数区域的一种用户数据结构。这一结构被划分为两个区域：A区域用于存储过程数据区（I/O），以及控制字和设定值或状态字和实际值；B区域用于存储参数区，可以读取故障信息或参数属性，如最大值最小值等。这一用户数据结构称为过程参数数据对象（PPO），类型共有5种，每一种都有不同的过程数据长度及是否包含参数区域。

为了兼顾不同类型的通信需求，在STEP7硬件组态和软件编译时，我们选择了PPO类型1，其I/O地址范围是12-23，而其过程数据（PZD）的字节数固定为4个字节。在编程时，可以直接通过强制变量访问I/O来控制逆变器或变频器。但如果需要处理更大的数额，则必须在OBI中调用打包接收/发送功能才能实现对这些设备控制。此外，由于DVA-S7软件包提供了一些函数（FC21, FC22, FC23），我们可以利用这些函数来进一步扩展我们的控制能力，使之更加灵活并适应更多场景需求。

在运行期间，PLC可以通过访问报文中的PKW参数来观察并修改逆发电机/调速机任何参数，同时也能通过访问报文中的PZD内容来传输控制字及设定值或者状态字及实际值。而工控机则可以通过访问DB10数据库块来自行监控整个系统的情况，从而确保生产线顺利运转。