现场总线技术在物品管理中的应用与设计方案
在我所负责的项目中，我们采用了现场总线技术来实现物品管理系统的设计方案。该系统主要依赖于PROFIBUS—DP网络作为基础，共有11台逆变器和6台变频器，它们通过CBP通信板接入到PROFIBUS—DP上。主控PLC由两台$7414H一2DP组成，通过同步板实现冗余系统，以确保在一台PLC出现故障时，另一台PLC能够无缝切换而不影响生产线的稳定运行。
车间监控层硬件则基于工业以太网技术，PLC通过CP441-1IT模块连接至工业以太网，而两台工控机是研华产品，它们通过工业以太网构成了网络。
软件配置方面，我们使用WINCC组态软件和STEP7 PLC编程软件来开发应用程序。此外，还有一些辅助软件包，如SIMATICNET、PROFIBUS—DP的DVA—S7等。在工控机上运行西门子WINCC组态软件，以便完成工控机与S7/S0/PLC的链接。
为了说明PROFIBUS—DP通信过程，我将以PLC与逆变器、变频器为例。PROFIBUS—DP采用令牌传递协议，在一个逻辑环中工作，其中主站拥有确定时间窗口内的令牌，可以与从站进行数据交换。我们主要使用主从方式，每个逆变器或变频器都是从站，并且每个从站都有唯一地址。
对于逆变器和变频器来说，通信板CBP可以访问它们内部参数设置能力，并定义了用户数据结构，使得主站在能访问这些数据。在用户数据结构中，有两个区域：A区域包含过程数据区（I/O）用于控制字和设定值或状态字和实际值；B区域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。这类用户数据称为过程参数数据对象（PPO），共有5种类型，每种类型都有不同的过程数据长度以及是否带有参数区域。
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12-23位，而其过程数据（PZD）代码长度为4个字节，这样我们就可以直接通过强制变量访问I/O来控制逆変機與變頻機。当PZD码长度超过4个字节时，则需要调用打包接收（SFCl4）和打包发送（SFCl5）函数才能实现对逆變機與變頻機的控制。
在开发过程中，我们利用DVA-S7软件包中的FC21, FC22, FC23函数来实现对逆變機與變頻機的控制，这种方式相比前两种更复杂但功能更强大，可以传输更多参数和过程数据，因此适用于所有五种PPO类型。
最后，在运行期间，PLC可以通过访问报文PKW参数观察并修改任何一个逆変機與變頻機的参数，同时也可以通过报告数据PZD来传输控制字及设定值或者状态字及实际值。而工控机则通过访问PLC中的数据库DB10 来完成整个系统监控任务。