物品现场总线控制系统基于CAN协议的设计方案
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，该系统基于CAN协议，并应用于物品的管理和控制。这个系统包括了11台逆变器和6台变频器，它们通过CBP通信板连接到PROFIBUS—DP网络上。主控PLC是由两台$7414H型号，配置为1+1冗余系统，这样即使一台PLC出现故障，另一台可以通过同步板无缝切换接管，从而保证生产线的稳定运行。
车间监控层硬件则使用工业以太网作为基础，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，其网络也建立在工业以太网之上。
软件方面，我们将整个生产线分成了两个部分：组态软件WINCC和PLC编程软件STEP7。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组态软件来实现S7 PLC与其他设备之间的链接。至于具体如何操作，我会后面详细说明。
现在，让我们来看看PROFIBUS—DP如何进行通信。它是一个令牌传递过程工作的协议，其中一个逻辑环中的主站成为令牌保持者，在一定时间内，有权与从站进行数据交换。PROFIBUS主要采取主从模式，每个逆变器或变频器都有唯一地址，它们周期性地向PLC发送数据。
对于逆变器或变频器来说，CBP通信板不仅能访问它们内部参数设置，而且定义了用户数据结构，使得主站能够访问这些信息。这一结构被划分为两个区域：过程数据区（I）用于存储控制字和设定值或状态字和实际值；参数区（PK）用于读取故障信息或参数属性，如最大最小值等。而用户数据结构特指过程参数数据对象（PPO），共有5种类型，每种类型都包含2个、6个或者10个字节的大量过程数据，以及可能的一个参数区域。
在STEP7中，我们选择了PPO类型1，以便直接访问I/O地址12-23对逆变器或变频器进行控制。当需要处理超过4字节大小时，则需调用打包接收（SFCl4）和打包发送（SFCl5）函数来实现更复杂但功能强大的控制方式。此方法适用于所有5种PPO类型，并且允许传输更多信息满足不同用户需求。
最后，在运行阶段，PLC可以通过修改报文PKW中的参数观察并调整逆/发/调箱子的任何设置，同时通过访问报文PZD来完成控制字及设定值或者状态字及实际值之间的交互。而工控机则通过访问DBl0数据库块获取必要信息，以此实现对整个系统实时监测。
