Profibus现场总线控制系统的设计方案适用于物品管理与追踪
在我所负责的项目中,我们采用了Profibus现场总线作为控制系统的基础。这个系统由11台逆变器和6台变频器组成,其中变频器通过CBP通信板连接到Profibus-DP网络上。我操作的是两台PLC,型号为$7414H一2DP,它们通过同步板实现冗余系统,以确保当一台PLC出现故障时,另一台能够无缝切换而不影响系统稳定运行。
车间监控层则使用工业以太网作为硬件基础,PLC通过CP441-1IT通信模块与工业以太网连接,而两台工控机是由研华提供,是通过工业以太网相互连接。
软件方面,我们主要使用WINCC组态软件和STEP7 PLC编程软件来配置应用与开发。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,我利用该软件来完成工控机与PLC之间的链接。
为了说明Profibus-DP通信,我将以PLC与逆变器、变频器之间的通信为例。Profibus-DP遵循令牌传递过程工作,即在一个逻辑环中,有主站保持令牌并在特定的时间窗口内进行数据交换。主站周期性地访问逆变器和变频器,而这些设备都是从站,每个都有唯一地址。
对于逆変機/變頻機来说,CBP具有访问它们内部参数设置的能力,并定义了用户数据结构,使得主站在一定条件下能访问从站数据。这包括两个区域:过程数据区(I)zD)用于存储控制字和设定值或状态字和实际值,以及参数区(PK聊读写参数的一个参数区),用于读取故障信息或参数属性如最大最小值等。这称为过程参数数据对象(PPO),共有五种类型,其结构包括用户数据类型、一系列协议帐头、参数区域以及过程数据区域,这些都可以通过强制变量直接访问或调用打包接收/发送函数进行控制。
在开发阶段,我利用DVA-S7软件包中的FC21, FC22, FC23功能来实现对逆變機/變頻機的控制,这种方式虽然复杂,但功能强大,可以传输更多信息满足所有需求。在运行期间,PLC可以查看并修改任何反馈给它的反馈消息,同时工控机可以通过访问DB10数据库来监视整个系统的情况。