现场总线技术在物品管理中的应用设计方案
在我所参与的项目中，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，旨在实现对物品管理过程的高效监控和控制。整个系统硬件构成分为两个主要部分：现场设备层和车间监控层。
现场设备层的硬件配置基于PROFIBUS—DP网络，共有11台逆变器和6台变频器通过CBP通信板接入到该网络上。主控PLC由两台$7414H型号的一2DP组成，并通过同步板形成了一个冗余系统，这样即使一台PLC出现故障，也可以通过同步板实现无扰动切换，保证系统稳定运行。
车间监控层则采用工业以太网作为基础，它与PLC连接使用通信模块CP441-1IT。两台工控机是研华产品，它们也通过工业以太网上互联，以便形成一个网络环境。
软件配置方面，我们应用了WINCC组态软件以及PLC编程软件STEP7。此外，还有SIMATICNET、PROFIBUS—DP等相关软件包支持我们的应用开发。在工控机上运行西门子WINCC组态软件，可以完成工控机与S7 PLC的链接，但我们不会详细描述这一过程。
为了说明如何利用PROFIBUS—DP进行数据交换，我们将以PLC与逆变器、变频器之间的通信为例。PROFIBUS—DP是一个令牌传递工作模式，其中主站成为令牌保持者，在特定的时间窗口内拥有令牌时才能与从站（如逆变器或变频器）进行数据交换。这一协议主要使用主从方式，每个从站在网络中都有唯一地址，周期性地向主站发送数据。
在实际操作中，通信板CBP不仅能够访问并设置逆变器或变频器内部参数，还定义了用户数据结构，使得主站能够访问这些参数。一旦定义好用户数据结构，就可以用来传输各种类型的过程参数，这些参数被划分为两个区域：过程数据区和参数区。在这个设计方案中，我选择了PPO类型1，其I/O地址为12至23字节，而其过程数据（PZD）的字节数固定为4个字节，这样就能直接在STEP7中编程来控制逆变器或变频器。如果需要更复杂但功能强大的操作方式，则可以调用DVA-S7软件包中的FC21、FC22及FC23函数来实现对逆変機與變頻機進行更精細化控制，這種方法對於五種不同的PPO類型都适用，并且可以传输更多参数和过程信息，以满足所有用户需求。
最后，在运行期间，可通过访问报文PKW来观察并修改逆変機與變頻機任何參數；而通過访问报文PZD，可以实现对控制字及其设定值或者状态字及其实际值进行实时更新。而工控机则通过访问PLC中的数据库DBl0，从而完成对整个生产线监视任务。
