工业现场物品总线控制系统设计方案
在我所负责的项目中，我们采用了PROFIBUS—DP网络作为现场设备层的硬件基础。总共有11台逆变器和6台变频器，它们通过CBP通信板与PROFIBUS—DP进行连接。主控PLC采用两台$7414H一2DP，通过同步板实现了冗余系统，确保了一旦有一台PLC出现故障，可以无缝切换到另一台以保证系统的稳定运行。
车间监控层的硬件配置则是基于工业以太网。PLC通过CP441-1IT通信模块接入工业以太网，并与两台研华工控机形成网络。
软件配置方面，我们主要使用WINCC组态软件和STEP7 PLC编程软件。在工控机上运行的是西门子提供的WINCC组态软件，它用于链接工控机与S7 PLC。此外，还有SIMATICNET、PROFIBUS—DP等相关软件包支持我们的应用开发。
为了说明PROFIBUS—DP通信过程，我们可以用PLC与逆变器、变频器之间的通信为例。PROFIBUS—DP是一个令牌传递协议工作模式，其中一个逻辑环中的主站会成为令牌保持者，在一定时间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。每个从站都有唯一地址，而CBP通信板能够访问并控制这些从站参数设置。
在用户数据结构中，我们定义了两个区域：过程数据区（I）zD）和参数区（PK聊读）。这使得我们能够直接访问I/O来控制逆变器或变频器，以及调用打包接收/发送函数来处理更复杂的情况。当需要更多参数和过程数据传输时，我们会使用DVA—S7软件包中的FC21、FC22、FC23函数，这种方式虽然复杂，但功能更加强大，以满足不同用户需求。
在运行阶段，PLC可以通过访问报文PKW参数来观察或修改逆变器/变频器任何参数，同时也能通过PZD报文实现对控制字和设定值或状态字和实际值的数据交换。而工控机则通过访问DBl0数据库块来实现对整个系统的监控操作。这项设计方案确保了现场总线控制系统高效且灵活地适应各种生产环境要求。