现场总线技术在物品管理中的设计方案

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  • 2024年12月21日
  • 在我所负责的项目中,我们采用了一种称为现场总线技术的先进网络解决方案。这种技术是基于PROFIBUS—DP网络,旨在提高生产效率和系统稳定性。我们部署了11台逆变器和6台变频器,这些设备通过CBP通信板连接到PROFIBUS—DP上。我负责两台PLC($7414H一2DP)的安装,它们通过同步板构成了一个冗余系统,以确保当一台PLC出现故障时,可以无缝切换到另一台以保证系统的连续运作。

现场总线技术在物品管理中的设计方案

在我所负责的项目中,我们采用了一种称为现场总线技术的先进网络解决方案。这种技术是基于PROFIBUS—DP网络,旨在提高生产效率和系统稳定性。我们部署了11台逆变器和6台变频器,这些设备通过CBP通信板连接到PROFIBUS—DP上。我负责两台PLC($7414H一2DP)的安装,它们通过同步板构成了一个冗余系统,以确保当一台PLC出现故障时,可以无缝切换到另一台以保证系统的连续运作。

车间监控层的硬件配置则依赖于工业以太网,我的任务是将PLC与CP441-1IT通信模块连接至工业以太网,同时利用研华产品作为工控机,这两个机器通过工业以太网形成了一个网络。

软件配置方面,我主要负责应用与开发工作。根据硬件结构,我们使用WINCC组态软件和STEP7 PLC编程软件来管理整个生产线。此外,还有一些辅助工具如SIMATICNET、PROFIBUS—DP DVA—S7等用于优化性能。在工控机上运行西门子WINCC组态软件,我需要对其进行配置,以便完成工控机与S7或PLC之间的数据链接。

为了理解PROFIBUS—DP如何与逆变器和变频器交互,我研究了令牌传递过程。在这个逻辑环中,每个主站都有一个确定时间窗口来保持令牌,并可以在这个时间内与从站(如逆变器或变频器)进行数据交换。每个从站都有独特的地址,而CBP通信板允许主站访问这些设备内部参数设置。

对于用户数据结构,CBP定义了能够让主站访问从站参数的一套规则。这包括两个区域:过程数据区(I/O)用于控制字和设定值或状态字和实际值;以及参数区(PKW),用于读取或写入参数,如最大值、最小值等。这一切都是基于一种称为过程参数数据对象(PPO)的用户数据类型,有5种不同的类型,可以包含不同数量的过程数据以及一个或者没有参数区域。

在STEP7硬件组态及编译阶段,我们选择了PPO类型1,其I/O地址为12-23,而其过程数据码长度为4个字节。我可以直接通过强制变量访问I/O来控制逆变器或变频器,但如果代码长度超过4个字节,则需要调用打包接收/发送功能才能实现控制。而DVA-S7软件包提供了一种更复杂但功能更加强大的方法,即FC21, FC22, FC23调用,从而支持更多参数和过程数据传输,无论是哪种PPO类型均适用。

最后,在运行期间,PLC可以通过访问报文PKW参数观察并修改逆发电机/调速驱动装置任何属性;同样地,它还能通过访问报文process data PZD实现对控制字设定值、状态字实际值等信息流动。而工控机会通过访问数据库DB10来实现对整个系统状态进行监视。