物品现场总线控制系统的设计方案融入can总线通信详解
在我们的生产线系统中,现场设备层的硬件构成基于PROFIBUS—DP网络。共有11台逆变器和6台变频器,它们通过CBP通信板连接到PROFIBUS—DP上。我们使用两台$7414H型PLC作为主控,通过同步板实现冗余系统,以确保当一台PLC出现故障时,可以无扰动切换到另一台PLC以保证系统稳定运行。
车间监控层的硬件构成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,我们使用WINCC组态软件和STEP7 PLC编程软件来管理整个生产线的软件分组态。此外,还有一些如SIMATICNET、PROFIBUS—DP的DVA—S7等软件包。在工控机上运行西门子WINCC组态软件,我们可以通过该软件完成工控机与S7/0PLC2的链接。
对于PLC与逆变器、变频器之间的通信,我们采用PROFIBUS—DP协议,该协议使用令牌传递过程工作。在这个逻辑环中,主站成为令牌保持者,在拥有令牌期间可以与从站进行数据交换。我们定义了用户数据结构,其中包括过程数据区(I)和参数区(PK),用于访问逆变器内部参数设置以及控制字和设定值或状态字和实际值。
在STEP7硬件组态和软件编译时,我们选用PPO类型1,其I/O地址为12-23,而其过程数据(PZD)码的字节数为4个字节。这允许我们直接通过强制变量访问I/O来控制逆变器、变频器。如果需要更大字节数,则需在OBI中调用打包接收(SFCl4)和打包发送(SFCl5)。
在开发过程中,我们使用DVA—S7软件包中的FC21、FC22、FC23功能来实现对逆変機與變頻機の控制,这种方式虽然比前两种复杂,但功能更加强大,可以传输更多参数和过程数据,以满足所有用户需求。
最后,在运行阶段,PLC可以通过访问报文PKW参数观察并修改逆変機與變頻機の任意参数,同时也可以通过访问报文PZD进行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PLC的数据库DBl0来实现对整个系统的大规模监控。