现场总线控制系统设计方案物品场景下的多种总线选择
在我所负责的项目中，我们采用了现场总线控制系统，主要基于PROFIBUS—DP网络。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通信板接入到PROFIBUS—DP上。我负责的是两台PLC7414H一2DP，它们通过同步板构成了一个冗余系统，这样即使一台PLC出现故障，也可以无缝切换到另一台，确保生产线的连续性。
车间监控层则使用工业以太网作为基础，我通过CP441-1IT通信模块将PLC连接到了工业以太网上。两台工控机是研华产品，它们也通过工业以太网互联。
软件配置方面，我们分为应用与开发两个部分：WINCC组态软件和PLC编程软件STEP7，以及一些辅助工具如SIMATICNET、PROFIBUS—DP的DVA-S7等。在工控机上运行西门子WINCC组态软件，我负责链接工控机与S7 PLC。
要详细说明PROFIBUS—DP通信，我会用PLC与逆变器、变频器之间的交流作为例子。PROFIBUS—DP按照令牌传递工作原理，即在一个逻辑环中，主站成为令牌保持者，在其时间窗口内可以与从站进行数据交换。这是一个主从结构，每个逆变器或变频器都有确定地址，并且它们周期性地向主站发送数据。
我们还配备了CBP通信板，可以访问并设置这些设备内部参数。我定义了一种用户数据结构，使得主站能够访问这些信息。这包括过程数据区（I）zD）和设定值或状态字和实际值，以及参数区（PK聊读），用于读取故障码或参数属性，如最大最小值等。我使用了5种不同类型的过程参数数据对象（PPO），每种类型都有不同的字节数来存储过程数据以及是否包含参数区域。
在STEP7硬件配置和编译时，我选择了PPO类型1，其I/O地址为12-23，而其过程数据（PZD）的字节数为4个字节，这允许我直接访问I/O来控制逆变器或变频器。如果需要处理更长的字节数，我需要调用打包接收/发送功能。但是，如果使用DVA-S7软件包（FC21, FC22, FC23），我可以实现更复杂但功能更强大的控制方式，无论是对哪种PPO类型都是适用的。
运行时，PLC可以通过访问报文PKW来观察和调整逆/反转/调速装置的任何参数，同时也能通过报告PDZ传输控制字及设定值或状态字及实际值。此外，工控机利用DB10数据库块来监控整个系统状态。
