徐建東

[摘 要] CC-Link總線技術(shù)以開放、雙向傳輸、數(shù)字化和多站點(diǎn)的特點(diǎn)在工控領(lǐng)域得到了大范圍的推廣應(yīng)用，針對(duì)該總線技術(shù)的背景和特征，結(jié)合實(shí)際的應(yīng)用案例對(duì)CC-Link總線技術(shù)進(jìn)行探討。

[關(guān) 鍵 詞] 現(xiàn)場總線；CC-Link；通訊網(wǎng)絡(luò)

[中圖分類號(hào)] TP336 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 2096-0603（2018）32-0057-01

現(xiàn)場總線是伴隨著工業(yè)控制領(lǐng)域的不斷發(fā)展而衍生出來的，信息通訊技術(shù)從工控的設(shè)備層擴(kuò)展到控制和管理層。信息通訊技術(shù)的不斷變革使工控系統(tǒng)發(fā)生了很大的變化，逐漸形成了以網(wǎng)絡(luò)集成作為基礎(chǔ)的企業(yè)信息管理系統(tǒng)，而CC-Link現(xiàn)場總線技術(shù)就是其中的一類。

一、現(xiàn)場總線CC-Link背景以及特征

（一）CC-Link總線背景

控制和通信鏈路的英文縮寫也就是CC-Link，在20世紀(jì)90年代，日本的三菱電機(jī)公司為主的多家企業(yè)以高性能、節(jié)約配線和支持多品牌廠家的設(shè)備運(yùn)行環(huán)境為設(shè)計(jì)理念，研制開發(fā)出CC-Link技術(shù)，并在市場中得到了廣泛的應(yīng)用。

（二）CC-Link總線特征

該總線是性能較為可靠的通訊網(wǎng)絡(luò)，可以實(shí)時(shí)傳輸通訊數(shù)據(jù)，進(jìn)行分散式的工業(yè)控制，可以和智能化的設(shè)備進(jìn)行信息通訊。與此同時(shí)，該總線可以直接與各品牌現(xiàn)場控制設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)連接，可以為多家廠商提供兼容性的通訊環(huán)境，利用該總線技術(shù)構(gòu)建的開放性網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，具備以下的特征：

1.CC-Link通訊網(wǎng)絡(luò)以很高的運(yùn)行速度、大數(shù)據(jù)量和遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)連接構(gòu)建成工業(yè)控制系統(tǒng)，可以適應(yīng)多種型式的通訊網(wǎng)絡(luò)。如果以每秒鐘10兆位進(jìn)行通訊時(shí)，最遠(yuǎn)的傳輸距離可達(dá)到100米。而如果每秒鐘156千位傳輸時(shí)，可達(dá)到1.2公里，配置中續(xù)通信設(shè)備之后，傳輸距離會(huì)大于10公里。

2.如果傳輸線路采用屏蔽層雙股絞線，會(huì)有效減少通訊成本，極大提升了通訊線路的抗干擾能力。

3.擁有在線自我通訊恢復(fù)作用，可以進(jìn)行主動(dòng)控制，從站通訊出現(xiàn)故障可以從總線中直接切除，可以對(duì)通訊網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)視，診斷通網(wǎng)絡(luò)是否正常，可以使用戶在較少時(shí)間內(nèi)使通訊網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)正常通訊。所以，可以構(gòu)建可靠性高、可維護(hù)性和有效的通訊網(wǎng)絡(luò)。

4.總線傳輸技術(shù)的兼容性對(duì)滿足工業(yè)控制是十分重要的，CC-Link的一致性測(cè)試不但對(duì)通信端口的可靠性進(jìn)行了試驗(yàn)，對(duì)噪音性能也進(jìn)行了系統(tǒng)的調(diào)試，所以，CC-Link總線技術(shù)具備較好的抗噪性能以及兼容能力。

二、應(yīng)用實(shí)例

把某生產(chǎn)企業(yè)的全自動(dòng)生產(chǎn)線作為案例，來說明CC-Link現(xiàn)場總線技術(shù)的具體應(yīng)用。

（一）系統(tǒng)的配置情況

生產(chǎn)線的自動(dòng)控制系統(tǒng)由集中控制系統(tǒng)和分散式總線控制系統(tǒng)組建而成。現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)又可以劃分為包裝控制、配料控制以及熱縫合控制等部分。每個(gè)控制部門在生產(chǎn)線車間內(nèi)分布的距離較遠(yuǎn)，與集中控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸較為困難，而生產(chǎn)企業(yè)要求集中控制系統(tǒng)的監(jiān)控室可以全面監(jiān)控生產(chǎn)現(xiàn)場的每個(gè)生產(chǎn)設(shè)施，而且可以打印出生產(chǎn)所需的各項(xiàng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)。參照上述技術(shù)要求，可以應(yīng)用日本三菱公司研發(fā)的CC-Link現(xiàn)總線控制技術(shù)，集中控制系統(tǒng)的監(jiān)控主站可以利用QnA系列的PLC可編程控制器，而分散式現(xiàn)場控制系統(tǒng)可采用三菱公司生產(chǎn)的FX2N系列PLC可編程控制器，生產(chǎn)現(xiàn)場的監(jiān)控儀表可以應(yīng)用具備的CC-Link接口的稱重傳感器，控制系統(tǒng)的上位機(jī)可采用工控機(jī)，內(nèi)部的組態(tài)可以利用北京昆侖通態(tài)進(jìn)行開發(fā)。集中式控制系統(tǒng)監(jiān)控主站的PLC編程器通過CC-Link總線與每個(gè)生產(chǎn)現(xiàn)場的PLC可編程控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，可以實(shí)時(shí)獲取到現(xiàn)場儀表采集到的生產(chǎn)運(yùn)行信息，通過修改工藝能數(shù)控制各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

（二）CC-Link通訊網(wǎng)絡(luò)中的各站點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)聯(lián)系

在CC-Link數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)中，集中控制系統(tǒng)的主控制站應(yīng)用CC-Link通信模塊以數(shù)據(jù)鏈路掃描的方式來對(duì)每個(gè)從站實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)連接。遠(yuǎn)程站點(diǎn)和主站之間的數(shù)據(jù)連接經(jīng)過PLC內(nèi)部的緩沖存儲(chǔ)器來實(shí)現(xiàn)，每個(gè)分站點(diǎn)之間應(yīng)用PLC可編程控制器數(shù)據(jù)緩沖存儲(chǔ)器中的接收發(fā)送指令FROM/TO來完成數(shù)據(jù)的讀寫操作。Q2A系列的可編程控制器和1號(hào)遠(yuǎn)程控制站中儀表之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊作為實(shí)例，來具體說明如何進(jìn)行主站和遠(yuǎn)程站點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)連接。為了保證遠(yuǎn)程控制站點(diǎn)可以構(gòu)建成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，主控制站點(diǎn)的PLC應(yīng)該進(jìn)行初始化操作，控制系統(tǒng)中的主站PLC通訊網(wǎng)絡(luò)功能模塊位于系統(tǒng)主控制板的0號(hào)槽內(nèi)，初始化子控制程度的數(shù)據(jù)傳送語句的輸入輸出首地址就是0，初始化操作中應(yīng)設(shè)置好需要連接的單元數(shù)量、再次連接的次數(shù)、自動(dòng)返回單元數(shù)量、無效站以及預(yù)留站的相關(guān)信息，初始化程序在控制系統(tǒng)通電之后只運(yùn)行一次。當(dāng)程序正常運(yùn)行之后，首先運(yùn)行的是數(shù)據(jù)連接控制程序，0號(hào)站主控制站和1號(hào)遠(yuǎn)程站之間的數(shù)據(jù)連接進(jìn)行啟動(dòng)，應(yīng)用刷新控制指令Y0，遠(yuǎn)程輸入輸出指令RX/RY、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)寄存器讀寫指令RWw/RWr。如果刷新控制指令處于關(guān)斷狀態(tài)時(shí)，其余的數(shù)據(jù)連接指令也會(huì)處于關(guān)斷狀態(tài)。之后由EEPROM內(nèi)的通訊控制參數(shù)來使數(shù)據(jù)連接信號(hào)啟動(dòng)運(yùn)行，系統(tǒng)就會(huì)實(shí)現(xiàn)正常的數(shù)據(jù)連接，主控制站內(nèi)的數(shù)據(jù)連接狀態(tài)X1就會(huì)處理接通狀態(tài)。主站PLC控制器可以利用FROM/TO程序語句從數(shù)據(jù)緩沖存儲(chǔ)器中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的讀寫操作。

綜上所述，CC-Link現(xiàn)場總線應(yīng)用在企業(yè)的生產(chǎn)線中可以有效對(duì)生產(chǎn)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視，在應(yīng)用中達(dá)到了理想的效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃誠.基于三菱PLC控制的CC-Link連接站的研究[J].硅谷，2010（3）：25.

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