CC-Link是由三菱最早提出的一種開放式現場總線,其數據容量大,通信速度多級可選擇,而且它是一個復合的、開放的、適應性強的網絡系統,能夠適應于較高的管理層網絡到較低的傳感器層網絡的不同范圍。一般情況下,CC-Link整個一層網絡可由1個主站和64個從站組成。網絡中的主站由PLC擔當,從站可以是遠程I/O模塊、特殊功能模塊、帶有CPU和PLC本地站、人機交互、變頻器及各種測量儀表、閥門等現場儀表設備。CC-Link具有高速的數據傳輸速度,最高可達WMbit/s,其底層通信協議遵循RS-485,一般情況下,CC-Link主要采用廣播-輪詢的方式進行通信,CC-Link也支持主站與本地站、智能設備站之間的瞬間通信。目前CC-Link被中國國家標準化管理委員會批準為中國國家標準指導性技術文件。
背景引言
隨著計算機信息網絡技術的飛速發展?,?以PLC為核心的工業控制系統也向著大規模、網絡化方向發展,與此相對應,工業控制網絡產品也越來越豐富,可以構成各種檔次的網絡系統,?以適用于各種層次的工業自動化網絡的不同需求。其最具代表性的三種網絡為:信息與管理層的以太網(Ethernet)、管理與控制層的局域令牌網(ELSECNET/H)、CC-Link?開放式現場總線設備網。
網絡的特點
CC-Link(Control?&傳播學?Link?,控制與通信鏈路系統),是三菱電機新近推出的開放式現場總線,其數據容量大,通信速度多級可選擇?,而且它是一個以設備層為主的網絡,同時也可覆蓋較高層次的控制層和較低層次的傳感層。一般情況下?,CC-Link?整個一層網絡可由?1?個主站和?64?個從站組成。網絡中的主站由?PLC?擔當,?從站可以是遠程I/O模塊、特殊功能模塊、帶有?CPU?和?PLC?本地站、人機交互、變頻器及各種測量儀表、閥門等現場儀表設備。且可實現從?CC-Link?到?AS-I?總線的聯接。CC-Link?具有高速的數據傳輸速度,?最高可達?10?M?b/?s?。?CC-Link?底層通信協議遵循?RS?485?,?一般情況下,?CC-Link?主要采用廣播-輪詢的方式進行通信?,CC-Link?也支持主站與本地站、智能設備站之間的瞬間通信。2005年7月CC-Link被中國國家標準委員會批準為中國國家標準指導性技術文件。
網絡的功能
CC-Link?網絡具有完善的?RAS(Reliability?,?Availability,?Serviceability)功能。即自動返回、切斷從站、通過鏈接繼電器/寄存器的錯誤檢測功能。
總線通信
通信原理
CC-Link?的通信形式可分為?2?種方式:循環通訊和瞬時傳送。循環通訊意味著不停地進行數據交換。除了循環通信,CC-Link?還提供主站、本地站及智能裝置站之間傳遞信息的瞬時傳送功能。瞬時傳送需?要由專用指令FROM/?TO?來完成?,瞬時傳送不會影響循環通信的時間。
主站與遠程設備站之間具有相應的通信關系?,其通信關系如圖?2?所示。主站與遠程設備站之間的通信原理如下?:
(1)PLC?系統電源接通時,?PLC?CPU?中的網絡參數傳送到主站,?CC-Link?系統自動啟動;
(2)遠程設備站的遠程輸入?RX?自動儲存在主站的“遠程輸入?RX”緩沖存儲器中?;
(3)儲存在“遠程輸入?RX”緩沖存儲器中的輸入狀態儲存到用自動刷新參數設置的?CPU?軟元件中?;
(4)用自動刷新參數設置的?CPU?軟元件開/關數據存儲在“遠程輸出?RY”緩沖存儲器中?;
(5)根據“遠程輸出?RY”緩沖存儲器中存儲的輸出狀態?,遠程輸出?RY?自動設定為開/關(每次鏈接掃描的時候);
(6)用自動刷新參數設置的?CPU?軟元件的傳送數據存儲在“遠程寄存器?RWw”緩沖存儲器中;
(7)存儲在“遠程寄存器?RWw”緩沖存儲器中的數據自動送到每個遠程設備站的遠程寄存器?RWw?中;
(8)遠程設備站的遠程寄存器?RW?r?的數據自動存儲在主站的“遠程寄存器?RWr”緩沖存儲器中;
(9)存儲在“遠程寄存器?RWr”緩沖存儲器中的遠程設備站的遠程寄存器?RW?r?數據存儲在用自動刷新參數設置的?CPU?軟元件中。
通信的初始化
CC-Link?通信的初始化實際上就是指?CC-Link?的網絡參數設置。網絡參數指:站的信息和站號。通信的初始化對于啟動數據鏈接非常重要,?CC-Link?通信初始化設置方法只要在三菱?GPPW?編程軟件的網絡配置菜單中設置相應的網絡參數,?遠程?I/O?信號就可自動刷新到?CPU?內存?,還能自動設置?CC-Link?遠程元件的初始參數。
控制系統設計
構成
控制系統設計4?條生產線,圖3只給出爐窖網絡控制系統中的?1?條生產線?,其余?3條從站的配置是相同的。為了提高整個控制系統的安全性以及可靠性?,?系統采用了雙機冗余措施。在雙主機系統中,二者處于對等地位,并且同時可以監測對方的運行情況以及網絡的沖突偵聽?,并相互間傳遞心跳信息,一旦發現對方系統出現故障或者連接的網絡故障,監測方立即接管測控任務,從而保證了系統在任何時候系統主機的完整性和完好性,只要主機和網絡安全,控制系統便會安全,實時性便可得到保證。
功能
(1)整個網絡監控系統采用?CC-Link?現場總線?,可高速地將現場數據傳至主站進行管理。
(2)PC將操作指令通過從站?1CPU?傳送給受令執行單元執行操作,遠程執行單元將工作狀態通過從站?CPU?傳送給PC。PC將車間中所有控制的工作狀態(開、關、報警)信息顯示出來供操作人員監控。PC接到報警和停線信息立即打印故障信息并計時、統計停線時間,?并通過聲卡驅動音箱進行語音提示。
(3)主站和從站負責?CCLink網絡的管理,以及將數據送到PC進行分析和將中控室發出的指令送至現場從站。
(4)為保證系統內大量的數據傳輸,每一條生產線的參數采集和控制由一臺?CC-Link?從站完成。所有測控參數測量值通過?CC-Link?與從站通信。
結論
事實上,越來越多對CC-Link的應用已經證明,利用?CC-Link?開發的網絡控制系統具有實時性、開放性、保護功能齊全、通信速率快、網絡先進、布線方便等優點?,有利于分散系統實現集中監控,提高系統自動化水平?,減輕工人勞動強度,減少事故率,提高設備的使用壽命,節能降耗,提高效率,降低了成本。
參考資料 >
通信與網絡中的基于CC—Link網絡的PLC控制系統的設計 .CSDN.2024-10-06
基于CC-Link的網絡控制系統構建 .電子技術應用.2024-10-06