CC－Link在天線(xiàn)開(kāi)閉所控制中的應用

1 引言

天線(xiàn)開(kāi)閉所是低頻發(fā)信系統的一個(gè)重要組成部分，它起著(zhù)大功率發(fā)信機和天線(xiàn)之間的橋梁作用。在天線(xiàn)開(kāi)閉所中通過(guò)交流電機控制一系列隔離開(kāi)關(guān)的閉合、斷開(kāi)可以實(shí)現無(wú)線(xiàn)電信號經(jīng)不同方向的天線(xiàn)輻射出去以及天線(xiàn)接地等功能。所以及時(shí)準確的實(shí)現開(kāi)閉所多部電機的監控是開(kāi)閉所控制的關(guān)鍵。目前大多數開(kāi)閉所與大功率發(fā)信機之間的距離都比較遠，而且現場(chǎng)設備和電纜都處在強電磁干擾環(huán)境中，傳統的控制方法易導致現場(chǎng)配線(xiàn)復雜和控制信號穩定性差等問(wèn)題。本文針對以上問(wèn)題介紹一種基于q系列可編程邏輯控制器(programmable logic controller，plc)cc-link現場(chǎng)總線(xiàn)的天線(xiàn)開(kāi)閉所控制。
2 cc-link現場(chǎng)總線(xiàn)

2.1 cc-link概述

cc-link(control communication link)是三菱電機于1996年以“多廠(chǎng)家設備環(huán)境、高性能、省配線(xiàn)”理念開(kāi)發(fā)、公布的開(kāi)放式現場(chǎng)總線(xiàn)。它是一個(gè)復合的、開(kāi)放的、適應性強的網(wǎng)絡(luò )系統，能夠適應于較高的管理層網(wǎng)絡(luò )到較低的傳感器網(wǎng)絡(luò )的不同范圍。cc-link現場(chǎng)總線(xiàn)是一個(gè)以設備層為主的網(wǎng)絡(luò )，整個(gè)一層網(wǎng)絡(luò )由一個(gè)主站和最多64個(gè)從站組成。網(wǎng)絡(luò )中的主站由plc但當，從站可以是遠程i/o模塊、特殊功能模塊、帶有cpu和plc的本地站、人機界面、變頻器及各種測量?jì)x表、閥門(mén)等現場(chǎng)儀表設備[1]。

cc-link的底層通訊總線(xiàn)協(xié)議遵循rs485接口標準。一般情況下，cc-link主要采用廣播輪詢(xún)的方式進(jìn)行通信。具體方式是：主站將刷新數據(ry/rww)發(fā)送到所有從站，與此同時(shí)輪詢(xún)從站1，從站1對主站的輪詢(xún)作出響應(rx/rwr)，同時(shí)將該響應告知其它從站；然后主站輪詢(xún)從站2(此時(shí)并不發(fā)刷新數據)，從站2給出響應，并將該響應告知其它從站，依次類(lèi)推，循環(huán)往復。該方式的數據傳輸率非常高。除廣播輪詢(xún)方式外，cc-link也支持主站與本站、智能設備站之間的瞬時(shí)通信。瞬時(shí)傳輸不會(huì )對廣播輪詢(xún)的循環(huán)掃描時(shí)間造成影響[2][3]。

2.2 cc-link優(yōu)勢和特點(diǎn)

(1)減少配線(xiàn)，提高效率。cc-link顯著(zhù)減少了當今復雜的生產(chǎn)線(xiàn)上的控制線(xiàn)和電源線(xiàn)。減少配線(xiàn)和安裝設備的費用；減少配線(xiàn)時(shí)間；更有利于維護。

(2)高速的輸入輸出響應。cc-link實(shí)現了最高位100mbps的高速通訊速度，輸入輸出響應可靠，并且響應時(shí)間快，可靠和具有確定性，能輕松應對要求快速i/o響應和大容量數據傳輸的應用。

(3)延長(cháng)距離方便。cc-link網(wǎng)絡(luò )所覆蓋的總距離可以延長(cháng)到1200m(在156kb/s速率下)，通過(guò)使用中繼器和光中繼器模塊，傳輸距離可進(jìn)一步延長(cháng)至13.2km，這樣可以靈活地支持所需的設備。

(4)豐富的ras功能。ras(reliability，availability，serviceability)是可靠性、有效性、易維護性的縮寫(xiě)，cc-link依靠ras功能實(shí)現高可靠性。該功能包括備用主站、從站脫離、自動(dòng)恢復、測試和監控，它提供了高可靠性的網(wǎng)絡(luò )系統并使網(wǎng)絡(luò )癱瘓的時(shí)間最小化。

3 系統構成

天線(xiàn)開(kāi)閉所由18個(gè)隔離開(kāi)關(guān)組成，對天線(xiàn)開(kāi)閉所的控制主要是在遠程完成對隔離開(kāi)關(guān)控制電機的啟動(dòng)停止、聯(lián)鎖控制及狀態(tài)檢測?；谝陨弦?，cc-link控制系統結構框圖如圖1所示。

天線(xiàn)開(kāi)閉所cc-link控制系統是采用三菱公司melsec-q系列plc為主控。通過(guò)cc-link總線(xiàn)電纜連接9個(gè)遠程i/o輸入模塊、9個(gè)遠程i/o輸出模塊和一個(gè)模擬量輸入模塊，melsec-q系列plc主基板上的基板擴展連接器連接1個(gè)三菱got觸摸屏，melsec-q系列plc主基板上的插槽安裝q系列的輸入模塊、輸出模塊、cc-link主站通信模塊和h網(wǎng)絡(luò )模塊[4][5]。

cc-link現場(chǎng)總線(xiàn)，將現場(chǎng)數據高速地傳至主站進(jìn)行管理。采用一臺三菱q系列plc負責cc-link網(wǎng)絡(luò )管理，還負責將數據通過(guò)上層網(wǎng)絡(luò )送到監控計算機進(jìn)行分析，并將中控室發(fā)出的指令送至現場(chǎng)從站。觸摸屏將開(kāi)閉所中所有受控設備的工作狀態(tài)信息顯示出來(lái)供操作人員監控。

圖1 基于cc-link天線(xiàn)開(kāi)閉所控制系統結構框圖

圖2主站和遠程站通訊示意圖