基于CC―Link網(wǎng)絡(luò )的PLC控制系統

0 引 言
隨著(zhù)計算機信息網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的飛速發(fā)展，以PLC為核心的工業(yè)控制系統也向著(zhù)大規模、網(wǎng)絡(luò )化方向發(fā)展。各PLC生產(chǎn)企業(yè)都開(kāi)發(fā)有自己的網(wǎng)絡(luò )產(chǎn)品，并不斷增強其網(wǎng)絡(luò )的聯(lián)接能力。三菱公司的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò )產(chǎn)品很豐富，可以構成各種檔次的網(wǎng)絡(luò )系統，以適用于各種層次的工業(yè)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò )的不同需求。其最具代表性的三種網(wǎng)絡(luò )為：信息與管理層的以太網(wǎng)(Ethernet)、管理與控制層的局域令牌網(wǎng)(ELSECNET／H)、CC一Link開(kāi)放式現場(chǎng)總線(xiàn)設備網(wǎng)。本文僅對CC―Link開(kāi)放式現場(chǎng)總線(xiàn)設備網(wǎng)進(jìn)行研究。

1 CC―Link網(wǎng)絡(luò )的特點(diǎn)及功能
1．1 CC―Link網(wǎng)絡(luò )的特點(diǎn)
CC―Link(ControlCommurlication Link，控制與通信鏈路系統)，是三菱電機新近推出的開(kāi)放式現場(chǎng)總線(xiàn)，其數據容量大，通信速度多級可選擇，而且它是一個(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 )到較低的傳感器層網(wǎng)絡(luò )的不同范圍。CC―Link是一個(gè)以設備層為主的網(wǎng)絡(luò )，一般情況下，CC―Link整個(gè)一層網(wǎng)絡(luò )可由1個(gè)主站和64個(gè)從站組成。網(wǎng)絡(luò )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、人機界面、變頻器及各種測量?jì)x表、閥門(mén)等現場(chǎng)儀表設備。且可實(shí)現從CC―Link到AS―I總線(xiàn)的聯(lián)接。CC―Link具有高速的數據傳輸速度，最高可達10 Mb／s。CC―Link的底層通信協(xié)議遵循RS 485，一般情況下，CC―Link主要采用廣播一輪詢(xún)的方式進(jìn)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。
1．2 CC―Link網(wǎng)絡(luò )的功能
CC―Link網(wǎng)絡(luò )具有完善的RAS(Reliability，A―vailability，Serviceability)功能。即自動(dòng)返回、切斷從站、通過(guò)鏈接繼電器／寄存器的錯誤檢測功能。

2 CC―Link總線(xiàn)通信
2．1 CC―Link的通信原理
CC―Link的通信形式可分為2種方式：循環(huán)通訊和瞬時(shí)傳送。循環(huán)通訊意味著(zhù)不停地進(jìn)行數據交換。各種類(lèi)型的數據交換即遠程輸入RX，遠程輸出RY和遠程寄存器RWr，RWw。一個(gè)從站可傳遞的數據容量依賴(lài)于所占據的虛擬站數。占據一個(gè)從站意味著(zhù)適合32位RX和／或RY，并以每4個(gè)字進(jìn)行重定向。如果一個(gè)裝置占據兩個(gè)虛擬站，那么它的數據容量就擴大了一倍。除了循環(huán)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(shí)傳送功能。信息從主站傳遞到從站，信息數據將以150 B為單位分割，并以每批150 B傳遞。若從從站傳遞到主站或其他從站，每批信息數據最大為34 B。瞬時(shí)傳送需要由專(zhuān)用指令FROM／TO來(lái)完成，瞬時(shí)傳送不會(huì )影響循環(huán)通信的時(shí)間。限于篇幅，本文只介紹了主站與遠程設備站之間的通信關(guān)系，其通信關(guān)系如圖1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(shí)，PLC CPU中的網(wǎng)絡(luò )參數傳送到主站，CC―Link系統自動(dòng)啟動(dòng)；
(2)遠程設備站的遠程輸入RX自動(dòng)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(tài)儲存到用自動(dòng)刷新參數設置的CPU軟元件中；
(4)用自動(dòng)刷新參數設置的CPU軟元件開(kāi)／關(guān)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(tài)，遠程輸出RY自動(dòng)設定為開(kāi)／關(guān)(每次鏈接掃描的時(shí)候)；
(6)用自動(dòng)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(dòng)送到每個(gè)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RWr的數據自動(dòng)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RWr數據存儲在用自動(dòng)刷新參數設置的CPU軟元件中。
2．2 CC―Link通信的初始化
CC―Link通信的初始化實(shí)際上就是指CC―Link的網(wǎng)絡(luò )參數設置。網(wǎng)絡(luò )參數指：站的信息和站號。通信的初始化對于啟動(dòng)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(wǎng)絡(luò )配置菜單中設置相應的網(wǎng)絡(luò )參數，遠程I／O信號就可自動(dòng)刷新到CPU內存，還能自動(dòng)設置CC―Link遠程元件的初始參數。