開(kāi)放式現場(chǎng)總線(xiàn)CC-Link 綜述
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2、CC-Link的傳輸速度和距離
CC-Link具有高速的數據傳輸速度，最高可以達到10Mbps，其數據傳輸速度隨距離的增長(cháng)而逐漸減慢，傳輸速度和距離的具體關(guān)系如下表所示。
表：傳輸速度和距離的對應關(guān)系
CC-Link的中繼器目前有多種：一種為T(mén)型分支中繼器AJ65SBT-RPT，每增加一個(gè)距離延長(cháng)一倍。一層網(wǎng)絡(luò )最多可以使用10個(gè)。第二種為光中繼器AJ65SBT-RPS或AJ65SBT-RPG，用光纜延長(cháng)，因此在一些比較容易受干擾的環(huán)境可以采用。光中繼器要成對使用，每一對AJ65SBT-RPS之間的延長(cháng)距離為1公里，最多可以使用4對；每一對AJ65SBT-RPG之間的延長(cháng)距離為2公里，最多可以使用2對。第三種為空間光中繼器AJ65BT-RPI-10A/AJ65BT-RPI-10B，采用紅外線(xiàn)無(wú)線(xiàn)傳輸的方式，在布線(xiàn)不方便，或者連接設備位置會(huì )移動(dòng)的場(chǎng)合使用?？臻g光中繼器也必須成對使用，兩者之間的距離不能超過(guò)200米，還有一些方便接線(xiàn)的中繼器和與其他網(wǎng)絡(luò )相連的網(wǎng)關(guān)和網(wǎng)橋。
CC-Link提供了110歐姆和130歐姆兩種終端電阻，用于避免因在總線(xiàn)的距離較長(cháng)、傳輸速度較快的情況下，由于外界環(huán)境干擾出現傳輸信號的奇偶校驗出錯等傳輸質(zhì)量下降的情況。
3、 CC-Link實(shí)現高速大容量的數據傳輸
CC-Link提供循環(huán)傳輸和瞬時(shí)傳輸2種方式的通信。
每個(gè)內存站循環(huán)傳送數據為24字節，其中8字節（64位）用于位數據傳送，16字節（4點(diǎn)RWr、4點(diǎn)RWw）用于字傳送。一個(gè)物理站最大占用4個(gè)內存站，故一個(gè)物理站的循環(huán)傳送數據為96個(gè)字節。
對于CC-Link整個(gè)網(wǎng)絡(luò )而言，其循環(huán)傳輸每次鏈接掃描的最大容量是2048位和512字。
在循環(huán)傳輸數據量不夠用的情況下，CC-Link提供瞬時(shí)傳輸功能，可將960字節的數據，用指令傳送給目標站。
CC-Link在連接64個(gè)遠程I/O站、通信速度為10Mbps的情況下，循環(huán)通信的鏈接掃描時(shí)間為3.7毫秒。穩定快速的通信速度是CC-Link的最大優(yōu)勢。
4、 CC-Link豐富的功能
1）自動(dòng)刷新功能、預約站功能
CC-Link網(wǎng)絡(luò )數據從網(wǎng)絡(luò )模塊到CPU是自動(dòng)刷新完成，不必有專(zhuān)用的刷新指令；安排預留以后需要掛接的站，可以事先在系統組態(tài)時(shí)加以設定，當此設備掛接在網(wǎng)絡(luò )上時(shí)，CC-Link可以自動(dòng)識別，并納入系統的運行，不必重新進(jìn)行組態(tài)，保持系統的連續工作，方便設計人員設計和調試系統。
2）完善的RAS功能
RAS是Reliability（可靠性）、Availability（有效性）、Serviceability（可維護性）的縮寫(xiě)。例如故障子站自動(dòng)下線(xiàn)功能、修復后的自動(dòng)返回功能、站號重疊檢查功能、故障無(wú)效站功能、網(wǎng)絡(luò )鏈接狀態(tài)檢查功能、自診斷功能等等，提供了一個(gè)可以信賴(lài)的網(wǎng)絡(luò )系統，幫助用戶(hù)在最短時(shí)間內恢復網(wǎng)絡(luò )系統。
3）互操作性和即插即用功能
CC-Link提供給合作廠(chǎng)商描述每種類(lèi)型產(chǎn)品的數據配置文檔。這種文檔稱(chēng)為內存映射表，用來(lái)定義控制信號和數據的存儲單元（地址）。然后，合作廠(chǎng)商按照這種映射表的規定，進(jìn)行CC-Link兼容性產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)工作。以模擬量I/O開(kāi)發(fā)工作表為例，在映射表中位數據RX0被定義為“讀準備好信號”，字數據RWr0被定義為模擬量數據。由不同的A公司和B公司生產(chǎn)的同樣類(lèi)型的產(chǎn)品，在數據的配置上是完全一樣的，用戶(hù)根本不需要考慮在編程和使用上A公司與B公司的不同，另外，如果用戶(hù)換用同類(lèi)型的不同公司的產(chǎn)品，程序基本不用修改?？蓪?shí)現“即插即用”連接設備
4）循環(huán)傳送和瞬時(shí)傳送功能
CC-Link的2種通信的模式：循環(huán)通信和瞬時(shí)通信。循環(huán)通信是數據一直不停地在網(wǎng)絡(luò )中傳送，數據是安站的不同類(lèi)型，可以共享的，由CC-Link核心芯片MFP自動(dòng)完成；瞬時(shí)通信是在循環(huán)通信地數據量不夠用，或需要傳送比較大的數據（最大960字節），可以用專(zhuān)用指令實(shí)現一對一的通信。
5）優(yōu)異抗噪性能和兼容性
為了保證多廠(chǎng)家網(wǎng)絡(luò )的良好的兼容性，一致性測試是非常重要的。通常只是對接口部分進(jìn)行測試。而且，CC-Link的一致性測試程序包含了抗噪音測試。因此，所有CC-Link兼容產(chǎn)品具有高水平的抗噪性能。正如我們所知，能做到這一點(diǎn)的只有CC-Link。除了產(chǎn)品本身具有卓越的抗噪性能以外，光纜中繼器給網(wǎng)絡(luò )系統提供了更加可靠、更加穩定的抗噪能力。至今還未收到過(guò)關(guān)于噪音引起系統工作不正常的報告。
四、應用特點(diǎn)簡(jiǎn)介
由于CC-Link可以直接連接各種流量計、電磁閥、溫控儀等現場(chǎng)設備，降低了配線(xiàn)成本，并且便于接線(xiàn)設計的更改；通過(guò)中繼器可以在4.3公里以?xún)缺３?0M的高速通訊速度，因此廣泛用于半導體生產(chǎn)線(xiàn)、自動(dòng)化傳送線(xiàn)、食品加工線(xiàn)以及汽車(chē)生產(chǎn)線(xiàn)等各個(gè)現場(chǎng)控制領(lǐng)域。在中國國內，也已經(jīng)有不少地方使用了CC-Link?，F將其應用特色歸納如下：
a) 便于組建價(jià)格低廉的簡(jiǎn)易控制網(wǎng)
作為現場(chǎng)總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的CC-Link不僅可以連接各種現場(chǎng)儀表，而且還可以連接各種本地控制站PLC作為智能設備站。在各個(gè)本地控制站之間通訊量不大的情況下，采用CC-Link可以構成一個(gè)簡(jiǎn)易的PLC控制網(wǎng)，與真正的控制網(wǎng)相比，價(jià)格極為低廉。
例如青島海爾的空調測試生產(chǎn)線(xiàn)。該生產(chǎn)線(xiàn)的每個(gè)測試工位都采用了一套獨立的PLC（三菱電機的FX2N PLC），來(lái)控制該測試工位的測試任務(wù)。為了使管理層的人員能夠及時(shí)了解生產(chǎn)線(xiàn)各工位的工作情況，所以采用CC-Link將各個(gè)獨立的控制站連接成為一個(gè)網(wǎng)絡(luò )，通過(guò)與主站（三菱電機的A1SJHCPU）連接的上位機來(lái)監控整個(gè)測試線(xiàn)的工作情況。與傳統的RS485通訊方式相比，CC-Link不僅通訊距離長(cháng)、速度快，具有價(jià)格上的競爭優(yōu)勢，而且由于CC-Link提供了強大的RAS功能，所以在上位機上可以監控各個(gè)現場(chǎng)測試站的工作情況，及時(shí)發(fā)現各種異常，以及網(wǎng)絡(luò )的連線(xiàn)異常等。當現場(chǎng)測試站中的某一個(gè)PLC站出現問(wèn)題，會(huì )自動(dòng)斷線(xiàn)，而不影響其他站的工作，當該站修復后，會(huì )自動(dòng)上線(xiàn)。
b) 便于組建價(jià)格低廉的冗余網(wǎng)絡(luò )
在一些領(lǐng)域對系統的可靠性提出了很高的要求，這時(shí)往往需要設置主站和備用主站構成冗余系統。雖然CC-Link是一個(gè)現場(chǎng)級的網(wǎng)絡(luò )，但是提供了很多高一等級網(wǎng)絡(luò )所具有的功能，如：可以對其設定主站和備用主站，由于其造價(jià)低廉，因此性?xún)r(jià)比較高。
例如在銀川的熱電廠(chǎng)項目中，采用了CC-Link的這一功能。主站、備用主站均采用三菱電機的Q2ASHCPU，通過(guò)CC-Link連接了兩個(gè)遠程輸入站和遠程輸出站。當主站、備用站均正常工作時(shí)，由主站對遠程站進(jìn)行控制；當主站出現故障時(shí)，備用主站將自動(dòng)接管系統的控制權，作為主站工作，防止了系統的停滯。
c) 適用于一些控制點(diǎn)分散，安裝范圍狹窄的現場(chǎng)。
在樓宇監控系統中，如燃氣監控系統，其相應的檢測點(diǎn)很多，而且比較分散。另外，高層建筑為追求設計的經(jīng)濟型，往往盡量縮小夾層和上下通道的尺寸。采用CC-Link現場(chǎng)網(wǎng)連接分立的遠程I/O模塊，一層網(wǎng)絡(luò )最多可以控制64個(gè)地方的2048點(diǎn)，總延長(cháng)距離可達7.6公里。小型的輸入輸出模塊體積僅為87.3x50x40mm，足以安裝在極為狹窄的空間內。
上海西派埃實(shí)業(yè)公司測控部采用CC-Link的現場(chǎng)網(wǎng)絡(luò )通訊方式，與1998年上半年成功地開(kāi)發(fā)了“FLD現場(chǎng)總線(xiàn)式燃氣泄漏監控系統”并將其產(chǎn)品化，此產(chǎn)品已成功運用于上海浦東國際機場(chǎng)等項目中。
d) 適用于直接連接各種現場(chǎng)設備。
由于CC-Link是一個(gè)現場(chǎng)總線(xiàn)網(wǎng)，因此它可以直接連接各種現場(chǎng)設備。
例如在河北大劇院的項目中，使用了眾多的變頻器。原先常用的連接變頻器的方法是通過(guò)輸出接點(diǎn)、模擬量或者RS485通訊等方式進(jìn)行控制。例如采用模擬量，則針對一個(gè)變頻器，PLC需要有一個(gè)模擬量模塊的一個(gè)通道與之相對應，如果采用1個(gè)模塊8通道的D/A轉換模塊，則連接40臺變頻器需要5個(gè)這樣的模塊，而如果采用CC-Link的連接方式，PLC上安裝一個(gè)連接模塊，就可以連接42臺變頻器。采用CC-Link連接變頻器，不僅可連接的數量多，通訊距離也比RS485長(cháng)，而且具有網(wǎng)絡(luò )通訊的總體監控和診斷功能，通訊編程方便，這些都是RS485通訊所無(wú)法比擬的。
五、 實(shí)際應用實(shí)例簡(jiǎn)介
（一）梅州打葉復烤生產(chǎn)線(xiàn)監控系統采用了CC-Link 來(lái)組建其現場(chǎng)的工作網(wǎng)絡(luò )，并通過(guò)CC-Link對生產(chǎn)設備進(jìn)行監控。目前該系統已經(jīng)正式投入運行，工作良好。生產(chǎn)線(xiàn)機械部分采用北京長(cháng)征達奧控制工程系統集成有限公司和昆明船舶設備集團有限公司生產(chǎn)的煙草機械，并由兩家公司采用三菱電機的工控產(chǎn)品進(jìn)行系統集成，而且系統的造價(jià)比已往的引進(jìn)生產(chǎn)線(xiàn)降低了很多。
下面就對該控制系統做簡(jiǎn)單的介紹，其生產(chǎn)線(xiàn)的系統概圖如圖4-1所示。
圖4-1 梅州煙廠(chǎng)系統圖
該生產(chǎn)線(xiàn)由打前預處理、打葉分風(fēng)、除塵、烤片、烤梗、預壓打包等6個(gè)工藝段組成，分別由6個(gè)三菱Q2ASCPU-S1 PLC站控制。這6個(gè)PLC站通過(guò)MELSECNET/10網(wǎng)進(jìn)行彼此間的通訊，并通過(guò)打前預處理段的PLC經(jīng)由以太網(wǎng)與上位計算機相連。兩臺上位監控計算機采用IFIX的組態(tài)軟件對整個(gè)生產(chǎn)線(xiàn)進(jìn)行在線(xiàn)監控，并將從現場(chǎng)采集到的數據存入數據庫。一臺工作站計算機可以對數據庫的數據進(jìn)行整理、分析、存儲和輸出。工程師站的計算機可以讀取現場(chǎng)所有6個(gè)控制站的程序，監控其運行狀態(tài)，修改程序，或者進(jìn)行遠程控制。PLC控制站上安裝有一塊CC-Link鏈接模塊A1SJ61QBT11，通過(guò)該模塊連接數臺變頻器以及1臺人機界面A985GOT。在人機界面上，可以進(jìn)行各種輸入控制和輸出監視，并可直接控制變頻器。
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