0 引 言
跟着计算机信息网络技术的飞速开展，以PLC为中心的工业操控体系也向着大规模、网络化方向开展。各PLC出产企业都开发有自己的网络产品，并不断增强其网络的联接才能。三菱公司的工业操控网络产品很丰厚，能够构成各种层次的网络体系，以适用于各种层次的工业主动化网络的不同需求。其最具代表性的三种网络为：信息与办理层的以太网(Ethernet)、办理与操控层的局域令牌网(ELSECNET／H)、CC一Link敞开式现场总线设备网。本文仅对CC—Link敞开式现场总线设备网进行研究。
1 CC—Link网络的特色及功用
1．1 CC—Link网络的特色
CC—Link(Control&Commurlication Link，操控与通讯链路体系)，是三菱电机新近推出的敞开式现场总线，其数据容量大，通讯速度多级可选择，而且它是一个复合的、敞开的、适应性强的网络体系，能够适应于较高的办理层网络到较低的传感器层网络的不同规模。CC—Link是一个以设备层为主的网络，一般状况下，CC—Link整个一层网络可由1个主站和64个从站组成。网络中的主站由PLC担任，从站可所以长途I／O模块、特别功用模块、带有CPU和PLC本地站、人机界面、变频器及各种丈量外表、阀门等现场外表设备。且可完成从CC—Link到AS—I总线的联接。CC—Link具有高速的数据传输速度，最高可达10 Mb／s。CC—Link的底层通讯协议遵从RS 485，一般状况下，CC—Link首要选用播送一轮询的办法进行通讯，CC—Link也支撑主站与本地站、智能设备站之间的瞬间通讯。
1．2 CC—Link网络的功用
CC—Link网络具有完善的RAS(Reliability，A—vailability，Serviceability)功用。即主动回来、堵截从站、经过链接继电器／寄存器的过错检测功用。
2 CC—Link总线通讯
2．1 CC—Link的通讯原理
CC—Link的通讯办法可分为2种办法：循环通讯和瞬时传送。循环通讯意味着不停地进行数据交换。各种类型的数据交换即长途输入RX，长途输出RY和长途寄存器RWr，RWw。一个从站可传递的数据容量依赖于所占有的虚拟站数。占有一个从站意味着合适32位RX和／或RY，并以每4个字进行重定向。假如一个设备占有两个虚拟站，那么它的数据容量就扩展了一倍。除了循环通讯，CC—Link还供给主站、本地站及智能设备站之间传递信息的瞬时传送功用。信息从主站传递到从站，信息数据将以150 B为单位切割，并以每批150 B传递。若从从站传递到主站或其他从站，每批信息数据最大为34 B。瞬时传送需要由专用指令FROM／TO来完结，瞬时传送不会影响循环通讯的时刻。限于篇幅，本文只介绍了主站与长途设备站之间的通讯联系，其通讯联系如图1所示。主站与长途设备站之间的通讯原理如下：
(1)PLC体系电源接通时，PLC CPU中的网络参数传送到主站，CC—Link体系主动发动；
(2)长途设备站的长途输入RX主动储存在主站的“长途输入RX”缓冲存储器中；
(3)储存在“长途输入RX”缓冲存储器中的输入状况储存到用主动改写参数设置的CPU软元件中；
(4)用主动改写参数设置的CPU软元件开／关数据存储在“长途输出RY”缓冲存储器中；
(5)依据“长途输出RY”缓冲存储器中存储的输出状况，长途输出RY主动设定为开／关(每次链接扫描的时分)；
(6)用主动改写参数设置的CPU软元件的传送数据存储在“长途寄存器RWw”缓冲存储器中；
(7)存储在“长途寄存器RWw”缓冲存储器中的数据主动送到每个长途设备站的长途寄存器RWw中；
(8)长途设备站的长途寄存器RWr的数据主动存储在主站的“长途寄存器RWr”缓冲存储器中；
(9)存储在“长途寄存器RWr”缓冲存储器中的长途设备站的长途寄存器RWr数据存储在用主动改写参数设置的CPU软元件中。
2．2 CC—Link通讯的初始化
CC—Link通讯的初始化实际上就是指CC—Link的网络参数设置。网络参数指：站的信息和站号。通讯的初始化关于发动数据链接非常重要，CC—Link通讯初始化设置办法只需在三菱GPPW编程软件的网络装备菜单中设置相应的网络参数，长途I／O信号就可主动改写到CPU内存，还能主动设置CC—Link长途元件的初始参数。
3 CC—Link网络操控体系的规划
3．1 网络操控体系的构成
图2为炉窖网络操控体系原理图。操控体系规划4条出产线，图2只给出炉窖网络操控’体系中的1条出产线，其他3条从站的装备是相同的。为了进步整个操控体系的安全性以及可靠性，体系选用了双机冗余办法。在双主机体系中，二者处于对等位置，而且一起能够监测对方的运转状况以及网络的抵触侦听，并相互间传递心跳信息，一旦发现对方体系呈现毛病或许衔接的网络毛病，监测方当即接收测控使命，然后确保了体系在任何时分体系主机的完整性和完好性，只需主机和网络安全，操控体系便会安全，实时性便可得到确保。两台冗余主机的装备均选用Q系列CPU，CC—Link总线模块QJ61BTll，QJ71E71—100以太网模块，主机装备相同以确保二者的相近似，满意体系相似性原理，对操控体系的安全性规划供给了确保。
从站选用Q02H CPU智能操控单元，首要作用是办理模拟量收集(A／D)模块、模拟量输出(D／A)模块、数字量输入(DI)／数字量输出(DO)的端口I／0操作以及计数守时模块的设定，而且将所收集的数据担任上传到主站，并从主站取得的操控参数下传到模拟量输出、数字量输出模块，操控相应的履行结构。A／D，D／A，DI／DO以及计数守时模块别离用于收集煅烧炉中的温度、给操控三相异步电机旋转的变频器供给O～10V操控信号源、操控电机的起停以及监测操控开关的状况、操控三相异步电机旋转的时刻等。模块的选用为：模拟量收集：AJ65BT一64AD；模拟量输出：AJ65BT一64DAV；数字量输入／输出：AJ65BTB2—16DR；热电偶输入：AJ65TB一68TD；高速计数器：AJ65BT—D62。
为了将体系集成为具有丈量、操控、办理功用于一体的测控体系，在车间级的Intranet中集成了出产在线数据库以及操控参数与工艺数据库服务器，出产在线数据库服务器首要用于办理当日当班的人员、方案调度以及出产完结状况，工艺数据库服务器首要用于记载出产工艺参数、重要工段以及重要设备的守时抽检数据、毛病几率等，便于了出产办理。整个程序的规划功用见图3。
3．2 网络操控体系的功用
(1)整个网络监控体系选用CC—Link现场总线，可高速地将现场数据传至主站进行办理。
(2)上位机(PC)将操作指令经过从站1CPU传送给受令履行单元履行操作，长途履行单元将作业状况经过从站CPU传送给上位机(PC)。上位机(PC)将车间中一切操控的作业状况(开、关、报警)信息显示出来供操作人员监控。上位机(PC)接到报警和停线信息当即打印毛病信息并计时、计算停线时刻，并经过声卡驱动音箱进行语音提示。
(3)主站和从站选用三菱Q系列CPU担任CC—Link网络的办理，以及将数据送到上位机(PC)进行剖析和将中控室宣布的指令送至现场从站。
(4)为确保体系内很多的数据传输，每一条出产线的参数收集和操控由一台CC—Link从站完结。一切测控参数丈量值经过CC—Link与从站通讯。
4 结 语
实践证明，使用CC—Link开发的网络操控体系具有实时性、敞开性、维护功用完全、通讯速率快、网络先进、布线便利等长处，有利于分散体系完成会集监控，进步体系主动化水平，减轻工人劳动强度，削减事端率，进步设备的使用寿命，节能降耗，进步功率，降低了本钱。
