CC-link是Control& Communication Link (控制與通信鏈路系統(tǒng)) 的簡��總線是一種省配線、信息化的網(wǎng)�(luò),是�1996�11�,以三菱電機為主�(dǎo)的多家公司以“多廠家�(shè)備環(huán)�、高性能、省配線”理念開�(fā)、公布和開放的。它不但具備高實時�、分散控制、與智能�(shè)備通信等功�,而且依靠與諸多現(xiàn)場設(shè)備制造廠商的緊密�(lián)系,提供開放式的�(huán)��
cc-link是在工控系統(tǒng)中,可以將控制和信息�(shù)�(jù)同時�10Mbps高速傳�?shù)默F(xiàn)場網(wǎng)�(luò)。CC-Link具有性能卓越、應(yīng)用廣泛、使用簡�、節(jié)省成本等突出�(yōu)點。作為開放式�(xiàn)場總�,CC-Link是起源于亞洲地區(qū)的總線系�(tǒng),CC-Link的技�(shù)特點尤其適合亞洲人的思維�(xí)�.�1998�,汽車行�(yè)的馬自達、五十鈴、雅馬哈、通用、鈴木等也成為了CC-Link的用�,而且CC-Link迅速進入中國市場.1999�,銷售的實績已超�17萬個節(jié)點,2001年達到了72萬個節(jié)�,到2001年累計量達到�150萬,其增長勢頭迅�,在亞洲市場占有份額超過15%(�(jù)美國工控�(diào)查機�(gòu)ARC�(diào)查),受到亞、歐、美、日等客戶的高度評價�
為了使用戶能更方便地選擇和配置自己的CC-Link系統(tǒng)�2000�11�,CC-Link�(xié)會(CC-Link Partner Association簡稱CLPA)在日本成立。主要負�(zé)CC-Link在全球的普及和推進工�。為了全球化的推廣能夠統(tǒng)一進行,CLPA(CC-Link�(xié)會)在全球設(shè)立了眾多的駐�,分布在美國、歐�、中�、中國臺�、新加坡、韓國等國家和地區(qū),負�(zé)在不同地區(qū)在各個方面推廣和支持CC-Link用戶和成員的工作�
CLPA�(xiàn)在有“Woodhead”、“Contec�、“Digital�、“NEC�、“松下電工�、“idec”和“三菱電機”等7個常�(wù)理事會員。到2002�4月底,CLPA在全球擁�250多家會員公司,其中包括浙大中�、中科軟大等等幾家中國大陸地區(qū)的會員公司�
CC-Link 的底層通訊�(xié)議遵� RS485。CC-Link 提供循環(huán)傳輸和瞬時傳� 2 種通信方式。一般情況下� CC-Link 主要采用廣播-輪詢(循環(huán)傳輸)的方式進行通訊。具體的方式是:主站將刷新數(shù)�(jù)(RY/RWw )發(fā)送到所有從�,與此同時輪詢從� 1 ;從� 1 對主站的輪詢作出響應(yīng)� RX/RWr �,同時將該響�(yīng)告知其它從站;然后主站輪詢從� 2 (此時并不發(fā)送刷新數(shù)�(jù)�,從� 2 給出響應(yīng),并將該響應(yīng)告知其它從站;依此類推,循環(huán)往�(fù)。廣播-輪詢時的�(shù)�(jù)傳輸幀格式請參照下�,該方式的數(shù)�(jù)傳輸率非常高�
除了廣播-輪詢方式以�� CC-Link 也支持主站與本地站、智能設(shè)備站之間的瞬時通訊。從主站向從站的瞬時通訊量為 150 字節(jié) / �(shù)�(jù)�,由從站向主站的瞬時通訊量為 34 字節(jié) / �(shù)�(jù)�。瞬時傳輸時的數(shù)�(jù)傳輸幀格式請參照下圖,由此可見瞬時傳輸不會對廣播輪詢的�
所有主站和從站之間的通訊進程以及�(xié)議都由通訊� LSI � MFP(Mitsubishi Field Network Processor) 控制,其硬件的設(shè)計結(jié)�(gòu)決定� CC-Link 的高速穩(wěn)定的通訊�
CC-Link系統(tǒng)只少1個主�,可以連接遠程I/O�、遠程設(shè)備站、本地站、備用主站、智能設(shè)備站等總�64個站。CC-Link站的類型如表7-5所��
CC-Link系統(tǒng)可配備多種中繼器,可在不降低通信速度的情況下,延長通信距離,最長可�13.2km。例�,可使用光中繼器,在保持10Mbps通信速度的情況下,將總距離延長至4300m。另�,T型中繼器可完成T型連接,更適合�(xiàn)場的連接要求�
1)自動刷新功�、預(yù)約站功能
CC-Link �(wǎng)�(luò)�(shù)�(jù)從網(wǎng)�(luò)模塊� CPU 是自動刷新完�,不必有專用的刷新指�;安排預(yù)留以后需要掛接的�,可以事先在系統(tǒng)組態(tài)時加以設(shè)�,當(dāng)此設(shè)備掛接在�(wǎng)�(luò)上時� CC-Link 可以自動識別,并納入系統(tǒng)的運�,不必重新進行組態(tài),保持系�(tǒng)的連續(xù)工作,方便設(shè)計人員設(shè)計和�(diào)試系�(tǒng)�
2)完善的 RAS 功能
RAS � Reliability (可靠性)� Availability (有效性)� Serviceability (可維護性)的縮�。例如故障子站自動下線功�、修�(fù)后的自動返回功能、站號重疊檢查功�、故障無效站功能、網(wǎng)�(luò)鏈接狀�(tài)檢查功能、自診斷功能等等,提供了一個可以信賴的�(wǎng)�(luò)系統(tǒng),幫助用戶在最短時間內(nèi)恢復(fù)�(wǎng)�(luò)系統(tǒng)�
3)互操作性和即插即用功能
CC-Link 提供給合作廠商描述每種類型產(chǎn)品的�(shù)�(jù)配置文檔。這種文檔稱為�(nèi)存映射表,用來定義控制信號和�(shù)�(jù)的存儲單元(地址�。然�,合作廠商按照這種映射表的�(guī)�,進行 CC-Link 兼容性產(chǎn)品的開發(fā)工作。以模擬� I/O 開發(fā)工作表為例,在映射表中位�(shù)�(jù) RX0 被定義為 � 讀�(zhǔn)備好信號 �,字?jǐn)?shù)�(jù) RWr0 被定義為模擬量數(shù)�(jù)。由不同� A 公司� B 公司生產(chǎn)的同樣類型的�(chǎn)品,在數(shù)�(jù)的配置上是完全一樣的,用戶根本不需要考慮在編程和使用� A 公司� B 公司的不同,另外,如果用戶換用同類型的不同公司的�(chǎn)品,程序基本不用修改??蓪崿F(xiàn) � 即插即用 � 連接�(shè)��
4)循�(huán)傳送和瞬時傳送功�
CC-Link � 2 種通信的模式:循環(huán)通信和瞬時通信。循�(huán)通信是數(shù)�(jù)一直不停地在網(wǎng)�(luò)中傳�,數(shù)�(jù)是安站的不同類型,可以共享的,由 CC-Link 核心芯片 MFP 自動完成;瞬時通信是在循環(huán)通信地數(shù)�(jù)量不夠用,或需要傳送比較大的數(shù)�(jù)� 960 字節(jié)�,可以用專用指令實現(xiàn)一對一的通信�
5)優(yōu)異抗噪性能和兼容�
為了保證多廠家網(wǎng)�(luò)的良好的兼容�,一致性測試是非常重要�。通常只是對接口部分進行測試。而且� CC-Link 的一致性測試程序包含了抗噪音測�。因�,所� CC-Link 兼容�(chǎn)品具有高水平的抗噪性能。正如我們所�,能做到這一點的只有 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)�(luò)
系統(tǒng)提供了更加可�、更加穩(wěn)定的抗噪能力。至今還未收到過�(guān)于噪音引起系�(tǒng)工作不正常的報告�
CC-Link的優(yōu)勢如下:
1� 高速度大容量的�(shù)�(jù)傳送可�(shè)定介�156Kbps�10Mbps間可選擇�5種通信速度之一??傞L度由通信速度決定�
每個循�(huán)傳送數(shù)�(jù)�24字節(jié),有150字節(jié)用于通信傳��8字節(jié)�64位)用于位數(shù)�(jù)傳送,16字節(jié)�4點RWr�4點RWw)用于字傳送,(L=>M 34字節(jié)�。每次鏈接掃描的容量�2048位和512��
�64個遠程I/O站的情況�,鏈接掃描時間為3.7毫秒。穩(wěn)定快速的通信速度是CC-Link的優(yōu)勀�
CC-Link有足夠卓越的性能�(yīng)用于大范圍的系統(tǒng)�
�(dāng)�(yīng)�10Mbps的通信速度�,通信距離�100米;�(dāng)通信速度�156Kbps�,通信距離�1200�。如果應(yīng)用中繼器,還可以擴展�(wǎng)�(luò)的總長度。通信電纜的長度可以延長到13.2KM�
2)拓撲結(jié)�(gòu)有多點接�、T型分支、星型結(jié)�(gòu)3種型號的電纜及連接器可以支持將CC-Link元件接入任何機器和系�(tǒng)�
3)CC-Link使分布控制成為現(xiàn)�
CC-Link同樣用于低價的中間控制層�(wǎng)�(luò)�
所有的本地站和智能站可以訪問循�(huán)�(shù)�(jù),如到達從站或來自從站的RX、RY、RWr、RWw。(但不可改變這些�(shù)�(jù))如果使用這些循環(huán)�(shù)�(jù),可以保證高速的�(yīng)答和�(wěn)定的刷新時間,使中間控制通信、中央控制系�(tǒng)變成�(xiàn)實�
有些�(yīng)用中要求有控制層和元件層2種網(wǎng)�(luò),這樣的系�(tǒng)可以僅僅只用CC-Link�
由于CC-Link每個站有固定的循環(huán)�(shù)�(jù)的范�,可能使循環(huán)�(shù)�(jù)受到限制,但,它畢竟是一個低價的�(wǎng)�(luò)�
4)自動刷新功能、預(yù)約站功能
以PLC作為CC-Link的主站為�,由主站模塊管理整個網(wǎng)�(luò)的運行和�(shù)�(jù)刷新,主站模塊與PLC的CPU的數(shù)�(jù)刷新可在主站參數(shù)中設(shè)置刷新參�(shù),便可以將所有的�(wǎng)�(luò)通信�(shù)�(jù)和網(wǎng)�(luò)系統(tǒng)�(jiān)視數(shù)�(jù)自動刷新到PLC的CPU�,不需要編寫刷新程序,這樣,也不必要考慮CC-Link主站模塊緩沖寄存區(qū)的結(jié)�(gòu)和數(shù)�(jù)類型與緩沖區(qū)的對�(yīng)�(guān)系,簡化編程指令,減少程序運行步驟,縮短掃描周期,保證系�(tǒng)運行實時性�
�(yù)約站功能在系�(tǒng)的可擴展性上顯示出極大的�(yōu)越�,也給我們系�(tǒng)開發(fā)提供很大的方�。預(yù)約站功能指CC-Link在網(wǎng)�(luò)組態(tài)�,可以將�(xiàn)在不掛上�(wǎng)�(luò)而計劃將來掛接到CC-Link的設(shè)備,在網(wǎng)�(luò)組態(tài)時事先將這些�(shè)備的系統(tǒng)信息(站類型、占用數(shù)�(jù)量、站號等)在主站中登�,而且可以將相�(guān)程序編寫�,這些�(yù)約站掛接到網(wǎng)�(luò)中后,便可以自動投入運行,不需要重新進行�(wǎng)�(luò)組態(tài)。而且在預(yù)約站沒有掛接到網(wǎng)�(luò)中時CC-Link同樣可以正常運行�
5)完善的RAS功能
RAS是Reliability(可靠性)、Availability(有效性)、Serviceability(可維護性)的縮��
備用主站功能、在線更換功能、通信自動恢復(fù)功能、網(wǎng)�(luò)�(jiān)視功�、網(wǎng)�(luò)診斷功能提供了一個可以信賴的�(wǎng)�(luò)系統(tǒng),幫助用戶在最短時間內(nèi)恢復(fù)�(wǎng)�(luò)系統(tǒng)�
6)優(yōu)異抗噪性能和兼容�
為了保證多廠家網(wǎng)�(luò)的良好的兼容�,一致性測試是非常重要的。通常只是對接口部分進行測試。而且,CC-Link的一致性測試程序包含了噪音測試。因此,所有CC-Link兼容�(chǎn)品具有高水平的抗噪性能。正如我們所知,能做到這一點的只有CC-Link�
除了�(chǎn)品本身具有卓越的抗噪性能以外,光纜中繼器給網(wǎng)�(luò)系統(tǒng)提供了更加可�、更加穩(wěn)定的抗噪能力�
至今還未收到過關(guān)于噪音引起系�(tǒng)工作不正常的報告�
7)互操作性和即插即用
CC-Link提供給合作廠商描述每種類型產(chǎn)品的�(shù)�(jù)配置文檔。這種文檔稱為�(nèi)存映射表,用來定義控制信號和�(shù)�(jù)的存儲單元(地址�。然�,合作廠商按照這種映射表的�(guī)�,進行CC-Link兼容性產(chǎn)品的開發(fā)工作�
以模擬量I/O映射表為�,在映射表中位數(shù)�(jù)RX0被定義為“讀�(zhǔn)備好信號�,字?jǐn)?shù)�(jù)RWr0被定義為模擬量數(shù)�(jù)。由不同的A公司和B公司生產(chǎn)的同樣類型的�(chǎn)�,在�(shù)�(jù)的配置上是完全一樣的,用戶根本不需要考慮在編程和使用上A公司與B公司的不�,另外,如果用戶換用同類型的不同公司的產(chǎn)�,程序基本不用修�??蓪崿F(xiàn)“即插即用”連接�(shè)�8)瞬時傳送功能CC-Link的通信形式可分�2種方式:循環(huán)通訊和瞬時傳送�
循環(huán)通訊意味著不停地進行�(shù)�(jù)交換。各種類型的�(shù)�(jù)交換即遠程輸入RX,遠程輸出RY和遠程寄存器RWr、RWw。一個子站可傳遞的數(shù)�(jù)容量依賴于所占據(jù)的虛擬站�(shù)。占�(jù)一個子站意味著適合32位RX�/或RY,并以每四個字進行重定�。如果一個裝置占�(jù)兩個虛擬站,那么它的數(shù)�(jù)容量就擴大了一��
除了循環(huán)通信,CC-Link還提供主�、本地站及智能裝置站之間傳遞信息的瞬時傳送功�。信息從主站傳遞到子�,信息數(shù)�(jù)將以150字節(jié)為單位分�,并以每�150字節(jié)傳遞。若從子站傳遞到主站或其他子�,每批信息數(shù)�(jù)�34字節(jié)。瞬時傳送需要由專用指令來完��
瞬時傳送不會影響循�(huán)通信的時��
由于 CC-Link 可以直接連接各種流量計、電磁閥、溫控儀等現(xiàn)場設(shè)�,降低了配線成本,并且便于接線設(shè)計的更改;通過中繼器可以在 4.3 公里以內(nèi)保持 10M 的高速通訊速度,因此廣泛用于半�(dǎo)體生�(chǎn)�、自動化傳送線、食品加工線以及汽車生產(chǎn)線等各個現(xiàn)場控制領(lǐng)�。在中國國內(nèi),也已經(jīng)有不少地方使用了 CC-Link 。現(xiàn)將其�(yīng)用特色歸納如下:
a) 便于組建價格低廉的簡易控制網(wǎng)
作為�(xiàn)場總線網(wǎng)�(luò)� CC-Link 不僅可以連接各種�(xiàn)場儀�,而且還可以連接各種本地控制� PLC 作為智能�(shè)備站。在各個本地控制站之間通訊量不大的情況�,采� CC-Link 可以�(gòu)成一個簡易的 PLC 控制�(wǎng),與真正的控制網(wǎng)相比,價格極為低��
例如青島海爾的空�(diào)測試生產(chǎn)�。該生產(chǎn)線的每個測試工位都采用了一套獨立的 PLC (三菱電機的 FX2N PLC ),來控制該測試工位的測試任�(wù)。為了使管理層的人員能夠及時了解生產(chǎn)線各工位的工作情況,所以采� CC-Link 將各個獨立的控制站連接成為一個網(wǎng)�(luò),通過與主站(三菱電機� A1SJHCPU )連接的上位機來監(jiān)控整個測試線的工作情�。與傳統(tǒng)� RS485 通訊方式相比� CC-Link 不僅通訊距離長、速度�,具有價格上的競爭優(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�(jiān)控各個現(xiàn)場測試站的工作情況,及時�(fā)�(xiàn)各種異常,以及網(wǎng)�(luò)的連線異常�。當(dāng)�(xiàn)場測試站中的某一� PLC 站出�(xiàn)問題,會自動斷線,而不影響其他站的工作,當(dāng)該站修復(fù)�,會自動上線�
b) 便于組建價格低廉的冗余網(wǎng)�(luò)
在一些領(lǐng)�?qū)ο到y(tǒng)的可靠性提出了很高的要�,這時往往需要設(shè)置主站和備用主站�(gòu)成冗余系�(tǒng)。雖� CC-Link 是一個現(xiàn)場級的網(wǎng)�(luò),但是提供了很多高一等級�(wǎng)�(luò)所具有的功�,如:可以對其設(shè)定主站和備用主站,由于其造價低廉,因此性價比較��
例如在銀川的熱電廠項目中,采用了 CC-Link 的這一功能。主站、備用主站均采用三菱電機� Q2ASHCPU ,通過 CC-Link 連接了兩個遠程輸入站和遠程輸出站。當(dāng)主站、備用站均正常工作時,由主站對遠程站進行控制;當(dāng)主站出現(xiàn)故障�,備用主站將自動接管系統(tǒng)的控制權(quán),作為主站工�,防止了系統(tǒng)的停滯�
c) 適用于一些控制點分散,安裝范圍狹窄的�(xiàn)��
在樓宇監(jiān)控系�(tǒng)�,如燃氣�(jiān)控系�(tǒng),其相應(yīng)的檢測點很多,而且比較分散。另�,高層建筑為追求�(shè)計的�(jīng)濟型,往往盡量縮小夾層和上下通道的尺�。采� CC-Link �(xiàn)場網(wǎng)連接分立的遠� I/O 模塊,一層網(wǎng)�(luò)最多可以控� 64 個地方的 2048 點,總延長距離可� 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(nèi)�
上海西派埃實�(yè)公司測控部采� CC-Link 的現(xiàn)場網(wǎng)�(luò)通訊方式,與 1998 年上半年成功地開�(fā)� “FLD �(xiàn)場總線式燃氣泄漏�(jiān)控系�(tǒng) � 并將其產(chǎn)品化,此�(chǎn)品已成功運用于上海浦東國際機場等項目��
d) 適用于直接連接各種�(xiàn)場設(shè)備�
由于 CC-Link 是一個現(xiàn)場總線網(wǎng),因此它可以直接連接各種�(xiàn)場設(shè)��
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輸出接點、模擬量或� RS485 通訊等方式進行控制。例如采用模擬量,則針對一個變頻器� PLC 需要有一個模擬量模塊的一個通道與之相對�(yīng),如果采� 1 個模� 8 通道� D/A �(zhuǎn)換模�,則連接 40 臺變頻器需� 5 個這樣的模�,而如果采� CC-Link 的連接方式� PLC 上安裝一個連接模塊,就可以連接 42 臺變頻器。采� CC-Link 連接變頻�,不僅可連接的數(shù)量多,通訊距離也比 RS485 �,而且具有�(wǎng)�(luò)通訊的總體監(jiān)控和診斷功能,通訊編程方便,這些都是 RS485 通訊所無法比擬的�
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