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CC-link
閱讀�62514時間�2011-09-16 16:11:32

  CC-link是Control& Communication Link (控制與通信鏈路系統(tǒng)) 的簡稱�總線是一種省配線、信息化的網(wǎng)�,是�1996�11月,以三�電機為主導的多家公司以“多廠家設備�(huán)�、高性能、省配線”理念開�(fā)、公布和開放�。它不但具備高實時�、分散控制、與智能設備通信等功�,而且依靠與諸多現(xiàn)場設備制造廠商的緊密�(lián)�,提供開放式的環(huán)��

概述

  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)�。CC-Link具有性能卓越、應用廣�、使用簡�、節(jié)省成本等突出�(yōu)�。作為開放式�(xiàn)場總線,CC-Link是起源于亞洲地區(qū)的總線系�(tǒng),CC-Link的技術特點尤其適合亞洲人的思維習慣.�1998年,汽車行業(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年,銷售的實績已超過17萬個節(jié)��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)查機構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。主要負責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)在全球設立了眾多的駐�,分布在美國、歐洲、中�、中國臺灣、新加坡、韓國等國家和地區(qū),負責在不同地區(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個常務理事會�。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�

通訊原理

  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� RX/RWr �,同時將該響應告知其它從�;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,并將該響應告知其它從站;依此類�,循�(huán)往�。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�,由此可見瞬時傳輸不會對廣播輪詢��

  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,其硬件的設計結構決定了 CC-Link 的高速穩(wěn)定的通訊�

結構

  CC-Link系統(tǒng)只少1個主�,可以連接遠程I/O站、遠程設備站、本地站、備用主�、智能設備站等總�64個站。CC-Link站的類型如表7-5所示�

CC-link

  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�

功能

  1)自動刷新功�、預約站功能

  CC-Link �(wǎng)絡數(shù)�(jù)從網(wǎng)絡模塊到 CPU 是自動刷新完�,不必有專用的刷新指令;安排預留以后需要掛接的�,可以事先在系統(tǒng)組態(tài)時加以設�,當此設備掛接在�(wǎng)絡上�� 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,方便設計人員設計和�(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�、修復后的自動返回功能、站號重疊檢查功�、故障無效站功能、網(wǎng)絡鏈接狀�(tài)檢查功能、自診斷功能等等,提供了一個可以信賴的�(wǎng)絡系�(tǒng),幫助用戶在最短時間內(nèi)恢復�(wǎng)絡系�(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�。然后,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�,在映射表中位數(shù)�(jù) RX0 被定義為 � 讀準備好信� �,字�(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)�,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� 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。可實現(xiàn) � 即插即用 � 連接設備�

  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)絡中傳�,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)絡的良好的兼容�,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)�

  系統(tǒng)提供了更加可�、更加穩(wěn)定的抗噪能力。至今還未收到過關于噪音引起系統(tǒng)工作不正常的報告�

�(yōu)�

  CC-Link的優(yōu)勢如下:

  1� 高速度大容量的�(shù)�(jù)傳送可設定介于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�,(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)��

  CC-Link有足夠卓越的性能應用于大范圍的系�(tǒng)�

  當應�10Mbps的通信速度�,通信距離�100米;當通信速度�156Kbps�,通信距離�1200�。如果應用中繼器,還可以擴展�(wǎng)絡的總長�。通信電纜的長度可以延長到13.2KM�

  2)拓撲結構有多點接入、T型分�、星型結�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)��

  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),可以保證高速的應答和穩(wěn)定的刷新時間,使中間控制通信、中央控制系�(tǒng)變成�(xiàn)��

  有些應用中要求有控制層和元件�2種網(wǎng)�,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)的范圍,可能使循�(huán)�(shù)�(jù)受到限制,但,它畢竟是一個低價的�(wǎng)��

  4)自動刷新功�、預約站功能

  以PLC作為CC-Link的主站為�,由主站模塊管理整個網(wǎng)絡的運行和數(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)中設置刷新參�(shù),便可以將所有的�(wǎng)絡通信�(shù)�(jù)和網(wǎng)絡系�(tǒng)�(jiān)視數(shù)�(jù)自動刷新到PLC的CPU中,不需要編寫刷新程�,這樣,也不必要考慮CC-Link主站模塊緩沖寄存區(qū)的結構和�(shù)�(jù)類型與緩沖區(qū)的對應關�,簡化編程指�,減少程序運行步�,縮短掃描周期,保證系統(tǒng)運行實時��

  預約站功能在系統(tǒng)的可擴展性上顯示出極大的�(yōu)越性,也給我們系�(tǒng)開發(fā)提供很大的方�。預約站功能指CC-Link在網(wǎng)絡組�(tài)�,可以將�(xiàn)在不掛上�(wǎng)絡而計劃將來掛接到CC-Link的設�,在�(wǎng)絡組�(tài)時事先將這些設備的系�(tǒng)信息(站類型、占用數(shù)�(jù)�、站號等)在主站中登�,而且可以將相關程序編寫好,這些預約站掛接到�(wǎng)絡中�,便可以自動投入運行,不需要重新進行�(wǎng)絡組�(tài)。而且在預約站沒有掛接到網(wǎng)絡中時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、通信自動恢復功能、網(wǎng)絡監(jiān)視功能、網(wǎng)絡診斷功能提供了一個可以信賴的�(wǎng)絡系�(tǒng),幫助用戶在最短時間內(nèi)恢復�(wǎng)絡系�(tǒng)�

  6)優(yōu)異抗噪性能和兼容�

  為了保證多廠家網(wǎng)絡的良好的兼容性,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)絡系�(tǒng)提供了更加可靠、更加穩(wěn)定的抗噪能力�

  至今還未收到過關于噪音引起系�(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�。然后,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映射表為例,在映射表中位�(shù)�(jù)RX0被定義為“讀準備好信號�,字�(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�,如果用戶換用同類型的不同公司的�(chǎn)�,程序基本不用修�??蓪崿F(xiàn)“即插即用”連接設備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��

  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向。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還提供主站、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站,信息�(shù)�(jù)將以150字節(jié)為單位分割,并以每批150字節(jié)傳遞。若從子站傳遞到主站或其他子站,每批信息�(shù)�(jù)�34字節(jié)。瞬時傳送需要由專用指令來完成�

  瞬時傳送不會影響循�(huán)通信的時��

應用特點

  由于 CC-Link 可以直接連接各種流量�、電磁閥、溫控儀等現(xiàn)場設備,降低了配線成�,并且便于接線設計的更改;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,因此廣泛用于半導體生產(chǎn)線、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�。在中國國內(nèi),也已經(jīng)有不少地方使用了 CC-Link ?,F(xiàn)將其應用特色歸納如下�

  a) 便于組建價格低廉的簡易控制網(wǎng)

  作為�(xiàn)場總線網(wǎng)絡的 CC-Link 不僅可以連接各種�(xiàn)場儀表,而且還可以連接各種本地控制� PLC 作為智能設備�。在各個本地控制站之間通訊量不大的情況�,采� CC-Link 可以構成一個簡易的 PLC 控制�(wǎng),與真正的控制網(wǎng)相比,價格極為低廉�

  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務。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)�,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況。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)�,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�,及時發(fā)�(xiàn)各種異常,以及網(wǎng)絡的連線異常�。當�(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,當該站修復�,會自動上線�

  b) 便于組建價格低廉的冗余網(wǎng)�

  在一些領域對系統(tǒng)的可靠性提出了很高的要�,這時往往需要設置主站和備用主站構成冗余系統(tǒng)。雖� CC-Link 是一個現(xiàn)場級的網(wǎng)�,但是提供了很多高一等級�(wǎng)絡所具有的功�,如:可以對其設定主站和備用主站,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�、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。當主站、備用站均正常工作時,由主站對遠程站進行控制;當主站出現(xiàn)故障時,備用主站將自動接管系�(tǒng)的控制權,作為主站工作,防止了系�(tǒng)的停��

  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),其相應的檢測點很多,而且比較分散。另�,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� CC-Link �(xiàn)場網(wǎng)連接分立的遠� I/O 模塊,一層網(wǎng)絡最多可以控� 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)絡通訊方式,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��

  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��

  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�,如果采� 1 個模� 8 通道� D/A 轉換模塊,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 長,而且具有�(wǎng)絡通訊的總體監(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��

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