基于CC―Link網絡的PLC控制系統

0 引 言
隨著計算機信息網絡技術的飛速發展，以PLC為核心的工業控制系統也向著大規模、網絡化方向發展。各PLC生產企業都開發有自己的網絡產品，并不斷增強其網絡的聯接能力。三菱公司的工業控制網絡產品很豐富，可以構成各種檔次的網絡系統，以適用于各種層次的工業自動化網絡的不同需求。其最具代表性的三種網絡為：信息與管理層的以太網(Ethernet)、管理與控制層的局域令牌網(ELSECNET／H)、CC一Link開放式現場總線設備網。本文僅對CC―Link開放式現場總線設備網進行研究。

1 CC―Link網絡的特點及功能
1．1 CC―Link網絡的特點
CC―Link(ControlCommurlication Link，控制與通信鏈路系統)，是三菱電機新近推出的開放式現場總線，其數據容量大，通信速度多級可選擇，而且它是一個復合的、開放的、適應性強的網絡系統，能夠適應于較高的管理層網絡到較低的傳感器層網絡的不同范圍。CC―Link是一個以設備層為主的網絡，一般情況下，CC―Link整個一層網絡可由1個主站和64個從站組成。網絡中的主站由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、變頻器及各種測量儀表、閥門等現場儀表設備。且可實現從CC―Link到AS―I總線的聯接。CC―Link具有高速的數據傳輸速度，最高可達10 Mb／s。CC―Link的底層通信協議遵循RS 485，一般情況下，CC―Link主要采用廣播一輪詢的方式進行通信，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網絡的功能
CC―Link網絡具有完善的RAS(Reliability，A―vailability，Serviceability)功能。即自動返回、切斷從站、通過鏈接繼電器／寄存器的錯誤檢測功能。

2 CC―Link總線通信
2．1 CC―Link的通信原理
CC―Link的通信形式可分為2種方式：循環通訊和瞬時傳送。循環通訊意味著不停地進行數據交換。各種類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。一個從站可傳遞的數據容量依賴于所占據的虛擬站數。占據一個從站意味著適合32位RX和／或RY，并以每4個字進行重定向。如果一個裝置占據兩個虛擬站，那么它的數據容量就擴大了一倍。除了循環通信，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。瞬時傳送需要由專用指令FROM／TO來完成，瞬時傳送不會影響循環通信的時間。限于篇幅，本文只介紹了主站與遠程設備站之間的通信關系，其通信關系如圖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，PLC CPU中的網絡參數傳送到主站，CC―Link系統自動啟動；
(2)遠程設備站的遠程輸入RX自動儲存在主站的“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儲存到用自動刷新參數設置的CPU軟元件中；
(4)用自動刷新參數設置的CPU軟元件開／關數據存儲在“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，遠程輸出RY自動設定為開／關(每次鏈接掃描的時候)；
(6)用自動刷新參數設置的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送到每個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通信的初始化實際上就是指CC―Link的網絡參數設置。網絡參數指：站的信息和站號。通信的初始化對于啟動數據鏈接非常重要，CC―Link通信初始化設置方法只要在三菱GPPW編程軟件的網絡配置菜單中設置相應的網絡參數，遠程I／O信號就可自動刷新到CPU內存，還能自動設置CC―Link遠程元件的初始參數。