開放式現場總線CC-Link在計量配料中的應用

一 概述

全自動配料控制系統在各行業的應用已屢見不鮮，如：冶金，有色金屬，化工，建材，食品等行業。它是成品生產的首要環節，特別是有連續供料要求的行業，其配比的過程控制直接影響了成品的質量，它是企業取得最佳經濟效益的先決條件。雖然行業各自不同的工藝特點對配料控制要求也不同，但其高可靠性，先進性，開方性，免維護性，可擴展性是工廠自動化FA所追求的一致目標。

二 系統功能

基于以上目標，我們為某企業設計、制造了一套全自動的多品種混合配料稱重的三電一體化生產線。其中動態計量秤，通過CC-Link現場總線，會同PLC，HMI/IPC無縫地組成三位一體的計量配料系統，其中工控機經HUB及以太網TCP/IP連入工廠ERP/MIS。整個配料過程嚴格按照所選擇的配方比和流程進行，并有多級報警記錄，完成不同原料混勻給料及物流控制，實現了管控一體化，優了過程控制的性能和效率。

三 CC-Link概況

CC-Link是三菱電機以高性能、低成本、多廠商支持為目標于1996年推出的第二代開放式現場總線，是control communication Link（控制與通信鏈路）的簡稱，2000年11月，CC-Link協會成立，專門負責CC-Link在全球的普及和發展。

開放式現場總線CC-Link具有性能卓越、應用廣泛、使用簡單、節省成本等突出的優勢。CC-Link采用雙絞線為連接介質的主從結構，最多支持64個從站，采用廣播論詢方式，最高可達到10Mbps速度。PLC或計算機作為CC-Link主站，配以AJ65SBT-RPT中繼器最遠距離可達13.2公里。網絡總線最大的循環數據容量為2048個點，512個字；最大瞬時傳送數據量為960字節。CC-Link具有預約站功能、自動刷新功能、即插即用功能和主站熱備、子站脫離、站上線回復、監控測試等完備的RAS機能。CC-Link在使用上，硬件開關設置、接線（3芯屏蔽線）和系統組態（參數設定即可）都非常方便和簡單。

目前CC-Link支持多達360種設備，如：遠程I/O、傳感器、稱重控制器、調節器、電磁閥、變頻器、觸摸屏等等。并得到220多家廠商支持，如：松下電工、大和衡器、橫河、西門子、SMC、DIGITAL、NEC等等。CC-Link也是目前唯一能與歐美現場總線標準抗衡的亞洲產品。

四 系統配置

本系統下位機采用了三菱電機的MELSEC-A2SH PLC為主控，并配以三菱GOT觸摸屏為下位人機介面(HMI)，計量控制由12臺上海大和衡器公司的CFW定量給料機(Constant Feed Weigher)組成。它們之間通過CC-Link現場總線聯接，以實現數據采集與控制，來確保系統的可靠性和實時性。上位機部分選擇研華IPC610工控機作為監控站，配以MS Windows NT 4.0 for workstation操作系統和悉雅特監控軟件Citect Version 5.30為運行環境，系統軟件具有豐富的流程操作、監控、通訊、報警、管理、趨勢、記錄和人機對話等功能，并具有較強的診斷能力。系統的硬件和軟件是控制系統的有機體，以上配置確保了系統完整性、一致性、兼容性和成套性，適應在工業環境下能長期穩定運行，并具有電、磁、震抗干擾的能力，滿足了安全性的要求。本配料系統結構與網絡配置如圖1所示

1，下位機結構及組成

在本工程中所采用的12臺CFW主要是來完成原料流量控制，其中的CFC-200儀表，它集調節與演算為一體的多功能計量控制器，它是日本大和制衡出眾的計量儀表設計技術的體現，具備足夠的抗干擾性能、多樣化接口、自診斷功能、自整定PI調節功能等特長，并配以三菱A540電流矢量型變頻器和SEW高性能電機，組成一個完整的機電一體化產品，確保了計量和控制的準確性(±3‰精度)，保證了12臺CFW相互間瞬時流量比例的恒定。