詳解CC-Link現(xiàn)場總線
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融合了控制與信息處理的現(xiàn)場總線CC-Link（Control ＆ Communication Link）是一種省配線、信息化的網(wǎng)絡，它不但具備高實時性、分散控制、與智能設備通信、RAS等功能，而且依靠與諸多現(xiàn)場設備制造廠商的緊密聯(lián)系，提供開放式的環(huán)境。Q系列PLC的CC-Link模塊QJ61BTll，在繼承A/QnA系列特長的同時，還采用了遠程設備站初始設定等方便的功能。
為了將各種各樣的現(xiàn)場設備直接連接到CC-Link上，與國內外眾多的設備制造商建立了合作伙伴關系，使用戶可以很從容地選擇現(xiàn)場設備，以構成開放式的網(wǎng)絡。2000年10月，Woodhead、Contec、Digital、NEC、松下電工、三菱等6家常務理事公司發(fā)起，在日本成立了獨立的非盈利性機構“CC-Link協(xié)會”（CC-Link Partner Association，簡稱CLPA），旨在有效地在全球范圍內推廣和普及CC-Link技術。到2001年12月CLPA成員數(shù)量為230多家公司，擁有360多種兼容產品。
1．CC-Link系統(tǒng)的構成
CC-Link系統(tǒng)只少1個主站，可以連接遠程I/O站、遠程設備站、本地站、備用主站、智能設備站等總計64個站。CC-Link站的類型如表1所示。
表1 CC-Link站的類型
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，最長可達13.2km。例如，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。另外，T型中繼器可完成T型連接，更適合現(xiàn)場的連接要求。
2．CC-Link的通信方式
（1）循環(huán)通信方式 CC-Link采用廣播循環(huán)通信方式。在CC-Link系統(tǒng)中，主站、本地站的循環(huán)數(shù)據(jù)區(qū)與各個遠程I/O站、遠程設備站、智能設備站相對應，遠程輸入輸出及遠程寄存器的數(shù)據(jù)將被自動刷新。而且，因為主站向遠程I/O站、遠程設備站、智能設備站發(fā)出的信息也會傳送到其他本地站，所以在本地站也可以了解遠程站的動作狀態(tài)。
（2）CC-Link的鏈接元件 每一個CC-Link系統(tǒng)可以進行總計4096點的位，加上總計512點的字的數(shù)據(jù)的循環(huán)通信，通過這些鏈接元件以完成與遠程I/O、模擬量模塊、人機界面、變頻器等FA（工業(yè)自動化）設備產品間高速的通信。
CC-Link的鏈接元件有遠程輸入（RX）、遠程輸出（RY）、遠程寄存器（RWw）和遠程寄存器（RWr）四種，如表2所示。遠程輸入（RX）是從遠程站向主站輸入的開/關信號（位數(shù)據(jù)）；遠程輸出（RY）是從主站向遠程站輸出的開/關信號（位數(shù)據(jù)）；遠程寄存器（RWw）是從主站向遠程站輸出的數(shù)字數(shù)據(jù)（字數(shù)據(jù)）；遠程寄存器（RWr）是從遠程站向主站輸入的數(shù)字數(shù)據(jù)（字數(shù)據(jù)）。
表2 鏈接元件一覽表
注：CC-Link中的每個站可根據(jù)其站的類型，分別定義為1個、2個、3個或4個站，即通信量可為表中“每個站的鏈接點數(shù)”的1到4倍。
（3）瞬時傳送通信 在CC-Link中，除了自動刷新的循環(huán)通信之外，還可以使用不定期收發(fā)信息的瞬時傳送通信方式。瞬時傳送通信可以由主站、本地站、智能設備站發(fā)起，可以進行以下的處理：
l）某一PLC站讀寫另一PLC站的軟元件數(shù)據(jù)。
2）主站PLC對智能設備站讀寫數(shù)據(jù)。
3）用GX Developer軟件對另一PLC站的程序進行讀寫或監(jiān)控。
4）上位PC等設備讀寫一臺PLC站內的軟元件數(shù)據(jù)。
3．CC-Link的特點
（1）通信速度快 CC-Link達到了行業(yè)中最高的通信速度（10Mbps），可確保需高速響應的傳感器輸入和智能化設備間的大容量數(shù)據(jù)的通信。可以選擇對系統(tǒng)最合適的通信速度及總的距離見表3.
表3 CC-Link通信速度和距離的關系
注：可通過中繼器延長通信距離
（2）高速鏈接掃描 在只有主站及遠程I/O站的系統(tǒng)中，通過設定為遠程I/O網(wǎng)絡模式的方法，可以縮短鏈接掃描時間。
表4為全部為遠程I/O站的系統(tǒng)所使用的遠程I/O網(wǎng)絡模式和有各種站類型的系統(tǒng)所使用的遠程網(wǎng)絡模式（普通模式）的鏈接掃描時間的比較。
表4 鏈接掃描時間的比較（通信速度為10Mbps時）
（3）備用主站功能 使用備用主站功能時，當主站發(fā)生了異常時，備用主站接替作為主站，使網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)鏈接繼續(xù)進行。而且在備用主站運行過程中，原先的主站如果恢復正常時，則將作為備用主站回到數(shù)據(jù)鏈路中。在這種情況下，如果運行中主站又發(fā)生異常時，則備用主站又將接替作為主站繼續(xù)進行數(shù)據(jù)鏈接。
（4）CC-Link自動起動功能 在只有主站和遠程I/O站的系統(tǒng)中，如果不設定網(wǎng)絡參數(shù)，當接通電源時，也可自動開始數(shù)據(jù)鏈接。缺省參數(shù)為64個遠程I/O站。
（5）遠程設備站初始設定功能 使用GX Developer軟件，無需編寫順序控制程序，就可完成握手信號的控制、初始化參數(shù)的設定等遠程設備站的初始化。
（6）中斷程序的起動（事件中斷） 當從網(wǎng)絡接收到數(shù)據(jù)，設定條件成立時，可以起動CPU模塊的中斷程序。因此，可以符合有更高速處理要求的系統(tǒng)。中斷程序的起動條件，最多可以設定16個。
（7）遠程操作 通過連接在CC-Link中的一個PLC站上的GX Developer軟件可以對網(wǎng)絡中的其它PLC進行遠程編程。也可通過專門的外圍設備連接模塊（作為一個智能設備站）來完成編程。
為了將各種各樣的現(xiàn)場設備直接連接到CC-Link上，與國內外眾多的設備制造商建立了合作伙伴關系，使用戶可以很從容地選擇現(xiàn)場設備，以構成開放式的網(wǎng)絡。2000年10月，Woodhead、Contec、Digital、NEC、松下電工、三菱等6家常務理事公司發(fā)起，在日本成立了獨立的非盈利性機構“CC-Link協(xié)會”（CC-Link Partner Association，簡稱CLPA），旨在有效地在全球范圍內推廣和普及CC-Link技術。到2001年12月CLPA成員數(shù)量為230多家公司，擁有360多種兼容產品。
1．CC-Link系統(tǒng)的構成
CC-Link系統(tǒng)只少1個主站，可以連接遠程I/O站、遠程設備站、本地站、備用主站、智能設備站等總計64個站。CC-Link站的類型如表1所示。
表1 CC-Link站的類型
| CC-Link 站的類型 | 內容 |
| 主 站 | 控制CC-Link上全部站，并需設定參數(shù)的站。每個系統(tǒng)中必須有1個主站。如A/QnA/Q系列PLC等 |
| 本 地 站 | 具有CPU模塊，可以與主站及其他本地站進行通信的站。 如A/QnA/Q系列PLC等 |
| 備用主站 | 主站出現(xiàn)故障時，接替作為主站，并作為主站繼續(xù)進行數(shù)據(jù)鏈接的站。（http://www.diangon.com/版權所有） 如A/QnA/Q系列PLC等 |
| 遠程I/O站 | 只能處理位信息的站，如遠程I/O模塊、電磁閥等 |
| 遠程設備站 | 可處理位信息及字信息的站，如A/D、D/A轉換模塊、變頻器等 |
| 智能設備站 | 可處理位信息及字信息，而且也可完成不定期數(shù)據(jù)傳送的站，如A/QnA/Q系列PLC、人機界面等 |
2．CC-Link的通信方式
（1）循環(huán)通信方式 CC-Link采用廣播循環(huán)通信方式。在CC-Link系統(tǒng)中，主站、本地站的循環(huán)數(shù)據(jù)區(qū)與各個遠程I/O站、遠程設備站、智能設備站相對應，遠程輸入輸出及遠程寄存器的數(shù)據(jù)將被自動刷新。而且，因為主站向遠程I/O站、遠程設備站、智能設備站發(fā)出的信息也會傳送到其他本地站，所以在本地站也可以了解遠程站的動作狀態(tài)。
（2）CC-Link的鏈接元件 每一個CC-Link系統(tǒng)可以進行總計4096點的位，加上總計512點的字的數(shù)據(jù)的循環(huán)通信，通過這些鏈接元件以完成與遠程I/O、模擬量模塊、人機界面、變頻器等FA（工業(yè)自動化）設備產品間高速的通信。
CC-Link的鏈接元件有遠程輸入（RX）、遠程輸出（RY）、遠程寄存器（RWw）和遠程寄存器（RWr）四種，如表2所示。遠程輸入（RX）是從遠程站向主站輸入的開/關信號（位數(shù)據(jù)）；遠程輸出（RY）是從主站向遠程站輸出的開/關信號（位數(shù)據(jù)）；遠程寄存器（RWw）是從主站向遠程站輸出的數(shù)字數(shù)據(jù)（字數(shù)據(jù)）；遠程寄存器（RWr）是從遠程站向主站輸入的數(shù)字數(shù)據(jù)（字數(shù)據(jù)）。
表2 鏈接元件一覽表
| 項 目 | 規(guī) 格 | |
| 整個CC-Link系統(tǒng) 最大鏈接點數(shù) | 遠程輸入（RX） | 2048點 |
| 遠程輸出（RY） | 2048點 | |
| 遠程寄存器（RWw） | 256點 | |
| 遠程寄存器（RWr） | 256點 | |
| 每個站的鏈接點數(shù) | 遠程輸入（RX） | 32點 |
| 遠程輸出（RY） | 32點 | |
| 遠程寄存器（RWw） | 4點 | |
| 遠程寄存器（RWr） | 4點 | |
（3）瞬時傳送通信 在CC-Link中，除了自動刷新的循環(huán)通信之外，還可以使用不定期收發(fā)信息的瞬時傳送通信方式。瞬時傳送通信可以由主站、本地站、智能設備站發(fā)起，可以進行以下的處理：
l）某一PLC站讀寫另一PLC站的軟元件數(shù)據(jù)。
2）主站PLC對智能設備站讀寫數(shù)據(jù)。
3）用GX Developer軟件對另一PLC站的程序進行讀寫或監(jiān)控。
4）上位PC等設備讀寫一臺PLC站內的軟元件數(shù)據(jù)。
3．CC-Link的特點
（1）通信速度快 CC-Link達到了行業(yè)中最高的通信速度（10Mbps），可確保需高速響應的傳感器輸入和智能化設備間的大容量數(shù)據(jù)的通信。可以選擇對系統(tǒng)最合適的通信速度及總的距離見表3.
表3 CC-Link通信速度和距離的關系
| 通信速度 | 10Mbps | 5Mbps | 2.5Mbps | 625kbps | 156kbps |
| 通信距離 | ≤100m | ≤160m | ≤400m | ≤900m | ≤1200m |
注：可通過中繼器延長通信距離
（2）高速鏈接掃描 在只有主站及遠程I/O站的系統(tǒng)中，通過設定為遠程I/O網(wǎng)絡模式的方法，可以縮短鏈接掃描時間。
表4為全部為遠程I/O站的系統(tǒng)所使用的遠程I/O網(wǎng)絡模式和有各種站類型的系統(tǒng)所使用的遠程網(wǎng)絡模式（普通模式）的鏈接掃描時間的比較。
表4 鏈接掃描時間的比較（通信速度為10Mbps時）
| 站數(shù) | 鏈接掃描時間／ms | |
| 遠程I/O網(wǎng)絡模式 | 遠程網(wǎng)絡模式（普通模式） | |
| 16 | 1．02 | 1．57 |
| 32 | 1．77 | 2．32 |
| 64 | 3．26 | 3．81 |
（4）CC-Link自動起動功能 在只有主站和遠程I/O站的系統(tǒng)中，如果不設定網(wǎng)絡參數(shù)，當接通電源時，也可自動開始數(shù)據(jù)鏈接。缺省參數(shù)為64個遠程I/O站。
（5）遠程設備站初始設定功能 使用GX Developer軟件，無需編寫順序控制程序，就可完成握手信號的控制、初始化參數(shù)的設定等遠程設備站的初始化。
（6）中斷程序的起動（事件中斷） 當從網(wǎng)絡接收到數(shù)據(jù)，設定條件成立時，可以起動CPU模塊的中斷程序。因此，可以符合有更高速處理要求的系統(tǒng)。中斷程序的起動條件，最多可以設定16個。
（7）遠程操作 通過連接在CC-Link中的一個PLC站上的GX Developer軟件可以對網(wǎng)絡中的其它PLC進行遠程編程。也可通過專門的外圍設備連接模塊（作為一個智能設備站）來完成編程。
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