開放式現(xiàn)場(chǎng)總線CC-Link 綜述
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為了后文的解說方便，我們對(duì)系統(tǒng)作一下簡(jiǎn)化。假定本系統(tǒng)的CC-Link模塊插在CPU模塊右側(cè)的第一個(gè)槽上，起始地址為：H0000。通過現(xiàn)場(chǎng)總線連接一臺(tái)變頻器和一臺(tái)人機(jī)界面。在人機(jī)界面?zhèn)葘?duì)變頻器進(jìn)行啟停、頻率調(diào)整和監(jiān)測(cè)、加速度調(diào)整和監(jiān)測(cè)、負(fù)載電流監(jiān)測(cè)、和復(fù)位控制。
具體使用的PLC內(nèi)部資源如下：
X20：?jiǎn)?dòng)
X21：停止
X22：輸入頻率；D201：存放設(shè)定的頻率值
X23：監(jiān)控頻率；D101：存放監(jiān)控的頻率值
X24：監(jiān)控電流；D100：存放監(jiān)控的電流值
X25：輸入加速度；D203：存放設(shè)定的加速度值
X26：監(jiān)控加速度；D103：存放監(jiān)控的加速度值
X27：復(fù)位
采用CC-Link連接時(shí)需要做硬件以及軟件兩方面的設(shè)置。
1. 在硬件方面。
采用屏蔽雙絞線按照總線方式連接各控制設(shè)備。雙絞線的DA/DB為兩根信號(hào)傳輸線，DG為接地線，SLD為屏蔽層，連接如圖4-2所示。然后對(duì)每個(gè)站上的站號(hào)開關(guān)和傳輸速度開關(guān)（旋鈕式或撥動(dòng)式）做設(shè)定。變頻器設(shè)定為1號(hào)站，人機(jī)界面設(shè)定為2號(hào)站。采用5Mbps的通訊速度。注意所有設(shè)備的速度必須一致，否則L.ERR（通訊出錯(cuò)）燈會(huì)點(diǎn)亮。
圖4-2 硬件連接圖
2. 軟件方面需要進(jìn)行如下的設(shè)置：
I. 對(duì)CC-Link組態(tài)。可以通過編寫初始化程序，或者在參數(shù)設(shè)定畫面進(jìn)行設(shè)定來完成。（后者只有高版本的產(chǎn)品才支持。）
II. 編寫相應(yīng)的通訊程序。
下面先就組態(tài)加以說明。
在CC-Link運(yùn)行以前，需要在主站設(shè)定該系統(tǒng)連接了幾個(gè)子站，每個(gè)站都是什么設(shè)備等等。然后編寫初始化程序；如果采用參數(shù)設(shè)定畫面，則如圖4-3和4-4所示。
圖 4-3
圖 4-4
通訊程序主要編寫變頻器通訊所需的數(shù)據(jù)交換。
人機(jī)界面與CC-Link連接，其通訊方式有兩種。一種為循環(huán)通訊方式，需要在PLC側(cè)對(duì)通訊內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)單的編程。另一種為瞬時(shí)通訊方式，只需在人機(jī)界面?zhèn)戎苯又付ㄋ璞O(jiān)控的軟元件就可以了，但是所需的通訊時(shí)間稍長一些。因此對(duì)一些實(shí)時(shí)要求不高的信息可以采用簡(jiǎn)單設(shè)定的瞬時(shí)傳輸方式。在本系統(tǒng)中人機(jī)界面主要采用了瞬時(shí)傳輸，在軟元件的設(shè)定畫面中，在“網(wǎng)絡(luò)”選項(xiàng)直接指定需要監(jiān)控的軟元件在第幾號(hào)網(wǎng)絡(luò)的第幾號(hào)站，這里指定HMI要監(jiān)控的是1號(hào)網(wǎng)絡(luò)的0號(hào)站即主站。具體設(shè)定見下面的圖4-5。
圖4-5 HMI設(shè)定
對(duì)于上述的PLC內(nèi)部資源X20/X21…D100/D103/D201等，依照此方法在人機(jī)界面上進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)定。
（二）深圳市自來水集團(tuán)開天源自動(dòng)化有限公司在對(duì)深圳筆架山水廠泵房自動(dòng)化工程設(shè)計(jì)時(shí)，經(jīng)過分析、比較時(shí)考慮到原廠已部分實(shí)現(xiàn)車間PLC控制，經(jīng)過價(jià)格及性能分析、比較確定：選用了開放式現(xiàn)場(chǎng)總線CC-LINK現(xiàn)場(chǎng)總線產(chǎn)品作為主控設(shè)備，控制硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖4-6所示。
圖4-6 筆架山水廠泵房控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖
圖中，主站控制一臺(tái)送水泵、兩臺(tái)真空泵和一臺(tái)排水泵，監(jiān)控與管理整個(gè)泵房CC-Link網(wǎng)絡(luò)的情況，包括：
1、 遠(yuǎn)程離線：對(duì)操作不正常的遠(yuǎn)程模塊或從站自動(dòng)和網(wǎng)絡(luò)讓其離線。
2、 自動(dòng)恢復(fù)：不正常的遠(yuǎn)程模塊或從站一旦恢復(fù)正常，自動(dòng)與網(wǎng)絡(luò)接上。
3、 自動(dòng)診斷：運(yùn)用自檢功能檢查硬件及系統(tǒng)接線狀態(tài)。
4、 網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視：將網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)儲(chǔ)存在在CPU的寄器中。
5、 負(fù)責(zé)接受來自（從站）七臺(tái)泵的開真空泵命令、轉(zhuǎn)發(fā)廠站的各泵狀態(tài)、出廠水水質(zhì)數(shù)據(jù)及傳送由廠站調(diào)度下達(dá)的開泵命令。
1#-3#從站各自監(jiān)測(cè)和控制兩臺(tái)送水泵運(yùn)行，接受來自主站的開泵命令、發(fā)送給主站的各泵狀態(tài)數(shù)據(jù)。
4#-7#從站監(jiān)測(cè)和控制配電室。對(duì)高壓配電（合/分閘、變壓器、電容補(bǔ)償）進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)低壓配電（合/分閘、變壓器、直流電屏）進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制。
遠(yuǎn)程I/O站采集部分配電參數(shù)。
本應(yīng)用系統(tǒng)是針對(duì)深圳市自來水公司筆架山水廠泵房?jī)?nèi)設(shè)備。應(yīng)用CC-LINK現(xiàn)場(chǎng)總線產(chǎn)品后，最明顯的優(yōu)點(diǎn)是：
⑴ 泵房?jī)?nèi)自動(dòng)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)速度高達(dá)2.5Mbps（100m時(shí)），數(shù)據(jù)采集速度快，系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間短，提高了控制精度和可靠性。
⑵ 系統(tǒng)抗干擾能力明顯增強(qiáng)。
⑶ 布線簡(jiǎn)單，故障診斷定位快速。
⑷ 控制系統(tǒng)的引入，較大程度地減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率。
⑸ 故障自動(dòng)隔離。當(dāng)一個(gè)從站或智能儀表故障時(shí)系統(tǒng)可自動(dòng)分離此站，不影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行。
⑹ 系統(tǒng)擴(kuò)展方便。增加站或備用站可在線連于網(wǎng)絡(luò)上，只需將其設(shè)為保留站即可。
⑺ 與其它品牌設(shè)備互連性強(qiáng)，本系統(tǒng)將CC-LIN連在MODBUS網(wǎng)絡(luò)上，顯示出網(wǎng)間連接性能穩(wěn)定，數(shù)據(jù)傳輸準(zhǔn)確及時(shí)。對(duì)于解決不同品牌設(shè)備互連的問題提供了解決辦法。
此應(yīng)用系統(tǒng)所采用的FCS模式比以往的DCS或PLCS模式更先進(jìn)、更可靠。隨著時(shí)間的推移，相信在我國自來水行業(yè)使用現(xiàn)場(chǎng)總線模式越來越多，而CC-Link在深圳水廠的成功應(yīng)用為水處理行業(yè)應(yīng)用CC-Link提供了經(jīng)驗(yàn)借鑒。
六、CC-Link的技術(shù)發(fā)展
通過以上介紹，我們對(duì)CC-Link的特點(diǎn)和功能有了一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)，鑒于CC-Link的實(shí)際特點(diǎn)和功能，它適用于許多控制系統(tǒng)，同時(shí)其自身的功能也在不斷完善和改進(jìn)，可掛接現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的合作廠商也在不斷增加，以便更有利于現(xiàn)場(chǎng)。
CC-Link的技術(shù)在不斷的進(jìn)步和發(fā)展過程中，CLPA在2002年推出CC-Link家簇下端產(chǎn)品和協(xié)議CC-Link/LT，主要用于開關(guān)量數(shù)據(jù)的傳輸和通信，使CC-Link在整個(gè)結(jié)構(gòu)上更加完善和豐滿，并且其成本將更加降低。2003年初，CLPA宣布推出CC-Link V2.0版本，是原來的系統(tǒng)通信量擴(kuò)大了8倍。
總之，CC-Link是一個(gè)技術(shù)先進(jìn)、性能卓越、應(yīng)用廣泛、使用簡(jiǎn)單、成本較低的開放式現(xiàn)場(chǎng)總線，其在中國的技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用有著廣闊的前景。
評(píng)論