现场总线CC—Link特点分析及应用探讨

徐建东

[摘 要] CC-Link总线技术以开放、双向传输、数字化和多站点的特点在工控领域得到了大范围的推广应用，针对该总线技术的背景和特征，结合实际的应用案例对CC-Link总线技术进行探讨。

[关 键 词] 现场总线；CC-Link；通讯网络

[中图分类号] TP336 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2018）32-0057-01

现场总线是伴随着工业控制领域的不断发展而衍生出来的，信息通讯技术从工控的设备层扩展到控制和管理层。信息通讯技术的不断变革使工控系统发生了很大的变化，逐渐形成了以网络集成作为基础的企业信息管理系统，而CC-Link现场总线技术就是其中的一类。

一、现场总线CC-Link背景以及特征

（一）CC-Link总线背景

控制和通信链路的英文缩写也就是CC-Link，在20世纪90年代，日本的三菱电机公司为主的多家企业以高性能、节约配线和支持多品牌厂家的设备运行环境为设计理念，研制开发出CC-Link技术，并在市场中得到了广泛的应用。

（二）CC-Link总线特征

该总线是性能较为可靠的通讯网络，可以实时传输通讯数据，进行分散式的工业控制，可以和智能化的设备进行信息通讯。与此同时，该总线可以直接与各品牌现场控制设备进行数据连接，可以为多家厂商提供兼容性的通讯环境，利用该总线技术构建的开放性网络结构，具备以下的特征：

1.CC-Link通讯网络以很高的运行速度、大数据量和远距离数据连接构建成工业控制系统，可以适应多种型式的通讯网络。如果以每秒钟10兆位进行通讯时，最远的传输距离可达到100米。而如果每秒钟156千位传输时，可达到1.2公里，配置中续通信设备之后，传输距离会大于10公里。

2.如果传输线路采用屏蔽层双股绞线，会有效减少通讯成本，极大提升了通讯线路的抗干扰能力。

3.拥有在线自我通讯恢复作用，可以进行主动控制，从站通讯出现故障可以从总线中直接切除，可以对通讯网络进行监视，诊断通网络是否正常，可以使用户在较少时间内使通讯网络实现正常通讯。所以，可以构建可靠性高、可维护性和有效的通讯网络。

4.总线传输技术的兼容性对满足工业控制是十分重要的，CC-Link的一致性测试不但对通信端口的可靠性进行了试验，对噪音性能也进行了系统的调试，所以，CC-Link总線技术具备较好的抗噪性能以及兼容能力。

二、应用实例

把某生产企业的全自动生产线作为案例，来说明CC-Link现场总线技术的具体应用。

（一）系统的配置情况

生产线的自动控制系统由集中控制系统和分散式总线控制系统组建而成。现场总线控制系统又可以划分为包装控制、配料控制以及热缝合控制等部分。每个控制部门在生产线车间内分布的距离较远，与集中控制系统的数据传输较为困难，而生产企业要求集中控制系统的监控室可以全面监控生产现场的每个生产设施，而且可以打印出生产所需的各项生产数据。参照上述技术要求，可以应用日本三菱公司研发的CC-Link现总线控制技术，集中控制系统的监控主站可以利用QnA系列的PLC可编程控制器，而分散式现场控制系统可采用三菱公司生产的FX2N系列PLC可编程控制器，生产现场的监控仪表可以应用具备的CC-Link接口的称重传感器，控制系统的上位机可采用工控机，内部的组态可以利用北京昆仑通态进行开发。集中式控制系统监控主站的PLC编程器通过CC-Link总线与每个生产现场的PLC可编程控制器进行数据通讯，可以实时获取到现场仪表采集到的生产运行信息，通过修改工艺能数控制各种执行机构。

（二）CC-Link通讯网络中的各站点之间的数据联系

在CC-Link数据通讯网络中，集中控制系统的主控制站应用CC-Link通信模块以数据链路扫描的方式来对每个从站实现数据连接。远程站点和主站之间的数据连接经过PLC内部的缓冲存储器来实现，每个分站点之间应用PLC可编程控制器数据缓冲存储器中的接收发送指令FROM/TO来完成数据的读写操作。Q2A系列的可编程控制器和1号远程控制站中仪表之间进行数据通讯作为实例，来具体说明如何进行主站和远程站点之间的数据连接。为了保证远程控制站点可以构建成实时数据传输网络，主控制站点的PLC应该进行初始化操作，控制系统中的主站PLC通讯网络功能模块位于系统主控制板的0号槽内，初始化子控制程度的数据传送语句的输入输出首地址就是0，初始化操作中应设置好需要连接的单元数量、再次连接的次数、自动返回单元数量、无效站以及预留站的相关信息，初始化程序在控制系统通电之后只运行一次。当程序正常运行之后，首先运行的是数据连接控制程序，0号站主控制站和1号远程站之间的数据连接进行启动，应用刷新控制指令Y0，远程输入输出指令RX/RY、远程数据寄存器读写指令RWw/RWr。如果刷新控制指令处于关断状态时，其余的数据连接指令也会处于关断状态。之后由EEPROM内的通讯控制参数来使数据连接信号启动运行，系统就会实现正常的数据连接，主控制站内的数据连接状态X1就会处理接通状态。主站PLC控制器可以利用FROM/TO程序语句从数据缓冲存储器中实现数据的读写操作。

综上所述，CC-Link现场总线应用在企业的生产线中可以有效对生产状态进行监视，在应用中达到了理想的效果。

参考文献：

[1]黄诚.基于三菱PLC控制的CC-Link连接站的研究[J].硅谷，2010（3）：25.

[2]徐海黎.基于CC-Link的并条生产系统应用研究[D].南京理工大学，2002.