简述基于CC-Link网络的PLC系统

简述基于CC-Link网络的PLC系统

黄栋斐

黄栋斐（东莞市高级技工学校广东东莞523112）

摘要：CC-Link（controlcommunicationlink）为三菱公司的一种现场总线网络。CC-Link系统通过使用专用的电缆将分散在不同地点的I/O模块、特殊模块等控制设备连接起来，并且通过PLC的CPU来控制这些相应的模块，以实现高速的网络通信，以及远距离控制、节省配线等作用。

CC-Link在中国的市场表现良好，国内已经存在大量广泛的应用和一些合作伙伴，作为包容了现场总线最新技术的CC-Link，其具有先进的技术性能和特点非常鲜明。本文简单介绍了在我国常见的FX系列PLC的CC-Link通信的有关技术和应用情况。

一、CC-Link简介

CC-Link开放式现场总线是一种配线使用量少、信息化程度高的网络，它不但具备实时性、分散控制、与智能设备通信、RAS等功能，而且还提供了开放式的环境和安全、高速、简便的连接。CC-Link网络传输速度在1.2km时为156kb/s，100m时为10Mb/s，采用双绞线组成总线网，PLC与PLC之间可一次性传送128位元件和16字节，可加置备用主站，且具有网络监控功能，可进行远程编程。下图1所示为CC-Link网络系统：

图1、CC-Link通信网络系统

CC-Link网络之所以称为总线型网络，是因为它利用了总线把所有的设备连接起来。设备包括PLC、变频器、远程I/O、传感器、触摸屏等人机界面，它们共享一条通信传送线路，因此，在同一时刻网络上只允许一个设备发送信息，多个PLC只能一个为主站，其余的为从站。

二、CC-Link的特性

1.在同行业中具有最快的通信速度，在需要高速应答时，可支持传感器输入及智能化设备之间进行大量数据传送。在100米距离内通信速率达10MB，1200米距离通信速率也达到了156KB。

2.对分散的PLC控制联网后进行循环传送，即在主控PLC与本地PLC之间进行N︰N的循环传送，实现了控制系统的全分撒、全开放、互操作、互换性。

3.可连接智能设备，进行信息传送。除了字数据的循环传送以外，CC-Link系统还能与智能化设备进行数据通信，这些设备包括显示设备、条形码读写器、测量设备以及个人电脑等。

4.具有自动在线恢复、待机主控功能、切断从站功能、确认链接状态功能及测试和诊断功能，系统具有高可靠性。

5.多厂商的开放性网络具有高度的安全性。

6.采用双绞线组成总线网，可节省投资，提高控制性能。

三、CC-Link的通信模块

CC-Link通信方式的常用网络模块有CC-Link通信模块（FX2N-16CCL-M、FX2N-32CCL）、CC-Link/LT通信模块（FX2N-64CCL-M）、Link远程I/O链接模块（FX2N-16Link-M）和AS-i网络模块（FX2N-32ASI-M）。

本文将介绍FX2N-16CCL-M、FX2N-32CCL模块。

1.FX2N-16CCL-M

FX2N-16CCL-M是FX系列PLC的CC-Link主站模块，它将与之相连的FX系列PLC作为CC-Link的主站。主站是整个网络中控制数据链接系统的站。

远程I/O站仅处理位信息，远程设备站可以处理位信息和字信息。当FX系列PLC为主站单元时，只能以FX2N-16CCL-M作为主站通信模块，整个网络最多可以连接7个I/O站和8个远程设备站。

特点：

用FX系列的PLC作为主站，构成高速、经济的现场总线系统，可以连接支持CC-Link的本公司产品和合作厂商的工控设备，所以可以选择适合客户要求的设备，构成高速的现场总线网络。

由于实现了网络的省接线、省空间，所以在提高布线工作效率的同时，还减少了安装费用和维护费用。

2.FX2N-32CCL

FX2N-32CCL模块是将PLC连接到CC-Link网络中的接口模块，与之连接的PLC将作为远程设备站。它在连接CC-Link网路时，必须进行站号和占用站数的设定。站号由2位旋转开关设定，占用站数由1位旋转开关设定，站号可在1～64之间设定，占用站数在1～4之间设定。

特点：

FX2N-32CCL作为FX系列PLC的特殊扩展模块连接，每个站的远程输入输出点数为：输入32点、输出32点。

每个站的远程寄存器点数为：RWw写入区域4点，RWr读出区域4点。

站数设定在1～4个站之间可选，因此可以根据控制规模构建系统。

四、CC-Link通信实例

前面已经介绍了FX2N-16CCL-M和FX2N-32CCL通信模块，下面以电动机组的CC-Link网络控制为例介绍CC-Link通信的编程与实现。

1.电动机组的网络控制要求

电动机组的网络控制要求如下：

（1）系统设置1个主站和3个远程站，每个远程站有一台电动机，主站可以通过触摸屏控制远程站的电动机运行。

（2）主站通过触摸屏按“启动”或“停止”按钮，对应远程站的电动机即运行或停止运行。

（3）电动机运行方式为正反转循环运行。正转和反转的运行时间、正反转的间隔时间及循环的次数可通过主站触摸屏进行设置。

（4）电动机的运行状态可以通过触摸屏进行监视。

2.系统连接

系统连接图如图2所示，主站PLC配有一块FX2N-16CCL-M主站模块，上位机用触摸屏监控，三个从站PLC都配有一块FX2N-32CCL从站模块。

图2、系统连接图

3.PLC软元件分配

把主站设为0号站，其他三个从站分别为1号站、2号站、3号站。主站PLC软元件分配如表1所示：

表1、主站PLC软元件分配表

各从站I/O分配，都用Y0控制电机正转，Y1控制电机反转。根据系统控制要求，设计触摸屏画面如图3所示：

图3、触摸屏画面

4.PLC编程（略）

五、结束语

利用CC—Link开发的网络控制系统具有实时性、开放性、保护功能齐全、通信速率快、网络先进、布线方便等优点，有利于分散系统实现集中监控，提高系统自动化水平，减轻工人劳动强度，减少事故率，提高设备的使用寿命，节能降耗，提高效率，降低了成本。

参考文献

[1]陈启军CC-Link控制与通讯总线原理及应用.清华大学出版社，2007。

[2]刘继修PLC应用系统设计.福建科技出版社，2008。

[3]周宏甫可编程控制器技术与应用系统设计.中国电力出版社，2011。