基于CC―Link网络的PLC控制系统

0 引 言
随着计算机信息网络技术的飞速发展，以PLC为核心的工业控制系统也向着大规模、网络化方向发展。各PLC生产企业都开发有自己的网络产品，并不断增强其网络的联接能力。三菱公司的工业控制网络产品很丰富，可以构成各种档次的网络系统，以适用于各种层次的工业自动化网络的不同需求。其最具代表性的三种网络为：信息与管理层的以太网(Ethernet)、管理与控制层的局域令牌网(ELSECNET／H)、CC一Link开放式现场总线设备网。本文仅对CC―Link开放式现场总线设备网进行研究。

1 CC―Link网络的特点及功能
1．1 CC―Link网络的特点
CC―Link(ControlCommurlication Link，控制与通信链路系统)，是三菱电机新近推出的开放式现场总线，其数据容量大，通信速度多级可选择，而且它是一个复合的、开放的、适应性强的网络系统，能够适应于较高的管理层网络到较低的传感器层网络的不同范围。CC―Link是一个以设备层为主的网络，一般情况下，CC―Link整个一层网络可由1个主站和64个从站组成。网络中的主站由PLC担当，从站可以是远程I／O模块、特殊功能模块、带有CPU和PLC本地站、人机界面、变频器及各种测量仪表、阀门等现场仪表设备。且可实现从CC―Link到AS―I总线的联接。CC―Link具有高速的数据传输速度，最高可达10 Mb／s。CC―Link的底层通信协议遵循RS 485，一般情况下，CC―Link主要采用广播一轮询的方式进行通信，CC―Link也支持主站与本地站、智能设备站之间的瞬间通信。
1．2 CC―Link网络的功能
CC―Link网络具有完善的RAS(Reliability，A―vailability，Serviceability)功能。即自动返回、切断从站、通过链接继电器／寄存器的错误检测功能。

2 CC―Link总线通信
2．1 CC―Link的通信原理
CC―Link的通信形式可分为2种方式：循环通讯和瞬时传送。循环通讯意味着不停地进行数据交换。各种类型的数据交换即远程输入RX，远程输出RY和远程寄存器RWr，RWw。一个从站可传递的数据容量依赖于所占据的虚拟站数。占据一个从站意味着适合32位RX和／或RY，并以每4个字进行重定向。如果一个装置占据两个虚拟站，那么它的数据容量就扩大了一倍。除了循环通信，CC―Link还提供主站、本地站及智能装置站之间传递信息的瞬时传送功能。信息从主站传递到从站，信息数据将以150 B为单位分割，并以每批150 B传递。若从从站传递到主站或其他从站，每批信息数据最大为34 B。瞬时传送需要由专用指令FROM／TO来完成，瞬时传送不会影响循环通信的时间。限于篇幅，本文只介绍了主站与远程设备站之间的通信关系，其通信关系如图1所示。主站与远程设备站之间的通信原理如下：
(1)PLC系统电源接通时，PLC CPU中的网络参数传送到主站，CC―Link系统自动启动；
(2)远程设备站的远程输入RX自动储存在主站的“远程输入RX”缓冲存储器中；
(3)储存在“远程输入RX”缓冲存储器中的输入状态储存到用自动刷新参数设置的CPU软元件中；
(4)用自动刷新参数设置的CPU软元件开／关数据存储在“远程输出RY”缓冲存储器中；
(5)根据“远程输出RY”缓冲存储器中存储的输出状态，远程输出RY自动设定为开／关(每次链接扫描的时候)；
(6)用自动刷新参数设置的CPU软元件的传送数据存储在“远程寄存器RWw”缓冲存储器中；
(7)存储在“远程寄存器RWw”缓冲存储器中的数据自动送到每个远程设备站的远程寄存器RWw中；
(8)远程设备站的远程寄存器RWr的数据自动存储在主站的“远程寄存器RWr”缓冲存储器中；
(9)存储在“远程寄存器RWr”缓冲存储器中的远程设备站的远程寄存器RWr数据存储在用自动刷新参数设置的CPU软元件中。
2．2 CC―Link通信的初始化
CC―Link通信的初始化实际上就是指CC―Link的网络参数设置。网络参数指：站的信息和站号。通信的初始化对于启动数据链接非常重要，CC―Link通信初始化设置方法只要在三菱GPPW编程软件的网络配置菜单中设置相应的网络参数，远程I／O信号就可自动刷新到CPU内存，还能自动设置CC―Link远程元件的初始参数。