基于CC—Link的网络控制系统构建研究

陈敬之

文章编号：2095-6835（2016）13-0095-02

摘 要：CC-Link现场总线是目前在工业自动化领域应用最为广泛的现场总线通讯技术之一。重点对CC-1ink总线技术在自动化生产线控制网络中的运用进行了研究，同时阐述了自动化生产线控制层网络设计及参数设置、自动化生产线设备层网络设计及其参数配置，对高效节能系统的发展和推广具有一定的意义。

关键词：总线技术；网络搭建；CC-Link；通讯技术

中图分类号：TP273 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.13.095

1 CC-Link总线技术说明

1.1 CC-Link IE控制层网络概述

CC-Link IE网络是一种基于以太网的网络，它的目标是使系统控制层之间能够实现无缝通信，改善企业系统的连通性，降低工程成本，提高通信效率。CC-Link IE控制层网络可以将三菱电动机Q系列PLC连接起来，实现高速、大容量的控制层网络数据通信，同时可以降低光纤使用量，并且提供了极其形象的可视化诊断界面。当网络出现故障时，可以非常方便、快速地定位到故障点。

1.2 CC-Link现场总线通信网络概述

作为开放式现场总线，CC-Link是起源于亚洲地区的现场总线。CC-Link具有通信速度快、数据容量大、使用简单、通信稳定性高、使用范围广泛等特点。网络中的主站由三菱电FX系列以上的PLC担当，子站可以是远程I/O模块、带有PLC的本地站、人机界面、变频器、机器人以及各种测量仪表、阀门、数控系统等现场仪表设备。

2 自动化生产线控制层网络设计及参数设置

2.1 控制层网络系统架构

图1所示为控制层网络系统架构。使用光纤（GI）将主控台单元、立体仓库单元、传送带单元的CC-Link IE控制网络模块（QJ71GP21-SX）按照双环的连接方式串联起来组成网络系统，主站控台单元、立体库单元、传送带单元之间可以实现高速及大容量的数据通信。

2.2 控制层网络数据的循环传送

自动化生产线控制层数据传送采用CC-Link IE数据循环传送方式中的LB/LW通信方式，在整个网络中，主控台单元、立体仓库单元、传送带单元将数据写入到链接软元件（LB/LW）的各站发送范围中，并将其发送到同一网络中的主控台单元、立体库单元、传送带单元中进行循环数据传送。各单元的PLC软元件与其对应CC-Link IE控制层网络模块链接软元件链接刷新，使各单元的PLC软元件可以读写链接软元件的数据。

2.3 控制层网络CC-Link IE模块参数的设置

2.3.1 管理站（1号站）参数设置

管理站（1号站）参数设置步骤为：①打开GXWorks2软件，在工程数据列表窗口中依次选择“参数”“网络参数”“以太网/CCIE/MELSECNET”，对网络类型、起始I/O号、站号、模式进行设置；②点击参数设置界面中“网络范围分配”，“位”的通信和“字”的通信分别用LB和LW来实现，同时分配好各站的发送范围；③点击参数设置界面中的“刷新参数”，刷新软元件数目为整个网络内所有站的链接软元件的总和，主站单元的CPU软元件与其对应的CC-Link IE控制层网络模块链接软元件链接刷新，从而使主站单元的CPU软元件可以读写链接软元件的数据。

2.3.2 立体仓库单元等网络参数的设置

在立体仓库单元、传送带单元网络参数的设置过程中，各站网络号需保持一致，站号不能设置相同的数值，刷新软元件数目为整个网络内所有站的链接软元件数目的总和，其他单元的PLC软元件与其对应CC-Link IE控制层网络模块链接软元件链接刷新，从站单元的PLC软元件可以读写链接软元件的数据（与管理站的刷新参数设置相同）。

3 自动化生产线设备层网络设计及其参数配置

3.1 自动化生产线能量监控现场网络

自动化生产线能量柜（能量监控单元）分别用来监测生产线总电源、加工中心电源、数控车床电源、立体库电源及其他单元电源。能量监控单元可以读出各个单元当前的三相电压、电流等。但为了能让总控台能量监控计算机实时显示各个单元当前的三相电压、电流等，可以通过CC-Link模块（QJ61BT11N）将各个单元电源的电子测量仪表与主站单元QPLC连接起来进行数据传送，再通过MES接口模块将各个单元仪表监测到的数据传输到计算机监测系统中，使其能够实时显示各个单元的电子测量仪表监测到的数据。

3.2 自动化生产线传送带单元现场网络

采用CC-Link现场总线通信方式将传送单元的变频器串联起来，由传送带单元控制柜中的PLC对变频器进行控制，减少了配线，提高了通信效率，起到高速的输入、输出响应的效果，即使出现故障，也能够在最短时间内恢复网络系统。

3.3 CC-Link通信模块（QJ61BT11）参数的设置

CC-Link通信模块（QJ61BT11）参数的设置步骤为：①打开GXWorks2软件，在工程数据列表窗口中依次选择“参数”“网络参数”“CC-Link”，分别对起始I/O号、类型、模式、总连接台数等进行设置；②点击参数设置界面的“中站信息”，对站类型、占用站数、远程站点进行设置；③设置设备层网络数据的刷新参数。

设备层网络数据的刷新参数的设置主要分为以下两步。

3.3.1 远程输入和远程输出的设定

在网络参数设置对话框中，将远程输入（RX）刷新软元件设置为X100，远程输出（RY）刷新软元件设置为Y100，且各远程设备站都为32点，所以1号站输入范围为X100～X110，输出范围为Y100～Y110，其他各站依次类推。CC-Link通信模块的起始I/O地址设置为0000，且为32点，所有1号站远程输入范围为RX00～RX10，远程输出范围为RY00～RY10，其他各站依次类推。主站QCPU和远程设备站相互传送状态时，首先主站（QJ61BT11N）和远程设备站要进行链接扫描，将远程设备站输入、输出刷新软元件中的状态值传送到主站输入、输出刷新软元件中，然后主站QCPU和主站自动刷新，将主站输入、输出刷新软元件中的状态值传送到主站QCPU输入、输出软元件中。

3.3.2 远程寄存器的设定

为了能读取各站仪表的数值，并将各站的监测数据传送给各个远程设备站，通过远程寄存器（RWr，RWw）来读写。在网络参数设置对话框中，将远程寄存器（RWr）刷新软元件设置为W100，远程寄存器（RWw）刷新软元件设置为W200，所以1号站远程寄存器的范围为W200～W203，远程寄存器的范围为W100～W103，其他各站依次类推。由于CC-Link通信模块的起始I/O地址设置为0000，因此，远程设备站站1的远程寄存器的范围为RWw0～RWw3，远程设备站站1的远程寄存器的范围为RWr0～RWr3，其他各站依次类推。要想监测各站仪表的数值，首先在程序中定义各个站监测项目的代码，通过主站QCPU寄存器（W）传送给各个远程设备站的远程寄存器，然后通过各个远程设备站的远程寄存器将仪表的数值传送给主站QCPU寄存器。

4 结束语

总之，CC-Link总线技术使用简单、性能卓越。合理地运用该技术能够切实提高生产线的生产效率。在实际应用中，该技术总的表现为自动化生产线成本降低，可靠性提高；具体表现为CC-Link总线搭建的控制网络具有高可靠性和互操作的特点，增强了生产线的可维护性，提高了数据采集的智能化，提升了自动化生产线各个自动化设备单元间通信的实时性和准确性，使得自动生产线的生产效率得到了显著提高，很好地完成预定的控制任务。本文作此研究，为基于CC-Link 总线的技术在自动化生产领域更大范围的运用奠定基础。

参考文献

[1]余贞金.基于CC-LINK现场总线的PLC控制系统研究与设计[D].武汉：武汉理工大学，2010.

[2]范金玲，王月芹.基于CC-LINK现场总线的自动化生产线组网[J].内江科技，2013（02）.

〔编辑：刘晓芳〕