作者簡介:栗小寬、1960年12月、男、籍貫:山西省平陸縣、本科、副教授、研究方向:自動化
摘 要: 現(xiàn)場總線技術(shù)產(chǎn)生于20世紀(jì)80年代,是一種應(yīng)用于生產(chǎn)現(xiàn)場,在現(xiàn)場設(shè)備之間、現(xiàn)場設(shè)備與控制裝置之間實行雙向、串行、多節(jié)點數(shù)字通信的技術(shù)。用于過程自動化、制造自動化、樓宇自動化等領(lǐng)域的現(xiàn)場智能設(shè)備互連通訊網(wǎng)絡(luò)。CC-Link是現(xiàn)場總線中應(yīng)用廣泛的一種,它由主站和從站組成,網(wǎng)絡(luò)中的主站由三菱FX系列以上的PLC或計算機(jī)擔(dān)當(dāng),從站可以是遠(yuǎn)程I/O模塊、特殊功能模塊等設(shè)備,本文就對CC-Link總線作一介紹。
關(guān)鍵字:現(xiàn)場總線 通信協(xié)議 CC-Link BFM
中圖分類號:TP273文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2015)01(b)-0000-00
1 概述
CC-Link是Control & Communication Link的簡稱,翻譯成中文就是“控制與通信鏈路系統(tǒng)”,是三菱電機(jī)上世紀(jì)90年代年推出的開放式現(xiàn)場總線,它可以高速處理控制和信息數(shù)據(jù),已在全球范圍廣泛應(yīng)用。在工業(yè)自動控制領(lǐng)域,CC-Link技術(shù)以其開放性、可靠性、穩(wěn)定性而著稱。2009年3月正式成為我國國家推薦性標(biāo)準(zhǔn)GB/T19760-2008,于2009年6月1日起實施。
2 CC-Link總體介紹
FX1N/2N/2NC系列PLC本身沒有CC-Link接口,一個FX1N/2N/2NC系列PLC要變?yōu)镃C-Link的主站必須配備CC-Link主站模塊FX2N-16CCL-M特殊擴(kuò)展模塊,主站在整個網(wǎng)絡(luò)中是控制數(shù)據(jù)鏈接系統(tǒng)的站。
同樣FX1N/2N/2NC系列PLC要想變CC-Link總線上的從站,就需要另一稱為個FX2N-32CCL的特殊擴(kuò)展模塊,F(xiàn)X2N-32CCL是將PLC連入CC-Link網(wǎng)絡(luò)的接口模塊,可連接FX系列的小型PLC,作為遠(yuǎn)程設(shè)備站,形成總線控制系統(tǒng)。
3 主站模塊FX2N-16CCL-M
3.1 FX2N-16CCL-M主站模塊各個部分的作用。
(1)模塊工作指示燈,表示工作狀態(tài)。(2)電源指示燈,模塊由外部24V直流電源供電,電源正常時指示燈狀態(tài)為ON。(3)系統(tǒng)出錯指示燈,表示系統(tǒng)問題。(4)站號設(shè)定開關(guān)?!?0”為FX2N-16CCL-M模塊專用;如果設(shè)置為“65”或者更大的數(shù)值,“SW”和“L ERR ”LED指示燈為ON。(5)模式設(shè)定開關(guān)。其中“0”為在線;“1”為不可用;“2”為離線;“3”、“4”為測試;“5”為參數(shù)確認(rèn)測試,“6”為硬件測試,“7”~“F”不可用。(6)傳輸速率設(shè)定。(7)通信接線端子。采用CC-Link專用電纜實現(xiàn)數(shù)據(jù)的鏈接,其中終端的SLD和FG在內(nèi)部已經(jīng)連接。(8)電源接線端子。主模塊的24V直流電源接線端子。
3.2 FX2N-16CCL-M模塊的電源及接線
FX2N-16CCL-M模塊需要24V DC電源,可以由外部電源供給,也可由PLC的主單元供給,擴(kuò)展電纜與PLC擴(kuò)展口連接,通信端通過通信電纜與從站相連。
3.3 FX2N-16CCL-M模塊的緩沖存儲器(BFM)
FX2N-16CCL-M模塊和PLC之間采用緩沖存儲器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換;使用FROM/TO指令進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀/寫;在主站模塊中,緩沖存儲器(BFM)的編號是 #0H~#7FFH可用。各緩沖存儲器的作用如下:(1)#0H~#9H, #CH~#1BH,#20H~#2FH是參數(shù)信息區(qū)域;(2)#AH~#BH, 是I/O 信號;(3)#1CH~#1EH,是主站模塊控制信號;(4)#E0H~#FDH,是遠(yuǎn)程輸入信號;(5)#160H~#17DH,是遠(yuǎn)程輸入信號;(6)#1E0H~#21BH,是遠(yuǎn)程寄存器(RWw);(7)#2E0H~#31BH,是遠(yuǎn)程寄存器(RWr);(8)#5E0H~#5FFH,是特殊繼電器;(9)#600H~#7FFH,是特殊寄存器;
4 從站模塊FX2N-32CCL
4.1 FX2N-32CCL模塊的性能
FX2N-32CCL作為特殊模塊和FX0N/FX1N/FX2N/FX2NC系列小型PLC連接,使其作為CC-Link的一個遠(yuǎn)程設(shè)備站,使用FROM/TO指令通過對FX2N-32CCL的緩沖存儲器進(jìn)行讀/寫數(shù)據(jù),完成與FX0N/FX1N/FX2N/FX2NC系列PLC的通訊。該模塊占PLC中8個I/O點數(shù);站號可設(shè)為1~64;傳輸速率與最大傳輸距離之間的關(guān)系成反比,連線采用雙絞屏蔽電纜。每站的遠(yuǎn)程I/O占用點數(shù)為32個輸入點和32個輸出點;最終站的高16點被作為CC-Link系統(tǒng)專用
的系統(tǒng)區(qū);每站的遠(yuǎn)程寄存器數(shù)目為4個點的RWw讀區(qū)域和4個點的RWr寫區(qū)域。
4.2 FX2N-32CCL模塊
FX2N-32CCL接口模塊采用外部24V直流電源,規(guī)格為:24V DC+/-10%,50mA;站號設(shè)置由旋轉(zhuǎn)開關(guān)設(shè)置,編號為1~64。占用站數(shù)由旋轉(zhuǎn)開關(guān)設(shè)置。傳送速率由旋轉(zhuǎn)開關(guān)設(shè)置;站號、站數(shù)和傳輸速率的設(shè)置可以通過FX2N-32CCL端蓋內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)開關(guān)設(shè)置完成,在PLC斷電的情況下,進(jìn)行旋轉(zhuǎn)開關(guān)的設(shè)置,當(dāng)PLC上電后,旋轉(zhuǎn)開關(guān)的設(shè)置才有效。
4.3 FX2N-32CCL模塊的連線
FX2N-32CCL接口模塊的通信端通過雙絞屏蔽電纜與從站相連,用雙絞屏蔽電纜將各站的DA與DA端子、DB與DB端子、DG與DG端子連接。將每站的SLD端子與雙絞屏蔽電纜的屏蔽層相連。每站的FG端子采用三級接地。各站的連線可以從任何一點進(jìn)行,與編號站號無關(guān)。當(dāng)FX2N-32CCL作為最終站時,在DA和DB的端子間需要接一個終端電阻。
5 CC-Link總線網(wǎng)絡(luò)的配置
CC-Link現(xiàn)場總線有主站、遠(yuǎn)程I/O站和遠(yuǎn)程設(shè)備站組成,遠(yuǎn)程I/O站處理位信息,遠(yuǎn)程設(shè)備站除處理位信息外,也處理字信息。FX系列的PLC作為主站單元時,要以FX2N-16CCL-M作為主站通信模塊,總線網(wǎng)絡(luò)最多可以連接7個I/O站和8個遠(yuǎn)程設(shè)備站,每個遠(yuǎn)程I/O站占用32個點,主站模塊占用8個點,這樣以來PLC主站、FX2N-16CCL-M模塊及遠(yuǎn)程I/O站所占有的總點數(shù)為:16+8+32×7=248個。在傳輸線路兩端的站上還需要連接終端電阻,阻值為110歐姆和130歐姆兩種終端電阻。
6 結(jié)束語
現(xiàn)場總線在工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用,它綜合運用了微處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)和自動控制技術(shù),形成各種適應(yīng)實際需要的自動化控制系統(tǒng),相信不久的將來現(xiàn)場總線會得到剛好的發(fā)展和普遍應(yīng)用。
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