基于CC-Link的炉窑网络控制系统的设计与实施

　　1　设计需求

　　超细煅烧陶土由于性能优良，在化工、医药、日用、家化等产品中被广泛采用，我国陶土资源丰富，但其煅烧工艺极其复杂，主要是其煅烧的温度、时间等对煅烧陶土的性能影响极大，控制参数稍有变化，或许整炉陶土将报废，针对如此严格的煅烧工艺，研制了一套采用CC-Link总线组建的测控系统对煅烧炉的四个煅烧区进行温度、时间控制，取得了较好的控制效果，同时也产生了较好的经济效益。为了提高CC-Link总线数据传输的快捷性、避免数据通信冲突，在CC-Link实时通信中，采取了一系列的安全措施，以确保CC-Link总线控制系统的稳定、可靠性。

　　2　CC-Link的特性与网络安全

　　2.1　CC-Link的特性

　　CC-Link是Control&CommuNIcation　Link　(控制与通信链路系统)的简称，是三菱电机于1996年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整个一层网络可由一个主站和六十四个从站组成。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，最达可达10Mbps。CC-Link的底层通信协议遵循RS485，一般情况下，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。

　　CC-Link。具有性能卓越、应用广泛使用简单节省成本等突出优点。

　　2.2　CC-Link的数据通信方式

　　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，并以每四个字进行重定向。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字节为单位分割，并以每批150字节传递。若从从站传递到主站或其他从站，每批信息数据最大为34字节。瞬时传送需要由专用指令来完成。瞬时传送不会影响循环通信的时间

　　2.3　CC-Link测控网络的优势

　　CC-Link的优势如下：

　　1) 高速度大容量的数据传送

　　2) 拓扑结构有多点接入、T型分支、星型结构

　　3) CC-Link使分布控制成为现实

　　4) 自动刷新功能、预约站功能

　　这一特性是CC-Link独特之处，以PLC作为CC-Link的主站，由主站模块管理整个网络的运行和数据刷新，主站模块与PLC的CPU的数据刷新可在主站参数中设置刷新参数，便可以将所有的网络通信数据和网络系统监视数据自动刷新到PLC的CPU中，不需要编写刷新程序，这样，也不必要考虑CC-Link主站模块缓冲寄存区的结构和数据类型与缓冲区的对应关系，简化编程指令，减少程序运行步骤，缩短扫描周期，保证系统运行实时性。预约站功能在系统的可扩展性上显示出极大的优越性，也给我们系统开发提供很大的方便。预约站功能指CC-Link在网络组态时，可以将现在不挂上网络而计划将来挂接到CC-Link的设备，在网络组态时事先将这些设备的系统信息(站类型、占用数据量、站号等)在主站中登录，而且可以将相关程序编写好，这些预约站挂接到网络中后，便可以自动投入运行，不需要重新进行网络组态。而且在预约站没有挂接到网络中时CC-Link同样可以正常运行。

信号源、控制电机的起停以及监测控制开关的状态、控制三相异步电机旋转的时间等。模块的选用为：★模拟量采集：AJ65BT-64AD　，★模拟量输出：AJ65BT-64DAV　，★数字量输入/输出：AJ65BTB2-16DR，★热电偶输入：AJ65TB-68TD　，★高速计数器：AJ65BT-D62。四条从站的配置是相同的，分别控制四条生产线。

　　为了将系统集成为具有测量、控制、管理功能于一体的测控系统，在车间级的Intranet中集成了生产在线数据库以及控制参数与工艺数据库服务器，生产在线数据库服务器主要用于管理当日当班的人员、计划调度以及生产完成情况，工艺数据库服务器主要用于记录生产工艺参数、重要工段以及重要设备的定时抽检数据、故障几率等，便于了生产管理。整个程序的设计功能如下：

　　3.2　系统功能：

　　(1) 网络，整个监控系统采用CC-Link现场总线，可高速的将现场数据传至主站进行管理。

　　(2) 主站和从站，采用一台三菱A系列PLC负责CC-Link网络的管理,　以及将数据送到上位PC机进行分析和将中控室发出的指令送至现场从站。

　　(3) PC机单元，PC机将操作指令通过从站1　PLC传送给受令执行单元执行操作，远程执行单元将工作状态通过从站PLC　传送给PC机。PC机将车间中所有控制的工作状态(开，关，报警)信息显示出来供操作人员监控。PC机接到报警和停线信息立即打印故障信息并计时。统计停线时间。并通过声卡驱动音箱进行语音提示。

　　(4) 为保证系统内大量的数据传输，我们每一条生产线的参数采集和控制由一台CC-Link从站完成。所有测控参数测量值通过CC-Link　与从站通讯。

　　4 　结束语

　　众所周知，CC-Link网络由于具有众多的优点以及众多厂商的支持，在控制领域得到了成功应用，已得到了用户的高度评价。尤其是与传统的控制方法相比，在系统设计，安装调试，维护和扩展上，具有不可比拟的优势。因此，在实时控制领域成功应用CC-Link具有典型的意义。