关键词：电机 ,三菱plc ,工控, 步进电机 作者：张东星 摘要：本文主要描述CC-Link通信网络在隧道掘进设备中的应用，对影响通信的电磁干扰传播途径和骚扰类型作了一定的论述。 　　飞机、导弹、宇宙飞船等“上天”装备对自动控制系统的要求是众所周知的，而隧道掘进设备对自动控制系统的要求大家还比较陌生，俗话说“上天入地”，隧道掘进设备就是一种特殊的“入地”装备，隧道掘进设备的自动化控制与其他行业的自动化控制相比具有技术难度高、工作环境恶劣、PLC应用历史短、系统故障引起的危害可能波及地面建筑等特点，许多工程实例说明隧道掘进设备自动控制系统的任何小故障都有可能放大为大事故，由此可见隧道掘进设备对自动控制系统要求有多高。 　　隧道掘进设备是一种存在振动的移动设备，它工作时会产生高温、高湿、高尘、高电磁干扰，几乎所有对自动控制系统不利的工作条件在隧道掘进设备中都存在，许多厂商的自动化元件在隧道掘进设备中应用时都或多或少发生过误动作，三菱电机的CC-Link通信网络和Q系列PLC在隧道掘进设备应用时还没有发现误动作，最近的一次实例是用于地铁二号线古北路站至中山公园站区间隧道施工的隧道掘进设备。该隧道掘进设备自动控制系统具有如下二个特点： 　　①PLC输入输出点数多，开关量近1000点、模拟量100点以上。 　　②PLC站间通信采用通信网络，PLC系统一次设计、分步实施，主PLC、1#PLC、2#PLC、3#PLC为基本PLC，4#PLC、5#PLC、6#PLC为扩展PLC，根据工程需要选用。 　　1、CC-Link通信网络的结构 　　CC-Link通信网络的结构如下图所示：主PLC为CC-Link网络控制PLC、1#PLC、2#PLC、3#PLC挂在CC-Link上组成隧道掘进设备分区域集散控制系统，承担隧道掘进设备的基本控制任务；4#PLC、5#PLC、6#PLC是隧道掘进设备自动控制系统的扩展部分，承担可以独立运行的单体设备的控制任务，它们根据需要挂上CC-Link通信网络。 　　1#PLC接受主PLC的操作指令，接受主PLC、2#PLC、3#PLC送到CC-Link通信网络上的开关量信号和模拟量信号，控制隧道掘进设备2#台车与3#台车的设备，向CC-Link通信网络上传2#台车与3#台车的开关量信号和模拟量信号。共有DI128点、DO64点、AI8点，采用三菱电机的Q系列PLC。 　　2#PLC接受主PLC的操作指令，接受主PLC、1#PLC、3#PLC送到CC-Link通信网络上的开关量信号和模拟量信号，控制隧道掘进设备4#台车与5#台车的设备，向CC-Link通信网络上传4#台车与5#台车的开关量信号和模拟量信号。共有DI64点、DO32点、AI8点，采用三菱电机的Q系列PLC。 　　3#PLC接受主PLC的操作指令，接受主PLC、1#PLC、2#PLC送到CC-Link通信网络上的开关量信号和模拟量信号，控制隧道掘进设备本体和拼装区域的设备，向CC-Link通信网络上传设备本体和拼装区域的开关量信号和模拟量信号。共有DI128点、DO128点、AI24点、AO8点，采用三菱电机的Q系列PLC。 　　4#PLC有二种控制模式，在就地控制模式下可以独立运行，在远程控制模式下接受主PLC的操作指令，向CC-Link通信网络上传4#PLC采集到的开关量信号和模拟量信号。共有DI24点、DO16点、AI16点，采用三菱电机的FX系列PLC。 　　5#PLC有DI24点、DO16点、AI8点，采用三菱电机的FX系列PLC，本次区间隧道施工未用。 　　6#PLC有DI24点、DO16点，采用三菱电机的FX系列PLC，本次区间隧道施工未用。 　　主PLC接受来自HMI和指令元件的操作指令，直接控制隧道掘进设备1#台车的设备，接受1#PLC、2#PLC、3#PLC、4#PLC送到CC-Link通信网络上的开关量信号和模拟量信号，向CC-Link通信网络下传1#台车的开关量信号和模拟量信号，向1#PLC、2#PLC、3#PLC、4#PLC发出操作指令，与上位计算机进行通信。共有DI160点、DO96点、AI16点、AO40点，采用三菱电机的Q系列PLC。 2、CC-Link应用时解决的主要技术问题 　　CC-Link应用时解决了二大技术难题，一是抗高电磁干扰，二是远程通信。下面我们分别叙述。 　　2.1、解决高电磁干扰，提高PLC系统可靠性。 　　高温、高湿、高尘及振动等不利条件影响PLC系统可靠性比较容易解决，而高电磁干扰影响PLC系统可靠性很难解决，可以毫不夸张地认为抗电磁干扰水平的高低决定了隧道掘进设备PLC应用水平的高低，决定了PLC系统可靠性的高低。对于电磁干扰三菱电机通常推荐强电回路的接地点与弱电回路的接地点分开，双绞电缆的屏蔽层接地，可是隧道掘进设备无法像工厂和楼宇那样将强电回路接地点与弱电回路接地点分开，三菱电机推荐的双绞电缆屏蔽层接地抗电磁干扰方法不仅不能抗电磁干扰，与此相反还引入了电磁干扰，这是隧道掘进设备的特点所决定的。 　　大多数隧道掘进设备通常在直径5～6米、长20～30米的狭窄空间内分布着功率数百千瓦的用电装置，这些用电装置产生的电磁干扰通过传导、辐射、感应三种途径干扰CC-Link通信网络的传输媒介——双绞电缆，我们采用三种不同的方法解决。隧道掘进设备的传导骚扰主要通过共地阻抗耦合，我们采用屏蔽层不接地的方法切断传导骚扰；至于辐射骚扰我们采取了二条措施切断骚扰：一是加强辐射源的屏蔽工作，大功率的用电装置用单独的接地线与主接地点连接，二是增加间隔距离，双绞电缆尽可能远离辐射源；隧道掘进设备的感应骚扰主要通过磁场耦合，质量优良的双绞电缆能够切断感应骚扰。由于分析清楚了隧道掘进设备电磁干扰的传播途径及骚扰类型，对症下药采取与三菱电机推荐不同的方法，很好地解决了高电磁干扰问题，保证CC-Link正常通信，保证了PLC系统的正常工作。 　　2.2、解决远程通信，提高PLC系统的可用性和可维护性。 　　记得三菱电机推出CC-Link时是用于A系列PLC和QnA系列PLC，不知什么原因其网内通信和远程通信总不能满足使用需求，我们曾经长期排斥使用CC-Link，但是这种情况到了三菱电机推出Q系列PLC发生了180 改变，我们现在准备在隧道掘进设备上逐渐采用CC-Link，新设计的隧道掘进设备一般全部使用CC-Link。 　　用于地铁二号线古北路站至中山公园站区间隧道施工的隧道掘进设备硬件使用Q系列PLC、站间通信使用CC-Link，软件使用GPPW，实现了异地计算机对CC-Link网络内任意一台PLC进行程序远程修改、远程监视、远程调试，使我们能够在异地远程进行设备调试、设备控制、故障诊断，极大地提高PLC系统的可用性和可维护性。 　　3、隧道掘进设备应用CC-Link的主要优点 　　① CC-Link通信网络抗电磁干扰能力强，电磁兼容性好，适合在高电磁干扰的隧道掘进设备中使用。 　　② CC-Link通信网络扩展性好，适合隧道掘进设备柔性配置的需要。 　　③ CC-Link通信网络通信速度快，满足隧道掘进设备的实时性需求。 　　④ CC-Link通信数据量大，无需编程就能将16个字、128位上传至通信网络，基本满足隧道掘进设备站间通信的需求。同时对于个别通信量特别大的站，使用CC-Link的瞬间传送功能解决，保证大容量数据通信。 　　⑤ CC-Link通信网络使用方便，可以在网络内任意一台Q系列PLC上连接计算机调试、监视、修改网络内其它Q系列PLC的程序。 　　⑥ CC-Link通信网络远程通信能力强，可以不用任何特殊通信软件在异地计算机上与网络内任意一台Q系列PLC进行通信（调试、监视、修改程序）。 　　(本文获得首届CC-Link征文活动三等奖)

关键词：编码器 电机 伺服 工控 1. 应用要求 　　1．1 满足最高印刷速度在15,000张/时或250米/分 　　1．2 满足印刷主电机与伺服电机的同步性 　　1．3 满足色组的灵活配置 　　1．4 满足色组油墨的可调性 　　1．5 收纸和给纸机的独立性 　　1．6 离合压的高速响应性 　　1．7 要求在网络中可张力控制系统 　　1．8 环境适应要求三相电压在280V～512V、温度在0～55度、相对湿度（在90%以下，不结露）、振动、冲击等环境条件下，能够正常运行 在全面审视上述要求之后，选择什么样的电控系统和现场总线，还应该比较它们的性能价格比，以及实现通信的方便简易与否。前者的理由不言而喻，性能符合要求，价格便是重要的决定性因素。后者则是因为有的网络通信在进行初始化时，要求每一个挂在网络上的节点都要分别作初始化参数设定；而有的总线仅仅要求在主站上对所有的节点作初始化。显而易见，当分散配置的节点要逐个作初始化时，其操作的不便可想而知。尤其在有些节点安装在比较狭小的空间或难以到达的地点。 　　 　　2. 系统配置 　　经过审慎地比较选择，我们选定了CC-Link作为印刷机电控系统的现场总线。 　　 　　印刷机电控系统(4色印刷机)是由1个主通信控制站，9个变频器，3个伺服电机，9个步进电机，22个远程I/O单元，以及1个挂在总线上的人机界面组成。配置如下： 　　 　　主通信控制站： A2ASHCPU + A1SJ61BT11 　　输出模块： A1SX40或A1SY10 　　远程模块： AJ65BT-R2 x3 　　I/O模块： AJ65BTB1-16D x2 　　 AJ65BTB1-16T x2 　　 AJ65BTB1-32D x10 　　 AJ65BTB1-32T x10 　　人机界面： A975GOT 　　变频器: A540-30K-CH x1 　　 A540-0.75K-CH x8 　　伺服系统: MR-J2-40A x3 　　 　　系统硬件框图如图所示： 　　3. 系统功能 　　3.1 主控 　　本系统通过一台A2ASCPU进行主站控制，通过各色组的CC-Link远程I/O模块，执行输入及输出逻辑的处理，给纸及收纸由独立的FX2N-CPU处理各自的逻辑控制，相关的信息通过CC-Link网络返回主站，由主站协调各色组，主站同时返回互锁信息，由给纸及收纸CPU进行处理。 　　 　　3.2 速度同步 　　系统中由主动电机自带的编码器输出并联到3个伺服系统中，完成速度同步功能。同时可通过人机介面设定有关微调参数，再由主站CPU通过CC-Link网络与伺服系统通讯及设定，在调整伺服电机与主动电机的速比，达到张力控制。 　　 　　3.2 色组油墨 　　系统中通过人机介面自带的配方功能，可存储十多种不同印刷要求的油墨设定，可以在线自由调出、存储及修改。设定值通过人机介面向主站CPU传送，再由CC-Link网络发送到负责油墨的变频器。 　　 　　3.3 调板 　　在多色印刷中需要对每一色组的套色进行调整, 系统中通过人机介面可实时调整印板位置，在印刷过程中如发现任何一个色组存在套色不准，可通过人机介面设定由主站对每一组的步进电机调整印板的位置调整。 　　 　　4. 色组的调配 　　由于各种客户的要求不同，主控CPU已预先设定为8色印刷功能，生产厂只需相应增减色组，便可简易地完成电控系统的配置工作。 　　 　　5. 主变频器 　　由于中国客户的特殊原因，部分印刷设备使用在电压非常不稳定的地区，因此三菱电机设计的特殊功能，供电电压在最低时可在三相280V时正常运行。 　　 　　6. 张力控制 　　张力控制系统由张力控制器、张力检测器及磁粉制动器组成，通过并联口与FX2N-CPU通讯，再由FX2N-CPU通过CC-Link网站及主站相连。因此可由人机介面中显示有关张力及设定。 　　 　　7. 故障及报警 　　由于采用CC-Link网络通讯，在一个变频器、各色组、给纸及收纸也可实时的送回故障信息及报警资料，再由人机介面显示相关内容及处理方法，令操作人员简化检查工序。 　　 　　8. 简易的维修 　　由于CC-Link网络自动循环检测功能，网络中任何一个远程模块、FX2N-CPU及变频器也有正常的信息送回主站。当其中一个式多个出现故障时，CC-Link网络会自动发出相关故障信息。维修人员在人机介面中得到有关信息后，仅需及时更换损坏的模块，便可自动回复正常，不需要任何重新的设定。 　　 　　9. 网络初始化 　　对整个CC-Link现场网络进行统一规划，确定各单元的器件类型、网络单元数、各单元所占的站数、以及各站特性。 步骤为：参数设置—刷新—用缓冲区内参数进行数据链接—写参数到E2PROM—刷新—用E2PROM内参数进行数据链接。也可以使用SW1D5-CCMAP-E软件设定网络参数。 　　 　　10. 应用概况 　　本系统在1999年初完成第一台印刷机的生产及交付客户使用，至今已生产200多台，从没有因网络故障造成停产。

关键词：编码器 电机 伺服 工控 1. 应用要求 1．1 满足最高印刷速度在15,000张/时或250米/分 1．2 满足印刷主电机与伺服电机的同步性 1．3 满足色组的灵活配置 1．4 满足色组油墨的可调性 1．5 收纸和给纸机的独立性 1．6 离合压的高速响应性 1．7 要求在网络中可张力控制系统 1．8 环境适应要求三相电压在280V～512V、温度在0～55度、相对湿度（在90%以下，不结露）、振动、冲击等环境条件下，能够正常运行 在全面审视上述要求之后，选择什么样的电控系统和现场总线，还应该比较它们的性能价格比，以及实现通信的方便简易与否。前者的理由不言而喻，性能符合要求，价格便是重要的决定性因素。后者则是因为有的网络通信在进行初始化时，要求每一个挂在网络上的节点都要分别作初始化参数设定；而有的总线仅仅要求在主站上对所有的节点作初始化。显而易见，当分散配置的节点要逐个作初始化时，其操作的不便可想而知。尤其在有些节点安装在比较狭小的空间或难以到达的地点。 2. 系统配置 经过审慎地比较选择，我们选定了CC-Link作为印刷机电控系统的现场总线。 印刷机电控系统(4色印刷机)是由1个主通信控制站，9个变频器，3个伺服电机，9个步进电机，22个远程I/O单元，以及1个挂在总线上的人机界面组成。配置如下： 主通信控制站： A2ASHCPU + A1SJ61BT11 输出模块： A1SX40或A1SY10 远程模块： AJ65BT-R2 x3 I/O模块： AJ65BTB1-16D x2 AJ65BTB1-16T x2 AJ65BTB1-32D x10 AJ65BTB1-32T x10 人机界面： A975GOT 变频器: A540-30K-CH x1 A540-0.75K-CH x8 伺服系统: MR-J2-40A x3 系统硬件框图如图所示： 3. 系统功能 3.1 主控 本系统通过一台A2ASCPU进行主站控制，通过各色组的CC-Link远程I/O模块，执行输入及输出逻辑的处理，给纸及收纸由独立的FX2N-CPU处理各自的逻辑控制，相关的信息通过CC-Link网络返回主站，由主站协调各色组，主站同时返回互锁信息，由给纸及收纸CPU进行处理。 3.2 速度同步 系统中由主动电机自带的编码器输出并联到3个伺服系统中，完成速度同步功能。同时可通过人机介面设定有关微调参数，再由主站CPU通过CC-Link网络与伺服系统通讯及设定，在调整伺服电机与主动电机的速比，达到张力控制。 3.2 色组油墨 系统中通过人机介面自带的配方功能，可存储十多种不同印刷要求的油墨设定，可以在线自由调出、存储及修改。设定值通过人机介面向主站CPU传送，再由CC-Link网络发送到负责油墨的变频器。 3.3 调板 在多色印刷中需要对每一色组的套色进行调整, 系统中通过人机介面可实时调整印板位置，在印刷过程中如发现任何一个色组存在套色不准，可通过人机介面设定由主站对每一组的步进电机调整印板的位置调整。 4. 色组的调配 由于各种客户的要求不同，主控CPU已预先设定为8色印刷功能，生产厂只需相应增减色组，便可简易地完成电控系统的配置工作。 5. 主变频器 由于中国客户的特殊原因，部分印刷设备使用在电压非常不稳定的地区，因此三菱电机设计的特殊功能，供电电压在最低时可在三相280V时正常运行。 6. 张力控制 张力控制系统由张力控制器、张力检测器及磁粉制动器组成，通过并联口与FX2N-CPU通讯，再由FX2N-CPU通过CC-Link网站及主站相连。因此可由人机介面中显示有关张力及设定。 7. 故障及报警 由于采用CC-Link网络通讯，在一个变频器、各色组、给纸及收纸也可实时的送回故障信息及报警资料，再由人机介面显示相关内容及处理方法，令操作人员简化检查工序。 8. 简易的维修 由于CC-Link网络自动循环检测功能，网络中任何一个远程模块、FX2N-CPU及变频器也有正常的信息送回主站。当其中一个式多个出现故障时，CC-Link网络会自动发出相关故障信息。维修人员在人机介面中得到有关信息后，仅需及时更换损坏的模块，便可自动回复正常，不需要任何重新的设定。 9. 网络初始化 对整个CC-Link现场网络进行统一规划，确定各单元的器件类型、网络单元数、各单元所占的站数、以及各站特性。 步骤为：参数设置—刷新—用缓冲区内参数进行数据链接—写参数到E2PROM—刷新—用E2PROM内参数进行数据链接。也可以使用SW1D5-CCMAP-E软件设定网络参数。 10. 应用概况 本系统在1999年初完成第一台印刷机的生产及交付客户使用，至今已生产200多台，从没有因网络故障造成停产。

关键词：现场总线,CC-Link 作者：覃强 刘长发 摘要：本文简要地介绍了现场总线网络CC-Link的背景、特点、功能和应用。 　　前言 　　虽然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，但是关于CC-Link的全貌的介绍相对较少。 　　作为包容了现场总线最新技术的CC-Link，其先进的技术性能和特点非常鲜明。有必要逐步向广大的用户和合作伙伴及中国的工程技术人员，介绍CC-Link有关技术和应用情况。使CC-Link的技术为更多的业内人士所了解，为中国的现场总线的发展，提供有益的参考。 　　一、开放式现场总线CC-Link技术背景和CLPA 　　在1996年11月，以三菱电机为主导的多家公司以“多厂家设备环境、高性能、省配线”理念开发、公布和开放了现场总线CC-Link，第一次正式向市场推出了CC-Link这一全新的多厂商、高性能、省配线的现场网络。并于1997年获得日本电机工业会（JEMA）颁发的杰出技术成就奖。 　　CC-Link是Control& Communication Link (控制与通信链路系统)的简称。即：在工控系统中，可以将控制和信息数据同时以10Mbps高速传输的现场网络。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。作为开放式现场总线，CC-Link是唯一起源于亚洲地区的总线系统，CC-Link的技术特点尤其适合亚洲人的思维习惯。 　　于1998年，汽车行业的马自达、五十铃、雅马哈、通用、铃木等也成为了CC-Link的用户，而且CC-Link迅速进入中国市场。1999年，销售的实绩已超过17万个节点，2001年达到了72万个节点，到2001年累计量达到了150万，其增长势头迅猛，在亚洲市场占有份额超过15％（据美国工控专业调查机构ARC调查），受到亚、欧、美、日等客户的高度评价。 　　为了使用户能更方便地选择和配置自己的CC-Link系统，2000年11月，CC-Link协会（CC-Link Partner Association简称CLPA）在日本成立。主要负责CC-Link在全球的普及和推进工作。为了全球化的推广能够统一进行，CLPA（CC-Link协会）在全球设立了众多的驻点，分布在美国、欧洲、中国、中国台湾、新加坡、韩国等国家和地区，负责在不同地区在各个方面推广和支持CC-Link用户和成员的工作。 　　CLPA现在有“Woodhead”、“Contec”、“Digital”、“NEC”、“松下电工”、“idec”和“三菱电机” 等7个常务理事会员。到2002年4月底，CLPA在全球拥有250多家会员公司，其中包括浙大中控、中科软大等等几家中国大陆地区的会员公司。 　　二、CC-Link的通讯原理 　　CC-Link的底层通讯协议遵循RS485，具体的通讯方式请参照下图. 　　CC-Link提供循环传输和瞬时传输2种通信方式。一般情况下，CC-Link主要采用广播－轮询（循环传输）的方式进行通讯。具体的方式是：主站将刷新数据（RY/RWw）发送到所有从站，与此同时轮询从站1；从站1对主站的轮询作出响应（RX/RWr），同时将该响应告知其它从站；然后主站轮询从站2（此时并不发送刷新数据），从站2给出响应，并将该响应告知其它从站；依此类推，循环往复。广播－轮询时的数据传输帧格式请参照下图，该方式的数据传输率非常高。 　　除了广播－轮询方式以外，CC-Link也支持主站与本地站、智能设备站之间的瞬时通讯。从主站向从站的瞬时通讯量为150字节/数据包，由从站向主站的瞬时通讯量为34字节/数据包。瞬时传输时的数据传输帧格式请参照下图，由此可见瞬时传输不会对广播轮询的循环扫描时间造成影响。 　　所有主站和从站之间的通讯进程以及协议都由通讯用LSI－MFP(Mitsubishi Field Network Processor)控制，其硬件的设计结构决定了CC-Link的高速稳定的通讯。 　　三、CC-Link的卓越性能 　　一般工业控制领域的网络分为3到4个层次，分别是上位的管理层，控制层和部件层。部件层也可以再细分为设备层和传感器层，CC-Link是一个以设备层为主的网络，同时也可以覆盖较高层次的控制层和较低层次的传感器层。 　　1、CC-Link的网络结构 　　现场总线CC-Link的一般系统构成如图所示： 　　一般情况下，CC-Link整个一层网络可由1个主站和64个子站组成，它采用总线方式通过屏蔽双绞线进行连接。网络中的主站由三菱电机FX系列以上的PLC或计算机担当，子站可以是远程I/O模块、特殊功能模块、带有CPU的PLC本地站、人机界面、变频器、伺服系统、机器人以及各种测量仪表、阀门、数控系统等现场仪表设备。如果需要增强系统的可靠性，可以采用主站和备用主站冗余备份的网络系统构成方式。采用第三方厂商生产的网关还可以实现从CC-Link到ASI、S-Link、Unit-wire等等网络的连接。 　　2、CC-Link的传输速度和距离 　　CC-Link具有高速的数据传输速度，最高可以达到10Mbps，其数据传输速度随距离的增长而逐渐减慢，传输速度和距离的具体关系如下表所示。 　　表：传输速度和距离的对应关系 　　表：传输速度和距离的对应关系 　　CC-Link的中继器目前有多种：一种为T型分支中继器AJ65SBT-RPT，每增加一个距离延长一倍。一层网络最多可以使用10个。第二种为光中继器AJ65SBT-RPS或AJ65SBT-RPG，用光缆延长，因此在一些比较容易受干扰的环境可以采用。光中继器要成对使用，每一对AJ65SBT-RPS之间的延长距离为1公里，最多可以使用4对；每一对AJ65SBT-RPG之间的延长距离为2公里，最多可以使用2对。第三种为空间光中继器AJ65BT-RPI-10A/AJ65BT-RPI-10B，采用红外线无线传输的方式，在布线不方便，或者连接设备位置会移动的场合使用。空间光中继器也必须成对使用，两者之间的距离不能超过200米，还有一些方便接线的中继器和与其他网络相连的网关和网桥。 　　CC-Link提供了110欧姆和130欧姆两种终端电阻，用于避免因在总线的距离较长、传输速度较快的情况下，由于外界环境干扰出现传输信号的奇偶校验出错等传输质量下降的情况。 　　3、CC-Link实现高速大容量的数据传输 　　CC-Link提供循环传输和瞬时传输2种方式的通信。 　　每个内存站循环传送数据为24字节，其中8字节（64位）用于位数据传送，16字节（4点RWr、4点RWw）用于字传送。一个物理站最大占用4个内存站，故一个物理站的循环传送数据为96个字节。 　　对于CC-Link整个网络而言，其循环传输每次链接扫描的最大容量是2048位和512字。 　　在循环传输数据量不够用的情况下，CC-Link提供瞬时传输功能，可将960字节的数据，用指令传送给目标站。 　　CC-Link在连接64个远程I/O站、通信速度为10Mbps的情况下，循环通信的链接扫描时间为3.7毫秒。稳定快速的通信速度是CC-Link的最大优势。 　　4、CC-Link丰富的功能 　　1）自动刷新功能、预约站功能 　　CC-Link网络数据从网络模块到CPU是自动刷新完成，不必有专用的刷新指令；安排预留以后需要挂接的站，可以事先在系统组态时加以设定，当此设备挂接在网络上时，CC-Link可以自动识别，并纳入系统的运行，不必重新进行组态，保持系统的连续工作，方便设计人员设计和调试系统。 　　2）完善的RAS功能 　　RAS是Reliability（可靠性）、Availability（有效性）、Serviceability（可维护性）的缩写。例如故障子站自动下线功能、修复后的自动返回功能、站号重叠检查功能、故障无效站功能、网络链接状态检查功能、自诊断功能等等，提供了一个可以信赖的网络系统，帮助用户在最短时间内恢复网络系统。 　　3）互操作性和即插即用功能 　　CC-Link提供给合作厂商描述每种类型产品的数据配置文档。这种文档称为内存映射表，用来定义控制信号和数据的存储单元（地址）。然后，合作厂商按照这种映射表的规定，进行CC-Link兼容性产品的开发工作。以模拟量I/O开发工作表为例，在映射表中位数据RX0被定义为“读准备好信号”，字数据RWr0被定义为模拟量数据。由不同的A公司和B公司生产的同样类型的产品，在数据的配置上是完全一样的，用户根本不需要考虑在编程和使用上A公司与B公司的不同，另外，如果用户换用同类型的不同公司的产品，程序基本不用修改。可实现“即插即用”连接设备 　　4）循环传送和瞬时传送功能 　　CC-Link的2种通信的模式：循环通信和瞬时通信。循环通信是数据一直不停地在网络中传送，数据是安站的不同类型，可以共享的，由CC-Link核心芯片MFP自动完成；瞬时通信是在循环通信地数据量不够用，或需要传送比较大的数据（最大960字节），可以用专用指令实现一对一的通信。 　　5）优异抗噪性能和兼容性 　　为了保证多厂家网络的良好的兼容性，一致性测试是非常重要的。通常只是对接口部分进行测试。而且，CC-Link的一致性测试程序包含了抗噪音测试。因此，所有CC-Link兼容产品具有高水平的抗噪性能。正如我们所知，能做到这一点的只有CC-Link。除了产品本身具有卓越的抗噪性能以外，光缆中继器给网络系统提供了更加可靠、更加稳定的抗噪能力。至今还未收到过关于噪音引起系统工作不正常的报告。 　　四、应用特点简介 　　由于CC-Link可以直接连接各种流量计、电磁阀、温控仪等现场设备，降低了配线成本，并且便于接线设计的更改；通过中继器可以在4.3公里以内保持10M的高速通讯速度，因此广泛用于半导体生产线、自动化传送线、食品加工线以及汽车生产线等各个现场控制领域。在中国国内，也已经有不少地方使用了CC-Link。现将其应用特色归纳如下： 　　a)便于组建价格低廉的简易控制网 　　作为现场总线网络的CC-Link不仅可以连接各种现场仪表，而且还可以连接各种本地控制站PLC作为智能设备站。在各<< p=””>

关键词：编码器 电机 三菱plc 流量计 作者：深圳市自来水（集团）有限公司 张硕 摘要： 本文阐述了FCS的构成与特点，详细描述了三菱机电公司现场网络CC-LINK先进性能及其在深圳笔架山水厂泵房自控系统中的具体应用的硬件构成及软件编程，该模式的成功应用，给我国水厂自动控制提供了有益借鉴。 近年来，无论在大型的自动化展览会，还是在学术交流会上，现场总线始终是一个热门话题。现场总线给工业自动化领域带来的又一次革命，其深度和广度将超过历史上任何一次，甚至被称为“开创了工业自动化新纪元”。 一、现场总线综述现场总线系统（ＦＣＳ）是全数字串行、双向通信系统。系统内测量和控制设备如探头、激励器和控制器可相互连接、监测和控制。在工厂网络的分级中，它既作为过程控制（如ＰＬＣ，ＬＣ等）和应用智能仪表（如变频器、阀门、条码阅读器等）的局部网，又具有在网络上分布控制应用的内嵌功能。由于其广阔的应用前景，众多国外有实力的厂家竞相投入力量，进行产品开发。目前，国际上已知的现场总线类型有四十余种，比较典型的现场总线有：ＦＦ，Ｐrofibus,LON works,CAN，HART，CC-LINK等。 现场总线技术改变过去的集中式工厂控制方式为现场完全分散控制方式，是一种真正交互操作、完全开放、增强型现场控制和具有最少安装费用的模式。其主要特点如下：⑴ 用可靠的数字信号取代４∽２０mA模拟信号。以HART总线为例说明，HART是一种串行传输方法，其信号是一种数字通信，它对普通的模拟信号加以调制，以两种频率（“0”：1200HZ和“1”：2200HZ）正弦波传输。这种具有传输能耗低，果然少，效率高的优点。⑵ 许多现场总线采用就地设备由智能化仪表管理，控制/报警/计算等功能装置均分散在现场，现场仪表的布线采用并行布线方法，能节省大量的信号电缆，安装简便，使工程费用降低。 ⑶ 不同品牌设备可相互连接及操作。⑷ 完全采用标准化结构，网络结构简单。以Profibus现场总线为例，如图一所示 图一、现场总线（Profibus）的通信系统 图中，Profibus—FMS 是总线报文规范，Profibus-DP为现场设备总线协议， Profibus-PA是Profibus-DP 向现场的延伸，所不同的是它在物理层采用了IEC1158-2传输技术，使测量变送器和执行机构也能够在易爆危险区域远距离地同中央自控仪表/系统通信，且可通过现场总线馈电。 Profibus总线访问协议是一种混合协议，主站之间的令牌传递方式（Token Passing）和主站与从站之间的主从方式（Master-Slave）。其传输技术应用NRZ码、RS485，采用双绞线、双线电缆或光缆。通讯速率从9.6Kb/s达到12Mb/s。网络拓扑结构可为总线型、星型、环型。布线方式改变过去的串行为并行，取消了常规布线的配线架、电源隔离器和现场分线箱，网络结构更加简单。 ⑸ 组态十分方便。现场总线的应用，能方便实现变量访问、程序调用、运行控制和事件管理。 ⑹ 可查询更多信息，具有一致数据库。 总之，现场总线可较大幅度地降低成本，其准确度和可靠性更高。 二、CC-LINK 的先进性能　 　CC-LINK是三菱公司在FA领域中新开发的现场网络，具有实时性强、控制分散、与众多品牌的现场设备（如支持Profibus—DP、MODBUS协议的设备等）互相连接，为用户提供多厂商设备的使用环境。该网络完全满足用户对开放结构与可靠性的严格要求。其主要特点如下： ① 传输速度：1.2Km为156Kbps，100m可达10Mbps。 ② 采用双绞线组成总线网。 ③ 主、从站之间可一次传送128位元和16个字组。 ④ 可加备用主站，且有网络监控功能。 ⑤ 可进行远距离编程。 ⑥ 拥有超过38间公司协议成为CC-LINK配备产品的合作开发伙伴（如SMC， Msystem，SUNX，Token，Yamatake，Honeywell等）。 CC-LINK现场总线系统应用如图二所示。 图二 CC-LINK 系统应用图 三、应用系统硬件构成 深圳市自来水集团开天源自动化有限公司在对深圳笔架山水厂泵房自动化工程设计时，经过分析、比较时考虑到原厂已部分实现车间PLC控制，正在使用PLC品牌有：ABB的MODCELL 100、三菱F1-40MR等，经过价格及性能分析、比较确定：选用了三菱公司的CC-LINK现场总线产品作为主控设备，控制硬件系统结构图如下图三所示。 图三 笔架山水厂泵房控制系统硬件结构图 图中，主站控制一台送水泵、两台真空泵和一台排水泵，监控与管理整个泵房CC-LINK网络的情况，包括： 1、 远程离线：对操作不正常的远程模块或从站自动和网络让其离线。 2、 自动恢复：不正常的远程模块或从站一旦恢复正常，自动与网络接上。 3、 自动诊断：运用自检功能检查硬件及系统接线状态。 4、 网络监视：将网络状态储存在在CPU的寄器中。 5、 负责接受来自（从站）七台泵的开真空泵命令、转发厂站的各泵状态、出厂水水质数据及传送由厂站调度下达的开泵命令。 1#∽3#从站各自监测和控制两台送水泵运行，接受来自主站的开泵命令、发送给主站的各泵状态数据。 4#∽7#从站监测和控制配电室。对高压配电（合/分闸、变压器、电容补偿）进行监测，对低压配电（合/分闸、变压器、直流电屏）进行监测和控制。 远程I/O站采集部分配电参数。 四 、应用系统软件 CC-LINK是开放式双绞线网络，安全可靠且速度高。其通信数据使用分布方式进行交换，如图三所示。 图三 CC-LINK数据交换图 [注]循环传送指位传送和字传送，瞬间传送指专用指令的传送。 图中，RX、RY分别指数字输入及数字输出，CC-LINK中数字变量采取位传送，每逻辑站可传送数字输入、输出个各32点；RWw、RWr分别指模拟输入及模拟输出，CC-LINK中模拟变量采取字传送，每逻辑站可传送模拟输入、输出个各4点。逻辑站的意义在于组网时，须考虑最大站数不得超过64个，对于不同的模块占用的站数情形如下：远程I/O模块（远程I/O站）占用1个逻辑站；本地站占用4个逻辑站；模 模拟转换模块（远程装置站）占用2个逻辑站。 笔架山水厂泵房控制系统软件流程如下图四所示： 本应用系统是针对深圳市自来水公司笔架山水厂泵房内设备。应用CC-LINK现场总线产品后，最明显的优点是： ⑴ 泵房内自动控制系统网络速度高达2.5Mbps（100m时），数据采集速度快，系统响应时间短，提高了控制精度和可靠性。 ⑵ 系统抗干扰能力明显增强。 ⑶ 布线简单，故障诊断定位快速。 ⑷ 控制系统的引入，较大程度地减轻工人的劳动强度，提高了生产效率。 ⑸ 故障自动隔离。当一个从站或智能仪表故障时系统可自动分离此站，不影响整个网络运行。 ⑹ 系统扩展方便。增加站或备用站可在线连于网络上，只需将其设为保留站即可。 ⑺ 与其它品牌设备互连性强，本系统将CC-LIN连在MODBUS网络上，显示出网间连接性能稳定，数据传输准确及时。对于解决不同品牌设备互连的问题提供了解决办法。 图四 笔架山水厂泵房控制系统软件流程图 本应用系统所采用的FCS模式比以往的DCS或PLCS模式更先进、更可靠。随着时间的推移，相信在我国自来水行业使用现场总线模式越来越多，后来者居上是历史发展的必然趋势。

关键词：电机 三菱plc 流量计 直流调速 一、 概述广东梅州烟叶复烤厂6000kg/h打叶线电控及上位管控系统是国内第一家应用日本三菱技术开发设计具有国内先进水平的现代化生产线。它采用了三菱公司的四种网络技术，包括以太网、Melsecnet/10网（PC to PC）、Melsecnet/10网（远程I/O）及CC-Link现场总线技术，并同时采用三菱的PLC、变频器及触摸屏（GOT）产品。该生产线于去年8月份开始正式生产，12月份通过广东省烟草公司预验收，被国家烟草专卖局定为打叶线的样板线。 二、 控制对象及控制要求该生产线分为预处理段、打叶风分段及风送除尘段三部分。打叶线全线完成烟叶筛砂润叶、选叶、打叶、叶梗分离、复烤叶片的上料。预处理段控制范围从辅叶解把台、喂料机至打叶机组刮板喂料机前双向皮带输送机为止。计有切断解把机1台、喂料机2台、热风润叶机2台、仓式跟踪喂料机1台、选叶机2台、金属检出设备1套、电子皮带秤1台，以及相应的辅连设备。全段控制电机66台，控制功率68kw，其中变频控制电机9台，双向电机6台，控制柜编号D11。打叶风控制范围从打叶机组刮板喂料机至烤片段除麻丝机前为止。计有刮板喂料机1台、调节喂料机1台、打叶机4台、逆流式风分机10台，以及相应的辅连设备。全段控制电机147台。控制功率1042kw。其中变频控制电机47台，软启动器控制电机22台。控制柜编号：D21、D22、D23、D24、D25。风送除尘段控制范围控制除尘房所有除尘系统。计有除尘器4台，控制电机10台，控制功率190kw。其中软启动器控制电机4台。控制柜编号：D71。根据客户的要求，所有电控柜组均集中放置在电控室内，在预处理段、打叶风分段、风送除尘段及电控室内设置本地操作站，实现工况显示、现场操作和故障诊断等功能。在风分器出口侧，设置触摸屏，使操作者可根据工艺指标方便及时地调整风机转速。各PLC控制组柜和本地操作站需与中控室联接，实现网上编程和全线监控。 三、 系统结构该系统从下至上依次分为设备层、过程监控层及生产管理层四个层次。设备层包括所控电机、测控元件等。全线包括变频器控制的电机56台，分工艺段用CC-Link网将它们与该段的PLC相连。预处理段包含一个远程智能站，即电子秤柜，它选用三菱FX2N系列PLC，用CC-Link网与预处理段PLC相连。CC-Link网是连接设备层和设备控制层的纽带。设备控制层包括预处理段、打叶风分段、风送除尘段的PLC，各现场操作站上的触摸屏及昆船承制的烤片段、烤梗段、预压打包段的PLC，它们通过Melsecnet/10(PC to PC)相连，实现信号连锁及数据交换，并通过插在预处理段PLC上的以太网卡将现场的工况实时地传送到过程监控层。打叶风分段由于控制的电机比较多，而且又包含49台7.5kw以上的大电机，需使用变频器或软启动器控制，故需分成五组电控柜控制，各柜组之间连锁信号很多。在这里，我们应用了三菱的Melsecnet/10网（远程I/O），它能够使打叶段仅使用一个CPU就能实现对全段五组电控柜的控制，各柜组之间仅用一根同轴电缆相连，通过参数设置，将各段的输入、输出点映射到主站上，主站编程时不必考虑输入输出点的位置，就象是挂在扩展板上一样方便。集中监控层包括两台监控器和一个工程师站，它通过插在预处理段PLC上的以太网卡与Melsecnet/10网（PC to PC）的主站相连，各PLC将需要监控的数据映射到10网（PC to PC）上，监控机就可以将实时数据通过10网和以太网传到上位机，实现监控功能。生产管理层包括一台服务器和一台数据处理机，它们和监控机一起都连接在商用以太网上。监控机将实时数据通过以太网传递给服务器，数据处理机对服务器中的数据进行加工和处理，生成有意义的图表，管理者可以通过办公室的浏览器对所需数据进行浏览。 四、 系统功能1、 备控制层主要完成生产过程的检测与常规控制功能，该系统中值得一提的是频率及批次调整功能。打叶段的频率调整有四种方式，即上位机、现场操作站、转速调整显示界面及现场频率调整按纽等。批次调整有两种方式，即上位机和现场操作站。当批次数据丢失时，可由上位机下传。这些功能的实现需要OLC、变频器、触摸屏、10网和CC-Link网等多个因素的互相配合。2、 集中监控层主要有综合操作、工况显示及在线组态及编程功能。在上位机上，可以实现对全线各工艺段的操作，如修改烟草牌号，就可以在上位机上对各工艺段进行统一的参数修改和参数设定。工程师站可随时对任意一个工艺段进行在线修改程序和故障诊断，给设备调试和排除故障带来方便。3、 生产管理层具有产量统计、质量分析、设备有效作业率分析以及分析结果数据表格、棒图、饼图生成功能，日、月、年报表生成打印输出功能。 五、 经验总结1、 现场操作站上的A985GOT采用挂在CC-LINK网上的方式要比挂在10网上方便。2、 集中监控层可直接上10网，或采用以双绞线为传输介质的以太网。3、 增加检验室输入终端，可更加方便数据的传递。

关键词：电机 三菱plc 流量计 工控 上海大众汽车有限公司的新款车型GOL实际上在原汽车二厂并线生产，由于老油漆车间的控制系统已经使用近十年，已远远不能满足现代化汽车制造的要求，因此，上海大众决定对其进行改造。本着先进、可靠、易维护等出发点，上海大众最终采用了我们的方案，即整个车间都采用日本三菱电机的PLC系统，并用CC-LINK把整个油漆车间设备联网，进行集中监控。上海大众老油漆车间可以划分为几个工序：输漆、预处理、PVC漆、底面漆，并由地面链和悬挂链链条输送链连接整个车间，整个车间的控制系统如下图所示： 各部分功能和配置说明： 1． 预处理：主要功能是根据不同工艺控制相关泵、阀的运行，有DI 140点、DO 160点。PLC采用三菱Q系列，并配有就地HMI，用于设备区域自动运行等设置及就地信息显示。 2． 输漆：主要功能是根据油漆配方控制不同原料流量，有DI 48点、DO 64点、AI 24点。PLC采用三菱Q系列。 3． 悬挂链：主要功能是控制悬挂链生产线上车辆的有序排列，以及车辆在不同工位的停留时间，有DI 360点、DO 180点。PLC采用三菱Q系列，并配有就地HMI，用于设备运行方式等设置及就地信息显示。 4． 地面链：主要功能是控制地面链生产线上车辆的有序排列，以及车辆在不同工位的停留时间，有DI 180点、DO 96点。PLC采用三菱Q系列。 5． PVC漆：主要功能是根据不同油漆工艺控制相关风机的运行，有DI 64点、DO 64点。PLC采用三菱FX2N系列。 6． 底面漆：主要功能是根据不同油漆工艺控制相关风机的运行，有DI 32点、DO 32点。PLC采用三菱FX2N系列。 7． 另外，还有24路来自不同工位的温度、湿度和压力等模拟量信号通过CC-LINK远程模拟量模块采集到中控室。 8． CC-LINK主站设在中控室，采用三菱Q系列PLC，该PLC负责通过CC-LINK采集各种信息，并在模拟屏上实时显示整个车间运行状况，一旦发生异常随即报警，以提醒操作员在第一时间作出相应调整。另外，总控室设有上位工控机，上位机可以更为详尽地显示整个车间的运行情况，操作员可以在总控室修改各种运行参数，大大提高了生产效率。 在该工程中，CC-LINK的各种优异性能得到了充分发挥，其主要体现在以下几个方面： 1． 高速通讯：由于涉及的设备分散在整个油漆车间，实际通讯距离大约为500多米，起先我们担心通讯速率会造成网络数据传输的瓶颈，但最终的实际使用速率为625Kbps，远远超出我们的预计。能在工厂实际环境达到这个速率，应该是同类产品的佼佼者。 2． 易用性：由于上海大众对整个工程的进度要求非常紧，整个工程的现场施工和调试时间为两周，但我们却保质、保量地完成了任务，连上海大众都认为创造了奇迹。其实这在很大程度上要归功于CC-LINK的简单易用，CC-LINK在三菱Q系列PLC中的使用极为方便，甚至不用编程，只需设置几个简单的参数就能轻易地完成网络的连接。 3． 高可靠性：由于CC-LINK具备自动在线恢复、待机主控、切断从站、确认链接状态、测试和诊断等丰富的RAS功能，它所构成的网络系统具有高度的可靠性。从2002年11月系统投运以来，从未发生网络中断，整个系统运行正常。 4． 数据量大：由于系统中有些站点的数据量较大，我们在设置了大量的循环传送数据的同时，更利用了CC-LINK的瞬间传送功能，进一步加大了数据的传输量，从而保证了生产必须的信息毫无遗漏地传输到所需要得工位。 5． 低成本：从整个系统配置的成本构成看，CC-LINK无疑在同类产品中独占鳌头，这也是我们公司在众多竞争者中脱颖而出的重要原因之一。 通过这次成功的改造，上海大众汽车二厂油漆车间的自动化水平得到了质的飞跃，完全满足了GOL这个新车型的生产需要，同时，实现了车间生产线的信息交换，为现代化的工厂信息管理打下了坚实的基础，由于车间的各种资源得到进一步整合，设备无故障时间大大提高，使生产效率和管理水平上了一个新的台阶。当然，我们也得以再一次领略CC-LINK的卓越性能。

关键词：编码器 ,电机, opc ,三菱plc 作者：上海大和衡器有限公司（上海浦东 201201） 钟华 摘要：本文主要介绍了利用开方式现场总线CC-Link来实现计量与配料的监控系统，达到可靠性、有效性、可维护性的目的。着重讨论了它们的特性、功能及其应用。 　　一 概述 　　全自动配料控制系统在各行业的应用已屡见不鲜，如：冶金，有色金属，化工，建材，食品等行业。它是成品生产的首要环节，特别是有连续供料要求的行业，其配比的过程控制直接影响了成品的质量，它是企业取得最佳经济效益的先决条件。虽然行业各自不同的工艺特点对配料控制要求也不同，但其高可靠性，先进性，开方性，免维护性，可扩展性是工厂自动化FA所追求的一致目标。 　　二 系统功能 　　基于以上目标，我们为某企业设计、制造了一套全自动的多品种混合配料称重的三电一体化生产线。其中动态计量秤，通过CC-Link现场总线，会同PLC，HMI/IPC无缝地组成三位一体的计量配料系统，其中工控机经HUB及以太网TCP/IP连入工厂ERP/MIS。整个配料过程严格按照所选择的配方比和流程进行，并有多级报警记录，完成不同原料混匀给料及物流控制，实现了管控一体化，优化了过程控制的性能和效率。 　　三 CC-Link概况 　　CC-Link是三菱电机以高性能、低成本、多厂商支持为目标于1996年推出的第二代开放式现场总线，是control & communication Link（控制与通信链路）的简称，2000年11月，CC-Link协会成立，专门负责CC-Link在全球的普及和发展。 　　开放式现场总线CC-Link具有性能卓越、应用广泛、使用简单、节省成本等突出的优势。CC-Link采用双绞线为连接介质的主从结构，最多支持64个从站，采用广播论询方式，最高可达到10Mbps速度。PLC或计算机作为CC-Link主站，配以AJ65SBT-RPT中继器最远距离可达13.2公里。网络总线最大的循环数据容量为2048个点，512个字；最大瞬时传送数据量为960字节。CC-Link具有预约站功能、自动刷新功能、即插即用功能和主站热备、子站脱离、站上线回复、监控测试等完备的RAS机能。CC-Link在使用上，硬件开关设置、接线（3芯屏蔽线）和系统组态（参数设定即可）都非常方便和简单。 　　目前CC-Link支持多达360种设备，如：远程I/O、传感器、称重控制器、调节器、电磁阀、变频器、触摸屏等等。并得到220多家厂商支持，如：松下电工、大和衡器、横河、西门子、SMC、DIGITAL、NEC等等。CC-Link也是目前唯一能与欧美现场总线标准抗衡的亚洲产品。 　　四 系统配置 　　本系统下位机采用了三菱电机的MELSEC-A2SH PLC为主控，并配以三菱GOT触摸屏为下位人机介面(HMI)，计量控制由12台上海大和衡器公司的CFW定量给料机(Constant Feed Weigher)组成。它们之间通过CC-Link现场总线联接，以实现数据采集与控制，来确保系统的可靠性和实时性。上位机部分选择研华IPC610工控机作为监控站，配以MS Windows NT 4.0 for workstation操作系统和悉雅特监控软件Citect Version 5.30为运行环境，系统软件具有丰富的流程操作、监控、通讯、报警、管理、趋势、记录和人机对话等功能，并具有较强的诊断能力。系统的硬件和软件是控制系统的有机体，以上配置确保了系统完整性、一致性、兼容性和成套性，适应在工业环境下能长期稳定运行，并具有电、磁、震抗干扰的能力，满足了安全性的要求。 　　本配料系统结构与网络配置如图1所示 图1 　　1，下位机结构及组成 　　在本工程中所采用的12台CFW主要是来完成原料流量控制，其中的CFC-200仪表，它集调节与演算为一体的多功能计量控制器，它是日本大和制衡出众的计量仪表设计技术的体现，具备足够的抗干扰性能、多样化接口、自诊断功能、自整定PI调节功能等特长，并配以三菱A540电流矢量型变频器和SEW高性能电机，组成一个完整的机电一体化产品，确保了计量和控制的准确性(?3‰精度)，保证了12台CFW相互间瞬时流量比例的恒定。 　　下位机选用CC-Link现场总线控制方式，用三菱MELSEC-A PLC共二台组成CC-Link双机冗余结构，它具有先进、高速、可靠、大容量的特点，其中PLC1为主控，PLC2为后备冗余，当通信发生故障时，便可实行主备PLC间的无扰切换。由于12台CFW分布较分散，故选择CC-Link总线将大和衡器称重控制器与PLC直接相连。下位人机介面(HMI)为三菱电机液晶触摸屏GOT，以确保工艺数据正确和及时的在上位PC监控站和触摸屏上得到双重响应和显示，即使上位发生故障或失效，也不影响整个流程控制。触摸屏的监控画面虽没上位HMI丰富，但也基本覆盖整个系统的监控和操作。 　　上海大和的定量给料机(CFW)是作为远程设备从站形式连接CC-Link现场总线的。 　　PLC控制软件采用符号化的梯形图编写，并充分考虑系统资源，减少循环扫描时间，提高实时控制性。PLC1为CC-Link主站，由主站模块控制从站的运行和数据刷新，因A2SH PLC支持CC-Link指令，使网络组态和数据处理时，更显容易，在运行程序中，主从站之间的数据交换是自动链接更新的，主CPU只需通过RDGET和RDPUT语句即可与从站交换设备信息，CC-Link指令可代替FROM/TO指令以处理数据的存取，而不需关心缓冲内存的地址。 　　上下位机的通信选用Modbus通讯协议（RS485方式），网络结构是主从结构，通信介质为双绞线，它是Modicon公司早期所引用开发，在工业控制领域应用非常广泛，是事实上的工业网络标准。它支持21种功能代码，并可与工厂中其它众多厂商的不同产品通讯。本系统中采用的Modbus协议是以RTU格式封装，可以较高的波特率传送信息。 　　2，监控系统详述 　　监控系统是以Citect V5.30 32位工控软件为开发和运行平台，Citect是基与Windows NT平台用于分布式控制系统的SCADA软件，它向用户提供了极大的应用灵活性和系统开方性，在工业自动化领域有着广泛的应用，是当今优秀的自动化软件之一。 　　Citect内置一个Cicode的实时多任务SCADA程序语言，利用它所提供的丰富函数库，可灵活地开发出复杂的应用程序，这是它优于其它SCADA软件的特点之一。监控系统采用树型结构，具有多种画面调用手段，以方便操作使用。系统画面分菜单主页，配料总貌监控、设备监控、配方管理、趋势组记录、报警组记录、报表、操作日志、调试维护、帮助等画面。为保证系统的安全可靠运行，监控系统提供操作员、管理员和工程师三种权限，以保证系统的安全机制。在本配料监控系统的开发中，结合了实际工艺状况和充分利用Citect的特长，主要完成了配方设置、流程选择和切换、流程联锁、流程起动、顺序停止、故障停止、流程报警、流量和定量控制、累计统计等功能。 　　Citect采取了C/S结构方式，以输入/输出服务器（I/O server）形式经以太网链路（TCP/IP协议）连入工厂ERP/MIS，Citect提供了DDE/NetDDE，OPC，ODBC/SQL，COM/DCOM,CTAPI等通用方法实现基于Windows应用程序和I/O之间的数据交换。本配料系统中的历史数据以ODBC/SQL方式访问数据库服务器Microsoft SQL Server 7.0。而实时数据的交换,考虑到DDE、OPC方式的不稳定性及局限性，因此选用Citect所提供的CTAPI接口，它适合多种数据交换，使用更为灵活，它避免了各应用程序的代码冗余，提高了内存的利用率，它以DLL函数提供外部的应用程序（VB，VC  等）接口，使用户应用程序可直接对Citect的Tag变量进行操作，并支持通过TCP/IP的远程操作。VB调用DLL函数，按先声明后调用的原则，DLL函数使用类似于VB自己的函数应用，非常简单。可使用户通过内部企业网上任何一台工作站来监控实时数据和查询历史数据。 　　五 结论 　　综上所述，基于开方式现场总线CC-link的定量给料机CFW配以PLC PC及工控软件所组成的控制系统，具有先进性、开方性、实施周期短、成本（包括投资、维护、升级等成本）低等特点，它可将来自不同公司的不同类型产品无缝地组合成一体，并以一体化的网络平台技术为基础，实现了安全、透明、经济的需要。其中的现场总线和工控软件是今后几年自动化领域发展的主流和热点，相信在各行业的使用将越来越多。 　　参考文献： 　　1． 阳宪惠，现场总线技术及其应用，北京清华大学出版社，1999. 　　2． http:www.cc-link.org 　　(作者：钟华 上海大和衡器有限公司电气工程师 Tel: (86-21)58973030，58972799， 　　E-mail: zh1770@sina.com 地址：上海浦东新区合庆工业区庆达路128号 邮编：201201 ）

关键词：CC-Link,空调生产线测控系统 摘要：本文介绍了现场总线CC-Link技术在空调生产线测控系统中的应用及设计原理。总结了采用CC-Link技术后的系统特点。 　　　一 引言　　在日本，现场总线CC-Link技术已广泛应用于空调生产行业，譬如日本三菱电机，三菱重工，三洋电机，大金等著名空调厂家都已将CC-Link成熟地应用于生产中。故我公司旨在将成熟的CC-Link技术引入到国内同行中，在三菱电机上海FA中心的协助下，率先在国内将CC-Link现场总线应用于位于海尔黄岛工业园的商用空调生产线集中控制和数据采集系统，得到了较好的反响。现将系统介绍如下：　　　　二 空调生产线流程介绍及测控系统的实现　　1 空调生产线生产流程介绍　　该商用空调生产线共有6条装配线（三条室内机，三条室外机），分别适用于不同功率的空调生产总装。每条线的流程一样，均从三楼开始装配。　　2 测控系统的实现　　2.1系统配置　　系统硬件框图如图所示 　　2.2 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) 主站和子站，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子站（FX担任）。　　(3) PC机单元，PC机与主站通过RS232模块完成通讯及数据的交换。在PC机中存储了全部产品的？？质量数据（上，下限参数）和产品条码对应表，以及下线产品的在线测量参数库，供随时检索。PC机将操作指令通过主站PLC传送给受令子站执行操作，子站将控件工作状态通过主站PLC 传送给PC机。PC机通过多媒体卡驱动动态显示屏，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) 线体控制单元　　A. 前装线和中装线结合部设子站一台。负责控制周边的控件（电机，气缸等）以及检测元件（光电，行程，接近等）。　　B. 商检线和后装线结合部设子站一台。负责控制周边的控件和检测传感器。　　C. 商检子站设于商检室内。　　由于在该商检线中多达60台空调机组进行检测，而每一台空调有以下参数需要监控：　　1. 安规参数（耐压，绝缘，接地，泄漏） 2. 低压启动参数（电流，电压，功率，压力） 3. 制热参数（包括电流，电压，功率，压力，温度） 4. 制冷参数（ 包括电流，电压，功率，压力，温度）5. 检漏条码　　因此，为保证系统内大量的数据传输，我们考虑每一台空调的参数采集和控制由一台CC-Link子站完成。我们采用滑电导轨替代屏蔽双绞线实现电气连接。以使得所有的待测空调可以在固定的轨道上运行。以上的参数测量值通过CC-Link 与商检子站通讯。　　　　三 系统特点　　采用CC-Link技术后，与传统的电控系统比较，系统具有以下几个特点：　　1 组态方便　　1.1 在硬件连线上采用屏蔽双绞线连接，接线方便而且使得电控箱内的布线，设计更加简单清晰，节省配线和空间。　　1.2通信组态参数只需要在主站上进行设置，并且可使用三菱的CC-Link组态软件进行参数的登记而不需要进行编程，加快了系统调试进程。　　2 系统性能　　2.1 采用CC-Link技术后，由于其链接扫描达到10Mbps速度，使得现场数据迅速的传送到主站中进行控制。　　2.2 CC-Link总线及模块卓越的抗干扰性能：耐噪音电压1500Vp-p，噪音幅度1us，噪音频率25~60Hz在实际使用中得到证实，至今，还没有因干扰引起故障。　　3 维护简单　　3.1 在商检系统中，由于线上的每一台空调均为独立检测的，因此每一套PLC子站的掉线都不能影响其他站的运行，而CC-Link的子站切断功能和自动恢复功能非常好的满足了这一点。　　3.2 通过GPPW（三菱PLC编程软件）和组态软件可将所有站的信息在屏幕上显示出来，帮助操作人员诊断故障所在。　　　　四 结论　　众所周知，国内的家用电器行业竞争激烈，所有厂家均致力于提高产品质量/产量，减少设备和人力成本。这使得厂家在生产技术方面进行不断改进，而CC-Link技术在空调行业中的成功应用，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，在电器生产行业成功应用CC-Link具有典型的意义，故我公司拟在广东某厂再次引进CC-Link技术以提高家用电器生产的自动化水平。

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。 本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/163815.htm 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。 上一页 1 2 3 下一页