【摘要】 本文介紹CC-Link網(wǎng)絡(luò)基本常識，和如何利用三菱Q系列PLC與德國萬可電子公司750-310模塊組建CC-Link網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)中的自動化控制。
【關(guān)鍵詞】 CC-Link PLC 從站 自動控制

1CC-Link 簡介
CC-Link是Control & Communication Link（控制與通信鏈路系統(tǒng)）的簡稱，是一種可以同時(shí)高速處理控制和信息數(shù)據(jù)的現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，可以提供高效、一體化的工廠和過程自動化控制。在1996年11月，以三菱電機(jī)為主導(dǎo)的多家公司以"多廠家設(shè)備環(huán)境、高性能、省配線"理念開發(fā)、公布和開放了現(xiàn)場總線CC-Link，并第一次正式向市場推出了CC-Link這一全新的多廠商、高性能、省配線的現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)。由于CC-Link研發(fā)和公布的時(shí)間相對較晚，在業(yè)內(nèi)的硬件和軟件的基礎(chǔ)相對較為完善和先進(jìn)，故在技術(shù)層面上有其得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。
1998年，汽車行業(yè)的馬自達(dá)、五十鈴、雅馬哈、通用、鈴木等也都成為了CC-Link的用戶，而且CC-Link迅速進(jìn)入中國市場，目前在中國許多重大的工程項(xiàng)目和典型設(shè)備中有大量的應(yīng)用。隨著技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，根據(jù)客戶的需求和市場的需要，分別于2002年推出了CC-Link/LT,2003年初推出了CC-Link Ver.2.0. CC-Link/LT是比CC-Link更低端，價(jià)格更便宜，更能滿足現(xiàn)場分布式應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)，它使CC-Link在技術(shù)層面上更加豐滿，使用上更加簡單方便。CC-Link Ver.2.0是在CC-Link的基礎(chǔ)上將數(shù)據(jù)容量擴(kuò)大了8倍，使得它更適合于半導(dǎo)體制造等需要大容量和穩(wěn)定的數(shù)據(jù)通訊領(lǐng)域。
1.1CC-Link特性
1.減少配線，提高效率
和其它總線一樣，總線的使用減少了配線和安裝設(shè)備的時(shí)間費(fèi)用，減少配線時(shí)間，更有利于維護(hù)，大大提高生產(chǎn)效率。
2.廣泛的多廠商設(shè)備使用環(huán)境
可以從廣泛的CC-Link產(chǎn)品群中選擇適合您自動化控制的最佳設(shè)備。
·CC-Link會員生產(chǎn)廠商：已經(jīng)超過506家
·CC-Link兼容產(chǎn)品：已經(jīng)超過490多種
在電磁閥，傳感器，轉(zhuǎn)換器，溫度控制器，傳輸設(shè)備，條形碼閱讀器，ID系統(tǒng)，網(wǎng)關(guān)，機(jī)器人，伺服驅(qū)動器，PLC等多種產(chǎn)品類型都有對應(yīng)總線的產(chǎn)品。
3.高速的輸入輸出響應(yīng)
CC-Link實(shí)現(xiàn)了最高為10Mbps的高速通訊速度，輸入輸出響應(yīng)可靠，并且響應(yīng)時(shí)間快，可靠和具有確定性。
4.距離延長自由自在
CC-Link的最大總延長距離可達(dá)1.2km(156kbps).另外，通過使用中繼器（T型分支）或光纖中繼器，可進(jìn)一步延長傳輸距離，適用于網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)張時(shí)需遠(yuǎn)距離設(shè)置的設(shè)備。
5.豐富的RAS功能
RAS是Reliability（可靠性）、Availability（有效性）、Serviceability（可維護(hù)性）的縮寫�？偩�具有備用主站功能、在線更換功能、通信自動恢復(fù)功能、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視功能、網(wǎng)絡(luò)診斷功能提供了一個(gè)可以信賴的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，幫助用戶在最短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
2產(chǎn)品介紹
2.1三菱主站及軟件介紹
2.1.1三菱主站
三菱Q系列介紹：基本型QCPU是以小規(guī)模系統(tǒng)為對象的，最適合于簡單而又緊湊的控制系統(tǒng)。所支持的最大I／O點(diǎn)數(shù)為1024點(diǎn)，軟元件的存儲器約為19K字，且允許軟元件在16K字范圍內(nèi)任意分配，Q00／Q01CPU還可將32K字的文件寄存器存入內(nèi)置的標(biāo)準(zhǔn)RAM中�；�本型QCPU內(nèi)部都含有閃存ROM，所以能在不使用存儲卡的情況下對ROM進(jìn)行操作�？梢允褂锰菪螆D、語句表、ST（結(jié)構(gòu)化文本，類高級語言）、SFC、FB等5種編程語言對基本型QCPU進(jìn)行編程。Q00／Q01CPU內(nèi)置串行通訊功能，CPU的RS-232接口能與使用MC通訊協(xié)議的外部設(shè)備進(jìn)行通訊。
2.1.2三菱軟件介紹
要使用三菱PLC，必須先安裝三菱PLC控制軟件GX Developer8.31。首先安裝運(yùn)行環(huán)境，運(yùn)行相應(yīng)目錄下的\GPPW8.31-C\GX Developer 8C\EnvMEL\SETUP.EXE。再安裝相應(yīng)目錄下的\GPPW8.31-C\GX Developer 8C\ SETUP.EXE。不選任何復(fù)選框，一路“下一步”。完成軟件的安裝。運(yùn)行編程軟件GX Developer8.31，首先選擇與試驗(yàn)設(shè)備相同的PLC類型，在本項(xiàng)目中是Q02系列PLC。建立新的工程項(xiàng)目。

圖1，建立新工程

2.2德國萬可電子從站
WAGO公司是德國專業(yè)從事以獨(dú)創(chuàng)的彈簧壓力技術(shù)為特征的電連接器、電子模塊和現(xiàn)場總線輸入/輸出系統(tǒng)的跨國公司。創(chuàng)建于1951年，總部座落于德國的MINDEN市。在全球擁有50多家子公司及分銷商,目前公司的業(yè)務(wù)遍布?xì)W洲、北美、拉丁美洲和亞洲等國家和地區(qū)。德國WAGO公司設(shè)計(jì)和生產(chǎn)由其首創(chuàng)的以"籠式彈簧夾持"技術(shù)（CAGE CLAMP）為特征的接線端子和連接器�；\式彈簧夾持單元（CAGE CLAMP）這種革新的接線方式以其優(yōu)良的特性從根本上解決了導(dǎo)線連接的可靠性問題，受到全世界業(yè)內(nèi)人士的廣泛歡迎。其具有的高可靠，抗振動、免維護(hù)和高工效等特點(diǎn)，又使得WAGO公司在這個(gè)領(lǐng)域中一直保持世界領(lǐng)先地位。此外，由WAGO公司首創(chuàng)的"緊湊型籠式彈簧夾持單元"（CAGE CLAMP COMPACT）,繼承了原產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)，而且體積更小，更節(jié)約空間。
2.2.1德國萬可電子750系列模塊
WAGO公司率先研制了現(xiàn)場總線分布式輸入/輸出自動化控制系統(tǒng) WAGO-I/O-SYSTEM750。近年來，在WAGO-I/O-SYSTEM 750的基礎(chǔ)上，WAGO公司相繼發(fā)展了AGO-I/O-SYSTEM 750可編程現(xiàn)場總線控制器以及WAGO-I/O-SYSTEM 755 IP67等硬件產(chǎn)品和相應(yīng)的軟件產(chǎn)品。WAGO公司的現(xiàn)場總線輸入/輸出系統(tǒng)不僅支持CC-Link，PROFIBUS-DP/FMS，DeviceNet,Modbus, Interbus, CANBus, LonWorks, Ethernet 等多種現(xiàn)場總線，還支持串行接口的通訊等。在這里我們詳細(xì)介紹CC-Link總線的750-310模塊。
2.2.2德國萬可電子750-310從站模塊
帶有CC-Link總線適配器的WAGO-I/O-SYSTEM 750-310模塊在CC-Link現(xiàn)場總線系統(tǒng)上作為一個(gè)從站。
該總線適配器能支持所有I/O模塊并自動配置、生成包括數(shù)字量模塊、模擬量模塊及特殊功能模塊的本地過程映象,模擬量模塊和特殊功能模塊以字或字節(jié)的形式傳輸數(shù)據(jù)而數(shù)字量模塊以位的形式傳輸數(shù)據(jù)。
CC-Link 允許過程映象存儲在相應(yīng)的主控單元(PLC，Y PC或NC)中。本地過程映象分為數(shù)據(jù)接收和數(shù)據(jù)發(fā)送兩個(gè)區(qū)域。過程數(shù)據(jù)通過CC-Link 現(xiàn)場總線發(fā)送到PLC、PC或NC做進(jìn)一步處理,并通過CC-Link 從現(xiàn)場接收數(shù)據(jù)。
模擬量模塊的數(shù)據(jù)被存儲在按照模塊排列順序而自動建立的過程映象區(qū)中。數(shù)字量模塊的位以字節(jié)的形式排列在模擬量數(shù)據(jù)后面。如果數(shù)字量總數(shù)超過8位則總線適配器會自動從下一個(gè)新的字節(jié)開始識別。

圖2，750－310外觀及電氣簡圖

3組網(wǎng)過程介紹
利用三菱Q系列PLC與德國萬可電子公司750-310模塊組建CC-Link網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)中的自動化控制。
3.1硬件連接
首先進(jìn)行硬件的連接，在萬可電子750-310模塊上的波特率模式設(shè)置選擇“5”，地址依據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)選擇，在本項(xiàng)目中選1。

3.2設(shè)置主站網(wǎng)絡(luò)
在參數(shù)－網(wǎng)絡(luò)參數(shù)－CC-Link項(xiàng)目下設(shè)置通訊模塊和保存網(wǎng)絡(luò)設(shè)置：
通訊模塊數(shù)量是1個(gè)，故選擇模塊數(shù)量為1，模式設(shè)置是“遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)Ver.1模式”。

圖4，設(shè)置主站網(wǎng)絡(luò)
出現(xiàn)上圖所示的設(shè)置，將下列各項(xiàng)設(shè)置如下：
·起始I/O號：[00A0]三菱通訊模塊的地址
·總鏈接數(shù)：[1]分站的數(shù)量
·遠(yuǎn)程輸入（RX）：[X1000]分站數(shù)字量輸入地址
·遠(yuǎn)程輸出（RY）：[Y1000]分站數(shù)字量輸出地址
·遠(yuǎn)程寄存器（RWr）刷新軟元件：[D0]分站模擬量輸入地址
·遠(yuǎn)程寄存器（RWw）刷新軟元件：[D100]分站模擬量輸出地址
說明：
實(shí)際程序中，數(shù)字量輸入地址RX1000對應(yīng)第一個(gè)開關(guān)量輸入點(diǎn)，RX1001對應(yīng)第二個(gè)開關(guān)量點(diǎn)；數(shù)字量輸出地址RY1000對應(yīng)第一個(gè)開關(guān)量輸出點(diǎn)，RY1001對應(yīng)第二個(gè)開關(guān)量輸出點(diǎn)。模擬量輸入地址D0對應(yīng)第一路模擬量，D1對應(yīng)第二路模擬量，模擬量輸出地址D100對應(yīng)第一路模擬量輸出，D101對應(yīng)第二路模擬量輸出。
三菱通訊模塊的地址由主站PLC分配而來。在本項(xiàng)目中，模塊地址為A0。如下圖。

圖5，主站地址分配表
3.3設(shè)置從站網(wǎng)絡(luò)
接下來進(jìn)行遠(yuǎn)程模塊的設(shè)置。單擊“站信息”按鈕，出現(xiàn)“CC-Link站信息模塊”設(shè)定

圖6，設(shè)置從站網(wǎng)絡(luò)
設(shè)置為“遠(yuǎn)程設(shè)備站”，占用站數(shù)：4個(gè)站；保留站（預(yù)約/無效站指定）：無設(shè)置。單擊“結(jié)束設(shè)置”。說明一下，遠(yuǎn)程設(shè)備站就是可以同時(shí)使用位數(shù)據(jù)和字?jǐn)?shù)據(jù)的站（例如模擬模塊和指示器）縮寫RD(Remote Device)。
3.4編寫激活遠(yuǎn)程設(shè)備站程序
在上電或硬件復(fù)位時(shí)，需要依據(jù)750－310激活的時(shí)序圖，進(jìn)行激活。

圖7，750－310激活的時(shí)序圖
說明：在RX(n+1)8中，(n+1)8表示(n+10+8)，n表示遠(yuǎn)程輸入（RX）的地址1000，在本項(xiàng)目中n＝1000。所以RX(n+1)8＝X1018，案例程序如下：

圖8，750－310激活的程序
還可以在“遠(yuǎn)程設(shè)備站初始化指定”項(xiàng)下點(diǎn)擊“初始設(shè)置”進(jìn)行直接設(shè)置：
點(diǎn)擊初始設(shè)置后，顯示遠(yuǎn)程軟元件初始化注冊對話框，在目標(biāo)站號即“相關(guān)站號”中輸入我們的硬件站地址“1”，然后單擊“登錄順序”，顯示“順序登錄”將輸入格式改為16進(jìn)制。再依據(jù)激活時(shí)序圖進(jìn)行設(shè)置。

圖9，遠(yuǎn)程設(shè)備站的初始化設(shè)置
3.5下載程序
選擇程序和參數(shù)選項(xiàng)，將程序和PLC參數(shù)下載。

圖10，程序下載選項(xiàng)

圖11，程序下載過程及結(jié)束
4聯(lián)機(jī)情況

圖12，聯(lián)機(jī)實(shí)物圖
聯(lián)機(jī)成功后，L RUN燈、SD燈、RD燈和I/O燈均會常亮。如果硬件連接不正確，或主站沒有設(shè)定正確，L RUN燈不會點(diǎn)亮。設(shè)置正確后，L RUN燈會常亮，不運(yùn)行750－310激活程序，I/O會閃亮，閃亮頻率是站地址。下載運(yùn)行激活程序后，I/O會常亮。
5結(jié)束語
二十一世紀(jì)網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來，各種總線成百花齊開的事實(shí)。我們就自控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、建設(shè)過程，各個(gè)廠家產(chǎn)品互聯(lián)，總結(jié)出些經(jīng)驗(yàn)，在此僅做拋磚引玉的作用。希望大家多提寶貴意見，以提高我們在自控領(lǐng)域中的應(yīng)用水平。