基于CC-Link的爐窯網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的設(shè)計與實施
1 設(shè)計需求 超細煅燒陶土由于性能優(yōu)良,在化工、醫(yī)藥、日用、家化等產(chǎn)品中被廣泛采用,我國陶土資源豐富,但其煅燒工藝極其復(fù)雜,主要是其煅燒的溫度、時間等對煅燒陶土的性能影響極大,控制參數(shù)稍有變化,或許整爐陶土將報廢,針對如此嚴格的煅燒工藝,研制了一套采用CC-Link總線組建的測控系統(tǒng)對煅燒爐的四個煅燒區(qū)進行溫度、時間控制,取得了較好的控制效果,同時也產(chǎn)生了較好的經(jīng)濟效益。為了提高CC-Link總線數(shù)據(jù)傳輸?shù)目旖菪?、避免?shù)據(jù)通信沖突,在CC-Link實時通信中,采取了一系列的安全措施,以確保CC-Link總線控制系統(tǒng)的穩(wěn)定、可靠性。 2 CC-Link的特性與網(wǎng)絡(luò)安全 2.1 CC-Link的特性 CC-Link是Control&Communication Link (控制與通信鏈路系統(tǒng))的簡稱,是三菱電機于1996年推出的開放式現(xiàn)場總線,其數(shù)據(jù)容量大,通信速度多級可選擇,而且它是一個復(fù)合的、開放的、適應(yīng)性強的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),能夠適應(yīng)于較高的管理層網(wǎng)絡(luò)到較低的傳感器層網(wǎng)絡(luò)的不同范圍。CC-Link是一個以設(shè)備層為主的網(wǎng)絡(luò),一般情況下,CC-Link整個一層網(wǎng)絡(luò)可由一個主站和六十四個從站組成。網(wǎng)絡(luò)中的主站由PLC擔當,從站可以是遠程I/O模塊、特殊功能模塊、帶有CPU和PLC本地站、人機界面、變頻器及各種測量儀表、閥門等現(xiàn)場儀表設(shè)備。且可實現(xiàn)從CC-Link到AS-I總線的聯(lián)接。CC-Link具有高速的數(shù)據(jù)傳輸速度,最達可達10Mbps。CC-Link的底層通信協(xié)議遵循RS485,一般情況下,CC-Link主要采用廣播一輪詢的方式進行通信,CC-Link也支持主站與本地站、智能設(shè)備站之間的瞬間通信。 CC-Link。具有性能卓越、應(yīng)用廣泛使用簡單節(jié)省成本等突出優(yōu)點。 2.2 CC-Link的數(shù)據(jù)通信方式 CC-Link的通信形式可分為2種方式:循環(huán)通訊和瞬時傳送。循環(huán)通訊意味著不停地進行數(shù)據(jù)交換。各種類型的數(shù)據(jù)交換即遠程輸入RX,遠程輸出RY和遠程寄存器RWr、RWw。一個從站可傳遞的數(shù)據(jù)容量依賴于所占據(jù)的虛擬站數(shù)。占據(jù)一個從站意味著適合32位RX和/或RY,并以每四個字進行重定向。如果一個裝置占據(jù)兩個虛擬站,那么它的數(shù)據(jù)容量就擴大了一倍。除了循環(huán)通信,CC-Link還提供主站、本地站及智能裝置站之間傳遞信息的瞬時傳送功能。信息從主站傳遞到從站,信息數(shù)據(jù)將以150字節(jié)為單位分割,并以每批150字節(jié)傳遞。若從從站傳遞到主站或其他從站,每批信息數(shù)據(jù)******為34字節(jié)。瞬時傳送需要由專用指令來完成。瞬時傳送不會影響循環(huán)通信的時間 2.3 CC-Link測控網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢 CC-Link的優(yōu)勢如下: 1) 高速度大容量的數(shù)據(jù)傳送 2) 拓撲結(jié)構(gòu)有多點接入、T型分支、星型結(jié)構(gòu) 3) CC-Link使分布控制成為現(xiàn)實 4) 自動刷新功能、預(yù)約站功能 這一特性是CC-Link獨特之處,以PLC作為CC-Link的主站,由主站模塊管理整個網(wǎng)絡(luò)的運行和數(shù)據(jù)刷新,主站模塊與PLC的CPU的數(shù)據(jù)刷新可在主站參數(shù)中設(shè)置刷新參數(shù),便可以將所有的網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)監(jiān)視數(shù)據(jù)自動刷新到PLC的CPU中,不需要編寫刷新程序,這樣,也不必要考慮CC-Link主站模塊緩沖寄存區(qū)的結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)類型與緩沖區(qū)的對應(yīng)關(guān)系,簡化編程指令,減少程序運行步驟,縮短掃描周期,保證系統(tǒng)運行實時性。預(yù)約站功能在系統(tǒng)的可擴展性上顯示出極大的優(yōu)越性,也給我們系統(tǒng)開發(fā)提供很大的方便。預(yù)約站功能指CC-Link在網(wǎng)絡(luò)組態(tài)時,可以將現(xiàn)在不掛上網(wǎng)絡(luò)而計劃將來掛接到CC-Link的設(shè)備,在網(wǎng)絡(luò)組態(tài)時事先將這些設(shè)備的系統(tǒng)信息(站類型、占用數(shù)據(jù)量、站號等)在主站中登錄,而且可以將相關(guān)程序編寫好,這些預(yù)約站掛接到網(wǎng)絡(luò)中后,便可以自動投入運行,不需要重新進行網(wǎng)絡(luò)組態(tài)。而且在預(yù)約站沒有掛接到網(wǎng)絡(luò)中時CC-Link同樣可以正常運行。 5)完善的RAS功能 RAS是Reliability(可靠性)、Availability(有效性)、Serviceability(可維護性)的縮寫。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可以信賴的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),幫助用戶在最短時間內(nèi)恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。 6) 異抗噪性能和兼容性 7) 互操作性和即插即用 8) 瞬時傳送功能 總之,CC-Link的設(shè)計提供給用戶最簡單的使用和維護方法和措施。 組態(tài)簡單:僅需要在參數(shù)表中設(shè)置相關(guān)的參數(shù)便可以完成系統(tǒng)的組態(tài)工作,以及數(shù)據(jù)刷新映射關(guān)系,(也可以通過專用的參數(shù)配置軟件進行設(shè)置); 接線簡單:僅需要將3芯雙絞線的3根電纜 |