應用CCLINK總線技術建立加工中心生產線的網絡管理

黃 風

（武漢興東機電工程公司，湖北武漢 430070）

應用CCLINK總線技術建立加工中心生產線的網絡管理

黃 風

（武漢興東機電工程公司，湖北武漢 430070）

介紹了應用三菱開發式現場總線CCLINK建立數控車間總線控制網絡的關鍵技術問題，著重介紹了數據鏈接指令的使用及主站和本地站程序編制要點。

CCLINK總線 數據鏈接指令 控制數據

1 CCLINK總線的特性

CCLINK是CONTROL AND COMMUNICATION LINK（控制與通信鏈路系統）的簡稱，是一種開放式現場總線。其數據容量大，通信速度可選。CCLINK是一個以設備層為主的網絡，其一層網絡可由1個主站和64個從站組成。網絡中的主站一般由PLC擔當，從站可以是遠程I/O模塊，帶有CPU和PLC的本地站、變頻器、各種測量儀表。CCLINK的底層通信協議遵循RS485。一般CCLINK主要采用廣播—輪詢的方式進行通信，也支持主站與本地站之間的瞬間通信。

2 數控車間CCLINK總線的構建

我公司某客戶是汽車零件生產商，其生產線上加工機床控制系統為三菱C64CNC。為了及時獲得各加工機床生產信息，該客戶希望對數控機床進行聯網控制和管理。經過綜合分析比較，筆者決定采用三菱CCLINK總線為其建立通信和控制網。具體技術方案是：以三菱Q系列PLC作為主站，三菱C64CNC數控系統作為本地站，這樣構建的一個總線網絡可以管理64臺數控機床。該車間內目前需要聯網控制的機床為30臺，其余的由PLC控制。變頻器和觸摸屏也可以接入總線網絡（如圖1）。

在這樣構建的CCLINK總線網絡中，以一套QPLC做為主站。該主站的作用是管理接入網絡的各臺加工中心和PLC、變頻器以及其他外圍設備。主站連接一臺觸摸屏，通過觸摸屏顯示各加工中心的工作信息并向各加工中心發出工作指令。作為主站的QPLC必須配備CCLINK主站模塊QJ71BT11。

而作為本地站三菱C64CNC必須配備專用的CCLINK總線網卡FCU6－HR865。目前三菱數控系統能夠使用CCLINK總線的有C6/C64系統和C70系統。其CCLINK聯網模塊是HR865。

為了進行CCLINK連接，必須在C64CNC的擴展槽內安裝FCU6－HR865。C64CNC有兩個擴展槽，所以最多可以連接兩塊HR865。

三菱C64CNC可以作為CCLINK總線的主站或本地站。在實際應用中是作為本地站。這樣一個總線網絡其數據傳輸速度可達10 M，傳輸距離可達80～1 200 m。在連接總線網絡時必須使用CCLINK認定的電纜，將電纜連接到FCU6－HR865的終端。在最后一個控制站，必須連接終端電阻。

3 在主站和本地站中通信所使用的指令

在主站和本地站中使用下列數據鏈接指令進行數據的讀和寫。主站可以讀取各本地站的數據例如生產數量、報警信息，經過處理后顯示在控制屏上。也可以根據預定的程序向各本地站“寫入”指令，以調節生產節拍或處理故障等。

3.1 數據鏈接指令的格式及功能

數據鏈接指令的格式如圖2。由于這是CCLINK通信最重要功能性指令，所以必須對其詳加討論：

（1）讀數據指令：READ

讀指令的功能是將“目標站”中的數據讀到“本地站”。該指令中：

Un——本地站中被指定用于通信功能的輸入輸出軟元件首地址號；

S1——本地站中存儲“控制數據”軟元件的首地址號；

S2——目標站中存儲指定讀出數據軟元件的首地址號；

D1——本地站存儲被讀出數據軟元件的首地址號；

D2——在通信指令完成后，接通1個掃描周期的本地站軟元件；

D3——在通信指令完成后，接通1個掃描周期的目標站軟元件。

（2）寫數據指令：WRITE

寫指令的功能是將“本地站”的數據寫到“目標站”。該指令中：

Un——本地站中被指定用于通信功能的輸入輸出軟元件首地址號；

S1——本地站中存儲“控制數據”軟元件的首地址號；

S2——本地站存儲中指定寫數據軟元件的首地址號；

D1——目標站中存儲被寫入數據軟元件的首地址號；

D2——在指令完成后，接通1個掃描周期的本地站軟元件；

D3——在指令完成后，接通1個掃描周期的目標站軟元件。

3.2 Un值的指定和輸入輸出信號的定義

與別的CCLINK本地站不同，在C64CNC中，當HR865通信網卡被插入C64控制器的第一擴展槽EXT1時，數據鏈接指令中 Un=20，輸入點 X200～X21F和輸出點Y200～Y21F被占用。

當HR865通信網卡被插入C64控制器的第一擴展槽EXT2時數據鏈接指令中Un=28，輸入點X280～X29F和輸出點Y280～Y29F被占用。

表1 輸入信號的定義

表2 輸出信號的定義

這些I/O點的用途已經被定義在表1、2中。

3.3 數據鏈接指令中的控制數據

為了進行數據通信，必須對通信的類型、通信通道、站號、時間、數據長度等進行設置。這些設置必須在PLC程序中預先進行。應該先由數據鏈接指令S1指定存儲控制數據的一組軟元件號。由S1指定的控制數據功能如表3所示。在主站PLC中，程序處理、讀寫指令及其控制參數的設定如圖3。

表3 控制數據功能

3.4 自動刷新和參數設置

數據總是自動地在CCLINK網絡卡和CNC的內置PLC之間發送的，這稱為自動刷新。

數據傳輸速度和距離可通過參數設置，也可通過三菱開發軟件“GX DEVELOP”進行設置。參數不能用PLC程序進行設置，系統也不能通過EEPROM進行啟動。設置參數時，網絡參數必須設置在主站。

4 CCLINK讀取的數據

在總線網絡構建完成后，主站要獲得各加工中心的一些基本工作狀態信息。數據鏈接指令指定了讀取各本地站中的數據元件號。要讀取的信息主要有：

（1）加工工件數量（R240）；

（2）報警信息（R256～R258，R21為急停原因）；

（3）啟動停止信號；

（4）工藝參數調整（R244為刀具壽命）。

這些信息在各加工中心的數控系統中必須進行程序處理。編制的PLC程序如圖4所示。

經過上述主站和各加工中心數控系統的PLC程序處理，就可實現CCLINK總線的通信與控制功能。可以根據控制要求，在數控系統C64CNC的PLC程序中編制更豐富的信息處理程序，實現更為完善的控制。

（編輯 徐潔蘭）

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Network Management of Establishing Machining Center Line Applying CCLINK Bus Technology

HUANG Feng
（Wuhan Xingdong Electromechanical Engineering Ltd.，Wuhan 430070，CHN）

2009－05－11）

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