淺談CC—Link總線及其應用

作者簡介：栗小寬、1960年12月、男、籍貫：山西省平陸縣、本科、副教授、研究方向：自動化

摘 要： 現場總線技術產生于20世紀80年代，是一種應用于生產現場，在現場設備之間、現場設備與控制裝置之間實行雙向、串行、多節點數字通信的技術。用于過程自動化、制造自動化、樓宇自動化等領域的現場智能設備互連通訊網絡。CC-Link是現場總線中應用廣泛的一種，它由主站和從站組成，網絡中的主站由三菱FX系列以上的PLC或計算機擔當，從站可以是遠程I/O模塊、特殊功能模塊等設備，本文就對CC-Link總線作一介紹。

關鍵字：現場總線 通信協議 CC-Link BFM

中圖分類號：TP273文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）01（b）-0000-00

1 概述

CC-Link是Control & Communication Link的簡稱，翻譯成中文就是“控制與通信鏈路系統”，是三菱電機上世紀90年代年推出的開放式現場總線，它可以高速處理控制和信息數據，已在全球范圍廣泛應用。在工業自動控制領域，CC-Link技術以其開放性、可靠性、穩定性而著稱。2009年3月正式成為我國國家推薦性標準GB/T19760-2008，于2009年6月1日起實施。

2 CC-Link總體介紹

FX1N/2N/2NC系列PLC本身沒有CC-Link接口，一個FX1N/2N/2NC系列PLC要變為CC-Link的主站必須配備CC-Link主站模塊FX2N-16CCL-M特殊擴展模塊，主站在整個網絡中是控制數據鏈接系統的站。

同樣FX1N/2N/2NC系列PLC要想變CC-Link總線上的從站，就需要另一稱為個FX2N-32CCL的特殊擴展模塊，FX2N-32CCL是將PLC連入CC-Link網絡的接口模塊，可連接FX系列的小型PLC，作為遠程設備站，形成總線控制系統。

3 主站模塊FX2N-16CCL-M

3.1 FX2N-16CCL-M主站模塊各個部分的作用。

（1）模塊工作指示燈，表示工作狀態。（2）電源指示燈，模塊由外部24V直流電源供電，電源正常時指示燈狀態為ON。（3）系統出錯指示燈，表示系統問題。（4）站號設定開關。“00”為FX2N-16CCL-M模塊專用；如果設置為“65”或者更大的數值，“SW”和“L ERR ”LED指示燈為ON。（5）模式設定開關。其中“0”為在線；“1”為不可用；“2”為離線；“3”、“4”為測試；“5”為參數確認測試，“6”為硬件測試，“7”～“F”不可用。（6）傳輸速率設定。（7）通信接線端子。采用CC-Link專用電纜實現數據的鏈接，其中終端的SLD和FG在內部已經連接。（8）電源接線端子。主模塊的24V直流電源接線端子。

3.2 FX2N-16CCL-M模塊的電源及接線

FX2N-16CCL-M模塊需要24V DC電源，可以由外部電源供給，也可由PLC的主單元供給，擴展電纜與PLC擴展口連接，通信端通過通信電纜與從站相連。

3.3 FX2N-16CCL-M模塊的緩沖存儲器（BFM）

FX2N-16CCL-M模塊和PLC之間采用緩沖存儲器進行數據交換；使用FROM/TO指令進行數據的讀/寫；在主站模塊中，緩沖存儲器（BFM）的編號是 #0H～#7FFH可用。各緩沖存儲器的作用如下：（1）#0H～#9H， #CH～#1BH，#20H～#2FH是參數信息區域；（2）#AH～#BH， 是I/O 信號；（3）#1CH～#1EH，是主站模塊控制信號；（4）#E0H～#FDH，是遠程輸入信號；（5）#160H～#17DH，是遠程輸入信號；（6）#1E0H～#21BH，是遠程寄存器（RWw）；（7）#2E0H～#31BH，是遠程寄存器（RWr）；（8）#5E0H～#5FFH，是特殊繼電器；（9）#600H～#7FFH，是特殊寄存器；

4 從站模塊FX2N-32CCL

4.1 FX2N-32CCL模塊的性能

FX2N-32CCL作為特殊模塊和FX0N/FX1N/FX2N/FX2NC系列小型PLC連接，使其作為CC-Link的一個遠程設備站，使用FROM/TO指令通過對FX2N-32CCL的緩沖存儲器進行讀/寫數據，完成與FX0N/FX1N/FX2N/FX2NC系列PLC的通訊。該模塊占PLC中8個I/O點數；站號可設為1～64；傳輸速率與最大傳輸距離之間的關系成反比，連線采用雙絞屏蔽電纜。每站的遠程I/O占用點數為32個輸入點和32個輸出點；最終站的高16點被作為CC-Link系統專用

的系統區；每站的遠程寄存器數目為4個點的RWw讀區域和4個點的RWr寫區域。

4.2 FX2N-32CCL模塊

FX2N-32CCL接口模塊采用外部24V直流電源，規格為：24V DC+/-10%，50mA；站號設置由旋轉開關設置，編號為1～64。占用站數由旋轉開關設置。傳送速率由旋轉開關設置；站號、站數和傳輸速率的設置可以通過FX2N-32CCL端蓋內部的旋轉開關設置完成，在PLC斷電的情況下，進行旋轉開關的設置，當PLC上電后，旋轉開關的設置才有效。

4.3 FX2N-32CCL模塊的連線

FX2N-32CCL接口模塊的通信端通過雙絞屏蔽電纜與從站相連，用雙絞屏蔽電纜將各站的DA與DA端子、DB與DB端子、DG與DG端子連接。將每站的SLD端子與雙絞屏蔽電纜的屏蔽層相連。每站的FG端子采用三級接地。各站的連線可以從任何一點進行，與編號站號無關。當FX2N-32CCL作為最終站時，在DA和DB的端子間需要接一個終端電阻。

5 CC-Link總線網絡的配置

CC-Link現場總線有主站、遠程I/O站和遠程設備站組成，遠程I/O站處理位信息，遠程設備站除處理位信息外，也處理字信息。FX系列的PLC作為主站單元時，要以FX2N-16CCL-M作為主站通信模塊，總線網絡最多可以連接7個I/O站和8個遠程設備站，每個遠程I/O站占用32個點，主站模塊占用8個點，這樣以來PLC主站、FX2N-16CCL-M模塊及遠程I/O站所占有的總點數為：16+8+32×7=248個。在傳輸線路兩端的站上還需要連接終端電阻，阻值為110歐姆和130歐姆兩種終端電阻。

6 結束語

現場總線在工業中得到了廣泛的應用，它綜合運用了微處理技術、網絡技術、通信技術和自動控制技術，形成各種適應實際需要的自動化控制系統，相信不久的將來現場總線會得到剛好的發展和普遍應用。

參考文獻

[1]郭瓊.現場總線技術及其應用[M].北京：機械工業出版社，2014.

[2]張揚.S7-200 PLC原理與應用系統設計[M].北京：機械工業出版社，2007.

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