CC-Link 現場總線在汽車總裝配廠的應用

師錦航，陳春輝，王軍建，高曉斌

（陜西重型汽車有限公司，陜西 西安 710200）

1 CC-Link 現場總線概述

CC-Link 現場總線是現今唯一一個產生自亞洲的工業現場總線標準，它的全稱是Control & Communication Link，即控制與通信鏈路系統。CC-Link 現場總線最初在汽車行業得到了應用，早在上世紀80 年代隨著日本汽車逐步進入中國市場，CC-Link 現場總線也進入了中國汽車行業并得到了廣泛推廣。現如今，CC-Link 現場總線已經不再局限于汽車行業，在化工、水處理、鋼鐵等領域也有較好的發展。

CC-Link 現場總線的優勢在于其較大的數據傳輸容量，以及通信速度可在156k～10M bps 之間選擇，當通信速度為156k bps 時，其傳輸距離可達1200 米。

2 CC-Link 現場總線通信方式

CC-Link 現場總線網絡由主站與遠程從站組成，PLC 作為主站時需要安裝CC-Link 主站模塊，對于三菱的Q 系列PLC，其CC-Link 主站模塊為QJ61BT11N。從站可以是遠程I/O 模塊，也可以是人機界面、變頻器以及各種測量儀表等設備，另外，PLC 也可以作為遠程設備站與主站進行CC-Link 通信。

CC-Link 物理層沿用RS-485 串行通信標準，規定的傳輸介質除了雙絞線，還可使用光纖。在網絡布線時，應使用CC-Link 專用電纜，并對屏蔽線進行可靠連接，以避免工業現場的電磁干擾。

CC-Link 主站可以通過循環通訊或瞬時傳送的方式與從站通信。循環通訊是一種周期性地傳送遠程I/O 和遠程寄存器內容的通信方式。瞬時傳送是在主站、本地站及智能裝置站之間，可在任意時刻下都執行1：1 通信的一種方式。瞬時傳送時不會對循環通信的時間產生影響，這種通信方式需要通過FROM/TO 指令來完成。主站與遠程站之間具有相應的通信關系，其通信關系如圖1 所示。

主站與遠程站之間的通信原理如下：

（1）當PLC 系統的電源被接通時，PLC CPU 將用戶配置的網絡參數傳送到主站模塊，CC-Link 網絡系統隨之啟動。

（2）主站的“遠程輸入RX”緩沖存儲器自動存儲來自遠程站的遠程輸入RX。

（3）“遠程輸入RX”緩沖存儲器中的輸入狀態儲存到CPU 的軟元件（通過自動刷新參數設置）中。

（4）CPU 軟元件（通過自動刷新參數設置）的開/關數據被存儲到“遠程輸出 RY”緩沖存儲器中。

（5）主站模塊將“遠程輸出 RY”緩沖存儲器中的輸出狀態刷新到遠程站的輸出RY（每次鏈接掃描時自動設定為ON或OFF）。

圖1 主站與遠程站之間通信關系示意

3 CC-Link 現場總線在汽車總裝配廠的應用

汽車總裝配生產線總長度在400 多米，包含了車橋裝配、發動機裝配、駕駛室裝配以及輪胎裝配等32 個裝配工位。主控制系統采用了三菱Q 系列PLC，網絡使用三菱CC-Link 現場總線，現場所有的急停、求援按鈕、工位指示燈都連接至CC-Link 現場總線的遠程IO 站。整個生產線由4 臺三菱變頻器驅動，4 臺變頻器也作為CC-Link 遠程設備站與主控PLC進行CC-Link 通信。

3.1 網絡構成

整個CC-Link 現場總線網絡包括1 個主站模塊、27 個遠程IO 模塊與4 個遠程設備（變頻器），網絡構成如圖2 所示。

圖2 網絡構成

表1 CC-Link 現場總線網絡的硬件構成

3.2 硬件構成

CC-Link現場總線網絡的硬件構成如表1所示，包括CPU模塊、主站模塊、遠程IO 站模塊等。

3.3 網絡配置

（1）三菱PLC 編程軟件WORKS2 內置CC-Link 網絡配置功能，如圖3 所示，打開WORKS2 編程軟件，在軟件左側的工程導航欄內依次打開“參數”→“網絡參數”，雙擊“CC-Link”，打開CC-Link 網絡配置窗口。

圖3 CC-Link 網絡配置窗口

（2）如圖4 所示，在CC-Link 網絡配置窗口進行網絡參數的配置，其中“起始I/O 號”用于設置主站模塊在PLC基板上的安裝位置（以主站模塊的起始I/O 號表示），“總連接臺數”用于設置實際的連接站數量。

圖4 網絡參數的配置

（3）在CC-Link 網絡配置窗口點擊“站信息”按鈕，進行站信息設置，詳細設置如圖5 所示，注意變頻器作為CC-Link 遠程站時的站類型為遠程設備站。

圖5 站信息設置

3.4 編程

圖6

圖7

根據CC-Link 網絡配置參數可知，遠程輸入的起始地址為X200，遠程輸出的起始地址為Y200，在編程時可直接使用如下所示，X200 即是站地址為1 的遠程I/O 站的一個輸入，Y220 是站地址為2 的遠程I/O 站的一個輸出。

在與變頻器進行遠程通信控制時，需要給遠程寄存器寫入監視代碼，并啟動監視器指令，如圖7 所示。

4 結束語

CC-Link 現場總線的使用，實現了現場設備的遠距離、網絡化控制，不僅節省了設備的安裝與后期維護費用，同時也提升了設備的運行可靠性，為后續汽車總裝配廠設備的信息化與網絡化建設奠定了基礎。