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CC-Link现场总线在发动机组装线上的应用

日期：2009-11-24 10:42:15 点击：
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CC-Link现场总线在发动机组装线上的应用

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李科科

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（现代威亚汽车发动机有限公司日照 276826）

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摘要 CC-Link现场总线有通信速度更快，数据容量更大，使用更加简单、通信稳定性更高、使用范围更加广泛，同时他具有备用主站功能、从站脱离功能、自动上线恢复功能，还具有方便调试的预约站功能等等，使用户简单方便调试和使用，另外CC-Link兼容产品开发非常简单。本文结合国内一流水平的发动机组装线的实际情况论述CC-Link现场工业总线在MITSUBISHI PLC中使用时的典型案例。

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关键词现场总线通讯资源优化

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CC-Link Field BUS applications in the engine assembly line

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Li Keke

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(Hyundai WIA Engine CO.,LTD RiZhao 276826

China

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Abstract CC-Link fieldbus there are faster Communication, data capacity larger, use more simple and more stable communications, using a wider range, and he has a standby master function, from the station out of function, automatic on-line recovery , also has a convenient appointment to stop debugging features, etc., allowing users easy and convenient to debug and use. Also CC-Link compatible product development is very simple.In this paper, with Domestic first-class assembly line discussed in the actual situation of CC-Link field of industrial bus MITSUBISHI PLC when used in a typical case.

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Keywords Fieldbus，Communication Resource，Optimization

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1. 引言

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发动机组装线比其他重工业工况要好的很多，但是就自动控制而言，其逻辑性、连贯性以及数据传输的时效性要求高一些。相对其他总线，CC-Link有通信速度更快，数据容量更大，使用更加简单、通信稳定性更高、使用范围更加广泛，同时他具有备用主站功能、从站脱离功能、自动上线恢复功能，还具有方便调试的预约站功能等等，使用户简单方便调试和使用。另外CC-Link兼容产品开发非常简单。本文结合国内一流水平的发动机组装线的实际情况论述CC-Link现场工业总线在MITSUBISHI PLC中使用时的典型案例。

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2. CC-Link总线简述

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CC-Link是Control & Communication Link的简称，是一种可以同时高速处理控制和信息数据的现场网络系统，可以提供高效、一体化的工厂和过程自动化控制。在10Mbps的通信速率下传输距离达到100m，并能够连接64个站。其卓越的性能使之通过ISO认证成为国际标准，并且获得批准成为中国国家推荐标准GB/T19760-2008，同时也已经取得SEMI标准。CC-Link有如下优点：

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（1）高速率和高输入输出响应。由于拥有10Mbps的速率，CC-Link可以完成高速和实时的I/O相应，使设计者可以藉此完成实时稳定的控制。表1简单比较了市场普遍流行的几种现场总线。

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WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户项目总线 WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网	WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网 CC-Link WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网	WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户) DEVICE NET P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户	P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户 PROFIBUS P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户	plcjs.技.术_网 MODBUS PLUS WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网
WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户) 通讯速率 WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户)	WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网 156K-10M（bps） WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)	WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户) 125K-500K（bps） WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)	P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户 9.6K-12M（bps） plcjs.技.术_网	WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户) 1M（bps） WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网
WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户) 最大距离 WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网	WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网 1200m（156K） WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)	WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户) 500m(125K) WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网	WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户) 1200m(9.6K) WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)	WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网 450m(38.4K) WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户) 最大站数 plcjs.技.术_网	WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户) 64 WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网	plcjs.技.术_网 64（包含主站） WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网	W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网 32 P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户	WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户) 61 P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户

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表1

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（2）有效减少配线。在现代化的复杂生产线中，使用CC-Link可以显著减少了控制和配电所使用的电缆，它不仅仅可以节省电缆的成本，并且大大减少了布线和日后维护工作的工作量。

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（3）CC-Link提供不同厂家的兼容产品。CC-Link提供“内存映射行规”来定义不同类型的兼容产品，它定义了控制信号和数据地址的规划，不同的生产厂商可以根据这一行规来开发兼容产品，而用户也可以在不更改程序的情况下非常方便的从一个厂商的兼容产品更换为另一厂家的兼容产品。

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（4）极易扩展传输距离。在10Mbps的传输速率下最大传输距离可以达到100m，而在156kbps的传输速率下，最大传输距离可以达到1200m以上（如图2），如果使用电缆中继器和光中继器，则可以更加有效的扩展整个网络的传输距离。因此，CC-Link使用于大规模的现场应用，并能够有效较少布线和设备安装的工作量。

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图2

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（5）高技术水平和易用性。CC-Link已经取得了ISO 15745-5标准和中国国家推荐标准GB/T19760-2008，同时还获得了SEMI E54.12——用于半导体和FPD生产的国际标准。CC-Link，这一日本的事实标准，不管从名义上还是事实上都已经成为了国际标准，它具有开放的技术，多种多样的兼容产品和便捷的使用方式，这使得全球的用户都可以通过它方便和有效的构建网络系统。

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3. 应用实例

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现代威亚汽车发动机组装线充分运用了CC-Link总线的优势，将工业总线的资源优化、数据传输精确快捷等优势发挥的淋漓尽致。整个生产线的核心是采用的Mitsubishi Q02H/06H CPU，与其配合的是QJ61-BT11 CC-Link模块。总系统图如图3所示。

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图3

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具体我们将远程站分为以下3类：

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（1）操作站与远程I/O站：即Operating Panel，包括MAIN OP和各SUB OP，这里使用的都是Mitsubishi GOT1000系列的人机界面（如图4），MRT（motor remote）主要控制远程Conveyor电动机（如图5），RT（remote I/O），用来接收及发送远程I/O信号（如图6）

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图4

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图5

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图6

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（2）阀岛站：用来控制流水线Conveyor上的Stopper气缸、Turn/Return Tables，旋转台等的Solenoid Valve Remote （如图7），这里采用的都是FESTO公司的阀岛。与传统气动技术相比，阀岛技术具有很多的优点，对资源优化有很大的帮助，与CC-Link现场总线的结合更加体现了现代工业控制的优点所在。实现了“一根电线，一根气管”对多个元件的控制。

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图7

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（3）智能设备站：包括用来分别记录每个产品信息的RFID识别系统的控制器，这里使用的是BALLUF公司的ID controller（图8）。用来抓取工件的Robot，这里用的是ABB公司的6640系列（如图9），ABB控制器内部采用的是Device NET总线，这里只需安装一块转换模块DSQC 378B就可以实现（如图10）。还有就是控制Elevator上升下降用的变频器，这里使用的是Mitsubishi A700系列的，并选装了CC-Link通信模块的变频器，（如图11）

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图8

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图9

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图10

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图11

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4. 结束语

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CC-Link现场总线通信速度之快，数据容量之大，使用起来很简单、通信稳定性很高、使用范围很广泛，同时他具有得备用主站功能、从站脱离功能、自动上线恢复功能，及方便调试的预约站功能等等，方便了调试和使用，另外大大节约了能源，实现了资源优化。

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参考文献

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[1] CC-Link 中国通讯China Communication 总第七期.

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[2] Mitsubishi Q系列CC-link网络系统用户参考手册QJ61BT11.

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作者简介

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李科科男，1987年生于山东济宁，工程师，主要从事工业自动化设备设计、维修、技术管理工作。

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联系方式

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姓名：李科科 Li Keke

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工作单位：现代威亚汽车发动机（山东）有限公司

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Hyundai WIA Engine（Shandong）CO.,LTD

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