开放式现场总线CC-Link 综述

2、CC-Link的传输速度和距离
CC-Link具有高速的数据传输速度，最高可以达到10Mbps，其数据传输速度随距离的增长而逐渐减慢，传输速度和距离的具体关系如下表所示。

表：传输速度和距离的对应关系
CC-Link的中继器目前有多种：一种为T型分支中继器AJ65SBT-RPT，每增加一个距离延长一倍。一层网络最多可以使用10个。第二种为光中继器AJ65SBT-RPS或AJ65SBT-RPG，用光缆延长，因此在一些比较容易受干扰的环境可以采用。光中继器要成对使用，每一对AJ65SBT-RPS之间的延长距离为1公里，最多可以使用4对；每一对AJ65SBT-RPG之间的延长距离为2公里，最多可以使用2对。第三种为空间光中继器AJ65BT-RPI-10A/AJ65BT-RPI-10B，采用红外线无线传输的方式，在布线不方便，或者连接设备位置会移动的场合使用。空间光中继器也必须成对使用，两者之间的距离不能超过200米，还有一些方便接线的中继器和与其他网络相连的网关和网桥。
CC-Link提供了110欧姆和130欧姆两种终端电阻，用于避免因在总线的距离较长、传输速度较快的情况下，由于外界环境干扰出现传输信号的奇偶校验出错等传输质量下降的情况。
3、 CC-Link实现高速大容量的数据传输
CC-Link提供循环传输和瞬时传输2种方式的通信。
每个内存站循环传送数据为24字节，其中8字节（64位）用于位数据传送，16字节（4点RWr、4点RWw）用于字传送。一个物理站最大占用4个内存站，故一个物理站的循环传送数据为96个字节。
对于CC-Link整个网络而言，其循环传输每次链接扫描的最大容量是2048位和512字。
在循环传输数据量不够用的情况下，CC-Link提供瞬时传输功能，可将960字节的数据，用指令传送给目标站。
CC-Link在连接64个远程I/O站、通信速度为10Mbps的情况下，循环通信的链接扫描时间为3.7毫秒。稳定快速的通信速度是CC-Link的最大优势。
4、 CC-Link丰富的功能
1）自动刷新功能、预约站功能
CC-Link网络数据从网络模块到CPU是自动刷新完成，不必有专用的刷新指令；安排预留以后需要挂接的站，可以事先在系统组态时加以设定，当此设备挂接在网络上时，CC-Link可以自动识别，并纳入系统的运行，不必重新进行组态，保持系统的连续工作，方便设计人员设计和调试系统。
2）完善的RAS功能
RAS是Reliability（可靠性）、Availability（有效性）、Serviceability（可维护性）的缩写。例如故障子站自动下线功能、修复后的自动返回功能、站号重叠检查功能、故障无效站功能、网络链接状态检查功能、自诊断功能等等，提供了一个可以信赖的网络系统，帮助用户在最短时间内恢复网络系统。
3）互操作性和即插即用功能
CC-Link提供给合作厂商描述每种类型产品的数据配置文档。这种文档称为内存映射表，用来定义控制信号和数据的存储单元（地址）。然后，合作厂商按照这种映射表的规定，进行CC-Link兼容性产品的开发工作。以模拟量I/O开发工作表为例，在映射表中位数据RX0被定义为“读准备好信号”，字数据RWr0被定义为模拟量数据。由不同的A公司和B公司生产的同样类型的产品，在数据的配置上是完全一样的，用户根本不需要考虑在编程和使用上A公司与B公司的不同，另外，如果用户换用同类型的不同公司的产品，程序基本不用修改。可实现“即插即用”连接设备
4）循环传送和瞬时传送功能


CC-Link的2种通信的模式：循环通信和瞬时通信。循环通信是数据一直不停地在网络中传送，数据是安站的不同类型，可以共享的，由CC-Link核心芯片MFP自动完成；瞬时通信是在循环通信地数据量不够用，或需要传送比较大的数据（最大960字节），可以用专用指令实现一对一的通信。
5）优异抗噪性能和兼容性
为了保证多厂家网络的良好的兼容性，一致性测试是非常重要的。通常只是对接口部分进行测试。而且，CC-Link的一致性测试程序包含了抗噪音测试。因此，所有CC-Link兼容产品具有高水平的抗噪性能。正如我们所知，能做到这一点的只有CC-Link。除了产品本身具有卓越的抗噪性能以外，光缆中继器给网络系统提供了更加可靠、更加稳定的抗噪能力。至今还未收到过关于噪音引起系统工作不正常的报告。

四、应用特点简介
由于CC-Link可以直接连接各种流量计、电磁阀、温控仪等现场设备，降低了配线成本，并且便于接线设计的更改；通过中继器可以在4.3公里以内保持10M的高速通讯速度，因此广泛用于半导体生产线、自动化传送线、食品加工线以及汽车生产线等各个现场控制领域。在中国国内，也已经有不少地方使用了CC-Link。现将其应用特色归纳如下：
a) 便于组建价格低廉的简易控制网
作为现场总线网络的CC-Link不仅可以连接各种现场仪表，而且还可以连接各种本地控制站PLC作为智能设备站。在各个本地控制站之间通讯量不大的情况下，采用CC-Link可以构成一个简易的PLC控制网，与真正的控制网相比，价格极为低廉。
例如青岛海尔的空调测试生产线。该生产线的每个测试工位都采用了一套独立的PLC（三菱电机的FX2N PLC），来控制该测试工位的测试任务。为了使管理层的人员能够及时了解生产线各工位的工作情况，所以采用CC-Link将各个独立的控制站连接成为一个网络，通过与主站（三菱电机的A1SJHCPU）连接的上位机来监控整个测试线的工作情况。与传统的RS485通讯方式相比，CC-Link不仅通讯距离长、速度快，具有价格上的竞争优势，而且由于CC-Link提供了强大的RAS功能，所以在上位机上可以监控各个现场测试站的工作情况，及时发现各种异常，以及网络的连线异常等。当现场测试站中的某一个PLC站出现问题，会自动断线，而不影响其他站的工作，当该站修复后，会自动上线。

b) 便于组建价格低廉的冗余网络
在一些领域对系统的可靠性提出了很高的要求，这时往往需要设置主站和备用主站构成冗余系统。虽然CC-Link是一个现场级的网络，但是提供了很多高一等级网络所具有的功能，如：可以对其设定主站和备用主站，由于其造价低廉，因此性价比较高。
例如在银川的热电厂项目中，采用了CC-Link的这一功能。主站、备用主站均采用三菱电机的Q2ASHCPU，通过CC-Link连接了两个远程输入站和远程输出站。当主站、备用站均正常工作时，由主站对远程站进行控制；当主站出现故障时，备用主站将自动接管系统的控制权，作为主站工作，防止了系统的停滞。

c) 适用于一些控制点分散，安装范围狭窄的现场。
在楼宇监控系统中，如燃气监控系统，其相应的检测点很多，而且比较分散。另外，高层建筑为追求设计的经济型，往往尽量缩小夹层和上下通道的尺寸。采用CC-Link现场网连接分立的远程I/O模块，一层网络最多可以控制64个地方的2048点，总延长距离可达7.6公里。小型的输入输出模块体积仅为87.3x50x40mm，足以安装在极为狭窄的空间内。
上海西派埃实业公司测控部采用CC-Link的现场网络通讯方式，与1998年上半年成功地开发了“FLD现场总线式燃气泄漏监控系统”并将其产品化，此产品已成功运用于上海浦东国际机场等项目中。

d) 适用于直接连接各种现场设备。
由于CC-Link是一个现场总线网，因此它可以直接连接各种现场设备。
例如在河北大剧院的项目中，使用了众多的变频器。原先常用的连接变频器的方法是通过输出接点、模拟量或者RS485通讯等方式进行控制。例如采用模拟量，则针对一个变频器，PLC需要有一个模拟量模块的一个通道与之相对应，如果采用1个模块8通道的D/A转换模块，则连接40台变频器需要5个这样的模块，而如果采用CC-Link的连接方式，PLC上安装一个连接模块，就可以连接42台变频器。采用CC-Link连接变频器，不仅可连接的数量多，通讯距离也比RS485长，而且具有网络通讯的总体监控和诊断功能，通讯编程方便，这些都是RS485通讯所无法比拟的。

五、 实际应用实例简介
（一）梅州打叶复烤生产线监控系统采用了CC-Link 来组建其现场的工作网络，并通过CC-Link对生产设备进行监控。目前该系统已经正式投入运行，工作良好。生产线机械部分采用北京长征达奥控制工程系统集成有限公司和昆明船舶设备集团有限公司生产的烟草机械，并由两家公司采用三菱电机的工控产品进行系统集成，而且系统的造价比已往的引进生产线降低了很多。
下面就对该控制系统做简单的介绍，其生产线的系统概图如图4-1所示。

图4-1 梅州烟厂系统图
该生产线由打前预处理、打叶分风、除尘、烤片、烤梗、预压打包等6个工艺段组成，分别由6个三菱Q2ASCPU-S1 PLC站控制。这6个PLC站通过MELSECNET/10网进行彼此间的通讯，并通过打前预处理段的PLC经由以太网与上位计算机相连。两台上位监控计算机采用IFIX的组态软件对整个生产线进行在线监控，并将从现场采集到的数据存入数据库。一台工作站计算机可以对数据库的数据进行整理、分析、存储和输出。工程师站的计算机可以读取现场所有6个控制站的程序，监控其运行状态，修改程序，或者进行远程控制。PLC控制站上安装有一块CC-Link链接模块A1SJ61QBT11，通过该模块连接数台变频器以及1台人机界面A985GOT。在人机界面上，可以进行各种输入控制和输出监视，并可直接控制变频器。