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基于CCLink的炉窑网络控制系统的设计与实施气动产品


2022年08月27日

基于CC-Link的炉窑网络控制系统的设计与实施

基于CC-Link的炉窑网络控制系统的设计与实施 2011年12月09日 来源: 1 设计需求超细煅烧陶土由于性能优良,在化工、医药、日用、家化等产品中被广泛采用,我国陶土资源丰富,但其煅烧工艺极其复杂,主要是其煅烧的温度、时间等对煅烧陶土的性能影响极大,控制参数稍有变化,或许整炉陶土将报废,针对如此严格的煅烧工艺,研制了一套采用CC-Link总线组建的测控系统对煅烧炉的四个煅烧区进行温度、时间控制,取得了较好的控制效果,同时也产生了较好的经济效益。为了提高CC-Link总线数据传输的快捷性、避免数据通信冲突,在CC-Link实时通信中,采取了一系列的安全措施,以确保CC-Link总线控制系统的稳定、可靠性。

2 CC-Link的特性与网络安全2.1 CC-Link的特性CC-Link是Control&Communication Link (控制与通信链路系统)的简称,是三菱电机于1996年推出的开放式现场总线,其数据容量大,通信速度多级可选择,而且它是一个复合的、开放的、适应性强的网络系统,能够适应于较高的管理层网络到较低的传感器层网络的不同范围。CC-Link是一个以设备层为主的网络,一般情况下,CC-Link整个一层网络可由一个主站和六十四个从站组成。网络中的主站由PLC担当,从站可以是远程I/O模块、特殊功能模块、带有CPU和PLC本地站、人机界面、变频器及各种测量仪表、阀门等现场仪表设备。且可实现从CC-Link到AS-I总线的联接。CC-Link具有高速的数据传输速度,最达可达10Mbps。CC-Link的底层通信协议遵循RS485,一般情况下,CC-Link主要采用广播一轮询的方式进行通信,CC-Link也支持主站与本地站、智能设备站之间的瞬间通信。CC-Link。具有性能卓越、应用广泛使用简单节省成本等突出优点。2.2 CC-Link的数据通信方式CC-Link的通信形式可分为2种方式:循环通讯和瞬时传送。循环通讯意味着不停地进行数据交换。各种类型的数据交换即远程输入RX,远程输出RY和远程寄存器RWr、RWw。一个从站可传递的数据容量依赖于所占据的虚拟站数。占据一个从站意味着适合32位RX和/或RY,并以每四个字进行重定向。如果一个装置占据两个虚拟站,那么它的数据容量就扩大了一倍。除了循环通信,CC-Link还提供主站、本地站及智能装置站之间传递信息的瞬时传送功能。信息从主站传递到从站,信息数据将以150字节为单位分割,并以每批150字节传递。若从从站传递到主站或其他从站,每批信息数据最大为34字节。瞬时传送需要由专用指令来完成。瞬时传送不会影响循环通信的时间2.3 CC-Link测控网络的优势CC-Link的优势如下:1) 高速度大容量的数据传送2) 拓扑结构有多点接入、T型分支、星型结构3) CC-Link使分布控制成为现实4) 自动刷新功能、预约站功能  这一特性是CC-Link独特之处,以PLC作为CC-Link的主站,由主站模块管理整个网络的运行和数据刷新,主站模块与PLC的CPU的数据刷新可在主站参数中设置刷新参数,便可以将所有的网络通信数据和网络系统监视数据自动刷新到PLC的CPU中,不需要编写刷新程序,这样,也不必要考虑CC-Link主站模块缓冲寄存区的结构和数据类型与缓冲区的对应关系,简化编程指令,减少程序运行步骤,缩短扫描周期,保证系统运行实时性。预约站功能在系统的可扩展性上显示出极大的优越性,也给我们系统开发提供很大的方便。预约站功能指CC-Link在网络组态时,可以将现在不挂上网络而计划将来挂接到CC-Link的设备,在网络组态时事先将这些设备的系统信息(站类型、占用数据量、站号等)在主站中登录,而且可以将相关程序编写好,这些预约站挂接到网络中后,便可以自动投入运行,不需要重新进行网络组态。而且在预约站没有挂接到网络中时CC-Link同样可以正常运行。5)完善的RAS功能RAS是Reliability(可靠性)、Availability(有效性)、Serviceability(可维护性)的缩写。备用主站功能、在线更换功能、通信自动恢复功能、网络监视功能、网络诊断功能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。6) 异抗噪性能和兼容性7) 互操作性和即插即用8) 瞬时传送功能总之,CC-Link的设计提供给用户最简单的使用和维护方法和措施。组态简单:仅需要在参数表中设置相关的参数便可以完成系统的组态工作,以及数据刷新映射关系,(也可以通过专用的参数配置软件进行设置);接线简单:仅需要将3芯双绞线的3根电缆按照DA、DB、DG对应连接,另外接好屏蔽线和终端电阻,一般的系统接线便可完成;设置简单:CC-Link的每种兼容设备都有一块CC-Link接口卡,系统还需要对每一个站的站号和速度及相关信息进行设置,而这些信息在这些接口模块上有相应的开关进行设置。维护简单:由于CC-Link的卓越性能,和丰富的RAS功能,为CC-Link的维护方便性和运行可靠性提供了强有力的保证,其监视和自检测功能使CC-Link系统的维护和故障后恢复系统变得方便和简单。

3 系统设计3.1 系统组成为了提高整个控制系统的安全性以及可靠性,系统采用了双机冗余措施。

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