基于CC-Link网络的酸洗线PLC控制系统

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ACCoRD G To CC -LⅡ K NETW oRK oF SOUR W ASH THE LINE PLC CoNTRoL SYSTEMLU Guo-hua .LIU Shui-lian ，OUYANG San-tai(1.ZhaoQing Vocational and Technical Colege，ZhaoQing 526100，China；2.Zhaoqing Technician Colege，zhaoqing 526100，China)Abstract：At to the spot control comparison dispersion of the system carry on design，usage the CC-Link net-work and O series PLC carry on a set of net to constitute more forerunner of gathered to spread conol to carry onstudy.Combine from the solid example set out introduction to together set up according to the CC-Link networkand Q02 HCPU of the hot Ya be sour to wash a production line of control system。

Key words：CC-Link；QO2HCPU；control system热轧酸洗是用盐酸将热轧钢板上的氧化铁皮清除后得到美观、光滑的表面，主要应用于冶金、汽车、机械、轻工等行业。酸洗线主要由人I1段、工艺段(化学处理段)、出El段三部分组成，系统分布范围大，适宜集散控制。本文介绍的是基于CC-Link网络的酸洗线Q系列PLC控制系统。

1 酸洗线控制系统的构成1.1 系统构建根据酸洗生产线生产工艺要求，自动生产线由数量众多的三相交流驱动电动机和与各台电动机配套的执行元件以及众多的传感器、计数器、指示灯等设备组成。为了对这些设备进行集中管理和有效监控，将其分门别类进行组合，并通过各自相应的总线拈连接到CC-Link总线上。该网络控制系统cc-Link现场总线网络的酸洗线自动控制系统构成如图1所示。

1.2 系统配置1.2.1 CC-Link现场总线拈 三菱 Q系列 PLC用于 CC-Link网络的特殊功能拈只有 QJ61BT11N- 种规格。本系统使用CC-Link网络链接拈QJ61BT11-块，采用Q02HCPU作为控制中心，前 l3个远程1/O站使用的是8点、16点、32点的AJ65SBTB系列远程I/O拈；后3个远程设备站使用的是4点、2点的AJ65SBTB系列远程模拟量拈。

收稿 13期：2011-05-20基金项目：本项目属校企合作项目，资金主要由合作企业提供作者简介：卢国华(1963-)，男，本科，大学讲师，高级技师，主要研究方向为电气自动控制技术。

第 1期 卢国华等：基于CC-Link网络的酸洗线 PLC控制系统 ·91·CPU 横块Q02HCPU数字铀 八横块 QX40-Sl数事输出模块qY10Cc.Link。

主 揽块QJ61BTI1触 接 器GOT-F940终端电阻CC-L/nk.f f CC-Link从坫拈 I I鼠蠹占糖块I 站 站 3 站 - 16j9f站 18#站图 I 基于 CC-Link总线的酸洗线自动控制系统结构Fig.1 According to CC-Link total line of sour wash the line auto control system of structure(1)QJ61BT11NCC-Link的主站拈 QJ61BT11是特殊扩展拈，它将与之相连的 Q系列 PLC作为主站。主站在整个网络中是控制数据连接系统的站。当 QO2HCPU作为主站单元时，只能以 QJ61BT11作为主站通信模块，cc-Link网络系统可以由-个主站，最大链接64个远程 1/O站、远程设备站、本地站、备用主站或智能设备站；因为每-个远程 1/O拈占32个点，所以最多可设置2048个链接点。CC-Link网络系统中的拈数量受到以下两方面的限制：)(1×1)(2×b)(3 X c)(4×d)≤64式中：a-占用 1个内存站的拈数；b-占用2个内存站的拈数；c-占用 3个内存站的拈数；d-占用4个内存站的拈数。

②(16×A)(54×B)(88 X C)<2304式中：A-远程 1/0站的数量≤64；B-远程设备站的数量≤42；C-本地站、备用主站和智能设备站的数量≤26。

(2)AJ65SBTB系列远程拈AJ65SBTB系列远程拈在连接到CC-Link网络时，必须进行站号和占用点数的设定。站号由2位旋转开关设定，占用站数由1位旋转开关设定，站号可在1-64之间设定，超出此范围将出错，占用站数在1-4之间设定。

1.2.2 触摸屏 触摸屏F940GOT-SWD直接和Q02HCPU相连接，置于车问的生产现场，在主站PLC的控制下工作，用于对整个生产线的工作过程进行实时监控。

1.2.3 Q02HCPU Q02HCPU属于Q系列高性能型CPU，它在 Q系列基本CPU性能的基础上，主要提高了以下几方面性能：增加I/O点数；扩充存储器容量；提高 CPU的运算速度；提高通信速度；兼容AnS系列拈；增加扩展级等。

· 92· 山东农业大学学报(自然科学版) 第44卷2 系统的通信2.1 QJ61BT11与系统的通信QJ61BT11与系统的通信连接如图2所示。

采用专用 cc-Link专用屏蔽电缆将各站的DA与DA，DB与 DB，DG与 DG端子连接。QJ61BT11具有两个 DA和 DB端子，它们的功能是相同的，SLD端子应与屏蔽电缆的屏蔽层连接，FG端子采用 3级接地。

主站 远程横块 本地拈DA DA . DA - DB DB - DBl。 DGlDG DG 0SLI) / SLD / SLD CC.L扭k专用宅 CC.Unk专用电筑FG FG FG /图2 QJ61BT11与主单元及远程 I/O站的连接Fig.2 QJ61 BT1 1 and lord unit and long range I O stand of conjunction2.2 主站与远程设备站的通信主站与远程设备站的通信如图3所示。

1)CC-Link总线通信原理(1)CC-Link的通信方式CC-Link的底层通信协议遵循 EIA485，CC-Link网络通信由主站控制，采用广播轮询方式，广播轮询通信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人 RX，远程输出RY和远程寄存器RWw，RWr。主站依次进行测试传输、循环传输和瞬时传输。从站通过测试传输建立与网络的数据链接，然后可以进行循环传输和瞬时传输。瞬时传输是通过在循环传输过程中，在直内加入瞬时传送数据实现的，远程站不能执行瞬时传输。

CC-Link也支持主站与本地站、智能设备站之间的瞬间通信。从主站向从站的瞬时通讯量为150字节/数据包，由从站向主站的瞬时通讯量为34字节/数据包。瞬时传输不会对广播轮询的循环扫描时间造成影响。

此外，在 CC-Link网络中主站是通过 CC-Link拈采用链路扫描方式与各从站进行数据链接，远程站与主站之间的链接是通过缓冲存储器 自动映射来完成，而各站与主站 PLC内的缓冲存储器是通过FROM/TO专用指令读/写数据。下面以主站 PLC与 1号远程站通讯为例，说明主站与远程站的链接过程。

在正常运行程序中首先要写人数据链接启动程序，O#主站与1#远程站之间通讯首先要进行数据链接启动，接通刷新指令(YO)，使远程输入/出(RX/RY)、远程寄存器(RWw/RWr)的数据有效。当刷新指令(Y0)关断时，所有远程输人/出(RX/RY)、)数据处理为0(关断)。其次接通由EEPROM参数启动数据链接信号Y8)，并且开始数据链接。当数据链接正唱始时，主站数据链接状态(x1)接通。在正常运行程序中要用FROM/TO语句从专用缓冲存储器读写链接数据，这些程序通过GPPW软件下载到主站 PLC。

站号则通过网络拈上的两位旋转开关设置，主站站号设置为00，l#远程站设置为01～主站网络拈的模式开关拨到ONLINE位置，接通电源后，各站之间数据链路的通讯过程就通过程序中的FROM/TO语句调用本站的缓冲存储器的数据，CC-Link网络根据主站初始化设置自动完成数据链接过程，形成-个第 1期 卢国华等：基于CC-Link网络的酸洗线PLC控制系统 ·93·完善的集散控制网络系统。主站与 1#远程站链接过程如图1所示。

PLc CFU 主站拈 从站归图 3 主 站与远程站 的通信Hg.3 The lords stand to stand with long range of correspondence(2)CC-Link/LT的通信方式只有循环传输，是对 CC-Link循环数据中的位数据通信的加强和升级，并且依照控制点数的不同，可以设定2，4，8，16等点数控制模式；同样，CC-Link/LT继承了CC-Link高效的数据传输特性。

(3)CC-Link Ver.2.0则在cc-Link通信的基础上，增加了扩展循环传输功能，使循环数据通信容量相对于CC-Link原来版本可以扩大2、4、8倍。但是Ver.2.0的从站不包括远程 I/0站。首先，在CC- Link Ver.2.0的传输帧中，分别在ST1(自主站到从站)增加了协议版本信息，在ST2(自从站到主站)增加了扩展循环设置信息，在从站测试回送数据帧的软件版本区域中增加了协议版本信息，并增加了ST3。

ST3是通过循环传输接收的状态数据，在Ver.2的站之间，RY/RX区域的高8位，用来发送和接收这个数据。其次，根据设置的扩展循环的倍数，将数据进行分割后，再接收或发送循环数据。

2.3 CC-Link通信的初始化CC-Link通信的初始化实际上就是指 CC-Link网络的参数设置。网络参数是指：1)站的信息：站的类型-远程I/0站、远程设备站、智能设备站(包括本地站)；占用子站的数目-对每个拈(远程I/0站，远程设备站)来说占用子站的数目是固定的，然而对本地站来说占用子站的数目可以设定为 l-4。

2)站号：对所有连接站来说，当占用子站的数目设定为1站，站号从 1开始连续设定(如 l，2，3)。然而当-个站的占用子站的数目多于2时，站号的设定必须考虑使用的站的数目。

通信的初始化对于启动数据链接非常重要。目前CC-Link通信初始化设置方法有以下几种：(1)用程序实现通信的初始化(2)使用CC-Link通信配置的组态软件GX-Configurator for CC-Link，该组态软件可以对A系列和Q系列的PLC进行组态，实现通信参数的设置。

(3)通过CC-Hnk网络参数实现通信参数设定这是Q系列的PLC新增的功能，而A系列PLC并不具备这项功能。本网络控制系统采用该种方法进行通信的初始化。具体步骤如下：a.通过触摸屏进行工艺参数设定(线速度、开卷张力、收卷张力等)、工艺参数表下传、设备数据状态显示、故障报警自动前台显示、PLC内部变量监视等。

· 94· 山东农业大学学报(自然科学版) 第44卷b.设定主站拈 QJ61BT11。

主站编号设定00”；工作方式选择在线”；传输速率选择156kbit/s”；将模式开关置于位置0”。

根据系统要求，对AJ65SBTB系列远程I/O拈和远程设备拈进行设定。l3个远程I/O站和远程设备站除了站号不同外，其余的设定相同。

网络参数的设定，需要根据不同的结构类型。用 CC-Link网络参数功能设置各站参数，主站信息设定如表 I：从站信息设定如表2：表 1 主站信息设定Table 1 Lord station the information set由于每个站占用32位，寄存器占4个字，这样就可依次确定各站远程刷新软元件地址和远程寄存器刷新软元件地址，比如：5#站为 X180-19F(或 Y180-19F)，16#站为 X2E0-2FF/Y2E0-2FF，D160-D163。D360-D363，依此类推。

在建立了I/O的对应关系后，远程 I/O站的全部远程输人(RX)、远程输出(RY)均可以完全像本地I/O-样在 PLC程序中进行任意编程。

在PLC程序设计完成后，可以通过拈的指示灯检查主站与远程站的工作状态。

整个设置的过程相当方便。只要在 GPPW软件的网络配置菜单中，设置相应的网络参数，远程 I/0信号就可自动刷新到CPU内存，还能自动设置CC-Link远程元件的初始参数。如果整个CC-Link现场总线系统是由小 Q系列和64个远程I/O拈构成的，甚至不须设置网络参数即可自动完成通信设置的初试化。

第1期 卢国华等：基于Cc-Link网络的酸洗线PLC控制系统 95·3 使用情况该控制系统已应用于广东某金属制品企业的酸洗生产线，与改造前相比取得了很好的效果：①在生产中存储好不同品种的工艺参数，选定要加工的品种，进行工艺参数表下传，使操作简便，生产效率大大提高。

②由于各部分间的联锁，操作不允许时，会在触摸屏上前台显示中文字幕，提示操作者不满足条件之所在。

③当出现设备故障时，比如CC-Link通讯拈、触摸屏电量低、交流电机过热、直流驱动器故障、水槽液位故障等，都能在触摸屏上前台显示中文字幕，提示操作者故障之所在，给维修带来极大的方便。

4 结束语基于CC-Hnk总线技术设计的酸洗线PLC控制系统，优化了生产线的工作流程，提高了生产效率，组网简化，降低了生产成本。同时，通过控制主站的PC机和触摸屏，可以随时了解和控制生产过程与工艺参数，对各种故障(如电机失控)做出及时记录并报警，从而完全实现了设备运行的远程自动化监控，具有较强的实用性，并为PC、PLC和集散系统三项控制领域流行的控制方式的相互融合开辟了新途径。