CC-Link
CC-Link是一个开放式架构的工业现场总线协议,允许不同厂商的设备依此协议进行通信。主要用在制造产业中的机器控制或程序控制中,也使用在设备管理及智能建筑系统中。
CC-Link | |
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管理机构 | CLPA Europe |
通信协议资料 | |
网络种类 | 开放总线网络 |
物理介质 | 双绞线 |
网络拓扑 | Bus |
设备寻址方式 | 指拨开关或使用软件/硬件 |
CC-Link是Control & Communication Link的简称[1],目前有CC-Link、CC-Link/LT、CC-Link V2.0、CC-Link Safety等4种专用的通信协议[2]。也有对应工业以太网的版本CC-Link IE[3]。
历史及演进
在1996年11月以三菱电机为主导的几家公司推出了CC-Link[4],是开放式架构的现场总线协议。在2000年三菱电机发布了通信协议的规范,因此CC-Link成为开放式的现场总线协议,同年也成立非盈利组织CLPA(CC-Link Partner Association)管理及监督CC-Link的网络技术并且提供技术协助。
CC-Link兼容的产品包括工业电脑、可编程控制器、机器人、伺服驱动器、变频器、液压阀、模拟或数字输入输出模块、温度控制器及流量控制器等。2009年8月时,CLPA的成员已超过1000个,和CC-Link兼容的产品也已超过1000种[5]。2010年12月时,CC-Link网络上的设备已经超过7百万个[6]。
特点
CC-Link已通过国际标准化组织(ISO)、国际半导体和材料(SEMI)、中华人民共和国国家标准(GBT)、和国际电工委员会(IEC)等安全标准。
CC-Link采用广播轮询的方式通信,主站依照各从站的编号轮询各从站,从站再回应,不会有通信冲突的问题。
CC-Link具有独特的RAS功能(可靠性、可用性和可维护性),如从站通信异常时,可自动切掉该从站的通信而不影响其他从站的工作,从站恢复正常时也可自动恢复从站通信功能,不需额外的配置设置。在系统配置时也可以针对未来可能用到的设备进行站预约功能,当设备连上网络时,CC-Link可自动识别,不需重新进行配置[2]。
CC-Link的资料组件分为以下四种:
- 远程输入(RX):是从从站输入给主站的比特信号,整个CC-Link网络中最多可以有2048点的RX,一个CC-Link的站最多可以有32点的RX。
- 远程输出(RY):是从主站输出给从站的比特信号,整个CC-Link网络中最多可以有2048点的RY,一个CC-Link的站最多可以有32点的RY。
- 远程寄存器输出(RWw):是从主站输出给从站的字符组(16个比特)信号,整个CC-Link网络中最多可以有256点的RWw,一个CC-Link的站最多可以有4点的RWw。
- 远程寄存器输入(RWr):是从从站输入给主站的字符组(16个比特)信号,整个CC-Link网络中最多可以有256点的RWr,一个CC-Link的站最多可以有4点的RWr。
每个站所允许的资料数量都有其上限,一个设备一般会定义成一个站,但若有需要时,也可以定义为二个、三个或四个站,一个设备的资料数量最多可以是如上述限制值的四倍[7]。
以下是几种CC-Link协议的特点:
CC-Link:
- 网络传输速度10 Mbit/s。
- 物理层采用RS-485,无中继器时网络长度可到1.2公里,若有中继器时网络长度可到13.2公里。
- 每个网络可以有64个设备。
- 更新65个输入/输出资料的时间只需3.9微秒(更新时间和网络长度有关)。
- 主站/从站(Master/Slave)的网络架构,但允许浮动主站(Floating Master)及设备热插拔(hot swap)。
CC-Link LT:
- 网络传输速度2.5 Mbit/s。
- 网络主干长度最大500米,网络允许有分支,网络下接长度(drop length)可到200米。
- 每个网络可以有64个设备。
- 更新65个输入/输出资料的时间只需1.2微秒(更新时间和网络长度有关)。
CC-Link IE
- 双冗余的光纤以太网网络,传输速度1Gbit/s。
- 每个网络可以有120个设备。
- 若使用多模光纤,设备间网络线长可达550米,网络总长达6600米。[8]
资料传输
主站页框传输模式
标准主站页框(最大长度930字节)
F | F | F |
A 1 |
A 2 |
ST1 | ST2 | 资料(最多918位组) |
CRC | F | F | F |
主站传输(有暂态消息的最大长度)
F | F | F |
A 1 |
A 2 |
ST1 | ST2 | RY (最多256字节) |
RWw (最多512位组) |
消息 (最多150字节) |
CRC | F | F | F |
主站传输(没有暂态消息的最大长度)
F | F | F |
A 1 |
A 2 |
ST1 | ST2 | RY (最多256字节) |
RWw (最多512位组) |
CRC | F | F | F |
从站页框传输模式
标准从站页框
F | F | F |
A 1 |
A 2 |
ST 1 | ST2 | DATA |
CRC | F | F | F |
从站传输(有暂态消息的最大长度)
F | F | F |
A 1 |
A 2 |
ST 1 | ST2 | RX (最多16位组) |
RWr (最多32位组) |
消息 (MAX 34 bytes) |
CRC | F | F | F |
从站传输(没有暂态消息的最大长度)
F | F | F |
A 1 |
A 2 |
ST 1 | ST2 | RX (最多16位组) |
RWr (最多32位组) |
CRC | F | F | F |
兼容性测试
CC-Link的兼容性测试是由CLPA所执行。兼容性测试不是强制性的测试,不过借由CC-Link的兼容性测试可以确保不同设备商所提供的CC-Link设备符合严格的CC-Link技术规范,包括电磁兼容性及反应时间。
CLPA在美国、中国、日本、韩国及德国都有兼容性测试测试实验室,设备商可委托其中一个实验室进行兼容性测试。
参考资料
- ^ CC-Link是什麼?. 台湾CC-Link协会. [2010-12-14]. (原始内容存档于2010-07-10) (中文(台湾)).
- ^ 2.0 2.1 開放式現場總線CC-Link技術說明. 自动化在线. [2010-12-14]. (原始内容存档于2012-04-25) (中文).
- ^ CC-Link IE Extends 1 Gb Industrial Ethernet to Field Devices. ControlDesign.com. [2010-12-14]. (原始内容存档于2010-12-22) (英语).
- ^ 李正军. 《現場總線及其應用技術》. 机械工业出版社. 2005: p22–26. ISBN 7-111-15510-6 (中文(中国大陆)).
- ^ CC-Link Partner Association. CLPA. [2010-12-14]. (原始内容存档于2008-07-23) (英语).
- ^ CC-Link Celebrates its 10th Anniversary as an Open Automation Network. CNBC. 2010-12-06 [2010-12-14] (英语).[永久失效链接]
- ^ CC-Link现场总线的结构及应用. PLC之家. [2010-08-17]. (原始内容存档于2010-07-27) (中文(中国大陆)).
- ^ CC-Link IE. 中国CC-Link协会. [2010-12-14]. (原始内容存档于2012-05-17) (中文(中国大陆)).