CC-Link是一个开放式架构的工业现场总线协议,允许不同厂商的装置依此协议进行通讯。主要用在制造产业中的机器控制或程序控制中,也使用在装置管理及智慧建筑系统中。

CC-Link
管理机构CLPA Europe
通讯协议资料
网络种类开放总线网络
物理介质双绞线
网络拓扑Bus
装置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种专用的通讯协议[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讯协议的规范,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数码输入输出模块、温度控制器流量控制器等。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网络上的装置已经超过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讯,主站依照各从站的编号轮询各从站,从站再回应,不会有通讯冲突的问题。

CC-Link具有独特的RAS功能(可靠性、可用性和可维护性),如从站通讯异常时,可自动切掉该从站的通讯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讯功能,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装置进行站预约功能,当装置连上网络时,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位元信号,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位元信号,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个位元)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个位元)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,一个装置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,一个装置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个装置。
  • 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)及装置热插拔(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个装置。
  • 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个装置。
  • 若使用多模光纤,装置间网络线长可达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装置商所提供的CC-Link装置符合严格的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,装置商可委托其中一个实验室进行兼容性测试。

参考资料

  1. ^ 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. ^ 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). 
  3. ^ 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). 
  4. ^ 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)). 
  5. ^ CC-Link Partner Association. CLPA. [2010-12-14]. (原始内容存档于2008-07-23) (英语). 
  6. ^ 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]
  7. ^ 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)). 
  8. ^ 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)). 

外部链接