1 、設(shè)計需求    
     超細煅燒陶土由于性能優(yōu)良，在化工、醫(yī)藥、日用、家化等產(chǎn)品中被廣泛采用，我國陶土資源豐富，但其煅燒工藝極其復雜，主要是其煅燒的溫度、時間等對煅燒陶土的性能影響極大，控制參數(shù)稍有變化，或許整爐陶土將報廢，針對如此嚴格的煅燒工藝，研制了一套采用CC-Link總線組建的測控系統(tǒng)對煅燒爐的四個煅燒區(qū)進行溫度、時間控制，取得了較好的控制效果，同時也產(chǎn)生了較好的經(jīng)濟效益網(wǎng)絡(luò)控制 為了提高CC-Link總線數(shù)據(jù)傳輸?shù)目旖菪浴⒈苊鈹?shù)據(jù)通信沖突，在CC-Link實時通信中，采取了一系列的安全措施，以確保CC-Link總線控制系統(tǒng)的穩(wěn)定、可靠性網(wǎng)絡(luò)控制     

    2、CC-Link的特性與網(wǎng)絡(luò)安全    

    2.1 CC-Link的特性    

    CC-Link是Control&Communication Link (控制與通信鏈路系統(tǒng))的簡稱，是三菱電機于1996年推出的開放式現(xiàn)場總線，其數(shù)據(jù)容量大，通信速度多級可選擇，而且它是一個復合的、開放的、適應性強的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，能夠適應于較高的管理層網(wǎng)絡(luò)到較低的傳感器層網(wǎng)絡(luò)的不同范圍網(wǎng)絡(luò)控制 CC-Link是一個以設(shè)備層為主的網(wǎng)絡(luò)，一般情況下，CC-Link整個一層網(wǎng)絡(luò)可由一個主站和六十四個從站組成。網(wǎng)絡(luò)中的主站由PLC擔當，從站可以是遠程I/O模塊、特殊功能模塊、帶有CPU和PLC本地站、人機界面、變頻器及各種測量儀表、閥門等現(xiàn)場儀表設(shè)備。且可實現(xiàn)從CC-Link到AS-I總線的聯(lián)接。CC-Link具有高速的數(shù)據(jù)傳輸速度，最達可達10Mbps。CC-Link的底層通信協(xié)議遵循RS485，一般情況下，CC-Link主要采用廣播一輪詢的方式進行通信，CC-Link也支持主站與本地站、智能設(shè)備站之間的瞬間通信。   

    CC-Link，具有性能卓越、應用廣泛使用簡單節(jié)省成本等突出優(yōu)點。    

    2.2 CC-Link的數(shù)據(jù)通信方式    

     CC-Link的通信形式可分為2種方式：循環(huán)通訊和瞬時傳送。循環(huán)通訊意味著不停地進行數(shù)據(jù)交換。各種類型的數(shù)據(jù)交換即遠程輸入RX，遠程輸出RY和遠程寄存器RWr、RWw。一個從站可傳遞的數(shù)據(jù)容量依賴于所占據(jù)的虛擬站數(shù)。占據(jù)一個從站意味著適合32位RX和/或RY，并以每四個字進行重定向。如果一個裝置占據(jù)兩個虛擬站，那么它的數(shù)據(jù)容量就擴大了一倍。除了循環(huán)通信，CC-Link還提供主站、本地站及智能裝置站之間傳遞信息的瞬時傳送功能。信息從主站傳遞到從站，信息數(shù)據(jù)將以150字節(jié)為單位分割，并以每批150字節(jié)傳遞。若從從站傳遞到主站或其他從站，每批信息數(shù)據(jù)最大為34字節(jié)。瞬時傳送需要由專用指令來完成。瞬時傳送不會影響循環(huán)通信的時間    

      2.3 CC-Link測控網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢    

      CC-Link的優(yōu)勢如下：    

     1） 高速度大容量的數(shù)據(jù)傳送    

     2） 拓撲結(jié)構(gòu)有多點接入、T型分支、星型結(jié)構(gòu)    

     3） CC-Link使分布控制成為現(xiàn)實    

     4） 自動刷新功能、預約站功能     　

           這一特性是CC－Link獨特之處，以PLC作為CC-Link的主站，由主站模塊管理整個網(wǎng)絡(luò)的運行和數(shù)據(jù)刷新，主站模塊與PLC的CPU的數(shù)據(jù)刷新可在主站參數(shù)中設(shè)置刷新參數(shù)，便可以將所有的網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)監(jiān)視數(shù)據(jù)自動刷新到PLC的CPU中，不需要編寫刷新程序，這樣，也不必要考慮CC-Link主站模塊緩沖寄存區(qū)的結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)類型與緩沖區(qū)的對應關(guān)系，簡化編程指令，減少程序運行步驟，縮短掃描周期，保證系統(tǒng)運行實時性。預約站功能在系統(tǒng)的可擴展性上顯示出極大的優(yōu)越性，也給我們系統(tǒng)開發(fā)提供很大的方便。預約站功能指CC-Link在網(wǎng)絡(luò)組態(tài)時，可以將現(xiàn)在不掛上網(wǎng)絡(luò)而計劃將來掛接到CC-Link的設(shè)備，在網(wǎng)絡(luò)組態(tài)時事先將這些設(shè)備的系統(tǒng)信息（站類型、占用數(shù)據(jù)量、站號等）在主站中登錄，而且可以將相關(guān)程序編寫好，這些預約站掛接到網(wǎng)絡(luò)中后，便可以自動投入運行，不需要重新進行網(wǎng)絡(luò)組態(tài)。而且在預約站沒有掛接到網(wǎng)絡(luò)中時CC-Link同樣可以正常運行。    

     5） 完善的RAS功能    

     RAS是Reliability（可靠性）、Availability（有效性）、Serviceability（可維護性）的縮寫。備用主站功能、在線更換功能、通信自動恢復功能、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視功能、網(wǎng)絡(luò)診斷功能提供了一個可以信賴的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，幫助用戶在最短時間內(nèi)恢復網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。    

     6） 異抗噪性能和兼容性    

     7） 互操作性和即插即用    

     8） 瞬時傳送功能    

     總之，CC-Link的設(shè)計提供給用戶最簡單的使用和維護方法和措施。    

     組態(tài)簡單：僅需要在參數(shù)表中設(shè)置相關(guān)的參數(shù)便可以完成系統(tǒng)的組態(tài)工作，以及數(shù)據(jù)刷新映射關(guān)系，（也可以通過專用的參數(shù)配置軟件進行設(shè)置）；    

      接線簡單：僅需要將3芯雙絞線的3根電纜按照DA、DB、DG對應連接，另外接好屏蔽線和終端電阻，一般的系統(tǒng)接線便可完成；   

      設(shè)置簡單：CC-Link的每種兼容設(shè)備都有一塊CC-Link接口卡，系統(tǒng)還需要對每一個站的站號和速度及相關(guān)信息進行設(shè)置，而這些信息在這些接口模塊上有相應的開關(guān)進行設(shè)置。    

      維護簡單：由于CC-Link的卓越性能，和豐富的RAS功能，為CC-Link的維護方便性和運行可靠性提供了強有力的保證，其監(jiān)視和自檢測功能使CC-Link系統(tǒng)的維護和故障后恢復系統(tǒng)變得方便和簡單。    

     3 、系統(tǒng)設(shè)計    

     3.1 系統(tǒng)組成    

     為了提高整個控制系統(tǒng)的安全性以及可靠性，系統(tǒng)采用了雙機冗余措施。在雙主機系統(tǒng)中，二者處于對等地位，并且同時可以監(jiān)測對方的運行情況以及網(wǎng)絡(luò)的沖突偵聽，并相互間傳遞心跳信息，一旦發(fā)現(xiàn)對方系統(tǒng)出現(xiàn)故障或者連接的網(wǎng)絡(luò)故障，監(jiān)測方立即接管測控任務(wù)，從而保證了系統(tǒng)在任何時候系統(tǒng)主機的完整性和完好性，只要主機和網(wǎng)絡(luò)安全，控制系統(tǒng)便會安全，實時性便可得到保證。兩臺冗余主機內(nèi)均安裝了PCI總線的CC-Link總線網(wǎng)絡(luò)適配卡A80BD（E）－JB1BT13，主機配置相同以保證二者的MTTF、MTBF相近似，滿足系統(tǒng)相似性原理，對控制系統(tǒng)的安全性設(shè)計提供了保證。

      從站采用AnSH PLC 智能控制單元，主要作用是管理AD、DA、DI/DO的端口I/O操作以及計數(shù)定時模塊的設(shè)定，并且將所采集的數(shù)據(jù)負責上傳到主站，并從主站獲得的控制參數(shù)下傳之AO、DO模塊，控制相應的執(zhí)行結(jié)構(gòu)。AD、DA、DI/DO以及計數(shù)定時模塊分別用于采集煅燒爐中的溫度、給控制三相異步電機旋轉(zhuǎn)的變頻器提供0～10V控制信號源、控制電機的起停以及監(jiān)測控制開關(guān)的狀態(tài)、控制三相異步電機旋轉(zhuǎn)的時間等。模塊的選用為：★模擬量采集：AJ65BT-64AD ，★模擬量輸出：AJ65BT-64DAV ，★數(shù)字量輸入/輸出：AJ65BTB2-16DR，★熱電偶輸入：AJ65TB-68TD ，★高速計數(shù)器：AJ65BT－D62。四條從站的配置是相同的，分別控制四條生產(chǎn)線。

     為了將系統(tǒng)集成為具有測量、控制、管理功能于一體的測控系統(tǒng)，在車間級的Intranet中集成了生產(chǎn)在線數(shù)據(jù)庫以及控制參數(shù)與工藝數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，生產(chǎn)在線數(shù)據(jù)庫服務(wù)器主要用于管理當日當班的人員、計劃調(diào)度以及生產(chǎn)完成情況，工藝數(shù)據(jù)庫服務(wù)器主要用于記錄生產(chǎn)工藝參數(shù)、重要工段以及重要設(shè)備的定時抽檢數(shù)據(jù)、故障幾率等，便于了生產(chǎn)管理。整個程序的設(shè)計功能如下： 

     3.2 系統(tǒng)功能：    

      (1) 網(wǎng)絡(luò)，整個監(jiān)控系統(tǒng)采用CC-Link現(xiàn)場總線，可高速的將現(xiàn)場數(shù)據(jù)傳至主站進行管理。    

      (2) 主站和從站，采用一臺三菱A系列PLC負責CC-Link網(wǎng)絡(luò)的管理, 以及將數(shù)據(jù)送到上位PC機進行分析和將中控室發(fā)出的指令送至現(xiàn)場從站。   

      (3) PC機單元，PC機將操作指令通過從站1 PLC傳送給受令執(zhí)行單元執(zhí)行操作，遠程執(zhí)行單元將工作狀態(tài)通過從站PLC 傳送給PC機。PC機將車間中所有控制的工作狀態(tài)（開，關(guān)，報警）信息顯示出來供操作人員監(jiān)控。PC機接到報警和停線信息立即打印故障信息并計時。統(tǒng)計停線時間。并通過聲卡驅(qū)動音箱進行語音提示。

     (4) 為保證系統(tǒng)內(nèi)大量的數(shù)據(jù)傳輸，我們每一條生產(chǎn)線的參數(shù)采集和控制由一臺CC-Link從站完成。所有測控參數(shù)測量值通過CC-Link 與從站通訊。    

     4、 結(jié)束語   

      眾所周知，CC-Link網(wǎng)絡(luò)由于具有眾多的優(yōu)點以及眾多廠商的支持，在控制領(lǐng)域得到了成功應用，已得到了用戶的高度評價。尤其是與傳統(tǒng)的控制方法相比，在系統(tǒng)設(shè)計，安裝調(diào)試，維護和擴展上，具有不可比擬的優(yōu)勢。因此，在實時控制領(lǐng)域成功應用CC-Link具有典型的意義。