開(kāi)放式現(xiàn)場(chǎng)總線CC-Link特性及優(yōu)勢(shì)分析

1996年，三菱電機(jī)以“多廠家設(shè)備環(huán)境、高性能、省配線”理念開(kāi)發(fā)、公布和開(kāi)放了現(xiàn)場(chǎng)總線CC-Link。CC-Link是Control&Communication Link (控制與通信鏈路系統(tǒng))的簡(jiǎn)稱。具有性能卓越、應(yīng)用廣泛使用簡(jiǎn)單節(jié)省成本等突出優(yōu)點(diǎn)。

　　一般而言，我們將網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)分為3至4個(gè)層次：管理層、控制器層、部件層，部件層也就是指裝置層和傳感器層。由于CC-Link的數(shù)據(jù)容量大，通信速度多級(jí)可選擇，CC-Link是一個(gè)復(fù)合的、開(kāi)放的、適應(yīng)性強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，能夠適應(yīng)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。
　　由于它的數(shù)據(jù)容量大，通訊速度廣泛。
　　
一、CC-Link的卓越性能：
　　CC-Link是一種高可靠性、高性能的網(wǎng)絡(luò)。

　　CC-Link的優(yōu)勢(shì)如下：

（1）高速度大容量的數(shù)據(jù)傳送可設(shè)定介于156Kbps到10Mbps間可選擇的5種通信速度之一。總長(zhǎng)度由最大通信速度決定。每個(gè)循環(huán)傳送數(shù)據(jù)為24字節(jié)，有150字節(jié)用于通信傳送。8字節(jié)（64位）用于位數(shù)據(jù)傳送，16字節(jié)（4點(diǎn)RWr、4點(diǎn)RWw）用于字傳送，（L=>M 34字節(jié)）。每次鏈接掃描的最大容量是2048位和512字。在64個(gè)遠(yuǎn)程I/O站的情況下，鏈接掃描時(shí)間為3.7毫秒。穩(wěn)定快速的通信速度是CC-Link的最大優(yōu)勢(shì)。CC-Link有足夠卓越的性能應(yīng)用于大范圍的系統(tǒng)。當(dāng)應(yīng)用10Mbps的通信速度時(shí)，最大通信距離是100米；當(dāng)通信速度為156Kbps時(shí)，最大通信距離為1200米。如果應(yīng)用中繼器，還可以擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)的總長(zhǎng)度。通信電纜的長(zhǎng)度可以延長(zhǎng)到13.2KM。

（2）拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有多點(diǎn)接入、T型分支、星型結(jié)構(gòu)3種型號(hào)的電纜及連接器可以支持將CC-Link元件接入任何機(jī)器和系統(tǒng)。
　　
（3）CC-Link使分布控制成為現(xiàn)實(shí)CC-Link同樣用于低價(jià)的中間控制層網(wǎng)絡(luò)。所有的本地站和智能站可以訪問(wèn)循環(huán)數(shù)據(jù)，如到達(dá)從站或來(lái)自從站的RX、RY、RWr、RWw。（但不可改變這些數(shù)據(jù)）如果使用這些循環(huán)數(shù)據(jù)，可以保證高速的應(yīng)答和穩(wěn)定的刷新時(shí)間，使中間控制通信、中央控制系統(tǒng)變成現(xiàn)實(shí)。有些應(yīng)用中要求有控制層和元件層2種網(wǎng)絡(luò)，這樣的系統(tǒng)可以僅僅只用CC-Link。由于CC-Link每個(gè)站有固定的循環(huán)數(shù)據(jù)的范圍，可能使循環(huán)數(shù)據(jù)受到限制，但，它畢竟是一個(gè)低價(jià)的網(wǎng)絡(luò)。
　　
（4）自動(dòng)刷新功能、預(yù)約站功能
　　 以PLC作為CC-Link的主站為例，由主站模塊管理整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)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(dòng)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(duì)應(yīng)關(guān)系，簡(jiǎn)化編程指令，減少程序運(yùn)行步驟，縮短掃描周期，保證系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)時(shí)性。

　　 預(yù)約站功能在系統(tǒng)的可擴(kuò)展性上顯示出極大的優(yōu)越性，也給我們系統(tǒng)開(kāi)發(fā)提供很大的方便。預(yù)約站功能指CC-Link在網(wǎng)絡(luò)組態(tài)時(shí)，可以將現(xiàn)在不掛上網(wǎng)絡(luò)而計(jì)劃將來(lái)掛接到CC-Link的設(shè)備，在網(wǎng)絡(luò)組態(tài)時(shí)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(hào)等）在主站中登錄，而且可以將相關(guān)程序編寫好，這些預(yù)約站掛接到網(wǎng)絡(luò)中后，便可以自動(dòng)投入運(yùn)行，不需要重新進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)組態(tài)。而且在預(yù)約站沒(méi)有掛接到網(wǎng)絡(luò)中時(shí)CC-Link同樣可以正常運(yùn)行。

（5）完善的RAS功能
　　 RAS是Reliability（可靠性）、Availability（有效性）、Serviceability（可維護(hù)性）的縮寫。
備用主站功能、在線更換功能、通信自動(dòng)恢復(fù)功能、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視功能、網(wǎng)絡(luò)診斷功能提供了一個(gè)可以信賴的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，幫助用戶在最短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
　　
（6）優(yōu)異抗噪性能和兼容性
　　 為了保證多廠家網(wǎng)絡(luò)的良好的兼容性，一致性測(cè)試是非常重要的。通常只是對(duì)接口部分進(jìn)行測(cè)試。而且，CC-Link的一致性測(cè)試程序包含了噪音測(cè)試。因此，所有CC-Link兼容產(chǎn)品具有高水平的抗噪性能。正如我們所知，能做到這一點(diǎn)的只有CC-Link。除了產(chǎn)品本身具有卓越的抗噪性能以外，光纜中繼器給網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)提供了更加可靠、更加穩(wěn)定的抗噪能力。至今還未收到過(guò)關(guān)于噪音引起系統(tǒng)工作不正常的報(bào)告。
　　
（7）互操作性和即插即用
　　 CC-Link提供給合作廠商描述每種類型產(chǎn)品的數(shù)據(jù)配置文檔。這種文檔稱為內(nèi)存映射表，用來(lái)定義控制信號(hào)和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單元（地址）。然后，合作廠商按照這種映射表的規(guī)定，進(jìn)行CC-Link兼容性產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)工作。以模擬量I/O映射表為例，在映射表中位數(shù)據(jù)RX0被定義為“讀準(zhǔn)備好信號(hào)”，字?jǐn)?shù)據(jù)RWr0被定義為模擬量數(shù)據(jù)。由不同的A公司和B公司生產(chǎn)的同樣類型的產(chǎn)品，在數(shù)據(jù)的配置上是完全一樣的，用戶根本不需要考慮在編程和使用上A公司與B公司的不同，另外，如果用戶換用同類型的不同公司的產(chǎn)品，程序基本不用修改?？蓪?shí)現(xiàn)“即插即用”連接設(shè)備。

（8）瞬時(shí)傳送功能
　　 CC-Link的通信形式可分為2種方式：循環(huán)通訊和瞬時(shí)傳送。循環(huán)通訊意味著不停地進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。各種類型的數(shù)據(jù)交換即遠(yuǎn)程輸入RX，遠(yuǎn)程輸出RY和遠(yuǎn)程寄存器RWr、RWw。一個(gè)子站可傳遞的數(shù)據(jù)容量依賴于所占據(jù)的虛擬站數(shù)。占據(jù)一個(gè)子站意味著適合32位RX和/或RY，并以每四個(gè)字進(jìn)行重定向。如果一個(gè)裝置占據(jù)兩個(gè)虛擬站，那么它的數(shù)據(jù)容量就擴(kuò)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(shí)傳送功能。信息從主站傳遞到子站，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。若從子站傳遞到主站或其他子站，每批信息數(shù)據(jù)最大為34字節(jié)。瞬時(shí)傳送需要由專用指令來(lái)完成。瞬時(shí)傳送不會(huì)影響循環(huán)通信的時(shí)間。