如何在教学中实现CC—Link网络通讯

2018-01-24邱利军师宁

职业 2018年1期

邱利军+师宁

摘要：本文就日常教学中，如何解决CC-Link网络通讯问题进行了分析，从硬件、软件等方面论述了实现CC-Link网络通讯的方法，并总结了该方法给教学带来的优势。文章对网络通讯方向的课程教学提供一定的借鉴性。

关键词：CC-Link 主站从站网络通讯

CC-Link网络通讯是日本三菱电机公司主推的一种基于PLC系统的现场总线，它的功能远远优于N：N网络通讯，在实际工程中显示出强大的生命力，特别是在制造业得到广泛的应用。为了适应社会的需要，实现教学与工作岗位的无缝对接，CC-Link网络通讯的设计与实现纳入了高级维修电工教学的内容。在课堂有限的时间内尽快让学生学懂、会用，是教学设计的主要任务。CC-Link网络通讯是建立在N：N网络通讯的基础上，因此学会N：N网络通讯是至关重要的。由N：N网络通讯可知，不同的网络通讯需要有相应的硬件链接、参数设置、软件设置等事项。

一、CC-Link网络通讯硬件链接

1.CC-Link網络通讯的硬件选用

N：N网络通讯的硬件是建立在RS485-BD板基础上的通信连接，FX1N、FX2N、FX3U的PLC都有各自的RS485-BD通信板进行互相链接，实现半双工通信方式。CC-Link网络通讯是全双工通信方式，通讯硬件比RS485-BD板复杂。

在教学中，选用Q系列PLC担任，两台是FX3U系列PLC担任从站，实现三台PLC之间的主从通讯。CC-Link网络通讯主站通讯模块硬件选用QJ61BT11，两从站CC-Link网络通讯接口模块硬件采用FX2N-32CCL网络通讯接口模块。

2.QJ61BT11N 和FX2N-32CCL网络通讯接口模块的连接

硬件选择确定后，保证正确接线是实现CC-LINK网络通讯关键。在教学中重点要强调，采用三芯绞屏蔽电缆把它们连接起来。用普通导线连接在实验室通讯可以，但在工业现场由于电磁干扰等因素，会导致无法通讯。QJ61BT11N、FX2N-32CCL模块中的接线端子，分别有DA端子、DB端子、DG端子和SLD端子。笔者采用三芯屏蔽电缆把QJ61BT11N、FX2N-32CCL通讯模块DA端子与DA端子相连接，DB 端子与DB端子相连接，DG端子与DG端子相连接，SLD端子通过三芯屏蔽电缆的屏蔽层连接在一起。为了提高通讯的可靠性，在QJ61BT11N网络通讯主站接口模块和最后一个从站FX2N-32CCL网络通讯接口模块的DA端子与DB端子之间接入一个110欧姆或330欧姆的专用通讯电阻；中间的从站FX2N-32CCL网络通讯接口模块不用接入专用通讯电阻。

3.参数的设置

CC-Link网络通讯接口模块除了接线要保证正确外，还需要设置通讯参数，包括各站的站号参数、各站所占用的站数参数和通讯速率参数。CC-LINK 现场总线通讯主站接口模块QJ61BT11站点编号必须设置为“00”，传送速率/模式设置开关可以设置为“0”（传送速率/模式设置开关比须与后面各从站选择在同一当上，否则无法通讯），即传送速率为156kbps。CC-LINK网络通讯从站1的站号为“1”，从站2的接口模块FX2N-32CCL的站号设置，要取决于主站与从站数据交换缓冲区的大小。如果数据交换缓冲区为64点，从站1接口模块FX2N-32CCL的站号设置为“3”；占用站数选为“2”，即一个站为32点，64点交换数据，就是占用了2个站点。如果通讯时交换数据量较大，数据交换缓冲区为128点，从站2的站号就要设置为“5”，传送速率/模式设置开关设置为“0”，即传送速率为156kbps，占用站数选为“4”。所以CC-Link现场总线通讯的PLC个数取决于每个从站于主站的交换数据的大小，由于主站最大交换数据缓冲区位4096点，因此限制了CC-Link现场总线通讯的PLC最多是64台PLC。

二、CC-Link网络通讯软件设置

1.参数设置

CC-Link网络通讯的硬件接口模块选择正确、接线无误、参数设置完成后就要考虑软件设置。软件设置包括在编程软件中设置站地址、定义数据缓存区的范围以及各站接收、发送信号的首地址。

以三台PLC通讯为例，假设主站占号为“0”，两个从站站号分别为“1”“3”。这样主站就有64个内部继电器实时能将主站的状态传送给从站1，从站1就有64个对应的内部继电器接收主站的状态；从站1还有另外64个内部继电器能将从站1的状态传送给主站，主站就有64个相对应的内部继电器接收从站1的状态；从站2同理。也就是说从站1、2两个站分别有128个内部继电器是和主站进行状态交换。除了这128个内部继电器外的其他继电器，才是从站1或从站2自己使用的内部继电器。另外，每个从站还有8个数据交换区。所以，主站要有256个内部继电器用于与两个从站交换状态，16个数据区与两个从站交换数据。交换数据缓存区的范围需要在主站编程时预先设置。

总结如下：N：N网络通信的站号、设置刷新范围模式都在软件中设置；CC-LINK网络通讯的站号、数据的缓存区的范围等信息在加硬件、软件中都要设置，且软、硬件设置要统一。

2.数据交换缓存区首地址的设置

编写出通讯程序时，主站与从站1、从站2交换数据的缓存区的范围与硬件设置同一，交换数据的缓存区的起始点要求与CC-Link“网络参数”中设置的起始点相统一。

（1）主站数据交换缓存区地址设置。例如在从站网络通讯接口模块FX2N-32CCL上分别设置两个从站站号分别为“1” “3”，则在CC-Link“网络参数”的“站信息”就要设置为“2”。主站交换数据的缓存区的远程输入RX起始地址设置为M112，远程输出RY起始地址设置为M400，表示从M112开始的64个点接收从站1的信号，从M176开始的64个点接收从站2的信号，主站M400开始的64个点信号发送到从站1，主站M464开始的64个点信号发送到从站2。这样主站就可以和从站之间进行主从通讯了。endprint

（2）从站1数据交换缓存区地址设置。通讯时，选择FX3UMR-16的PLC作为从站1，接收主站的命令。编写的程序，其中FROM K0 K0 K4M200 K4是主站传给从站1的数据从M200接收，主站M400开始的64个点信号状态对应地发送到接从站1PLC的M200开始的64点信号。T0 K0 K0 K4M500 K4是从站1从M500开始的64个点信号状态对应地传回主站M112开始的64点信号。

（3）从站2数据交换缓存区地址设置。选择FX3UMT-16的PLC作為从站2，接收主站的命令。编写的程序FROM K0 K0 K4M200 K4是主站传给从站2的数据从M200接收，M200对应地接收主站M464开始的64点信号状态。T0 K0 K0 K4M600 K4是从站2从M600开始传回主站M176开始的64个点的状态，M501的数据应该传到M241。

综上所述，主站的X0接通主站的内部继电器M400，则从站1的M200接通，M200再控制从站的输出点即实现主站控制从站1的功能。同理，可实现主站控制从站2以及从站1、2控制住站的功能。完成三站之间的相互控制。

三、CC-Link网络通讯未能实现的主要原因

CC-Link网络通讯不能成功，主要应查找以下原因：检查硬件接口选择是否正确，检查硬件接口站地址、传输速率设置以及硬件接线是否正确，检查CC-Link网络通讯软件中参数设置与硬件参数设置是否匹配，检查各站数据交换缓存区首地址设置是否正确。

通讯接口选择正确，接线无误，参数设置合理，CC-Link网络通讯还是简单易行的。

四、小结

通过CC-Link网络通讯的软件、硬件的对比不难看出，CC-LINK网络通讯从通讯速率、通讯范围、通讯功能等方面远远优于N：N网络通讯。

在教学中有效地解决了下几个问题。

第一，按照教学的螺旋上升规律，先讲清楚N：N网络通讯且实现后再讲CC-Link网络通讯，前者是网络通讯的基础。

第二，CC-Link网络通讯传输速率可根据需要调整，能实现全双工通讯，最多64台PLC同时通讯，应用领域更加广泛。N：N网络通讯简单、易学，操作很容易实现，成本低廉，但传输速率固定为38400pbs，只能实现半双工通讯，且仅限于8台PLC之间的通讯。

第三，CC-Link网络通讯的数据交换存储区是该网络通讯实现全双工通讯的基础，也是此项目教学中的重点和难点。学生一旦弄明白CC-Link网络通讯，还是很容易上手的。

第四，任何通讯都由有软件和硬件两部分组成，其中硬件是基础，软件是核心。有效地利用软件控制硬件部分，是保证CC-Link网络通讯成功的关键。

总之，可以根据学生的具体情况和学时数调整教学内容。