CC-LINK,cclink转profinet模块

('CC-Link、CC-LinkVer.2.0及CC-Link/LT概述(中国CC-Link推广中心)摘要：本文简要地介绍了开放式现场总线网络CC-Link、CC-LinkVer.2.0和CC-Link/LT等3种协议技术背景，通信原理，应用特点等。关键词：CC-Link；CLP；CC-Link/LT；CC-LinkVer.2.0前言CC-Link自投放市场以后，增长势头非常迅猛，到目前，CC-Link在日本、韩国、中国台湾等国家和地区已经遥居总线市场第一位。CC-Link以其卓越的性能和市场表现受到亚、欧、美、日等客户的高度评价。在中国，CC-Link不但在汽车、包装、印刷、楼宇、电力、化工、钢铁等各个行业获得非常广泛的应用，而且现在拥有55家大陆会员公司，多家会员业已开发CC-Link兼容产品。但是CC-Link协会并没有满足于现状，我们不断地追求CC-Link技术的发展和进步，所以CC-Link协会在2002年推出CC-Link家族低端产品和协议CC-Link/LT，主要用于开关量数据的传输和通信，更加降低成本；2003年，CC-Link协会推出CC-LinkV2.0版本，使原来的系统通信数据量最大可以扩大8倍。使CC-Link在整个结构上更加完善和丰满。在此，我们对CC-Link家族现有的三种协议分别予以介绍。1技术背景在1996年11月，以三菱电机为主导的多家公司以“多厂家设备环境、高性能、省配线”理念开发、公布和开放了现场总线CC-Link，第一次正式向市场推出了CC-Link这一全新的多厂商、高性能、省配线的现场网络。并于1997年获得日本电机工业会（JEMA）颁发的杰出技术成就奖。CC-Link是Control&CommunicationLink(控制与通信总线)的简称。即：在工控系统中，可以将控制和信息数据同时以10Mbps高速传输的现场网络。CC-Link具有性能卓越、应用广泛、使用简单、节省成本等突出优点。作为开放式现场总线，CC-Link是唯一起源于亚洲地区的总线系统，CC-Link的技术特点尤其适合亚洲人的思维习惯。为了使用户能更方便地选择和配置自己的CC-Link系统，2000年11月，CC-Link协会（CC-LinkPartnerAssociation简称CLPA）在日本成立。主要负责CC-Link在全球的普及和推进工作。为了全球化的推广能够统一进行，CLPA（CC-Link协会）在全球设立了众多的驻点，分布在美国、欧洲、中国、中国台湾、新加坡、韩国等国家和地区，负责在不同地区在各个方面推广和支持CC-Link用户和成员的工作。随着CLPA在全球进行CC-Link成功的推广，CC-Link本身也在不断地进步和发展，在近2年，针对市场的需求，CLPA先后推出适合于分散的传感器-执行器网络CC-Link/LT和适合于大容量数据通信场合的CC-LinkVer.2.00技术协议，而且在半导体、汽车、自动仓库等行业已经有了广泛的应用。到目前，CC-Link已经包括了CC-Link、CC-Link/LT、CC-LinkVer.2.0等3中针对性协议，构成CC-Link家族的比较全面的工业现场网络体系。2通信原理CC-Link、CC-Link/LT、CC-LinkVer.2.0的底层通信协议遵循EIA485，具体的通讯方式请参照下图.（1）CC-Link具体的通信方式请参考图1。图1通信原理CC-Link提供循环传输和瞬时传输2种通信方式。一般情况下，CC-Link主要采用广播－轮询（循环传输）的方式进行通讯。具体的方式是：主站将刷新数据（RY/RWw）发送到所有从站，与此同时轮询从站1；从站1对主站的轮询作出响应（RX/RWr），同时将该响应告知其它从站；然后主站轮询从站2（此时并不发送刷新数据），从站2给出响应，并将该响应告知其它从站；依此类推，循环往复。广播－轮询时的数据传输帧格式请参照图2，该方式的数据传输率非常高。除了广播－轮询方式以外，CC-Link也支持主站与本地站、智能设备站之间的瞬时通讯。从主站向从站的瞬时通讯量为150字节/数据包，由从站向主站的瞬时通讯量为34字节/数据包。瞬时传输时的数据传输帧格式请参照下图，由此可见瞬时传输不会对广播轮询的循环扫描时间造成影响。循环传输帧格式循环传输和瞬时传输帧格式所有主站和从站之间的通讯进程以及协议都由通讯用LSI－MFP(MitsubishiFieldNetworkProcessor)控制，其硬件的设计结构决定了CC-Link的高速稳定的通讯。（2）CC-Link/LT的通信方式只有循环传输，是对CC-Link循环数据中的位数据通信的加强和升级，并且依照控制点数的不同，可以设定2，4，8，16等点数控制模式；同样，CC-Link/LT继承了CC-Link高效的数据传输特性，其基本帧格式如下图F：作为前置码的标志字段A1：发送方地址信息A2：接收方地址信息ST：状态信息DATA：RX／RYCRC：差错校验（16位：主站，8位：从站）图3CC-Link/LT帧的基本格式（3）CC-LinkVer.2.0则在CC-Link通信的基础上，增加了扩展循环传输功能，使循环数据通信容量相对于CC-Link原来版本可以扩大2、4、8倍。但是Ver.2.0的从站不包括远程I/O站。首先，在CC-LinkVer.2.0的传输帧中，分别在ST1（自主站到从站）增加了协议版本信息，在ST2（自从站到主站）增加了扩展循环设置信息,在从站测试回送数据帧的软件版本区域中增加了协议版本信息,并增加了ST3。ST3是通过循环传输接收的状态数据，在Ver.2的站之间，RY/RX区域的高8位，用来发送和接收这个数据。其次，根据设置的扩展循环的倍数，将数据进行分割后，再接收或发送循环数据。在主站与从站握手时，使用图4所示的首部信息（首部信息使用RX/RY区域的1字（16位）），图5为4分割时的例子，其中SQ号是从扩展循环的设置值（分割号-1）开始，递减至0时分割结束，数据是从SQ号最大的数据段开始传送。图6为扩展循环通信实例。3卓越性能一般工业控制领域的网络分为3到4个层次，分别是上位的管理层，控制层和部件层。部件层也可以再细分为设备层和传感器层，CC-Link是一个以设备层为主的网络，同时也可以覆盖较高层次的控制层和较低层次的传感器层。CC-Link/LT属于传感器层网络，CC-LinkVer.2.0则居于设备层和更高的网络层面并可以向下兼容3．1CC-Link/CC-LinkVer.2.0的网络结构一般情况下，CC-Link/CC-LinkVer.2.0整个一层网络可由1个主站和64个子站组成，它采用总线方式通过屏蔽双绞线进行连接。网络中的主站由三菱电机FX系列以上的PLC或计算机担当，子站可以是远程I/O模块、特殊功能模块、带有CPU的PLC本地站、人机界面、变频器、伺服系统、机器人以及各种测量仪表、阀门、数控系统等现场仪表设备。如果需要增强系统的可靠性，可以采用主站和备用主站冗余备份的网络系统构成方式。采用第三方厂商生产的网关还可以实现从CC-Link到ASI、S-Link、Unit-wire等等网络的连接。3.2CC-Link/CC-LinkVer.2.0的传输速度和距离CC-Link/CC-LinkVer.2.0具有高速的数据传输速度，最高可以达到10Mbps，其数据传输速度随距离的增长而逐渐减慢，传输速度和距离的具体关系如下表1所示。中继器目前有多种：一种为T型分支中继器AJ65SBT-RPT，每增加一个距离延长一倍。一层网络最多可以使用10个。第二种为光中继器AJ65SBT-RPS或AJ65SBT-RPG，用光缆延长，因此在一些比较容易受干扰的环境可以采用。光中继器要成对使用，每一对AJ65SBT-RPS之间的延长距离为1公里，最多可以使用4对；每一对AJ65SBT-RPG之间的延长距离为2公里，最多可以使用2对。第三种为空间光中继器AJ65BT-RPI-10A/AJ65BT-RPI-10B，采用红外线无线传输的方式，在布线不方便，或者连接设备位置会移动的场合使用。空间光中继器也必须成对使用，两者之间的距离不能超过200米，还有一些方便接线的中继器和与其他网络相连的网关和网桥。CC-Link/CC-LinkVer.2.0提供了110欧姆和130欧姆两种终端电阻，用于避免因在总线的距离较长、传输速度较快的情况下，由于外界环境干扰出现传输信号的奇偶校验出错等传输质量下降的情况。3.3C-Link/CC-LinkVer.2.0实现高速大容量的数据传输CC-Link/CC-LinkVer.2.0提供循环传输和瞬时传输2种方式的通信。对于CC-LinkVer.1.1,每个内存站循环传送数据为24字节，其中8字节（64位）用于位数据传送，16字节（4点RWr、4点RWw）用于字传送。一个物理站最大占用4个内存站，故一个物理站的最大循环传送数据为96个字节。对于CC-LinkVer.1.1整个网络而言，其循环传输每次链接扫描的最大容量是2048位和512字。对于CC-LinkVer.2.0,其比CC-LinkVer.1.1多了扩展循环的功能，一个物理站除了可以设置占1-4个内存站以外，还可以设置为1、2、4、8倍的扩展循环通讯。当设置为1倍时，其与Ver.1.1的通讯规范相同。当设置为2倍、4倍、8倍时其通讯容量如下表所示：CC-LinkVer.2.0满足了大容量数据通讯的要求，在半导体、仪表控制领域已有大量的应用。在循环传输数据量不够用的情况下，CC-Link/CC-LinkVer.2.0都可以提供瞬时传输功能，可将960字节的数据，用指令传送给目标站。CC-Link在连接64个远程I/O站、通信速度为10Mbps的情况下，循环通信的链接扫描时间为3.7毫秒。稳定快速的通信速度是CC-Link的最大优势。3.4CC-Link/CC-LinkVer.2.0丰富的功能（1）自动刷新功能、预约站功能CC-Link网络数据从网络模块到CPU是自动刷新完成，不必有专用的刷新指令；安排预留以后需要挂接的站，可以事先在系统组态时加以设定，当此设备挂接在网络上时，CC-Link可以自动识别，并纳入系统的运行，不必重新进行组态，保持系统的连续工作，方便设计人员设计和调试系统。（2）完善的RAS功能RAS是Reliability（可靠性）、Availability（有效性）、Serviceability（可维护性）的缩写。例如故障子站自动下线功能、修复后的自动返回功能、站号重叠检查功能、故障无效站功能、网络链接状态检查功能、自诊断功能等等，提供了一个可以信赖的网络系统，帮助用户在最短时间内恢复网络系统。（3）互操作性和即插即用功能CC-Link提供给合作厂商描述每种类型产品的数据配置文档。这种文档称为内存映射表，用来定义控制信号和数据的存储单元（地址）。然后，合作厂商按照这种映射表的规定，进行CC-Link兼容性产品的开发工作。以模拟量I/O开发工作表为例，在映射表中位数据RX0被定义为“读准备好信号”，字数据RWr0被定义为模拟量数据。由不同的A公司和B公司生产的同样类型的产品，在数据的配置上是完全一样的，用户根本不需要考虑在编程和使用上A公司与B公司的不同，另外，如果用户换用同类型的不同公司的产品，程序基本不用修改。可实现“即插即用”连接设备（4）循环传送和瞬时传送功能CC-Link的2种通信的模式：循环通信和瞬时通信。循环通信是数据一直不停地在网络中传送，数据是安站的不同类型，可以共享的，由CC-Link核心芯片MFP自动完成；瞬时通信是在循环通信地数据量不够用，或需要传送比较大的数据（最大960字节），可以用专用指令实现一对一的通信。（5）优异抗噪性能和兼容性为了保证多厂家网络的良好的兼容性，一致性测试是非常重要的。通常只是对接口部分进行测试。而且，CC-Link的一致性测试程序包含了抗噪音测试。因此，所有CC-Link兼容产品具有高水平的抗噪性能。正如我们所知，能做到这一点的只有CC-Link。除了产品本身具有卓越的抗噪性能以外，光缆中继器给网络系统提供了更加可靠、更加稳定的抗噪能力。至今还未收到过关于噪音引起系统工作不正常的报告。4CC-Link兼容产品开发特点CC-Link兼容产品开发十分简单、方便、成本低廉。由于其无需硬件平台和软件平台，为合作伙伴节省了大量的前期投入资金。由于CC-Link协议已经内置于CC-Link专用芯片内，对于远程I/O，只需非常简单的硬件设计；对于远程设备站，仅仅需要用设备上的CPU对通信芯片写相关的CSP文件和简单的硬件设计。开发周期比较短。5总结通过以上介绍，我们对CC-Link的特点和功能有了一个初步的认识，鉴于CC-Link的实际特点和功能，它适用于许多控制系统，产品开发简单，同时其自身的功能也在不断完善和改进，可挂接现场设备的合作厂商也在不断增加，以便更有利于实际的生产现场。总之，CC-Link是一个技术先进、性能卓越、应用广泛、使用简单、成本较低的完全开放的现场总线，其在中国的技术发展和应用有着广阔的前景。http://www.cameta.org.cn/book/info.asp?autoID=250',)