唐國慶,宋顯斌
(1.桂林建達機電工程有限公司,廣西 桂林 541003;2.杭州中策橡膠有限公司,浙江 杭州 310008)
輪胎工業的擠出生產聯動線,由三復合擠出主機、胎面冷卻線及胎面卷取及測寬、在線連續稱重等部分組成。電氣控制系統,采用三菱公司生產的Q系列可編程控制器作為控制核心,利用其實現生產線的邏輯控制和速度匹配等管理。
電氣控制系統中,使用到了大量的電氣元件,且操作箱、檢測元件、執行元件等分布在生產線的不同位置,并且在控制室上需要達到很高的控制精度與響應速度。若采用傳統的控制系統,將所有輸入輸出回路接到一個主站控制柜里,勢必會造成大量的現場安裝配線,不僅造成了線材及安裝人力資源的浪費,也對日后生產線的使用維護帶來極大的不便。
針對這種情況,我們在輪胎工業的擠出生產聯動線上,采用了CCLINK現場總線控制技術,將分布的元件就近接入遠程分站,通過三菱Q系列PLC主站模塊,用網絡線與遠程分站模塊組建成工業控制網絡。該系統具有性能卓越、使用簡單、應用廣泛、節省成本等優點,可以非常容易地高速發送和接收由模塊處理的輸入/輸出和數字數據的開/關數據,不僅解決了工業現場配線復雜的問題,同時具有優異的抗噪性能和兼容性。該設計已在杭州中策橡膠集團有限公司得到了廣泛應用,目前使用良好。
本文就CCLINK網絡的組建及模塊配置進行討論。
該控制系統主要硬件包括三菱電機Q02H為CPU控制核心的主站模塊QJ61BT11N系統,遠程輸入輸出模塊及三菱A740變頻驅動器等。
CPU是系統控制運算核心,負責讀取本地及遠程輸入的信號,根據用戶程序向各執行元件輸出控制命令;主站模塊QJ61BT11N是CCLINK網絡遠程分站與主站系統的接口,可以將總共64個遠程I/O站、遠程設備站、本地站、備用主站或智能設備站,連接到一個單獨主站模塊。
遠程輸入模塊,用于讀取遠程站的開關量輸入信號,每個模塊占用1個站號;
遠程輸出模塊,用于通過遠程站的驅動指示燈電磁閥等執行元件,每個模塊占用1個站號;
遠程模擬量輸入AD模塊,用于讀取遠程站的0~10 V或4~20 mA模擬量輸入信號,每個模塊占用2個站號;
遠程模擬量輸出DA模塊,用于模擬量輸出,每個模塊占用2個站號;
三菱電機A740變頻器,必須配置一塊A7NC通訊模塊后,才可接入網絡,每個變頻器占用1個站號。
采用CC-Link用專用電纜連接像I/O模塊、智能功能模塊和特殊功能模塊這樣的分布式模塊,網絡線兩端DA、DB間均需鏈接110Ω 終端電阻,以消除網絡干擾信號反射。連接后,這些模塊就可以由PLCCP U控制。
使用三菱公司提供的GX Developer專用軟件設置PLC網絡參數,并在遠程模塊的前操作面板設置CCLINK站號及通訊波特率,三菱A740變頻器需要通過參數設置,來設定通訊站號(Pr.542)及通訊波特率(Pr.543)。如下詳所示。
添加網絡模塊(如圖2)。

圖2 CC LINK網絡設置
網絡模塊參數設置(如圖3)。

圖3 模塊參數設置
站模塊設置(如圖4)。

圖4 遠程站的設置
遠程模擬量模塊還需要在程序里進行初始化后,才能正常通訊。3#站初始化例程如圖5所示。
網絡連接成功后,即可在主站PLC設計用戶程序,可以像調用本地地址一樣方便地調用遠程模塊的地址。例如,需要在遠程1#站的第一個輸入地址啟動20#地址的變頻器,可以設計程序如下(圖6)。

圖5 遠程模擬量模塊初始化程序

圖6 在本地啟動遠程變頻器的程序示例
采用了CCLINK控制系統與采用傳統的控制系統相比,具有以下優點:
一是現場配線工程量大量減少,節約資源;
二是維護方便;
三是高速穩定的處理數據,提高系統響應精度。
該系統已在杭州中策橡膠集團有限公司得到應用,現場應用情況良好。隨著CCLINK現場總線技術不斷發展,越來越多的電氣設備加入CCLINK網絡協議,使用CCLINK總線控制,也將成為發展的趨勢。
[1]三菱電機自動化有限公司.FR-A7NC使用手冊[K].日本:三菱電機,2006.
[2]三菱電機自動化有限公司.CC-Link本地站QJ61BT11使用手冊[K].日本:三菱電機,2008.