基于三菱Q系列PLC與FX3U系列PLC的

摘 要：文章基于恒壓供水控制系統，介紹了三菱Q系列PLC與FX3U PLC的CC-Link通信連接、組網參數設置等組網方面的技術。希望通過文章的分析，能夠對相關工作提供參考。

關鍵詞：恒壓供水；PLC；CC-Link；通信連接；組網參數設置

1 概述

隨著我國經濟的飛速發展，各行各業自動化控制的程度越來越高，作為工業三大支柱之一的可編程控制器（簡稱PLC）在控制系統中的應用由傳統的單機控制轉為生產線的分散控制和集中管理的控制。這樣，PLC與PLC、設備間能夠互相連接，實現遠程通信，形成網絡的分散控制和集中管理的系統就越來越多，而且，也越來越多地應用到人們的生活中來，如高層建筑中PLC與變頻器恒壓供水控制系統，逐漸趨于這種分散控制和集中管理、集中監控這種方式發展。三菱PLC設備間的數據通信和網絡技術的內容比較豐富，而CC-Link是一種開放式現場總線，其具有的使用優勢是接線、組態、參數設置以及維護都非常簡單。因此，在三菱PLC組網技術中使用CC-Link來組網是很多自動化控制系統的首要選擇。文章將以恒壓供水控制系統為例，介紹基于三菱Q系列PLC與FX3U-48MR PLC的CC-LINK通信連接。

2 恒壓供水系統PLC組網的配置

在恒壓供水控制系統中，采用CC-Link開放式現場總線控制技術，使用兩種PLC，以QCPU為主站，FX3U-48MR為從站，以一個主站、多個從站的方式進行組網。主站的 CC-LINK 網絡接口模塊是QJ61BT11，從站的CC-LINK網絡接口模塊是FX3U-32CCL。其中，FX3U-48MR，使用+24V直流電源供電，其輸入/輸出模塊用來控制各種繼電器、接觸器的接通與斷開，采集各種元器件運行時的工作狀態；FX3U-4AD，是模擬量輸入模塊，用來采集水位、水壓、流量、溫度等參數的輸入信號；FX3U-4DA，是模擬量輸出模塊，采用4mA～20mA電流輸出到FR-A740變頻器的輸入控制信號端子，進而控制電機和水泵的轉速，達到控制管網出水的流量；FR-A740，三菱變頻器，接入電機和水泵的主電路中，其中R、S、T（也稱為L1、L2、L3）為電源輸入端，接到三相交流電源AC380V，U、V、W為變頻輸出端，接三相異步電動機；FX3U-32CCL，是從站的FX3U-48MR的CC-LINK接口模塊，占用 PLC的8個I/O口，用FROM/TO指令對其緩沖存儲器進行讀/寫。恒壓供水控制系統組網配置[1]如圖1所示。

3 CC-Link通信連接

CC-Link通信連接只要使用三根雙絞屏蔽電纜按要求將 FX3U-32CCL和QJ61BT11N連接起來就可以了。連線時，三根電纜線將QJ61BT11N中的DA、DB、DG與FX3U-32CCL中的DA、DB、DG一一對應相連（如圖2）。每個模塊FX3U-32CCL都有2個DA和2個DB端子，這樣，就可以非常方便地接下一個站。當FX3U-32CCL是最后一個站時，就在DA和DB端子之間接一個電阻。所有站的SLD端都要接上和電纜線的屏蔽層。各站點之間的連線與站編號沒有關系，可以從任一站點連接。

4 參數設置

4.1 站號、傳輸速率和站數設置

其接口模塊有設置開關，系統只要對每個站的站號、傳送速率和運行條件進行設置[2]。模塊設置站號時，主站設置為0，備用主站和從站設定范圍是1-64，如果設定站號不在站號范圍之內則會亮燈“ERR.”表示出錯。QJ61BT11N設置站號有專門的站號設置開關，而速率傳輸也有其專門的設置開關（如圖3）。在恒壓供水系統中，而Q系列CC-Link網絡接口模塊QJ61BT11N作為主站，站號設置為0；而作為從站的FX3U-48MR的CC-LINK接口模塊是FX3U-32CCL，其也有對應的站號旋轉開關和站數旋轉開關來進行設置，其站號設置為1，站數為1（如果有兩臺PLC FX3U-48MR作為從站，則站數設置為2）。

主站與從站的電纜線的長度應該等于或超過2m，這個與傳輸速率無關。而傳輸速率的設定與傳輸距離有關系。當傳輸速率為5Mbps或10Mbps時，主站與設備站的傳輸距離取決于遠程設備站與遠程I/O站之間的距離[3]。如在恒壓供水控制系統中，采用10Mbps的傳輸速率，而遠程設備站與遠程I/O站之間的距離大于1m時，主站與設備站的傳輸距離為100m；而如遠程設備站與遠程I/O站之間的距離為60-99cm時，則主站與設備站的傳輸距離為80m。

4.2 確定遠程點數和遠程編號設定

在設置好站號、傳輸速率和站數之后，則可以確定遠程點數和進行遠程編號設定。每個從站都有32個遠程輸入點和32個遠程輸出點，其站數決定遠程點數，CC-link專用點為最終的高16點。從站的遠程寄存器有讀入點區域和寫出點區域，均有4個RW。而FX3U-32CCL接口模塊的內置緩沖存儲器（BFM）由16位RAM存儲支持，負責在FX3U-48MR PLC與主站之間的數據傳送，有專用寫和讀存儲器。編號0-31被分別分配給每一種緩沖存儲器[4]。FX3U-48MRPLC通過TO指令將數據寫入專用的寫存儲器，再傳送到主站的數據寄存器；FX3U-48MR PLC通過FROM指令從專用的讀存儲器讀取從主站傳來的數據[5]。

4.3 組態參數設置

只要在參數表設定相關的參數就可以了，如在三菱Q系列PLC和FX系列PLC要進行通訊，只要在Q系列PLC里進行組態，而在FX系列PLC里只需要用FROM/TO指令即可讀/寫I/O口，或者數據。

首先，組態Q00J。通過點擊打開“MELSOFT Gppw”軟件，選擇創建工程，選擇QCPU，Q00J，按“確定”進入編程界面，然后再組態PLC參數，打開Q參數設置界面，選“I/O分配”中“讀取PLC參數”，設置參數后，檢查無誤后，結束設置。

其次，組態“網絡參數”，選擇CC-Link，進入其設定界面如圖4。遠程輸入（RX）刷新軟元件設置從M0開始，從站1占32點（M0-M31），從站2從M32開始占32點（M32-M63）；遠程輸出（RY）刷新軟元件從M128開始，從站占32點（M128-M159），從站2從M160開始占32點（M160-M195）；遠程寄存器（RWr）刷新軟元件占4個點，從站1從D0開始4個點（D0-D3），從站2從D4開始4個點（D4-D7），從站1把數據傳送到主站D0-D3，從站2把數據傳送到D4-D7；遠程寄存器（RWw）刷新軟元件占4個點，從站1從D100開始4個點（D100-D103），從站2從D4開始4個點（D104-D107），從站1從主站D100-D103讀取數據，從站2從主站D104-D107讀取數據；然后按圖4設定好參數就可以進行編程了。

5 網絡維護

使用CC-Link組成網絡的維護非常簡單，CC-Link具有完善的SAS功能，即可靠、有效和可維護性能，使其具有備用主站、網絡監視和自動檢測、網絡診斷、通信自動恢復等功能，為恒壓供水控制系統提供了一個非常可靠、維護也非常方便的網絡。

6 結束語

文章通過恒壓供水控制系統詳細地介紹了三菱Q系列PLC與FX3U-48MR使用CC-Link組網的單元配置、通信連接的方法和站號站數以及傳輸速率等參數的設置方法。

參考文獻

[1]李敬武，王琪，李玉華，等.基于FX2NPLC和CC-Link總線的污水處理監控系統的設計與實施[J].國內外機電一體化技術，2004（3）：

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[2]王鵬，楊培生.基于CC-link總線的自動化生產線分布式控制技術[J].機床與液壓，2013（14）：125-128.

[3]剪欣，程良倫.CC-LINK總線技術在管樁生產中的應用[J].機床與液壓，2013（14）.

[4]方清城，羅中良，張志飛.三菱Q系列PLC多層網絡控制系統的研究[J].工業控制計算機，2012（12）：79-81.

[5]馮培培.開放式控制系統的研究——基于cc-link的感應熱處理生產線的控制系統設計與實現[D].江蘇大學，2010.