开放式CC-LINK总线在多工位真空成型机上的应用

摘要:针对目前多工位成型机电气控制系统PLC的输入输出点比较多,布线比较麻烦,制造复杂程度高等特点,采用三菱CC-LINK开放式现场总线设备网对其进行设备网络控制,实现高性能、省配线,柔性化,自动化适应性强的网络系统。

关键词:CC-LINK总线;主站QJ61BT11N;串行通讯模块QJ71C24N;远程I/O单元;高性能

中图分类号:TQ320文献标识码:A

文章编号:1009-2374 (2010)22-0105-02

随着中国对本土装备制造行业的重视,中国本土的装备制造水平也在大幅度地提升,不仅自主研究开发的产品和国际上同类产品相媲美,甚至有的地方还超过国外水平,由我公司开发研究的多工位真空成型机获得国家的专利证书,多工位真空成型机是生产火车内饰件、汽车内饰件和冰箱(柜)内胆等产品的重要设备。以前国内这类设备多采用进口,其价格高,维修难度大且周期长,作为国内最大的装备制造生产基地的龙头企业安徽鲲鹏装备模具制造有限公司(前身是中国扬子集团装备模具制造有限公司)承担着打破这种被国外企业垄断局面的艰巨任务,根据设备的特点,提高它的性价比,采用三菱公司的工业控制网络CC-Link开放式现场总线设备网络系统,它的特点是适用于各种层次的工业自动化网络的不同需求,CC-Link是Control & Communication Link(控制与通信链路系统)的简称。具有性能卓越、应用广泛、使用简单、节省成本等突出优点。本文介绍用CC-LINK控制总线对多工位真空成型机进行设备网络控制系统。

1系统的分析及方案设计

1.1系统控制功能描述

设备工位多(包含上料、预热、加热、成型及下料部分),成型工艺复杂,电器布线多等特点。

1.2系统控制方案设计

根据设备特点,结合CC-LINK总线的特点,把设备的控制系统采用Q系列PLC(Q02UCPU)作为控制中心,CC-LINK总线模块QJ61BT11N作为主站通讯单元,采用AJ65SB远程单元作为从站,利用串行通讯模块QJ71C24N和上位机进行通讯。采用组态王6.0软件进行界面控制。

1.3网络控制系统的功能

(1)整个网络监控系统采用CC-Link现场总线,可高速地将现场数据传至主站进行管理。

(2)上位机(PC)将操作指令通过主站CPU传送给受令执行单元执行操作,远程执行单元将工作状态通过网络传送给上位机(PC)。上位机(PC)将设备中所有控制的工作状态(开、关、报警)信息显示出来供操作人员监控。上位机(PC)接到报警和停线信息立即打印故障信息并计时、统计停线时间。

(3)主站和从站采用三菱Q系列CPU负责CC-Link网络的管理,以及将数据送到上位机(PC)进行分析后发出的指令送至现场从站。

(4)根据设备结构特点,把成型设备的每个工位作为一个远程从站,主从站之间和上位机之间通过CC-LINK总线进行连接,实现主从站之间的通信,共分为17个远程I/O单元作为子站单元。

CC-Link的通信形式可分为两种方式:循环通讯和瞬时传送。根据本设备的工作原理采用循环通讯方式,循环通讯意味着不停地进行数据交换。各种类型的数据交换即远程输入RX,远程输出RY和远程寄存器RWr,RWw。一个从站可传递的数据容量依赖于所占据的虚拟站数。占据一个从站意味着适合32位RX和/或RY,并以每4个字进行重定向。如果一个装置占据两个虚拟站,那么它的数据容量就扩大了一倍。主站与远程设备站之间的通信原理如下:

PLC系统电源接通时,PLC CPU中的网络参数传送到主站,CC-Link系统自动启动;

远程设备站的远程输入RX自动储存在主站的“远程输入RX”缓冲存储器中;

储存在“远程输入RX”缓冲存储器中的输入状态储存到用自动刷新参数设置的CPU软元件中;

用自动刷新参数设置的CPU软元件开/关数据存储在“远程输出RY”缓冲存储器中;

根据“远程输出RY”缓冲存储器中存储的输出状态,远程输出RY自动设定为开/关(每次链接扫描的时候);

用自动刷新参数设置的CPU软元件的传送数据存储在“远程寄存器RWw”缓冲存储器中;

存储在“远程寄存器RWw”缓冲存储器中的数据自动送到每个远程设备站的远程寄存器RWw中;

远程设备站的远程寄存器RWr的数据自动存储在主站的“远程寄存器RWr”缓冲存储器中;

存储在“远程寄存器RWr”缓冲存储器中的远程设备站的远程寄存器RWr数据存储在用自动刷新参数设置的CPU软元件中。

(5)主站基板上安装有模拟量采集(A/D)模块、模拟量输出(D/A)模块、数字量输入(DI)/数字量输出(DO)的端口I/0操作以及计数定时模块的设定,并且将所采集的数据负责上传到主站,并从主站获得的控制参数下传到模拟量输出、数字量输出模块,控制相应的执行结构

模块的选用为:模拟量采集:Q64AD,Q64TD;

模拟量输出:Q64DA;高速计数器:QD62D;

数字量输入/输出QX41DC,QY10,QX81DC,QY81P。

2结语

实践证明,利用CC-Link网络控制系统我公司研发的多工位真空成型机具有实时性、开放性、保护功能齐全、通信速率快、网络先进、布线方便等优点,有利于分散系统实现集中监控,提高系统自动化水平,减轻工人劳动强度,减少事故率,提高设备的使用寿命,节能降耗,提高效率,降低了成本,提高了本设备的性价比,在国内中取得领先地位,打破了由国外同类设备垄断的局面。

参考文献

[1] 三菱电机自动化(上海)有限公司.CC-LINK系统主站/本地站模块用户手册.

作者简介:付文忠(1973-),男,安徽滁州人,安徽鲲鹏装备模具制造有限公司工程师,研究方向:企业装备制造行业的设备电气程序的编制与调试。