CC-Link-i anlama: Müasir avtomatlaşdırma üçün Mitsubishi-nin sənaye şəbəkəsi protokolu

CC-Link sənaye avtomatlaşdırmasında niyə hələ də əhəmiyyətlidir

Sənaye Ethernet müzakirələri çox vaxt PROFINET, EtherNet/IP və Modbus TCP ətrafında aparılır. Lakin Asiyanın bir çox istehsal müəssisələrində başqa bir protokol maşın rabitəsini diqqətəlayiq sabitliklə təmin etməyə davam edir: CC-Link.

Əvvəlcə Mitsubishi Electric tərəfindən hazırlanmış CC-Link regional sahə şinindən giqabit Ethernet rabitəsini, kənar bağlantını və deterministik idarəetmə arxitekturalarını dəstəkləyə bilən daha geniş sənaye şəbəkəsi ekosisteminə çevrildi.

Mitsubishi məhsullarının üstünlük təşkil etdiyi qurğular, yarımkeçirici istehsal xətləri, qablaşdırma avadanlıqları və ya CNC sistemləri ilə işləyən mühəndislər üçün CC-Link-i anlamaq artıq seçim deyil. Bu, müasir avtomatlaşdırma inteqrasiyası üçün praktiki mühəndislik bacarığına çevrilib.

Şəkil 1. CC-Link PLC-lər, uzaqdan I/O sistemləri, intiqallar və intellektual sahə cihazları arasında deterministik rabitə təmin etmək üçün hazırlanmışdır.

Xüsusi avtobusdan sənaye Ethernet platformasına

Control & Communication Link ifadəsinin qısaltması olan CC-Link ilk dəfə 1990-cı illərin sonlarında Yaponiyada zavod avtomatlaşdırmasının sürətlə genişləndiyi dövrdə meydana çıxdı. Mitsubishi Electric protokolu kontrollerlərlə paylanmış cihazlar arasında daha sürətli sahə səviyyəli rabitəyə artan tələbatı ödəmək üçün hazırladı.

Bir çox köhnə seriyalı şəbəkələrdən fərqli olaraq, CC-Link deterministik zamanlamaya və maşın səviyyəli avtomatlaşdırma sistemləri daxilində sadələşdirilmiş inteqrasiyaya böyük diqqət yetirirdi. Bu kombinasiya avtomobil yığımı, elektronika istehsalı və yarımkeçirici istehsalında tətbiqin sürətlənməsinə kömək etdi.

CC-Link Partner Association (CLPA) qurulduqdan sonra təchizatçıların iştirakı Mitsubishi-dən kənara genişləndi. Bu gün yüzlərlə uyğun cihaz, o cümlədən intiqallar, sensorlar, HMI-lər, uzaqdan I/O platformaları və sənaye kompüterləri protokolu dəstəkləyir.

Müasir CC-Link tətbiqləri hazırda Mitsubishi Electric avtomatlaşdırma sistemləri və qabaqcıl PLC və PAC arxitekturaları kimi platformalarla yanaşı geniş tətbiq olunan sənaye Ethernet infrastrukturları ilə üst-üstə düşür.

CC-Link variantlarının izahı

Classic CC-Link və RS-485 arxitekturası

Orijinal CC-Link protokolu RS-485 fiziki qat spesifikasiyalarına əsaslanan ekranlanmış burulmuş cüt kabellərdən istifadə edir. O, zəncirvari şəbəkə topologiyasını və 10 Mbit/s-ə qədər rabitə sürətlərini dəstəkləyir.

Bu versiya etibarlılıq və deterministik cihaz sorğulaması son dərəcə yüksək ötürmə qabiliyyətindən daha vacib olaraq qaldığı kompakt maşın sistemlərində hələ də populyardır.

Mühəndislər uzaqdan I/O rabitəsi, invertorların idarə edilməsi, aktuator şəbəkələri və maşın blokirovkaları üçün Classic CC-Link-dən tez-tez istifadə edirlər.

CC-Link IE Gigabit Ethernet məhsuldarlığı gətirir

Sənaye sistemləri daha yüksək buraxılış qabiliyyəti və inteqrasiya çevikliyi tələb etdikcə, CC-Link ailəsi CC-Link IE ilə Ethernet əsaslı şəbəkələşməyə genişləndi.

CC-Link IE Control yüksək sürətli kontrollerlərarası rabitəyə, CC-Link IE Field isə servo ötürücülər, sensorlar və intellektual uzaq stansiyalar kimi paylanmış sahə cihazlarına yönəlib.

Ümumi məlumat ötürülməsinə üstünlük verən standart Ethernet tətbiqlərindən fərqli olaraq, CC-Link IE deterministik sənaye vaxtlamasını qoruyur. Bu, sinxronlaşdırılmış hərəkət idarəetməsi, robototexnika və yüksək sürətli qablaşdırma sistemlərində kritik əhəmiyyət daşıyır.

CC-Link IE Field Basic xüsusi ASIC-lər olmadan standart Ethernet avadanlığı üzərindən rabitəni təmin etməklə daha bir mühüm dəyişiklik yaratdı. Bu yanaşma qarşılıqlı işləyəbilənliyi yaxşılaşdırmaqla yanaşı, tətbiq xərclərini də azaldır.

Şəkil 2. Mitsubishi MELSEC iQ-R kontrollerləri iri sənaye şəbəkələri üçün CC-Link master stansiyaları kimi işləyə bilər.

Mühəndislər CC-Link şəbəkələrini necə tətbiq edirlər

CC-Link sisteminin tətbiqi düzgün master kontrollerin seçilməsi ilə başlayır. Əksər quraşdırmalarda bu rol MELSEC Q-Series və ya iQ-R Series kimi Mitsubishi PLC platformasına məxsus olur.

Master modulu uzaqdan I/O modulları, servo sistemləri, HMI-lar, təhlükəsizlik cihazları və intellektual sensorlar daxil olmaqla, slave cihazlarla tsiklik rabitəni idarə edir.

Topologiya və ünvanlaşdırma ilə bağlı mülahizələr

Klassik CC-Link şəbəkələrində adətən şəbəkənin hər iki ucunda sonlandırıcı rezistorlar quraşdırılmış zəncirvari naqilləmə istifadə olunur. Mühəndislər layihələndirmə zamanı kabel uzunluğunu, stansiyaların sayını və rabitə sürətini diqqətlə nəzərə almalıdırlar.

Ünvanlaşdırma çox vaxt Mitsubishi GX Works mühəndislik proqramında konfiqurasiya edilən aparat açarlarına və ya parametr təyinatlarına əsaslanır.

CC-Link IE sistemlərində ənənəvi serial naqillərin yerinə Cat5e və ya Cat6 Ethernet kabellərindən istifadə olunur. Bununla belə, deterministik vaxtlamanı qorumaq üçün yenə də düzgün kommutator seçimi və sənaye səviyyəli şəbəkə planlaşdırılması tələb olunur.

Diaqnostika və texniki xidmət üstünlükləri

CC-Link mühitlərinin üstünlüklərindən biri onların Mitsubishi diaqnostika ekosistemləri ilə güclü inteqrasiyasıdır. Mühəndislər proqramlaşdırma proqramından birbaşa rabitənin vəziyyətini tez izləyə, oflayn stansiyaları müəyyənləşdirə və cihazların anormal davranışını aşkarlaya bilərlər.

Bu imkan işə salma zamanı nasazlıqların aradan qaldırılmasına sərf olunan vaxtı azaldır və mürəkkəb istehsal xətlərinin uzunmüddətli texniki xidmətini yaxşılaşdırır.

CC-Link-in digər sənaye protokolları ilə əlaqələndirilməsi

Az sayda sənaye müəssisəsi yalnız bir protokol standartından istifadə edir. Müasir zavodlar çox vaxt eyni istehsal mühitində EtherNet/IP, PROFINET, Modbus TCP, OPC UA və CC-Link protokollarını birləşdirir.

Bu şəbəkələr arasında körpü yaratmaq üçün istehsalçılar adətən HMS Networks, Moxa və ProSoft kimi təchizatçıların sənaye şlüzlərindən istifadə edirlər.

Bu şlüzlər Mitsubishi əsaslı avtomatlaşdırma sistemləri ilə Allen-Bradley və Siemens infrastrukturları da daxil olmaqla xarici PLC ekosistemləri arasında məlumat mübadiləsinə imkan verir.

Şəkil 3. Sənaye protokolu şlüzləri CC-Link quraşdırmaları ilə PROFINET əsaslı idarəetmə sistemləri arasında kommunikasiyanı sadələşdirir.

Müasir avtomatlaşdırmada CC-Link-in yeri

CC-Link EtherNet/IP və ya PROFINET kimi qlobal protokol müzakirələrində üstünlük təşkil etməyə bilər, lakin onun aktuallığı bir sıra yüksək artım tempi olan sənaye sahələrində genişlənməkdə davam edir.

Yarımkeçirici istehsalı, batareya istehsalı, avtomobil yığımı və yüksək sürətli qablaşdırma getdikcə aşağı gecikmə və sinxronlaşdırılmış idarəetmə davranışı ilə deterministik kommunikasiya tələb edir.

CC-Link IE bu tələblərin bir çoxunu qarşılayır, eyni zamanda Asiyada və qlobal OEM maşın ixracında artıq tətbiq olunmuş Mitsubishi ekosistemləri ilə güclü uyğunluğu qoruyur.

Hibrid sənaye şəbəkələrinin yüksəlişi

Sənaye kommunikasiyalarının gələcəyi, ehtimal ki, vahid dominant protokoldan daha çox, çoxsaylı deterministik Ethernet sistemləri arasında qarşılıqlı işləyə bilmə qabiliyyətindən asılı olacaq.

Bu tendensiya proqramla müəyyənləşdirilən avtomatlaşdırma, kənar hesablama və IIoT infrastrukturları ilə daha asan inteqrasiya oluna bilən CC-Link IE Field Basic kimi protokollara fayda verir.

Həm köhnə fieldbus konsepsiyalarını, həm də müasir Ethernet əsaslı sənaye arxitekturalarını anlayan mühəndislər zavodlar bütün idarəetmə infrastrukturlarını dəyişdirmədən istehsal aktivlərini müasirləşdirdikcə yüksək dəyərini qoruyacaqlar.

Müəllifin rəyi

CC-Link sənaye şəbəkələrində uğurun çox vaxt regional, tətbiqə xas və mövcud avtomatlaşdırma ekosistemləri ilə sıx bağlı olduğunu xatırladan mühüm nümunədir. Qərb fabrikləri EtherNet/IP və ya PROFINET-ə üstünlük verə bilsə də, Mitsubishi platformalarının üstünlük təşkil etdiyi yüksək sürətli istehsal mühitlərində CC-Link yüksək effektivliyini qoruyur.

Ethernet əsaslı deterministik şəbəkələşməyə keçid köhnə fieldbus texnologiyalarının yox olmaq əvəzinə necə inkişaf edə biləcəyini də nümayiş etdirir. Sistem inteqratorları və idarəetmə mühəndisləri üçün bu gün CC-Link-i öyrənmək daha çox niş protokolu araşdırmaqdan deyil, qlobal sənaye avtomatlaşdırmasının necə şaxələnməyə davam etdiyini anlamaqdan ibarətdir.

Daniel Mercer, sənaye sistemləri üzrə baş müxbir tərəfindən yazılıb. Daniel sənaye şəbəkələri, PLC arxitekturaları və hərəkətə nəzarət texnologiyalarını işıqlandırmaq sahəsində 14 illik təcrübəyə malikdir. Onun təcrübəsinə yarımkeçirici və diskret istehsal müəssisələrində Mitsubishi Electric, Siemens, Beckhoff Automation və Rockwell Automation platformalarını əhatə edən avtomatlaşdırma inteqrasiyası layihələri daxildir.