CC-Link түсінігі: Mitsubishi компаниясының заманауи автоматтандыруға арналған өнеркәсіптік желі протоколы

Неліктен CC-Link өнеркәсіптік автоматтандыруда әлі де маңызды?

Өнеркәсіптік Ethernet туралы әңгімелер көбінесе PROFINET, EtherNet/IP және Modbus TCP туралы болады. Дегенмен көптеген азиялық өндіріс орындарында тағы бір протокол машина байланысын таңғаларлық тұрақтылықпен қамтамасыз етеді: CC-Link.

Бастапқыда Mitsubishi Electric әзірлеген CC-Link аймақтық өріс автобусы ретінде дамып, гигобиттік Ethernet байланысын, шеткі қосылымды және детерминистік басқару архитектураларын қолдай алатын кеңірек өнеркәсіптік желі экожүйесіне айналды.

Mitsubishi-ге негізделген орнатулармен, жартылай өткізгіш өндіріс желілерімен, орау жабдықтарымен немесе CNC жүйелерімен жұмыс істейтін инженерлер үшін CC-Link-ті түсіну енді міндетті. Бұл қазіргі автоматтандыру интеграциясы үшін практикалық инженерлік дағдыға айналды.

1-сурет. CC-Link PLC, қашықтағы I/O жүйелері, драйверлер және ақылды өріс құрылғылары арасында детерминистік байланыс қамтамасыз ету үшін жасалды.

Меншік автобусынан өнеркәсіптік Ethernet платформасына

CC-Link, яғни Control & Communication Link, 1990-шы жылдардың соңында Жапон зауыт автоматтандыруының қарқынды дамуы кезінде пайда болды. Mitsubishi Electric протоколды контроллерлер мен таралған құрылғылар арасындағы жылдам өріс деңгейіндегі байланыс қажеттілігін қанағаттандыру үшін жасады.

Көптеген мұраға қалған тізбекті желілерден айырмашылығы, CC-Link детерминистік уақытқа және машина деңгейіндегі автоматтандыру жүйелерінде интеграцияны жеңілдетуге баса назар аударды. Бұл комбинация автомобиль құрастыру, электроника өндірісі және жартылай өткізгіштер өндірісінде қолдануды жеделдетті.

CC-Link Partner Association (CLPA) құрылуы Mitsubishi-ден тыс өндірушілердің қатысуын кеңейтті. Бүгінде жүздеген үйлесімді құрылғылар протоколды қолдайды, оның ішінде драйверлер, сенсорлар, HMI, қашықтағы I/O платформалары және өнеркәсіптік ПК.

Қазіргі CC-Link шешімдері Mitsubishi Electric автоматтандыру жүйелері және жетілдірілген PLC және PAC архитектуралары сияқты платформалармен бірге жиі қолданылатын өнеркәсіптік Ethernet инфрақұрылымдарымен қабаттасады.

CC-Link нұсқаларын талдау

Classic CC-Link және RS-485 архитектурасы

Бастапқы CC-Link протоколы RS-485 физикалық қабат спецификацияларына негізделген қорғалған бұралған жұп сымдарын пайдаланады. Ол шынжырлы желі топологиясын және 10 Мбит/с дейінгі байланыс жылдамдығын қолдайды.

Бұл нұсқа сенімділік пен детерминистік құрылғы сұрауын жоғары өткізу қабілетінен маңыздырақ санайтын ықшам машина жүйелерінде әлі де танымал.

Инженерлер Classic CC-Link-ті қашықтағы I/O байланысы, инверторды басқару, актюатор желілері және машина интерлоктары үшін жиі қолданады.

CC-Link IE Гигабиттік Ethernet Өнімділігін Әкеледі

Өнеркәсіптік жүйелерге үлкен өткізу қабілеті мен интеграция икемділігі қажет болған сайын, CC-Link отбасы Ethernet негізіндегі желіге CC-Link IE арқылы кеңейді.

CC-Link IE Control жоғары жылдамдықты контроллер байланысына бағытталған, ал CC-Link IE Field серво драйверлер, сенсорлар және интеллектуалды қашықтағы станциялар сияқты таралған өріс құрылғыларын қолдайды.

Жалпы деректерді беру басымдық беретін стандартты Ethernet-ке қарағанда, CC-Link IE детерминистік өнеркәсіптік уақытты сақтайды. Бұл синхрондалған қозғалыс басқару, робототехника және жоғары жылдамдықты орау жүйелерінде маңызды.

CC-Link IE Field Basic стандартты Ethernet аппараттық құралдары арқылы арнайы ASIC-терсіз байланыс орнатуға мүмкіндік беріп, тағы бір ірі өзгеріс енгізді. Бұл тәсіл іске асыру құнын төмендетіп, өзара әрекеттесуді жақсартады.

2-сурет. Mitsubishi MELSEC iQ-R контроллерлері ірі өнеркәсіптік желілер үшін CC-Link мастер станциясы ретінде жұмыс істей алады.

Инженерлер CC-Link Желілерін Қалай Енгізеді

CC-Link жүйесін енгізу дұрыс мастер контроллерді таңдаудан басталады. Көптеген орнатуларда бұл Mitsubishi PLC платформасы, мысалы MELSEC Q-Series немесе iQ-R Series болады.

Мастер модуль қашықтағы I/O модульдері, серво жүйелері, HMI, қауіпсіздік құрылғылары және интеллектуалды сенсорлар сияқты ведомстволық құрылғылармен циклдік байланыс жүргізеді.

Топология және Адресацияны Ескеру

Классикалық CC-Link желілері әдетте терминалдық резисторлары бар дәйзі-чен сымдарын пайдаланады. Инженерлер жобалау кезінде кабель ұзындығын, станция санын және байланыс жылдамдығын мұқият ескеруі керек.

Адресация көбінесе аппараттық коммутаторлар немесе Mitsubishi GX Works инженерлік бағдарламасы арқылы конфигурацияланған параметрлер арқылы жүзеге асады.

CC-Link IE жүйелері үшін Cat5e немесе Cat6 Ethernet кабелі дәстүрлі сериялы сымдарды алмастырады. Дегенмен, детерминистік уақытты сақтау үшін дұрыс коммутаторды таңдау және өнеркәсіптік желіні жоспарлау қажет.

Диагностика және Қызмет Көрсету Артықшылықтары

CC-Link ортасының бір артықшылығы – Mitsubishi диагностикалық экожүйелерімен мықты интеграциясы. Инженерлер бағдарламалық қамтамасыздандырудан тікелей байланыс жағдайын тез бақылай алады, офлайн станцияларды анықтайды және құрылғының қалыптан тыс мінез-құлқын табады.

Бұл мүмкіндік іске қосу кезінде ақауларды жою уақытын азайтады және күрделі өндірістік желілердің ұзақ мерзімді қызмет көрсетуін жақсартады.

CC-Link-ті Басқа Өнеркәсіптік Протоколдармен Қосу

Көптеген өнеркәсіптік кәсіпорындар бір протокол стандарты бойынша жұмыс істемейді. Қазіргі зауыттар көбінесе EtherNet/IP, PROFINET, Modbus TCP, OPC UA және CC-Link протоколдарын бір өндірістік ортада біріктіреді.

Осы желілерді байланыстыру үшін өндірушілер әдетте HMS Networks, Moxa және ProSoft сияқты жеткізушілердің өнеркәсіптік шлюздерін қолданады.

Бұл шлюздер Mitsubishi негізіндегі автоматтандыру жүйелері мен Allen-Bradley және Siemens инфрақұрылымдарын қоса сыртқы PLC экожүйелері арасында деректер алмасуға мүмкіндік береді.

3-сурет. Өнеркәсіптік протокол шлюздері CC-Link орнатулары мен PROFINET негізіндегі басқару жүйелері арасындағы байланысты жеңілдетеді.

CC-Link қазіргі автоматтандыруда қай жерде орналасқан

CC-Link EtherNet/IP немесе PROFINET сияқты жаһандық протокол талқылауларында үстемдік етпесе де, оның маңыздылығы бірнеше жоғары өсу салаларында кеңейіп келеді.

Жартылай өткізгіш өндірісі, батарея жасау, автомобиль құрастыру және жоғары жылдамдықты орау детерминистік байланыс, төмен кешігу және синхрондалған басқару мінез-құлқын талап етеді.

CC-Link IE Азияда және жаһандық OEM машина экспорттарында кеңінен қолданылатын Mitsubishi экожүйелерімен жоғары үйлесімділікті сақтай отырып, осы талаптардың көпшілігін қанағаттандырады.

Гибридті өнеркәсіптік желілердің көтерілуі

Өнеркәсіптік байланыс болашағы бір үстем протоколға емес, бірнеше детерминистік Ethernet жүйелерінің өзара әрекеттесуіне тәуелді болады.

Бұл үрдіс CC-Link IE Field Basic сияқты протоколдарға пайда әкеледі, олар бағдарламалық анықталған автоматтандыру, edge есептеу және IIoT инфрақұрылымдарымен оңай интеграциялана алады.

Ескі fieldbus ұғымдарын және заманауи Ethernet негізіндегі өнеркәсіптік архитектураларды түсінетін инженерлер өндірісті толық басқару инфрақұрылымын ауыстырмай жаңартқан кезде жоғары құнды болады.

Автор пікірі

CC-Link өнеркәсіптік желілердің табысы көбінесе аймақтық, қолданбаға тән және бар автоматтандыру экожүйелерімен тығыз байланысты екенін еске салады. Батыс зауыттары EtherNet/IP немесе PROFINET-ті басымдыққа алса да, CC-Link Mitsubishi платформалары басым жоғары жылдамдықты өндіріс орталарында өте тиімді екенін дәлелдейді.

Ethernet негізіндегі детерминистік желіге өтуі ескі fieldbus технологияларының жойылмай, дамуы мүмкін екенін көрсетеді. Жүйе интеграторлары мен басқару инженерлері үшін бүгін CC-Link үйрену – бұл тар протоколды зерттеуден гөрі жаһандық өнеркәсіптік автоматтандырудың қалай әртараптанатынын түсіну.

Дэниел Мерсер, аға өнеркәсіптік жүйелер туралы репортер жазған. Дэниелдің өнеркәсіптік желілерді, PLC архитектураларын және қозғалысты басқару технологияларын қамтитын 14 жылдық тәжірибесі бар. Оның тәжірибесіне Mitsubishi Electric, Siemens, Beckhoff Automation және Rockwell Automation платформаларын қамтитын автоматтандыру интеграциясы жобалары кіреді, олар жартылай өткізгіш және дискретті өндіріс орындарында жүзеге асырылған.