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三菱PLC通信组网设计初探——以国赛现代电气控制系统安装与调试项目为例

内容来源:机械设计与制造工程杂志      浏览次数:41      更新时间:2020-05-21

 

蔡明书,刘剑昀

(1.上海立达学院机电与信息学院, 上海 201609)

                (2.上海交通大学继续教育学院,上海 200052)



摘要:随着工业互联网、物联网等新技术的发展,现代物流仓储领域的控制系统正从传统集中式控制向分布式控制转变。以国赛现代电气控制系统安装与调试项目为例,以其仓库分拣系统任务为研究对象,设计了由3台三菱PLC组建的CC-Link通信网络。组网设计中确定了各站的硬件选型方案、组网的数据规划,进行了通信程序和人机交互设备的设计。经过试验平台测试,结果表明组建的CC-Link通信网络符合国赛项目的组网通信要求。

关键词:物流仓储;可编程逻辑控制器;CC-Link;组网设计;电气控制;技能大赛

中图分类号:TN915.04   文献标识码:A   文章编号:2095-509X(2020)02-0115-04

 

现代电气控制系统安装与调试项目自2015年被正式确立为全国职业院校技能大赛(以下简称国赛)高职组的比赛项目至今已经有5个年头了。该项目涵盖了现代电气控制应用领域所需的可编程逻辑控制器(PLC)控制技术、传感器技术、网络通信技术和触摸屏组态等核心技术。目前国内外主流的自动化企业纷纷推出了新款、高性能的PLC作为现代电气控制系统的核心设备。该项目推荐三菱PLC(Q+FX3U)及西门子S7(300+200 smart或1500+1200)系列及汇川(AM600+H2U)系列的PLC作为比赛的选型设备。为了体现当前企业生产日趋智能化、信息化的特点,比赛要求侧重于生产企业自动化电气控制系统的网络组建,以满足复杂控制要求下不同自动化设备的通信需求。

 

1 三菱Q系列PLC与CC-Link通信网络

三菱电机公司生产的PLC具有结构简单、配置灵活和使用成本低等特点。三菱Q系列PLC是三菱公司中型机A系列PLC的升级产品,采用模块化结构形式,产品的组成和规模可以根据控制要求灵活组合。历经十几年的更新换代,其性能领先于其他主流品牌的PLC产品,具有强大的组网功能并有很高的可靠性与兼容性。随着网络化控制和集散控制的发展,PLC生产企业都开发了相应的通信模块或网络系统。

CC-Link是三菱电机公司开发的现场设备总线,是一种使用简单、低成本、高性能的开放式现场总线网络。三菱PLC的网络系统一般由现场设备总线网(CC-Link)、控制网(MELSECNET/H)和工厂信息网(Ethernet)构成。CC-Link总线网络底层遵循RS-485标准,性能有了大幅度提升,抗干扰能力强、通用性强,最大速率可达10 Mb/s,但随着工业网络化的发展,其较小的通信网络容量难以满足现代化大中型网络的现场设备控制需求。在集成其协议的循环通信技术基础上,CC-Link家族新推出的CC-Link IE可以实现控制与信息网络层间的整合。Q系列PLC主要采用三菱MELSECNET/10(H)、CC-Link、串行通信等通信方式,并支持Modbus等其他厂商的网络协议。Q系列PLC通常搭配型号为QJ61BT11N的CC-Link通信模块组成网络主站,选用FX系列PLC作为从站时需搭配FX-CCL系列的通信模块。

2 物流仓储自动化系统的组网设计

现代物流仓储系统通常由输送设备、存储设备与分拣设备等组成。国赛现代电气控制系统项目先后设立了仓库分拣系统、立体仓库系统和平面仓库系统等具有物流仓储自动化特点的比赛任务,各任务的电气控制对象见表1。

 

......

 

基金项目:上海立达学院2017年校级重点科研项目(Z30001-17(02-003))

作者简介: 蔡明书(1996—),男,本科生,专业为电气工程及其自动化,1191417397@qq.com.

通讯作者:刘剑昀,男,讲师,liujianyun@lidapoly.edu.cn.

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