1.4.6 CC-Link

在1996年11月，以三菱电机为主导的多家公司以“多厂家设备环境、高性能、省配线”理念开发、公布和开放了现场总线CC-Link，第一次正式向市场推出了CC-Link这一全新的多厂商、高性能、省配线的现场网络。并于1997年获得日本电机工业会（JEMA）颁发的杰出技术成就奖。

CC-Link是Control&Communication Link（控制与通信链路系统）的简称，即：在工控系统中，可以将控制和信息数据同时以10Mbit/s高速传输的现场网络。CC-Link具有性能卓越、应用广泛、使用简单、节省成本等突出优点。作为开放式现场总线，CC-Link是唯一起源于亚洲地区的总线系统，CC-Link的技术特点尤其适合亚洲人的思维习惯。

1998年，汽车行业的马自达、五十铃、雅马哈、通用、铃木等也成为CC-Link的用户，而且CC-Link迅速进入中国市场。

为了使用户能更方便地选择和配置自己的CC-Link系统，2000年11月，CC-Link协会（CC-Link Partner Association，CLPA）在日本成立。主要负责CC-Link在全球的普及和推进工作。为了全球化的推广能够统一进行，CLPA（CC-Link协会）在全球设立了众多的驻点，分布在美国、欧洲、中国、新加坡、韩国等国家和地区，负责在不同地区各个方面推广和支持CC-Link用户和成员的工作。

CLPA由“Woodhead”“Contec”“Digital”“NEC”“松下电工”和“三菱电机”6个常务理事会员发起。到2002年3月底，CLPA在全球拥有252家会员公司，其中包括浙大中控、中科软大等几家中国大陆地区的会员公司。

CC-Link是一个技术先进、性能卓越、应用广泛、使用简单、成本较低的开放式现场总线，其在中国的技术发展和应用有着广阔的前景。

1.CC-Link现场网络的组成与特点

CC-Link现场总线由CC-Link、CC-Link/LT、CC-Link Safety、CC-Link IE Control、CC-Link IE Field、SLMP组成。

CC-Link协议已经获得许多国际和国家标准认可，如：

● 国际化标准组织ISO 15745（应用集成框架）。

● IEC国际组织61784/61158（工业现场总线协议的规定）。

● SEMIE54.12。

● 中国国家标准GB/T 19780。

● 韩国工业标准KSB ISO 15745-5。

CC-Link网络层次结构如图1-9所示。

（1）CC-Link是基于RS485的现场网络。CC-Link提供高速、稳定的输入/输出响应，并具有优越的灵活扩展潜能。

1）丰富的兼容产品，超过1500多个品种。

2）轻松、低成本开发网络兼容产品。

3）CC-Link Ver.2提供高容量的循环通信。

（2）CC-Link/LT是基于RS485高性能、高可靠性、省配线的开放式网络。

它解决了安装现场复杂的电缆配线或不正确的电缆连接。继承了CC-Link诸如开放性、高速和抗噪声等优点，通过简单设置和方便的安装步骤来降低工时，适用于小型I/O应用场合的低成本型网络。

1）能轻松、低成本地开发主站和从站。

2）适合于节省控制柜和现场设备内的配线。

3）使用专用接口，能通过简单的操作连接或断开通信电缆。

（3）CC-Link Safety专门基于满足严苛的安全网络要求打造而成。

（4）CC-Link IE Control是基于以太网的千兆控制层网络，采用双工传输路径，稳定可靠。其核心网络打破了各个现场网络或运动控制网络的界限，通过千兆大容量数据传输，实现控制层网络的分布式控制。凭借新增的安全通信功能，可以在各个控制器之间实现安全数据共享。作为工厂内使用的主干网，实现在大规模分布式控制器系统和独立的现场网络之间协调管理。

1）采用千兆以太网技术，实现超高速、大容量的网络型共享内存通信。

2）冗余传输路径（双回路通信），实现高度可靠的通信。

3）强大的网络诊断功能。

（5）CC-Link IE Field是基于以太网的千兆现场层网络。针对智能制造系统设计，它能够在连有多个网络的情况下，以千兆传输速度实现对I/O的“实时控制+分布式控制”。为简化系统配置，增加了安全通信功能和运动通信功能。在一个开放的、无缝的网络环境，它集高速I/O控制、分布式控制系统于一个网络中，可以随着设备的布局灵活敷设电缆。

1）千兆传输能力和实时性，使控制数据和信息数据之间的沟通畅通无阻。

2）网络拓扑的选择范围广泛。

3）强大的网络诊断功能。

（6）SLMP可使用标准帧格式跨网络进行无缝通信，使用SLMP实现轻松连接，若与CSP+相结合，可以延伸至生产管理和预测维护领域。

CC-Link是高速的现场网络，它能够同时处理控制和信息数据。在高达10Mbit/s的通信速率时，CC-Link可以达到100m的传输距离并能连接64个逻辑站。CC-Link的特点如下。

1）高速和高确定性的输入/输出响应：除了能以10Mbit/s的高速通信外，CC-Link还具有高确定性和实时性等通信优势，方便设计者构建稳定的控制系统。

2）CC-Link对众多厂商产品提供兼容性：CLPA提供“存储器映射规则”，为每一类型产品定义数据。该定义包括控制信号和数据分布。众多厂商按照这个规则开发CC-Link兼容产品。用户不需要改变链接或控制程序，很容易将该处产品从一种品牌换成另一种品牌。

3）传输距离容易扩展：通信速率为10Mbit/s时，最大传输距离为100m。通信速率为156kbit/s时，传输距离可以达到1.2km。使用电缆中继器和光中继器可扩展传输距离。CC-Link支持大规模的应用并减少了配线和设备安装所需的时间。

4）省配线：CC-Link显著地减少了复杂生产线上所需的控制线缆和电源线缆的数量。它减少了配线和安装的费用，使完成配线所需的工作量减少并极大改善了维护工作。

5）依靠RAS功能实现高可能性：RAS功能的可靠性、可使用性、可维护性是CC-Link另外一个特点，该功能包括备用主站、从站脱离、自动恢复、测试和监控，它提供了高可靠性的网络系统并使网络瘫痪的时间最小化。

6）CC-Link V2.0提供更多功能和更优异的性能：通过2倍、4倍、8倍等扩展循环设置，最大可以达到RX、RY各8192点和RWw、RWr各2048字。每台最多可链接点数（占用4个逻辑站时）从128位、32字扩展到896位、256字。CC-Link V2.0与CC-Link Ver.1.10相比，通信容量最大增加到8倍。

CC-Link在包括汽车制造、半导体制造、传送系统和食品生产等各种自动化领域提供简单安装和省配线的优秀产品，除了这些传统的优点外，CC-Link Ver.2.0能够满足如半导体制造过程中的“In-Situ”监视和“APC（先进的过程控制）”、仪表和控制中的“多路模拟-数字数据通信”等需要大容量和稳定的数据通信领域的要求，增加了开放的CC-Link网络在全球的吸引力。新版本Ver.2.0的主站可以兼容新版本Ver.2.0从站和Ver.1.10的从站。

CC-Link工业网络结构如图1-10所示。

2.CC-Link Safety系统构成与特点

CC-Link Safety构筑最优化的工厂安全系统取得GB/Z 29496.1.2.3-2013控制与通信网络CC-Link Safety规范。国际标准的制定，呼吁安全网络的重要性，帮助制造业构筑工厂生产线的安全系统、实现安全系统的节省配线、提高生产效率，并且与控制系统紧密结合的安全网络。

CC-Link Safety系统构成如图1-11所示。

CC-Link Safety的特点如下。

1）高速通信的实现：实现10Mbit/s的安全通信速度，凭借与CC-Link同样的高速通信，可构筑具有高度响应性能的安全系统。

2）通信异常的检测：能实现可靠紧急停止的安全网络，具备检测通信延迟或缺损等所有通信出错的安全通信功能，发生异常时能可靠停止系统。

3）原有资源的有效利用：可继续利用原有的网络资源，可使用CC-Link专用通信电缆，在连接报警灯等设备时，可使用原有的CC-Link远程站。

4）RAS功能：集中管理网络故障及异常信息，安全从站的动作状态和出错代码传送至主站管理，还可通过安全从站、网络的实时监视，解决前期故障。

5）兼容产品开发的效率化：Safety兼容产品开发更加简单，CC-Link Safety技术已通过安全审查机构审查，可缩短兼容产品的安全审查时间。