1 引言

　　數(shù)控技術的應用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，也使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控技術的不斷發(fā)展和應用領域的擴大，它對國計民生的一些重要行業(yè)的發(fā)展起著越來越重要的作用。

　　CC-Link 網(wǎng)絡作為 ISO 國際標準的一員，已經(jīng)成為真正的世界網(wǎng)絡標準，如今在全世界各個工業(yè)生產(chǎn)領域都得到了極其廣泛的應用。本案例由本人將 CC-Link 網(wǎng)絡成功應用于鉆孔攻牙機組成的全自動加工線。

　　2 CC-Link 總線技術簡介

　　CC-Link 是 Control & Communication Link 的簡稱，它是一類基于 PLC 系統(tǒng)的現(xiàn)場總線，用于 PLC 遠程 I/O 系統(tǒng)向現(xiàn)場總線技術的發(fā)展和延伸。在工控系統(tǒng)中，可以同時將控制和信息數(shù)據(jù)以 10Mbps 進行高速傳輸。

　　一般情況下，CC-Link 主要是采用廣播輪詢的方式進行通訊，瞬時通訊則用于主站與本地站、智能設備站之間通訊。所有主站與從站之間的通訊進程及協(xié)議都由 LSI-MFP 控制， 其硬件結構決定了 CC-Link 具有高速穩(wěn)定的通訊。

　　CC-Link 網(wǎng)絡目前含有 CC-Link Ver1.0 和 CC-Link Ver2.0 兩個版本。CC-Link V2 適合于大容量數(shù)據(jù)通訊場合，是在CC-Link Ver1.0 通訊基礎上增加了擴展循環(huán)傳輸功能，使循環(huán)數(shù)據(jù)通訊容量相對于原版本可以擴大 2、4、8 倍。通訊速度選擇為 10Mbps 時最大通訊距離是 100 米，當速度選擇為156kbps 時可以達到 1200 米。

　　使用過程中的數(shù)據(jù)交換均可采用自動刷新的方式實現(xiàn)，

　　這樣工程師只用做相應的網(wǎng)絡設置即可，省去了很多其他網(wǎng)絡需要知道具體的通信數(shù)據(jù)格式等問題，提高了開發(fā)設備效率。

　　本方案之所以采用CC-Link 網(wǎng)絡，正是因為以上這些優(yōu)點。

　　3 系統(tǒng)配置

　　3.1 此自動化加工線主要設備如下：

　　三菱 M70 數(shù)控系統(tǒng)鉆孔攻牙機：1 臺(需選件：HN746) RV-6SD 工業(yè)機器人：1 臺(需選件：2D-TZ576)

　　RV-3SD 工業(yè)機器人：1 臺(需選件：2D-TZ576) GT1275-VNBA 觸摸屏：1 臺

　　Q 系列 PLC 1 套：包括有 Q35B、Q61P、Q02CPU、QX40、QY40P、QJ61BT11N、QJ71E71-100

　　具體設備現(xiàn)場圖

　　3.2 簡單通訊示意圖 :

　　4 生產(chǎn)工藝

　　1# 機器人(RV-3SD)負責從毛坯托盤上取待加工的毛坯料送入鉆孔攻牙機中，同時從鉆孔攻牙機中取出加工好的成品放入指定的成品托盤內(nèi)。此過程中鉆孔攻牙機會自動配合此機器人實現(xiàn)開門、關門、夾具夾緊釋放、鉆孔加工。

　　為了提高效率，1# 機器人安裝有 2 個抓手，能同時抓取毛坯料和成品料，實現(xiàn)在一個行程周期完成一個工件的取料、上料加工。1# 機器人還會在距離鉆孔攻牙機安全門比較近的地方設置一個安全等待點，那樣能使得機器人與鉆孔機同時工作，減少鉆孔攻牙機完成后，機器人上料的時間。

　　2# 機器人(RV-6SD)負責搬運待加工的毛坯托盤、加工完畢的成品托盤及其他輔助型搬運、檢測工作。觸摸屏能夠方便的設置各部分的運行參數(shù)，并且可以實時監(jiān)控各個環(huán)節(jié)的加工狀態(tài)。

　　5 控制方案

　　此CC-Link 網(wǎng)絡主站采用 QJ61BT11N，2 臺機器人及 M70數(shù)控系統(tǒng)均采用智能設備站，網(wǎng)絡選用的是 Ver 2.0 版本。此網(wǎng)絡可以方便的追加擴展機臺，靈活設置每個站通訊的數(shù)據(jù)量。

　　PLC、機器人及 CNC 均需對相應的 CC-Link 通訊速度、站號、通訊數(shù)據(jù)起始地址等參數(shù)進行設置，通訊成功后， CC-Link 網(wǎng)絡按各站設置情況，會自動刷新所設置的區(qū)域。主站 PLC 會有對應各站的刷新區(qū)域，機器人與 CNC 加工之間的開門、關門、夾具夾緊、釋放等等信號就能通過 Q 系列PLC 主站實現(xiàn)通訊。

　　GT1275 觸摸屏通過以太網(wǎng)與 Q PLC 通訊，選擇以太網(wǎng)的原因是三菱目前的觸摸屏都自帶有以太網(wǎng)通信接口，比較經(jīng)濟。同時，此項目也可以將上位機改為工控機，工控機也可以通過以太網(wǎng)或者CC-Link 來與PLC 及下位設備進行通信。工控機采用 CC-Link 網(wǎng)絡時，上位機及 PLC 的編程工作量會減少很多，同時也會省下許多內(nèi)存空間和步數(shù)。

　　CC-Link 的 PLC 側設置

　　CC-Link 的 CNC 側設置

　　CC-Link 的機器人側設置

　　6 上位機改為工控機后的 CC-Link 設置

　　工控機 PCI 插槽上增加CC-Link 板卡：Q80BD-J61BT11N。

　　工控機針對 CC-Link 的板卡還需要安裝的軟件：SW1DNC-

　　CCBD2-B。

　　工控機側部分設置

　　工控機側 CC-Link 的刷新數(shù)據(jù)監(jiān)控功能

　　7 項目在執(zhí)行時碰到的問題舉例

　　7.1

觸摸屏如何實現(xiàn)顯示 ROBOT 的坐標

　　7.2 ROBOT 與 PLC 之間采用 CC-Link 網(wǎng)絡不能實現(xiàn)浮點數(shù)通信的問題，及ROBOT 收到的數(shù)據(jù)如何轉換成機器人坐標中的角度

　　7.3 觸摸屏如何監(jiān)視 CC-Link 網(wǎng)絡的通信狀態(tài)

　　可以通過 CC-Link 通訊中的特殊繼電器和特殊寄存器能反映出 CC-Link 整個網(wǎng)絡及各站的通信狀態(tài)：

　　8 使用心得

　　實踐證明，利用 CC-Link 網(wǎng)絡開發(fā)的網(wǎng)絡控制系統(tǒng)具有實時性、開放性、通信速度快、布線方便等優(yōu)點，采用此方案能夠很靈活的將車削、銑削、鉆孔攻牙、清洗等加工工藝組建成全自動的零件自動化加工線。在提高加工精度、效率、減少人力等有很好的效果，值得廣泛推廣。