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作者简介：张乃杰（1973-），男，河北唐山人，大学本科，技术工程师，研究方向为工业自动化控制。
摘 要：本文以长治H型钢控制系统为例，简单的介绍CC-Link在冶金行业轧制生产线上的应用，并对CC-Link在系统中的应用作了详细说明。
关键词：CC-Link；H型钢自控
Abstract：CC_LINK network proposed by MITSUBISHI electric corporation is a kind of field-bus technology for factory-automatic workshop monitoring and data communication and control among field devices.It can supply distributed digital control and field communication for field devices and workshop monitoring，which makes a feasible solution to total plant automation and field device intellectualization.Rapidity and reliability of communication network is key in metallurgical automation system.By taking Changzhi H-beam automation system as one example，this paper introduces the application of CC_LINK network and MITSUBISHI CC_LINK network in the metallurgical rolling line.
Key words：MITSUBISHI CC_LINK network；H-beam automation
随着我国现代化建设的飞速发展，H型钢在大型建筑、厂房、桥梁建设等领域得到了广泛的应用，H型钢生产线也越来越被冶金企业所关注，目前我国共有11条H型钢生产线，分布于马钢、莱钢、攀钢、包钢、日照、津西钢厂等大型钢厂。作为一种绿色建筑钢材，未来几年我国的H型钢需求量必将会得到很大的提高。长治钢铁集团位于山西省长治市，创建于1947年，是中国共产党在太行山革命根据地建设的第一个钢铁企业，经过60多年的发展，现已形成集采矿、炼焦、炼铁、炼钢、轧材、水泥制造、工程建设、锻压机械制造、房地产开发于一体，钢铁生产能力达360万吨的大型国有企业。由北京北京高威科电气技术有限公司于2007年承建的H型钢生产线，工程总投资52612万元，设计产量60万吨／年，机械设备总重5346吨，电气总容量28000千瓦，核心设备由德国西马克·梅尔公司引进。
1 CC-Link现场总线
CC-Link是CONTORL&COMMUNICATION LINK的简称，是一种国际化，开放式的现场总线，采用了广播轮询的传送方式，最快通讯速度10Mbps，最大连接站点数量64台。
CC-Link现场总线的主要特点：
（1）网络可挂接：远程I/O站；远程设备站；智能设备站和本地站等多种控制设备单元。
（2）从站脱离
由于系统采用总线连接方法，即使一个模块系统因停电而失效，也不会影响和其它正常模块的通信，而且，对于电缆使用两个端子排的模块，可以在数据链接的时候更换该模块。
（3）备用主站功能
如果主站因PLC CPU或者电源故障发生故障，该功能可以通过切换到备用主站（主站的备用站）的办法继续进行数据链接。即使在备用主站控制进行数据链接时，主站也可以复位到在线，准备在备用主站宕机的时候启用。
（4）既可采用专用三芯屏蔽电缆，也可以通过中继器使用光纤实现高速远距离的连接。
（5）连接方式灵活，原则上采用多点连接，也可实现T型分支连接。
2 长治H型钢生产线的方案
H型钢轧制生产线主要由：1台步进式加热炉、1台可逆式二辊粗轧机、三机架万能式精轧机组、热锯机组、步进冷床、矫直设备、冷锯机组及堆垛设备组成。工艺流程如下：
连铸坯→钢坯清理→称重→上料台架→上料辊道→入炉口→加热→出炉→高压水除鳞→开坯机可逆轧制→热锯切头尾→万能轧机可逆轧制→热锯切头尾及倍尺分段→上冷床冷却→下冷床矫直→编组台编组→冷锯定尺锯切→检查台检查→码垛机收集→打捆机包装→称重→挂标牌→成品入库。
轧线中除主体设备轧机外，辊道电机等辅传动系统和液压润滑系统比重最大，针对于此，本系统底层采用CC-Link现场总线，进行液压润滑站PLC控制器及各辅传动装置FR-A700变频器间的数据交换与通讯，供电方式全部采用直流母线供电，辅传动装置与主PLC用CC-Link相连。CC-Link有极高的传输速率，多种网络拓扑结构。主PLC与各辅传动系统之间的设定值、指令和数据均通过PLC的CC-Link网络接口进行传送，实现网络控制，系统响应速度快；在操作台和现场设有CC-Link远程I/O站，也通过CC-Link网络化分布式控制。PLC系统配有多条CC-Link网络，把各区辅传动系统及远程操作部分分段组网，在提高系统响应速度的同时，也增加了系统的安全可靠性。
该网络的主要特点：
（1）网络总站点数量可灵活设定；
（2）网络的通信速率为2.5Mbps；
（3）网络通讯协议：CC-Link；
（4）每台联网的PLC均装有一块网络接口模块，辅传动装置设CC-Link选项卡；
（5）PLC与辅传动间的各种控制信号和状态信息都可以通过网络实现。
整个H型钢生产线包含三菱FR-A700变频器114台，2台FR-F740-630K变频器，31台FR-V540变频器，分别作为辊道运输和辅助液压系统，14个FX2NCPU分别用于液压站、稀油润滑站及其操作台和现场操作箱等控制。另外还设有CC-Link远程I/O站9个用作现场操作箱，8台主CPU选择Q25HCPU。如图1所示。
图1 系统的网络配置示意图
通过CC-Link连接最大的从站数量为64个，原则上采用多点连接方式，或使用中继器采用T型分支连接，同时通讯距离和传输速度直接关联，具体见表1。
表1
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通讯速度 |
156Kpbs |
625Kpbs |
2.5Mpbs |
5Mpbs |
10Mpbs |
| 传输距离 | 1200m | 900m | 400m | 160m | 100m |
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现场应用中的体会：
（1）有关CC-Link网络布线的问题
首先电缆选择，最好选用专用电缆才能保证通讯质量，CC-Link网络中出现的T型分支处理必须选择中继模块或者尽量避免出现T型分支，否则通讯不稳定。
（2）通讯速度的选择，在应用中由于现场环境的不确定在满足使用要求的前提下，不要设置得过高。如必须快速通讯，最好通过增加主站模块来缩短通讯距离，来提高速度。Q25HCPU最多能安装4块主站模块QJ61BT11。
（3）终端电阻的使用，电缆两端的终端电阻是用来减轻终端部分的信号反射，阻止信号干扰的，必须适用于电缆相配的终端电阻。
3 结束语
这种基于现场总线基础上的控制方案，系统结构得到简化。从设计、安装、投运到正常生产运行及其检修维护，都体现出该控制系统的优越性，主要表现在：第一，节省硬件数量与投资；第二，节省安装费用；第三，节省维护开销；第四，用户具有高度的系统集成主动权；第五，提高了系统的准确性与可靠性。第六，减少操作维护人员，方便调度指挥，取得了显著的经济效益。总之，CC-Link现场总线的成功应用，不仅降低成本，简化控制系统的配置，而且提高了系统运行的可靠性，尤其是其灵活全面的故障诊断能力及网络通讯能力，方便了施工、调试和维护，使系统综合运行成本大幅减少，系统性能大幅度提高。生产线自2007年底投产以来运行稳定、性能可靠，并顺利达产，得到了用户的高度评价，为H型钢厂的顺利投产提供坚实保障。
参 考 文 献
［1］Q系列CC-Link网络系统用户参考手册SH（NA）-080237C-A.
［2］三菱通用变频器A700使用手册.
［3］三菱通用变频器内直选件FR-A7NC使用手册.
——转自《自动化博览》
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