隨著智能制造時(shí)代的到來(lái)，萬(wàn)物互聯(lián)成為了工業(yè)界的發(fā)展趨勢(shì)，而工業(yè)設(shè)備、機(jī)器的聯(lián)網(wǎng)成為工業(yè)企業(yè)邁向智能制造的第一步。

為實(shí)現(xiàn)"一網(wǎng)到底"的智能工廠網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，越來(lái)越多的工業(yè)設(shè)備采用工業(yè)實(shí)時(shí)以太網(wǎng)作為控制網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)設(shè)備與設(shè)備之間的互聯(lián)互通。

然而，工業(yè)以太網(wǎng)并不等同于標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)，都需要相應(yīng)專用的協(xié)議芯片支持，成本較高，而且開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)、難度大。特別是一些無(wú)需高速控制的小規(guī)模系統(tǒng)用CC-LinkIE這樣高速、高帶寬的工業(yè)以太網(wǎng)就會(huì)"大材小用"。

那么是否有一種更加經(jīng)濟(jì)、更加簡(jiǎn)單的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)呢？CC-LinkIEFieldBasic的誕生，為實(shí)現(xiàn)低成本控制設(shè)備聯(lián)網(wǎng)提供了絕佳選擇。

CC-LinkIEFieldBasic應(yīng)運(yùn)而生

在CC-LinkIEFieldBasic發(fā)布之前，CC-LinkIE作為業(yè)內(nèi)最早發(fā)布的千兆工業(yè)以太網(wǎng)已經(jīng)在汽車、液晶、橡膠、3C等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，其最大特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)高速大容量的通信和系統(tǒng)間的無(wú)縫融合，保證數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和實(shí)時(shí)性。CC-LinkIE分為用于控制器之間通信的CC-LinkIEControl和用于控制器和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間通信的CC-LinkIEField兩種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。

而隨著工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，以往因?yàn)殚_(kāi)發(fā)成本等原因難以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的傳統(tǒng)低端設(shè)備、小型設(shè)備也開(kāi)始對(duì)聯(lián)網(wǎng)有了需求，但相比網(wǎng)絡(luò)的高速，這些設(shè)備更看重聯(lián)網(wǎng)的低成本和使用的便捷性。

CC-Link協(xié)會(huì)(中國(guó))高級(jí)工程師甘爽表示，對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，總希望使用更經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)品構(gòu)筑低成本的系統(tǒng)，而這些小規(guī)模設(shè)備具有100Mbps的通信性能就足夠滿足控制要求，但同時(shí)，即使是小規(guī)模設(shè)備，也需要能夠?qū)崿F(xiàn)連接設(shè)備的可視化和與上位信息系統(tǒng)的連接。而對(duì)于設(shè)備廠商來(lái)說(shuō)，總希望用一個(gè)硬件設(shè)備可對(duì)應(yīng)多個(gè)網(wǎng)絡(luò)，以便控制開(kāi)發(fā)成本，并且需要能在最短時(shí)間開(kāi)發(fā)出低成本從站設(shè)備以及簡(jiǎn)單低成本的開(kāi)發(fā)主站功能。

于是，基于標(biāo)準(zhǔn)100Mbps以太網(wǎng)的總線網(wǎng)絡(luò)CC-LinkIEFieldBasic便為此應(yīng)運(yùn)而生，專為不需要高速控制的小規(guī)模系統(tǒng)提供低成本的控制網(wǎng)絡(luò)。

CC-LinkIEFieldBasic概要

那么，CC-LinkIEFieldBasic是如何做到的呢？

"CC-LinkIEFieldBasic在確保與CC-LinkIE通信的同時(shí)，能在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議應(yīng)用層，通過(guò)使用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)備控制所需要的實(shí)時(shí)通信，無(wú)論是主站還是從站都不需要專用芯片和接口板，標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)設(shè)備只需要安裝相應(yīng)的軟件即可實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)CC-LinkIEFieldBasic通信，這樣可大大縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間和降低開(kāi)發(fā)成本。"甘爽進(jìn)一步解釋道，"對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，CC-LinkIEFieldBasic網(wǎng)絡(luò)構(gòu)筑起來(lái)十分簡(jiǎn)單，僅設(shè)置網(wǎng)絡(luò)參數(shù)即可進(jìn)行循環(huán)通信，不需進(jìn)行通信編程，連接設(shè)備的參數(shù)也可在一個(gè)工程軟件設(shè)置，并且可與標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)的TCP/IP通信混合通信，構(gòu)建出與標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)通信兼容的現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)搭載Web服務(wù)器功能，可進(jìn)行設(shè)備的遠(yuǎn)程保全和對(duì)信息系統(tǒng)的追溯數(shù)據(jù)傳送。這就是CC-LinkIEFieldBasic設(shè)置簡(jiǎn)單、連接簡(jiǎn)單、診斷簡(jiǎn)單和開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單的原因所在。"

CC-LinkIEFieldBasic初露鋒芒

自CC-LinkIEFieldBasic2016年底發(fā)布以來(lái)，已經(jīng)得到了眾多設(shè)備制造商和兼容產(chǎn)品開(kāi)發(fā)商的支持，在實(shí)際工業(yè)設(shè)備中已初露鋒芒。

工業(yè)電子縫紉機(jī)的發(fā)明者--三菱電機(jī)的名菱縫紉機(jī)可謂是第一個(gè)嘗到CC-LinkIEFieldBasic的甜頭。據(jù)名菱的近藤雅朗先生介紹，工業(yè)縫紉機(jī)相對(duì)來(lái)說(shuō)是一個(gè)比較傳統(tǒng)的行業(yè)，由于工藝的復(fù)雜性，這個(gè)行業(yè)的自動(dòng)化和信息化水平很低，縫紉機(jī)也是沒(méi)有任何聯(lián)網(wǎng)的。但是隨著整個(gè)縫制工廠的信息化水平提高，企業(yè)管理者希望能看到整個(gè)縫制工廠的實(shí)時(shí)運(yùn)營(yíng)狀況，所以每臺(tái)縫紉機(jī)也亟需聯(lián)網(wǎng)。

而為了能減少硬件成本和縮短開(kāi)發(fā)周期，名菱選擇了CC-LinkIEFieldBasic作為控制通信網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)出了業(yè)內(nèi)第一臺(tái)工業(yè)以太網(wǎng)工業(yè)縫紉機(jī)PLK-J6040R。該縫紉機(jī)由一個(gè)專用控制器通過(guò)CC-LinkIEFieldBasic來(lái)做運(yùn)動(dòng)控制，控制的軸數(shù)由之前縫紉機(jī)的五軸增加到了七軸，實(shí)現(xiàn)了更高質(zhì)量等級(jí)的縫制，以往很難的曲線縫制或大尺寸縫制也可以做到"美麗、快、簡(jiǎn)單"縫制，并且此款縫紉機(jī)具有當(dāng)時(shí)世界最高的縫制速度和縫制能力。

三菱工業(yè)用電子縫紉機(jī)PLK-J6040R

當(dāng)然，這款PLK-J6040R縫紉機(jī)最大的特點(diǎn)是通過(guò)CC-LinkIEFieldBasic實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)"一網(wǎng)到底"，縫紉機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間、運(yùn)轉(zhuǎn)效率、設(shè)備使用情況、保修情況、維護(hù)情況等信息可實(shí)時(shí)上傳到上位機(jī)，實(shí)現(xiàn)縫制工廠的信息可視化。企業(yè)管理者不僅可以看到整個(gè)工廠的產(chǎn)量、能源消耗量，以及各工序的生產(chǎn)數(shù)量、故障情況等，還可以將這些收集上來(lái)的數(shù)據(jù)加以分析優(yōu)化，提前預(yù)判機(jī)器故障和預(yù)測(cè)性維護(hù)，對(duì)后續(xù)的生產(chǎn)規(guī)劃乃至企業(yè)運(yùn)營(yíng)也將有很大益處。

采用CC-LinkIEFieldBasic的PLK-J6040R配合三菱電機(jī)的FX5U可編程控制器和SoftGot軟件可以在任何顯示屏上實(shí)現(xiàn)縫制工廠數(shù)據(jù)可視化，滿足工廠各個(gè)層面人員對(duì)信息的需求

負(fù)責(zé)此款縫紉機(jī)控制網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的福田俊典先生談到首次使用CC-LinkIEFieldBasic時(shí)表示，"由于通過(guò)編寫軟件，控制器CPU內(nèi)置的以太網(wǎng)口就可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)通信，不但為我們節(jié)省了專用芯片也不需要通信模塊，而且大大加快了開(kāi)發(fā)、調(diào)試的時(shí)間，而100Mbps的帶寬已足夠滿足縫紉機(jī)的控制要求。"

CC-LinkIEFieldBasic國(guó)內(nèi)落地

其實(shí)，經(jīng)過(guò)兩年多的推廣，在國(guó)內(nèi)也已經(jīng)有一些廠商開(kāi)始開(kāi)發(fā)CC-LinkIEFieldBasic產(chǎn)品。第一個(gè)吃螃蟹的當(dāng)數(shù)天津森特奈電子，這是一家傳感器、編碼器、總線通訊協(xié)議I/O模塊和接插件等產(chǎn)品的制造商，產(chǎn)品在冶金和汽車制造等行業(yè)有廣泛應(yīng)用。目前，森特奈電子已經(jīng)自主開(kāi)發(fā)出CC-LinkIEFieldBasic的遠(yuǎn)程I/O模塊。

天津森特奈電子率先開(kāi)發(fā)的CC-LinkIEFieldBasic的遠(yuǎn)程I/O

在談到CC-LinkIEFieldBasic的開(kāi)發(fā)感受時(shí)，負(fù)責(zé)此次產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的森特奈電子姚金龍工程師表示，首先是，由于CC-LinkIEFieldBasic只是一個(gè)應(yīng)用層的一個(gè)程序，所以它對(duì)采用什么樣的處理器沒(méi)有要求，可以用通用的處理器，用軟件去實(shí)現(xiàn)，這樣就省去了協(xié)議芯片的成本。其次，開(kāi)發(fā)難度和開(kāi)發(fā)周期都大幅降低，這次在CC-Link協(xié)會(huì)提供開(kāi)發(fā)文檔、源碼模板、示例程序等技術(shù)支持的情況下，用C語(yǔ)言進(jìn)行源碼開(kāi)發(fā)只用了2個(gè)月時(shí)間，在今年年初就已經(jīng)通過(guò)一致性測(cè)試。

"另外，還有更為重要的一點(diǎn)，其他工業(yè)以太網(wǎng)都是購(gòu)買協(xié)議芯片去實(shí)現(xiàn)，其實(shí)芯片內(nèi)部的協(xié)議我們并不了解和掌握，所以如果客戶有特殊需求的話，我們很難發(fā)揮我們自己的能力去符合用戶的要求。而CC-LinkIEFieldBasic開(kāi)發(fā)不一樣，整個(gè)的協(xié)議內(nèi)部都是我們自己撰寫的源碼，所以里面的各項(xiàng)功能、數(shù)據(jù)量等我們都知道，一旦客戶后續(xù)有新的功能，我們也完全可以做更改。"姚金龍強(qiáng)調(diào)說(shuō)。

據(jù)甘爽透露，CC-Link協(xié)會(huì)為了支持會(huì)員公司的開(kāi)發(fā)，不僅免費(fèi)提供開(kāi)發(fā)代碼，現(xiàn)在還免收兼容產(chǎn)品一致性測(cè)試費(fèi)用。

除了像森特奈這樣的國(guó)內(nèi)廠商已經(jīng)開(kāi)發(fā)CC-LinkIEFieldBasic產(chǎn)品外，諸多國(guó)際制造商如巴魯夫、CKD、赫優(yōu)訊、三菱電機(jī)、莫仕和菲尼克斯電氣等廠商也已紛紛在國(guó)內(nèi)推出了CC-LinkIEFieldBasic適配產(chǎn)品。據(jù)三菱電機(jī)伺服產(chǎn)品科徐瑋介紹，三菱電機(jī)從PLC、控制器、伺服、變頻器，HMI、遠(yuǎn)程I/O，以及工業(yè)機(jī)器人在內(nèi)所有FA新產(chǎn)品都已標(biāo)配支持CC-LinkIEFieldBasic，這將大大擴(kuò)展CC-LinkIEFieldBasic的產(chǎn)品生態(tài)圈，為CC-LinkIEFieldBasic下一步的廣泛落地應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

隨著越來(lái)越多廠商的加入，越來(lái)越多用戶開(kāi)始體會(huì)到"經(jīng)濟(jì)適用"網(wǎng)絡(luò)的好處，為低成本控制網(wǎng)絡(luò)而生的CC-LinkIEFieldBasic將在智能制造時(shí)代找準(zhǔn)自己的獨(dú)特地位，大放異彩，成為未來(lái)工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)不可或缺的一部分。