1 引言

　　數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來(lái)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(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，它對(duì)國(guó)計(jì)民生的一些重要行業(yè)的發(fā)展起著越來(lái)越重要的作用。

　　CC-Link 網(wǎng)絡(luò)作為 ISO 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的一員，已經(jīng)成為真正的世界網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，如今在全世界各個(gè)工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域都得到了極其廣泛的應(yīng)用。本案例由本人將 CC-Link 網(wǎng)絡(luò)成功應(yīng)用于鉆孔攻牙機(jī)組成的全自動(dòng)加工線。

　　2 CC-Link 總線技術(shù)簡(jiǎn)介

　　CC-Link 是 Control & Communication Link 的簡(jiǎn)稱，它是一類基于 PLC 系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)總線，用于 PLC 遠(yuǎn)程 I/O 系統(tǒng)向現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的發(fā)展和延伸。在工控系統(tǒng)中，可以同時(shí)將控制和信息數(shù)據(jù)以 10Mbps 進(jìn)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(jìn)行通訊，瞬時(shí)通訊則用于主站與本地站、智能設(shè)備站之間通訊。所有主站與從站之間的通訊進(jìn)程及協(xié)議都由 LSI-MFP 控制， 其硬件結(jié)構(gòu)決定了 CC-Link 具有高速穩(wěn)定的通訊。

　　CC-Link 網(wǎng)絡(luò)目前含有 CC-Link Ver1.0 和 CC-Link Ver2.0 兩個(gè)版本。CC-Link V2 適合于大容量數(shù)據(jù)通訊場(chǎng)合，是在CC-Link Ver1.0 通訊基礎(chǔ)上增加了擴(kuò)展循環(huán)傳輸功能，使循環(huán)數(shù)據(jù)通訊容量相對(duì)于原版本可以擴(kuò)大 2、4、8 倍。通訊速度選擇為 10Mbps 時(shí)最大通訊距離是 100 米，當(dāng)速度選擇為156kbps 時(shí)可以達(dá)到 1200 米。

　　使用過(guò)程中的數(shù)據(jù)交換均可采用自動(dòng)刷新的方式實(shí)現(xiàn)，

　　這樣工程師只用做相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)置即可，省去了很多其他網(wǎng)絡(luò)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(shè)備效率。

　　本方案之所以采用CC-Link 網(wǎng)絡(luò)，正是因?yàn)橐陨线@些優(yōu)點(diǎn)。

　　3 系統(tǒng)配置

　　3.1 此自動(dòng)化加工線主要設(shè)備如下：

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

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

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

　　具體設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)圖

　　3.2 簡(jiǎn)單通訊示意圖 :

　　4 生產(chǎn)工藝

　　1# 機(jī)器人(RV-3SD)負(fù)責(zé)從毛坯托盤上取待加工的毛坯料送入鉆孔攻牙機(jī)中，同時(shí)從鉆孔攻牙機(jī)中取出加工好的成品放入指定的成品托盤內(nèi)。此過(guò)程中鉆孔攻牙機(jī)會(huì)自動(dòng)配合此機(jī)器人實(shí)現(xiàn)開門、關(guān)門、夾具夾緊釋放、鉆孔加工。

　　為了提高效率，1# 機(jī)器人安裝有 2 個(gè)抓手，能同時(shí)抓取毛坯料和成品料，實(shí)現(xiàn)在一個(gè)行程周期完成一個(gè)工件的取料、上料加工。1# 機(jī)器人還會(huì)在距離鉆孔攻牙機(jī)安全門比較近的地方設(shè)置一個(gè)安全等待點(diǎn)，那樣能使得機(jī)器人與鉆孔機(jī)同時(shí)工作，減少鉆孔攻牙機(jī)完成后，機(jī)器人上料的時(shí)間。

　　2# 機(jī)器人(RV-6SD)負(fù)責(zé)搬運(yùn)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(yùn)、檢測(cè)工作。觸摸屏能夠方便的設(shè)置各部分的運(yùn)行參數(shù)，并且可以實(shí)時(shí)監(jiān)控各個(gè)環(huán)節(jié)的加工狀態(tài)。

　　5 控制方案

　　此CC-Link 網(wǎng)絡(luò)主站采用 QJ61BT11N，2 臺(tái)機(jī)器人及 M70數(shù)控系統(tǒng)均采用智能設(shè)備站，網(wǎng)絡(luò)選用的是 Ver 2.0 版本。此網(wǎng)絡(luò)可以方便的追加擴(kuò)展機(jī)臺(tái)，靈活設(shè)置每個(gè)站通訊的數(shù)據(jù)量。

　　PLC、機(jī)器人及 CNC 均需對(duì)相應(yīng)的 CC-Link 通訊速度、站號(hào)、通訊數(shù)據(jù)起始地址等參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，通訊成功后， CC-Link 網(wǎng)絡(luò)按各站設(shè)置情況，會(huì)自動(dòng)刷新所設(shè)置的區(qū)域。主站 PLC 會(huì)有對(duì)應(yīng)各站的刷新區(qū)域，機(jī)器人與 CNC 加工之間的開門、關(guān)門、夾具夾緊、釋放等等信號(hào)就能通過(guò) Q 系列PLC 主站實(shí)現(xiàn)通訊。

　　GT1275 觸摸屏通過(guò)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(jì)。同時(shí)，此項(xiàng)目也可以將上位機(jī)改為工控機(jī)，工控機(jī)也可以通過(guò)以太網(wǎng)或者CC-Link 來(lái)與PLC 及下位設(shè)備進(jìn)行通信。工控機(jī)采用 CC-Link 網(wǎng)絡(luò)時(shí)，上位機(jī)及 PLC 的編程工作量會(huì)減少很多，同時(shí)也會(huì)省下許多內(nèi)存空間和步數(shù)。

　　CC-Link 的 PLC 側(cè)設(shè)置

　　CC-Link 的 CNC 側(cè)設(shè)置

　　CC-Link 的機(jī)器人側(cè)設(shè)置

　　6 上位機(jī)改為工控機(jī)后的 CC-Link 設(shè)置

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

　　工控機(jī)針對(duì) CC-Link 的板卡還需要安裝的軟件：SW1DNC-

　　CCBD2-B。

　　工控機(jī)側(cè)部分設(shè)置

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

　　7 項(xiàng)目在執(zhí)行時(shí)碰到的問題舉例

　　7.1

觸摸屏如何實(shí)現(xiàn)顯示 ROBOT 的坐標(biāo)

　　7.2 ROBOT 與 PLC 之間采用 CC-Link 網(wǎng)絡(luò)不能實(shí)現(xiàn)浮點(diǎn)數(shù)通信的問題，及ROBOT 收到的數(shù)據(jù)如何轉(zhuǎn)換成機(jī)器人坐標(biāo)中的角度

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

　　可以通過(guò) 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(gè)網(wǎng)絡(luò)及各站的通信狀態(tài)：

　　8 使用心得

　　實(shí)踐證明，利用 CC-Link 網(wǎng)絡(luò)開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)性、開放性、通信速度快、布線方便等優(yōu)點(diǎn)，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(dòng)的零件自動(dòng)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。