MẠNG TRUYỀN THÔNG CCLINK

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM
KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN


ĐỒ ÁN HỌC PHẦN 1D
NGÀNH : ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG

ĐỀ TÀI : MẠNG TRUYỀN THƠNG CC-LINK

 GVHD:
 NHĨM SVTH:
1. KIỀU ĐÌNH HỒI

CDDI12B

10289261
2. HỒNG NGUN HÙNG
3. NGUYỄN DUY THỊNH

CDDI12B
10286191
CDDI12B

10240751
4. VÕ THÀNH TRUNG

CDDI12B

Tp. Hồ Chí Minh, Tháng 3 Năm 2013

ĐÁNH GIÁ ĐỒ ÁN 1D

10261411


Đồ Án 1D
I.

Phần dành cho Giáo Viên Hướng Dẫn

.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
II.

Phần dành cho Giáo Viên Phản Biện

.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................

Tp.HCM , Ngày … Tháng … Năm 2013

GVHD:

Trang 2


Đồ Án 1D

MỤC LỤC
Trang

GVHD:

Trang 3


Đồ Án 1D

A.MỞ ĐẦU
Ngày nay, sự phổ biến của các giải pháp tự động hóa sử dụng h ệ th ống
truyền thông là kết quả tổng hợp của các ti ến bộ trong công ngh ệ vi đi ện t ử,
máy tính, thơng tin và cả tự động hóa. Các hệ thống truyền thông công nghi ệp
phổ biến hiện nay cho phép liên kết mạng ở nhiều mức khác nhau, từ các c ảm
biến, cơ cấu chấp hành cho đến các máy tính đi ều khi ển, thi ết b ị quan sát, máy
tính điều khiển giám sát và máy tính điều hành xí nghiệp, quản lý cơng ty.
Sự khác nhau trong phạm vi, mục đích sử dụng giữa các hệ th ống mạng
truyền thông công nghiệp dẫn đến sự khác nhau về mặt kỹ thu ật cũng nh ư kinh
tế. Gép nối thiết bị, trao đổi thông tin là một trong những v ấn đ ề c ơ b ản trong

bất cứ giải pháp tự động hóa nào. Một bộ điều khi ển cần được ghép n ối v ới các
cảm biến và cơ cấu chấp hành.Các bộ điều khiển trong một hệ th ống đi ều khi ển
phân tán cũng cần trao đổi thông tin với nhau đ ể phối hợp thực hiện đi ều khi ển
cả quá trình sản xuất. Ở cấp cao h ơn, các trung tâm đi ều khi ển cũng đ ược ghép
nối với các bộ điều khiển để theo dõi, giám sát toàn b ộ q trình s ản xu ất, tồn
bộ hệ thống. Sử dụng mạng truyền thông công nghiệp là không th ể thi ếu đ ược
trong việc tích hợp các hệ thống tự động hóa hiện đại.
Với hướng đồ án tìm hiểu và phát tri ển ứng dụng mạng truy ền thơng, nhóm
tìm hiểu và xây dựng hệ thống ứng dụng để cung cấp hiệu quả và lựa ch ọn gi ải
pháp mạng thích hợp, các hệ thống mạng cơng nghi ệp tiêu bi ểu trong đó có CCLink một mạng có cơng nghệ được sử dụng trong nhiều ứng dụng và mơi trường
trên tồn thế giới.

GVHD:

Trang 4


Đồ Án 1D

B.NỘI DUNG
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT - TỔNG QUAN VỀ MẠNG
TRUYỀN THÔNG CC-LINK
I.

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

1. Mạng truyền thông công nghiệp
Mạng truyền thông công nghiệp là một khái niệm chung chỉ các hệ thống mạng
truyền thông số, truyền thông bit nối tiếp, được sử dụng để ghép nối tiếp các thiết bị
công nghiệp.

Các hệ thống mạng truyền thông công nghiệp phổ biến hiện nay cho phép liên kết
mạng ở nhiều mức khác nhau, từ các cảm biến, cơ cấu chấp hành dưới cấp trường cho
đến các máy tính điều khiển, thiết bị quan sát, máy tính điều khiển giám sát và các
máy tính cấp điều hành xí nghiệp, quản lí cơng ty.
Chức năng ghép nối thiết bị, trao đổi thông tin là một trong những chức năng cơ
bản trong bất cứ một giải pháp tự động hóa nào. Một bộ điều khiển cần được ghép nối
với các cảm biến và cơ cấu chấp hành. Giữa các bộ điều khiển trong một hệ thống
điều khiển phân tán cũng cần trao đổi thông tin với nhau để phối hợp thực hiện điều
khiển cả quá trình sản xuất. Ở một cấp cao hơn, các trạm vận hành trong trung tâm
điều khiển cũng cần được ghép nối và giao tiếp với các bộ điều khiển để có thể theo
dõi, giám sát tồn bộ q trình sản xuất và hệ thống điều khiển.
Khi sử dụng mạng truyền thông công nghiệp mang lại nhiều lợi ích:
•

Đơn giản hóa cấu trúc liên kết giữa các thiết bị công nghiệp: một số lượng lớn
các thiết bị thuộc các chủng loại khác nhau được ghép nối với nhau thơng qua

một đường truyền duy nhất.
• Tiết kiệm dây nối và công thiết kế, lắp đặt hệ thống: nhờ cấu trúc đơn giản,
việc thiết kế hệ thống trở nên dễ dàng hơn nhiều. Một số lượng lớn cáp truyền
được thay thế bằng một đường dây duy nhất, giảm chi phí đáng kể cho ngun
vật liệu và cơng lắp đặt.

GVHD:

Trang 5


Đồ Án 1D
•

Nâng cao độ tin cậy và độ chính xác của thông tin: Nhờ kĩ thuật truyền thông
số, không những thơng tin truyền đi khó bị sai lệch hơn, mà các thiết bị nối

mạng cịn có thêm khả năng tự phát hiện lỗi và chuẩn đốn lỗi nếu có.
• Nâng cao độ linh hoạt và tính năng mở của hệ thống: một hệ thống mạng chuẩn
hóa quốc tế tạo điều kiện cho việc sử dụng các thiết bị của nhiều hãng khác
nhau. Việc thay thế thiết bị, nâng cấp và mơ rộng phạm vi chức năng của hệ
thống cũng dễ dàng hơn nhiều. Khả năng tương tác giữa các thành phần (phần
cứng và phần mềm) được nâng cao nhờ các giao diện chuẩn.
• Đơn giản hóa, tiện lợi hóa việc tham số hóa, chuẩn đốn, định vị lỗi, sự cố của
các thiết bị: với một đường truyền duy nhất, khơng những các thiết bị có thể
trao đổi dữ liệu q trình, mà cịn có thể gửi cho nhau các dữ liệu tham số, dữ
liệu trạng thái, dữ liệu cảnh báo và dữ liệu chuẩn đốn. Các thiết bị có thể tích
hợp khả năng tự chuẩn đốn, các trạm trong mạng cũng có thể có khả năng
cảnh giới lẫn nhau. Việc cấu hình hệ thống, lập trình, tham số hóa, chỉnh định
thiết bị và đưa vào vận hành có thể thực hiện từ xa qua một trạm kĩ thuật trung
tâm.
• Mở ra nhiều chức năng và khả năng ứng dụng mới của hệ thống: sử dụng mạng
truyền thông công nghiệp cho phép áp dụng các kiến trúc điều khiển mới như
điều khiển phân tán với các thiết bị trường, điều khiển giám sát hoặc chuẩn
đoán lỗi từ xa qua Internet.
Mạng truyền thông công nghiệp đã làm thay đổi hẳn tư duy về thiết kế và tích hợp
hệ thống. Ưu thế của giải pháp dùng mạng công nghiệp không những nằm ở phương
diện kĩ thuật, mà cịn ở khía cạnh hiệu quả kinh tế. Chính vì vậy, ứng dụng của nó
rộng rãi trong hầu hết các lĩnh vực công nghiệp, như điều khiển q trình, tự động hóa
xí nghiệp, tự động hóa tịa nhà, điều khiển giao thơng. Sử dụng mạng truyền thông
công nghiệp là không thể thiếu được trong việc tích hợp các hệ thống tự động hóa
hiện đại.
Phân loại các hệ thống mạng truyền thông công nghiệp ta dựa vào mơ hình phân

cấp các hệ thống mạng.

GVHD:

Trang 6


Đồ Án 1D

Hình 1.1: Mơ hình phân cấp các hệ thống mạng truyền thông công nghiệp
Càng ở những cấp dưới thì các chức năng càng mang tính chất cơ bản hơn và đòi hỏi
cao hơn về độ nhanh nhạy thời gian.Một chức năng ở cấp trên được thực hiện dựa trên
các chức năng cấp dưới và địi hỏi lượng thơng tin cần trao đổi và xử lý lớn.
•

Cấp trường:

Đây là cấp nằm sát với dây chuyền sản xuất nhất. Các thiết bị chính trong cấp này
là sensor và cơ cấu chấp hành, chúng có thể được nối mạng trực tiếp hoặc thông qua
đường Bus để nối với cấp trên (cấp điều khiển).
Hệ thống Bus dùng để kết nối các thiết bị ở cấp hiện trường với điều khiển gọi là
Bus trường (fieldbus), trong thực tế hệ thống Bus này đòi hỏi cần có đáp ứng thời gian
thực trong các cuộc trao đổi thông tin, một đặc trưng trong các cuộc thay đổi thông tin
trong cấp trường là các bản tin thường có chiều dài khơng lớn.
•

GVHD:

Cấp điều khiển:

Trang 7


Đồ Án 1D
Cấp này bao gồm các trạm điều khiển hiện trường (FCS), các bộ điều khiển lập
trình (PLC), các thiết bị quan sát…Chức năng thu thập các tín hiệu từ hiện trường,
thực hiện điều khiển cơ sở, điều khiển logic, tổng hợp dữ liệu…
Các thiết bị ở cấp này được kết nối với nhau và kết nối với các thiết bị ở cấp trên
(cấp điều khiển giám sát) thông qua Bus hệ thống, thực tế các bản tin trao đổi trên Bus
hệ thống cũng địi hỏi tính năng thời gian thực cao, mặt khác đặc thù của các bản tin là
chiều dài lớn hơn nhiều so với các bản tin trao đổi trên Bus trường.
•

Cấp điều khiển giám sát:

Các thiết bị trong cấp này bao gồm các trạm giao tiếp người máy HIS, các trạm
thiết kế kĩ thuật EWS, và các thiết bị phụ trợ khác. Chức năng của cấp này là thực
hiện điều khiển quá trình (Process Control), thực hiện các thuật toán điều khiển tối
ưu…Việc kết nối các thiết bị ở cấp này với các thiết bị ở cấp trên (cấp quản lí kĩ thuật)
được thực hiện thông qua mạng Ethernet, thực chất đây là mạng cục bộ LAN với tính
năng trao đổi thơng tin khơng nhất thiết trong thời gian thực.
•

Cấp quản lí kĩ thuật và cấp quản lí kinh tế:

Chức năng của các cấp này là quản lí tình trạng hoạt động của các thiết bị trong
toàn hệ thống cũng như hoạch định chiến lược phát triển sản xuất dựa trên tình trạng
của thiết bị.
2. Cấu trúc vật lý và kỹ thuật truyền thông
Cấu trúc vật lý là cấu trúc của mạng, là cách sắp xếp, tổ chức về mặt vật lý của

mạng. Cấu trúc đơn giản nhất là chỉ có 2 nút mạng hay cịn gọi là liên kết điểm tới
điểm (point-to-point).Ngồi ra gờm các cấu trúc phổ biến như :cấu trúc tuyến (bus),
cấu trúc mạch vịng, cấu trúc hình sao, cấu trúc hình cây.
•

Cấu trúc tuyến (bus)

Trong cấu trúc này các trạm truyền thông được nối với nhau trên cùng một dây dẫn.

GVHD:

Trang 8


Đồ Án 1D

Hình1.2: Cấu trúc Tuyến (Bus)
•

Cấu trúc mạch vịng

Hình 1.3 Cấu trúc mạch vịng
•

Cấu trúc hình sao

Hình 1.4: Cấu trúc hình sao
•

Cấu trúc hình cây

Hình1.5: Cấu trúc hình cây

GVHD:

Trang 9


Đồ Án 1D
Trong một mạng truyền thơng có cấu trúc như một trong những dạng ở trên, tại
thời điểm chỉ có một thơng điệp duy nhất được phép truyền đi, cịn số lượng thành
viên được phép nhận thì khơng hạn chế. Vì vậy, người ta phải thiết lập nên phương
pháp phân chia thời gian gửi thông tin trên đường dẫn của mạng,hay cịn gọi là kỹ
thuật truyền thơng:
•

Kỹ thuật truy nhập chủ/tớ (Master/Slave)

Là điển hình của kỹ thuật truy cập tập trung: trạm chủ điều khiển tồn bộ l̀ng
thơng tin trên mạng. Nó gửi thơng tin và lệnh tới các trạm tớ và yêu cầu các trạm này
gửi thông tin trở lại. Việc liên lạc trực tiếp giữa các trạm tớ với nhau nhìn chung là
khơng cho phép.
•

Token Passing

Là kỹ thuật tiền định và phân tán. Thông tin (token) chuy ển từ trạm này tới
trạm khác theo vòng tròn logic và với một luật lệ nhất định. Trong thời gian m ột
trạm giữ token, nó có quyền được truy nhập mạng và gửi thơng tin đi. Đồng th ời
nó có nhiệm vụ chuyển token cho trạm tiếp theo sau khoảng th ời gian quy định

trên.
Nếu token sử dụng trong mạng có cấu trúc dạng tuyến (line) thì gọi là token
bus. Nếu sử dụng trong mạng cấu trúc hình vịng (ring) thì gọi là token ring.
•

CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access Collisison)

Là kỹ thuật truy nhập ngẫu nhiên.Bất kỳ trạm nào đều được phép truyền tin
trong bất kể mọi thời điểm nếu khơng có trạm khác phát.

GVHD:

Trang 10


Đồ Án 1D
II.

TỔNG QUAN MẠNG TRUYỀN THÔNG CC-LINK

1. Định nghĩa mạng truyền thông CC-Link
CC-Link là giao tiếp truyền thông với một tốc độ cao, hi ệu su ất cao, m ạng
công nghiệp công nghệ cho phép các thiết bị từ nhi ều nhà s ản xu ất đ ể giao ti ếp
trong một hệ thống, kiểm sốt nhanh chóng xác định (ứng d ụng cho đi ều khi ển
phân tán). CC-Link thuộc lớp mạng truyền thông tốc độ cao gi ữa các bộ đi ều
khiển và thiết bị trường thông minh như I/Os, cảm bi ến và bộ truy ền đ ộng.
trong các mạng lưới với hơn 65 trạm, nó cung cấp khả năng truy ền thông th ật
sự mà không cần lặp lại.
Được hỗ trợ bởi mật độ rộng của thiết bị tự động từ nhiều nhà máy, CC-Link
cung cấp yếu tố truyền thơng cho sản xuất tích hợp và hi ệu qu ả hoặc q trình

cơ sở thơng qua cáp đơn. Sự đáp ứng thời gian nhanh là k ết quả c ủa các giao
thức đơn giản và hiệu quả cao.CC-Link bao gồm nhiều đặc tính nh ư tính năng
dự phịng , chuyển đổi giứa Master và Slave,cũng như tự động khôi ph ục t ừ các
lỗi truyền thông.
2. Giới thiệu chung mạng CC-Link
Tất cả các mạng CC-Link được phát tri ển bởi Tập đoàn Mitsubishi Electric ở
Nhật Bản - một nhà lãnh đạo toàn cầu trong tự động hóa và các s ản ph ẩm đi ều
khiển chuyển động., và được cấp phép quản lý bởi Hi ệp hội Đối tác CC-Link
(CLPA) với các văn phòng trên toàn thế giới. Mitsubishi Electric là nhà cung c ấp
lớn nhất thế giới, thống trị ở châu Á và là một trong những nhà cung c ấp chính
tại Mỹ và châu Âu.
Ngày nay có hơn 1400 đối tác liên kết. Các công ty này cung cấp m ột loạt của
hơn 1100 sản phẩm CC-Link tương thích bao gồm các máy tính cơng nghi ệp,
PLC, robot, servo, ổ đĩa, van đa tạp, kỹ thuật s ố và analog I/O, b ộ đi ều khi ển
nhiệt độ, bộ điều khiển lưu lượng... Có hơn 7 triệu s ản phẩm cài đặt CC-Link và
nhanh chóng gia tăng. Hiệp hội Đối tác CC-Link tồn tại đ ể h ỗ tr ợ các công ty
thành viên, cung cấp hỗ trợ kỹ thuật trong việc phát tri ển CC-Link tương thích
các sản phẩm, tiến hành kiểm tra sự phù hợp, và để thúc đẩy các s ản ph ẩm này
tương thích với thị trường.
GVHD:

Trang 11


Đồ Án 1D
Sự thành công được xác định bởi sự sẵn có của các sản phẩm tự động hóa h ỗ
trợ các cơng nghệ tiêu chuẩn. Tính đến tháng 3 năm 2009, đã có hơn 1100 ch ứng
nhận sản phẩm tương thích CC-Link có sẵn từ hàng trăm nhà s ản xu ất thi ết b ị
tự động hóa trên tồn thế giới.
CC-Link có một tốc độ mạng lên đến 10 Mbps, nhưng quan trọng hơn là nó có

thể làm mới tất cả các dữ liệu (4096 từ và 8192 bit) trong tất c ả 65 tr ạm trong
3,9ms, cho thời gian đáp ứng rất nhan cho dữ liệu truyền, đi ều đó là rất c ần
thiết trong dây chuyền sản xuất tốc độ cao.
3. Ứng dụng của mạng CC-Link
CC-Link được sử dụng trong nhiều ứng dụng và môi trường trên tồn thế giới
do tính dễ sử dụng của nó, tốc độ, độ tin cậy và đơn giản.
Ứng dụng bao gồm: sản xuất ơ tơ, tự động hóa xây dựng, chế bi ến bột gi ấy
và giấy, in ấn, điều khiển máy, xử lý nước, và nhiều ngành s ản xu ất khác và các
ứng dụng điều khiển quá trình. Tốc độ chế tạo ô tô và th ời gian l ắp đ ặt là lý do
tại sao công ty Ford Motor chọn CC-Link cho bộ phận điều khi ển băng tải, dây
chuyền hàn, sơn và lắp ráp ở cơ sở sản xuất Mustang của h ọ ở Michigan. T ại
Hyundai Kia Motors, CC-Link đã được chọn vì độ tin cậy cao và dễ dàng h ơn đ ể
sử dụng so với các mạng khác.

Hình 1.6 : Ứng dụng vận chuyển hàng hóa ,xử lý kho hàng

GVHD:

Trang 12


Đồ Án 1D
Công nghệ của CC-Link cho phép một loạt các thi ết b ị tự đ ộng hóa t ừ r ất
nhiều các nhà cung cấp tích hợp để kiểm sốt có hi ệu quả. Chạy ở t ốc đ ộ lên
đến 10 Mbps, CC-Link cung cấp thời gian cập nhật nhanh chóng tạo đi ều ki ện
thuận lợi cho máy,cơ cấu nhanh chóng đáp ứng. Ứng dụng tốc đ ộ cao cho dây
chuyền đóng chai từ Krones tích hợp PLC với hơn 130 ổ đĩa và HMI.
CC-Link mang lại nhiều lợi ích tự động hóa cơng nghi ệp cho các tòa nhà. T ại
Innomech ở châu Âu, CC-Link đã được lựa chọn do sự chống nhi ễu cao,h ệ th ống
cáp và cấu hình đơn giản, chi phí lắp đặt cạnh tranh.

Hình 1.7: Ứng dụng quản lý tịa nhà bằng CC-Link
4. Tính năng sử dụng của mạng CC-Link
CC-Link xử lý và cả kiểm sốt thơng tin dữ liệu ở tốc độ cao, cung cấp hi ệu
quả, tích hợp nhà máy sản xuất và q trình tự động hóa. Xác định thông tin liên
lạc liên kết một loạt các thiết bị tự động hoá đa nhà cung c ấp qua m ột dây cáp
duy nhất. Và nhiều tính năng khác:
•
•
•
•

Chống nhiễu điện từ tốt (EMI)
Bỏ qua các thiết bị mạng bị lỗi mà không làm gián đoạn lưu lượng mạng
Trao đổi các thiết bị trạm chủ và trạm tớ.
Cho phép các bộ điều khiển tự động hóa được lập trình và giám sát qua

•

mạng
Giao tiếp lập trình đơn giản

GVHD:

Trang 13


Đồ Án 1D
CC-Link có thể sử dụng một mạng lưới lên đến 64 trạm tớ v ới h ệ th ống dây
điện cần thiết trong dây chuyền sản xuất phức tạp ngày nay gi ảm đi đáng k ể,

theo đó chi phí lắp đặt củng giảm, giảm thi ểu các công việc cần thi ết đ ể th ực
hiện hệ thống dây điện và cải thiện hoạt động bảo trì.

Hình 1.8: Sử dụng CC-Link đơn giản hơn trong việc đi dây ,l ắp đ ặt
Chức năng RAS (độ tin cậy, tính sẵn sàng và bảo trì) là một tính năng của
mạng CC-Link. Các chức năng bao gồm tự động stand-by trạm chủ, trở lại tách
rời trạm tớ, và kiểm tra giám sát và cung cấp độ tin cậy cao cho h ệ th ống làm
việc.
Chức năng trạm chủ chờ (dự phịng): Sử dụng CC-Link, trạm chủ ch ờ có thể
giả định kiểm sốt các mạng lưới thơng tin liên lạc trong trường hợp trạm chủ
chính khơng thể hoạt động.

Hình 1.9: Chức năng trạm chủ chờ
Chức năng tách trạm tớ: Trong trường hợp một trạm tớ ngừng giao tiếp, Link
CC-cho phép thông tin liên lạc tiếp tục với tất cả các trạm khác.
GVHD:

Trang 14


Đồ Án 1D

Hình 1.10: Chức năng tách trạm tớ
Chức năng tự động trở lại hoạt động: Liên kết CC-Link tự động trả về một
trạm bị ngắt kết nối với mạng lưới hoạt động đầy đủ khi lỗi được sửa chữa.

Hình 1.11: Chức năng tự động trở lại hoạt động
5. Các tiêu chuẩn kỹ thuật của mạng CC-Link
Công nghệ mạng CC-Link đạt tiêu chuẩn toàn cầu và được chấp nh ận b ởi
nhiều tổ chức quốc tế và quốc gia:

•
•
•

Tiêu chuẩn cho mạng Fieldbus IEC 61.158 và 61.784
ISO (Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế) như 15.745-5
Tiêu chuẩn hệ thống tự động và hội nhập quốc tế StandardInternational
cho mạng cảm biến / thiết bị truyền động (SEMI E54.12) b ởi các nhà s ản

xuất thiết bị bán dẫn
• Tiêu chuẩn quốc gia của Hàn Quốc KSBISO15745-5
• Tiêu chuẩn quốc gia của Trung Quốc số GB / Z 19760-2005 v ề ki ểm sốt
và lĩnh vực thơng tin truyền thơng mạng CC-Link. GB / T 20.099,4-2.006
về tiêu chuẩn xây dựng tự động hóa.
6. Đặc điểm các cấp mạng CC-Link
GVHD:

Trang 15


Đồ Án 1D
Hiện nay, các cấp mạng CC-Link phát triển mạnh tốc độ lên tới hàng Gbps.

Hình 1.12: Sơ đồ các cấp trong mạng CC-Link
(Nguồn: CC-Link IE Product Catalog Ethernet)
 CC-Link/LT.

CC-Link/LT cung cấp hiệu suất cao và hệ thống dây đơn giản
Được thiết kế để thực hiện các ứng dụng trong các cảm biến và cơ cấu truyền
động và giảm I / O. Đơn giản hóa và giảm thi ểu hệ th ống dây cho các thi ết b ị

trường và trong bảng điều khiển. CC-Link/LT sử dụng cùng một cơng nghệ mở
của CC-Link. Cung cấp sự tương thích, hoạt động tốc độ cao và chống ồn khá
hiệu quả.
Các lợi ích khác:
•

Sự lựa chọn của các thiết bị từ nhiều nhà cung cấp đ ể cải thi ện tính linh

hoạt của hệ thống.
• Trạm tớ khơng cần phải thiết lập mạng truyền dẫn tốc độ.
• "One-touch" kết nối một chạm cho phép một k ết n ối nhanh,đáng tin c ậy
để các cáp thông tin liên lạc mà không cần phải các công cụ đặc bi ệt.D ễ
dàng thêm các đơn vị mạng bổ sung.
GVHD:

Trang 16


Đồ Án 1D
•

Cáp mạng phẳng thiết kế đặc biệt mang cả tín hiệu và hệ thống dây điện,

loại bỏ các lỗi hệ thống dây điện, giảm thời gian lắp đặt và chi phí đi dây.
 CC-Link Safety.
CC-Link an tồn tận dụng tốc độ cao truyền thông dữ liệu, liên l ạc t ốc đ ộ
10Mbps.Và là một lĩnh vực kiến trúc mạng thực hiện hệ thống an toàn. Nhận ra
các thông tin liên lạc tốc độ cao giống như một mạng CC-Link ban đ ầu và cung
cấp chức năng hoạt động đáng tin cậy và mức độ cao của kh ả năng tương thích
với CC-Link. Có thể sử dụng các dữ liệu hiện có và thi ết bị như cáp CC-Link hoặc

các trạm từ xa.
Có thể phát hiện tất cả các lỗi giao tiếp hay trục trặc như một s ự ch ậm tr ễ
bất ngờ của truyền thông hoặc dữ liệu sai lầm và sau đó đưa h ệ th ống khơng
tắt máy an tồn.
Trạm chủ an tồn duy trì các lỗi và lịch sử của các trạm an toàn từ xa.
Chức năng này giúp tăng cường xử lý sự cố.
 CC-Link IE.

Ngày nay gồm hai loại CC-Link IE: CC-Link IE Control và CC-Link IE Field.v ới
nhiều tính năng:
•

Tốc độ cao, mạng lưới băng thông rộng loại bộ nhớ chia s ẻ đ ược

•

truyền đi bằng cách sử dụng công nghệ Ethernet Gigabit
Truyền tải và thời gian thực cho phép hệ truyền động của dữ li ệu

kiểm soát và quản lý dữ liệu
• Độ tin cậy cao do đường truyền dự phịng (vịng lặp-l ại thơng tin liên
lạc)
• Mạnh mẽ mạng lưới chức năng chẩn đoán
Một mạng tự động hóa mở tích hợp Ethernet, CC-Link IE mang l ại các kh ả
năng rộng lớn mới đến với thế giới của tự động hóa. Sự l ựa chọn tối ưu cho s ản
xuất hồn tồn kiểm sốt hệ thống thơng tin cấp kinh doanh. Một mạng
Ethernet-based được sử dụng rộng rãi trên thế giới. Các doanh nghiệp có th ể cắt
giảm chi phí xây dựng mạng lưới bằng cách sử dụng dễ dàng có s ẵn Ethernet
tiêu chuẩn thiết bị như dây cáp và kết nối.

GVHD:

Trang 17


Đồ Án 1D
CC-Link IE là một mạng lưới theo chiều dọc tích hợp và dựa trên Ethernet
siêu tốc độ và dung lượng cực lớn với hiệu suất th ời gian th ực cao.Cho phép
truyền dữ liệu liền mạch từ cấp mạng doanh nghiệp sang cấp mạng nhà máy
sản xuất, làm giảm chi phí cho các kỹ thuật khởi động, hoạt động, và b ảo trì
tổng hệ thống.
CC-Link IE là tiêu chuẩn mạng lưới sản xuất mở đầu tiên 1Gbps sẽ được phát
hành trên toàn cầu với tốc độ 1Gbps truyền dữ liệu sử dụng rộng rãi có s ẵn, k ết
nối tiêu chuẩn: Sao, dòng, hỗn hợp sao và dòng, và vịng có thể được xây dựng
chỉ đơn giản bằng cách kết nối dây cáp để mở cổng
CC-Link IE cung cấp truyền dữ liệu liền mạch giữa các bộ đi ều khi ển tự
động hóa như PLC và máy tính và các thiết bị lĩnh vực như kỹ thu ật s ố và analog
I / O, van khí nén, đầu đọc RFID, ổ đĩa tốc độ, điều khi ển chuy ển đ ộng và tài s ản
nhà máy khác. Nó hiện đang cho phép lên đến 120 tr ạm được k ết n ối v ới nhau
trên một mạng duy nhất trong khi cung cấp xác định trao đổi dữ liệu ở tốc đ ộ
Gigabit mà không cần các thiết bị chuyển mạch Ethernet.

GVHD:

Trang 18


Đồ Án 1D

CHƯƠNG 2 : CẤU TRÚC MẠNG CC-LINK

I. CẤU TRÚC PHẦN CỨNG
Một mạng CC-Link về bản chất là sự kết hợp của các trạm chủ, trạm tớ và các
trạm điều khiển thiết bị được kết nối truyền thông bằng cáp CC-Link chuyên dụng.
Kích cỡ và độ phức tạp phụ thuộc vào ứng dụng,kích thước của cơng trường tiện
ích,thương mại sử dụng.

Hình 2.1: Một cấu trúc cơ bản cho mạng CC-Link
-

Master station: Trạm chủ điều khiển hệ thống, liên kết dữ liệu.
Remote I/O station: Trạm điều khiển I/O, xử lí dữ liệu bit. Tùy thuộc vào
phương pháp kết nối,thông số kỹ thuật của thiết bị I/O có thể chọn các loại mô-

-

đun: AJ65SBTB- ( VD: AJ65SBTB2N-8A…).
Remote device station: Trạm điều khiển thiết bị,xử lí dữ liệu bit và word.VD:
High-speed counter modules: AJ65BT-D62, AJ65BT-D62D, AJ65BT-D62DS1, Analog input modules: AJ65VBTCU-68ADVN, AJ65VBTCU-68ADIN và

-

GVHD:

Analog output modules: AJ65VBTCU-68DAVN.
Local station: Trạm tớ, có thể liên kết nhiều trạm khác nữa.
Trang 19


Đồ Án 1D
Intelligent device station: Trạm thiết bị thơng minh,có thể thực hiện truyền dữ

-

liệu tạm thời.Ví dụ : Positioning module: AJ65BT-D75P2-S3, RS-232 interface
module: AJ65BT-R2N…
Device manufactured by one of our partner manufacturers: Các trạm điều khiển

-

khác.
1. Mô-đun CC-Link trạm chủ/trạm tớ ( Master/Local modules )

Ta thường sử dụng mô-đun CC-Link họ FX hoặc họ Q cho Trạm chủ/trạm tớ.

Hình 2.2: Mơ-đun CC-Link trạm chủ/Trạm tớ họ Q và FX
•

QJ61BT11N: Số I/O sử dụng : 32. Số trạm sử dụng (tại trạm tớ) là 1-4 (có

thể cài đặt tùy vào trạm sử dụng).
• FX2N-16CCL-M: Số I/O sử dụng : 8. Chỉ có thể sủ dụng như một trạm chủ.

Thơng số cài cho phần cứng trên mô đun CC-Link (QJ61BT11N).

GVHD:

Trang 20


Đồ Án 1D

1). LED hiển thị
2). Công tắc đánh số trạm
- Trạm chủ: set giá trị 0
- Trạm tớ: set giá trị 1→64
- Trạm chủ chờ :set giá trị 1→64
3). Công tắc chuyển đổi tốc độ truyền/chế độ
cài đặt. 0→4,5→9,A→E ta có thể cài đặt tốc độ
từ 156kbps→10Mbps tùy từng chế độ( Online,
Line test. Hardware test)
F: không cho phép cài đặt.
4). Khối kết nối
Hình 2.3: Mơ-đun CC-Link (QJ61BT11N)
2. Cáp sử dụng cho CC-Link (Cable)
CC-Link thường sử dụng các loại cáp:
• Cáp cố định chuyên dụng (Dedicated fixed cable).
• Cáp linh động chuyên dụng tốc độ cao (Dedicated high flexible cable).
• Cáp linh động chuyên dụng (Dedicated flexible cable).
• Cáp chuyên dụng chung cáp nguồn (Built-in power cable).

Hình 2.4: Các loại cáp CC-Link
Cấu trúc của cáp CC-Link:

GVHD:

Trang 21


Đồ Án 1D

Hình 2.5: Cấu trúc cáp CC-Link
Bảng 2.1: Đặc điểm kỹ thuật của loại cáp sử dụng cho mạng CC-Link

3
20AWG

110±15Ω
110±6Ω

MHz
MHz
MHz
MHz

Khoảng cách truyền dẫn của cáp CC-Link.
Tổng chiều dài cáp tối đa là 100m khi tốc độ mạng 10 Mbps được ch ọn. Độ
dài này có thể được mở rộng lên đến 1,2 km khi tốc độ mạng là 156 Kbps.
Bảng 2.2: Tốc độ truyền dẫn và chiều dài cáp tối đa
Tốc độ truyền
thơng

Chiều dài cáp tối
đa

Với chiều dài có bộ
l ặp

10 Mbps

100m

4.3km

5 Mbps

160m

4.5km

2.5 Mbps

400m

5.2km

625 kbps

900m

9.9km

Khi sử dụng cáp CC-Link ta có cách kết nối phần cứng cho mơ-đun CC-Link tr ạm
chủ,trạm tớ và trạm điều khiển thiết bị:
GVHD:

Trang 22


Đồ Án 1D

Hình 2.6: Sơ đồ kết nối cáp cho các mô-đun CC-Link
Dây Xanh của cáp → chân DA
Dây Trắng của cáp → chân DB
Dây Vàng của cáp → chân DG
Nối mass → chân SLD-FG
3. Điện trở đầu cuối
-

Do tốc độ truyền thơng và chiều dài dây dẫn có thể khác nhau rất nhiều
trong các ứng dụng. Cộng với chống các hiệu ứng phụ trong truyền dẫn tín hiệu,
ví dụ như phản xạ tín hiệu,nên cần sử dụng trở đầu cuối tại hai đầu dây.
Trong CC-Link, tùy theo khoảng cách nối và loại cáp sử dụng mà ta sử dụng
loại điện trở đầu cuối khác nhau:
Bảng 2.3: Trở đầu cuối
Loại cáp

Điện trở đầu cuối

Cáp CC-Link chuyên dụng
Cáp chuyên dụng CC-Link tương thích
với version 1.10

110 Ω 1/2W ( brown-brown)

Cáp CC-Link chuyên dụng hiệu suất cao

130 Ω 1/2W (brown-orange-brown)

4. Số I/O.

GVHD:

Trang 23


Đồ Án 1D
Gồm phiên bản 1.1 và phiên bản 2.0: CC-Link Phiên bản 1.1 đã được phát
hành như là một giao thức mở được phát hành vào năm 2000. Phiên bản 2.0 ti ếp
theo trong năm 2002 để đáp ứng nhu cầu thông tin liên lạc dữ liệu lớn khối
lượng yêu cầu bởi các khu vực. V2.0 đã không thay thế V1.1 và cả hai ti ếp tục có
sẵn. Tất cả mạng CC-Link sản xuất từ năm 2002 có thể được sử dụng với cả hai
phiên bản.
Bảng 2.4 Số I/O

Ngõ vào Points
Ngõ ra Points
Ngõ vào Words
Ngõ ra Words

II.

Số I/O tối đa
Phiên Bản 1.10
Phiên bản 2.0
2048
8192
2048
8192
256
2048

256
2048

PHẦN MỀM VÀ THÔNG SỐ CÀI ĐẶT

1. Phần mềm

Ta có thể cấu hình cho các trạm bằng các công cụ như GX Developer hoặc GX
Works2. Với phương án sử dụng GX Developer ta có thể cấu hình cho các trạm với
tính năng Parameter → Network parameter → CC-Link. Lập trình đi ều khi ển v ới
Program→ MAIN.
Có thể thiết lập các thơng số cho mạng CC-Link trong tính năng Parameter →
Network parameter → CC-Link.

GVHD:

Trang 24


Đồ Án 1D

Hình 2.7: Giao diện cấu hình thơng số cho mạng CC-Link
2. Thông Số Mạng
1.1 No. Of Board In Module.

Số Board truyền thông được kết nối trong hệ thống, tùy vào phần cứng sử dụng.
Giá trị thiết lập cho thơng số này 1→8, ví dụ trong phần cứng sử dụng 1 board
truyền thơng thì ta cài đặt cho thơng số này có giá trị là 1.
1.2 Start I/O No.

Thơng số xác định địa chỉ bắt đầu của các ngõ vào và ngõ ra của trạm chủ hay
trạm tớ, giá trị mà ta có thể cài đặt được là từ 0000 cho đến 0FE0.
Tùy thuộc vào phần khai báo và cấu hình PLC parameter của hệ thống mà Start
I/O No sẽ có địa chỉ khác nhau, phụ thuộc vào vị trí đặt module truyền thơng trên
BASE. Giá trị có thể cài đặt là từ 0000 cho đến 0FE0. Chẳng hạn ta có phần khai báo
cấu hình PLC parameter như sau:
Bảng 2.5: Start I/O No
GVHD:

Trang 25