基于CC－Link天線開閉控制設計

1 引言

　　天線開閉所是低頻發(fā)信系統(tǒng)的一個重要組成部分，它起著大功率發(fā)信機和天線之間的橋梁作用。在天線開閉所中通過交流電機控制一系列隔離開關的閉合、斷開可以實現(xiàn)無線電信號經不同方向的天線輻射出去以及天線接地等功能。所以及時準確的實現(xiàn)開閉所多部電機的監(jiān)控是開閉所控制的關鍵。目前大多數(shù)開閉所與大功率發(fā)信機之間的距離都比較遠，而且現(xiàn)場設備和電纜都處在強電磁干擾環(huán)境中，傳統(tǒng)的控制方法易導致現(xiàn)場配線復雜和控制信號穩(wěn)定性差等問題。本文針對以上問題介紹一種基于q系列可編程邏輯控制器（programmable logic controller，plc）cc-link現(xiàn)場總線的天線開閉所控制。

　　2 cc-link現(xiàn)場總線

　　2.1 cc-link概述

　　cc-link（control communication link）是三菱電機于1996年以“多廠家設備環(huán)境、高性能、省配線”理念開發(fā)、公布的開放式現(xiàn)場總線。它是一個復合的、開放的、適應性強的網絡系統(tǒng)，能夠適應于較高的管理層網絡到較低的傳感器網絡的不同范圍。cc-link現(xiàn)場總線是一個以設備層為主的網絡，整個一層網絡由一個主站和最多64個從站組成。網絡中的主站由plc但當，從站可以是遠程i/o模塊、特殊功能模塊、帶有cpu和plc的本地站、人機界面、變頻器及各種測量儀表、閥門等現(xiàn)場儀表設備［1］。

　　cc-link的底層通訊總線協(xié)議遵循rs485接口標準。一般情況下，cc-link主要采用廣播輪詢的方式進行通信。具體方式是：主站將刷新數(shù)據（ry/rww）發(fā)送到所有從站，與此同時輪詢從站1，從站1對主站的輪詢作出響應（rx/rwr），同時將該響應告知其它從站；然后主站輪詢從站2（此時并不發(fā)刷新數(shù)據），從站2給出響應，并將該響應告知其它從站，依次類推，循環(huán)往復。該方式的數(shù)據傳輸率非常高。除廣播輪詢方式外，cc-link也支持主站與本站、智能設備站之間的瞬時通信。瞬時傳輸不會對廣播輪詢的循環(huán)掃描時間造成影響［2］［3］。

　　2.2 cc-link優(yōu)勢和特點

　?。?）減少配線，提高效率。cc-link顯著減少了當今復雜的生產線上的控制線和電源線。減少配線和安裝設備的費用；減少配線時間；更有利于維護。

　　（2）高速的輸入輸出響應。cc-link實現(xiàn)了最高位100mbps的高速通訊速度，輸入輸出響應可靠，并且響應時間快，可靠和具有確定性，能輕松應對要求快速i/o響應和大容量數(shù)據傳輸?shù)膽谩?/p>

　?。?）延長距離方便。cc-link網絡所覆蓋的總距離可以延長到1200m（在156kb/s速率下），通過使用中繼器和光中繼器模塊，傳輸距離可進一步延長至13.2km，這樣可以靈活地支持所需的設備。

　?。?） 豐富的ras功能。ras（reliability，availability，serviceability）是可靠性、有效性、易維護性的縮寫，cc-link依靠ras功能實現(xiàn)高可靠性。該功能包括備用主站、從站脫離、自動恢復、測試和監(jiān)控，它提供了高可靠性的網絡系統(tǒng)并使網絡癱瘓的時間最小化。

　　3 系統(tǒng)構成

　　天線開閉所由18個隔離開關組成，對天線開閉所的控制主要是在遠程完成對隔離開關控制電機的啟動停止、聯(lián)鎖控制及狀態(tài)檢測。基于以上要求，cc-link控制系統(tǒng)結構框圖如圖1所示。

　　天線開閉所cc-link控制系統(tǒng)是采用三菱公司melsec-q系列plc為主控。通過cc-link總線電纜連接9個遠程i/o輸入模塊、9個遠程i /o輸出模塊和一個模擬量輸入模塊，melsec-q系列plc主基板上的基板擴展連接器連接1個三菱got觸摸屏，melsec-q系列plc主基板上的插槽安裝q系列的輸入模塊、輸出模塊、cc-link主站通信模塊和h網絡模塊［4］［5］。

　　cc-link現(xiàn)場總線，將現(xiàn)場數(shù)據高速地傳至主站進行管理。采用一臺三菱q系列plc負責cc-link網絡管理，還負責將數(shù)據通過上層網絡送到監(jiān)控計算機進行分析，并將中控室發(fā)出的指令送至現(xiàn)場從站。觸摸屏將開閉所中所有受控設備的工作狀態(tài)信息顯示出來供操作人員監(jiān)控。

　　圖1 基于cc-link天線開閉所控制系統(tǒng)結構框圖

　　圖2主站和遠程站通訊示意圖