基于CC-Link总线的高速计数器模块应用

　　1 前 言

　　石油输送管道使用的钢管，无论是直缝焊管还是螺旋焊缝钢管，钢管端部都要求加工出一定形状的焊接坡口。平头倒角机可对输油、输气钢管的两端管壁进行切削，加工出符合焊接坡口要求的管端形状。

　　2 钢管平头倒角机自动控制系统

　　钢管平头倒角机自动控制系统采用三菱 CC -Link 总线( Control and communication - link) ; 高速计数模块、变频器矢量控制、HMI 人机界面等通过 CC -link 总线链接，组成一个完整的钢管平头倒角机自动控制系统。

　　( 1) 钢管平头倒角机自动控制系统由一个 CPU主站模块，一个 CC - Link 总线链接模块，两个智能人机界面从站，6 个变频器远程设备从站，2 个高速计数模块从站和 13 个 I/O 从站组成。

　　按照钢管平头倒角机主机和辅机配置，电气控制系统由 1 个驱动主站柜及 9 个从站控制电柜( 箱) 组成。其中包括: 横移从站柜、M1 机( 左机) 从站柜、M1机( 左机) 操作站、电柜从站柜、M2 机( 右机) 从站、M2 机( 右机) 操作站、托料装置从站柜、进料端横移车从站箱、出料端横移车从站箱，如图 1 所示。

　　( 2) CC - Link 总线是一种开放的现场网络总线，列入 IEC61158 国际现场总线系列标准，2009 年3月正式颁布 CC - Link 成为我国国家标准 GB/T19760- 2008《CC - Link 控制与通讯网络规范( 第 1 ～ 4 部分) 》，作为工业自动控制领域广泛应用的一类通信协议，近年来 CC - Link 技术以其开放性、可靠性、稳定性、扩展性和灵活性，在自动化领域得到了广泛使用。CC - Link 总线实现模块之间无缝连接，在 GxDeveloper 编程软件中 CC - Link 总线参数的设置方便、快捷、准确[1]。

　　( 3) 表 1 给出了钢管平头倒角机自动控制系统中 1 个主站驱动柜，九个从站控制电柜( 箱) 名称、站号、模块名称、模块型号及功能描述。

　　3 基于 CC - Link 总线的高速计数器模块应用

　　基于 CC - Link 总线的高速计数器模块，是一种分布式远程设备从站，该模块通过 CC - Link 总线与CPU 进行通讯链接，高速计数模块通过 CPU 进行参数设置，选择高速计数模块各种工作模式。CPU 首次通电时复位 CC - Link 主站模块，同时将 CC - Link网络参数传输到 CC - Link 主站模块的参数存储区，自动刷新网络参数，完成 CC - Link 主站模块初始化，同时软元件数据链接自动开始，实现 CC - Link 远程智能站、远程 I/O 站、远程设备站的网络通讯[2]。

　　3. 1 应用“预置”功能设置大滑台参考点

　　平头倒角机大滑台带动倒角机主轴进给，大滑台进给由高速计数模块、变频器、人机界面组成一个半闭环位置控制系统。高速计数模块的 CH1 通道连接线驱动形式的脉冲编码器。大滑台开始寻找参考点，大滑台变频器运行，带动大滑台寻找参考点，当参考点开关接通时高速计数模块的 CH1 通道执行“预置”计数功能[3]。具体过程如下: ①将 HMI“参数页面”储存 的 大 滑 台 参 考 值 D683 中 的 数 据 ( 例 如:100mm) ，写入到 CH1 通道的预置值设置区域 D4148中; ②由参考点 X118D 启动“预置”命令 Y1478，将高速计数模块的当前值存储区域 D4168 设置成 D683中的值; ③“预置”过程完成后由“预置”完成信号X1472 复位高速计数模块的“预置”过程，完成大滑台参考点的寻找，如图 2 所示。