明纬电源服务商    

CC-link（Control & Communication link）是一种基于令牌传递的高速现场总线，主站与从站的通信过程严格遵循周期通信和令牌控制机制，确保数据传输的实时性和确定性。以下从通信架构、周期流程、数据交互细节等方面详细介绍：

一、CC-link 网络的基本架构

1. 核心组件

• 主站（Master）：1 个，通常由 PLC（如三菱 Q 系列的 QJ61BT11N 模块）担任，负责网络管理（令牌分发、从站状态监控、通信周期控制）和数据收发。

• 从站（Slave）：最多 64 个，包括远程 I/O 模块、变频器、伺服、传感器等，被动响应主站指令，按主站分配的地址和周期发送 / 接收数据。

• 通信介质：屏蔽双绞线（推荐），支持星型、总线型拓扑（总线型需终端电阻）。

2. 通信参数

• 速率：156kbps~10Mbps（可组态设置，所有设备需一致）；

• 周期：默认 10ms（可根据从站数量调整，最多 255ms）；

• 数据类型：分为位数据（开关量 I/O，如 RX/RY）和字数据（模拟量 / 参数，如 RWr/RWs）。

二、主站与从站的通信过程（周期通信）

CC-link 的核心是 “周期通信”（占 90% 以上通信量），即主站按固定周期与所有从站完成一次数据交互，过程可分为令牌初始化→从站轮询→数据交换→周期结束四个阶段。

1. 阶段 1：网络初始化与令牌生成

• 主站上电后，首先进行网络自检：检测主站模块是否正常、通信参数（速率、周期）是否生效、终端电阻是否正确。

• 主站生成令牌帧（含主站 ID、通信周期、从站地址范围等信息），并通过物理层广播到网络，宣告网络启动。

• 从站接收令牌帧后，验证自身地址是否在主站指定范围内，若匹配则进入 “就绪状态”，等待主站轮询。

2. 阶段 2：主站轮询从站（令牌传递）

• 主站按从站地址升序（1→2→…→64）依次轮询每个从站，每次轮询发送 “轮询命令帧”，包含：

• 目标从站地址（如节点 2）；

• 主站发送给该从站的输出数据（如控制指令、设定值）；

• 校验码（确保数据完整性）。

• 未被轮询的从站处于 “监听状态”，仅接收与自身地址匹配的帧，不响应其他帧。

3. 阶段 3：从站响应与数据交换

从站收到轮询命令帧后，执行以下操作：

• 校验数据：检查帧格式和校验码，若错误则丢弃，不响应（主站超时后标记为 “异常”）。

• 解析命令：提取主站发送的输出数据（如 RY 区信号），更新自身输出状态（如控制继电器动作）。

• 返回响应帧：向主站发送包含以下内容的响应帧：

• 自身地址和状态（正常 / 故障）；

• 从站的输入数据（如 RX 区信号，如传感器状态）；

• 字数据（如模拟量采集值，存于 RWr 区）。

• 数据映射：

• 主站接收响应帧后，将从站的输入数据映射到主站的RX 缓冲区（位数据）或RWr 缓冲区（字数据），供 PLC 程序读取；

• 主站发送给从站的输出数据来自主站的RY 缓冲区（位数据）或RWs 缓冲区（字数据），由 PLC 程序写入。

4. 阶段 4：周期结束与状态诊断

• 主站完成所有从站轮询后，进入 “周期结束阶段”：

• 汇总所有从站状态（正常 / 断线 / 错误），更新主站诊断缓冲区（如 BFM#255）；

• 若存在异常从站（如超时未响应），主站记录故障代码（如 “从站 3 通信异常”），并可触发报警输出。

• 主站等待通信周期剩余时间（如 10ms 周期，轮询耗时 6ms，则等待 4ms），确保周期固定，随后重复 “轮询→响应” 过程。

三、非周期通信（按需触发）

除周期通信外，主站可通过 “非周期通信” 与特定从站交换非实时数据（如参数修改、故障详情读取），过程如下：

1. 主站向目标从站发送 “非周期命令帧”（含命令码，如 “读取参数”“写入参数”）；

2. 从站执行命令（如读取内部参数），返回 “非周期响应帧”（含参数值或执行结果）；

3. 非周期通信不占用周期时间，仅在主站空闲时触发（如 PLC 程序调用专用指令时），优先级低于周期通信。

四、通信帧结构（确保数据可靠）

CC-link 的通信帧采用固定格式，以轮询命令帧为例：

五、关键机制：确保实时性与可靠性

1. 令牌控制：主站独占令牌，避免从站间冲突，确保通信有序。

2. 固定周期：周期时间可设（10~255ms），满足工业控制的实时性要求（如生产线同步）。

3. 错误处理：

• 校验错误：帧损坏时自动丢弃，主站超时重发（最多 3 次）；

• 从站异常：主站标记故障，不影响其他从站通信，故障恢复后自动重连。

4. 优先级划分：周期通信（实时数据）优先于非周期通信（非实时参数），保证控制逻辑优先执行。

总结

CC-link 主站与从站的通信以 “周期轮询” 为核心，主站按地址顺序依次与从站交换数据，并通过令牌机制、固定周期、错误校验确保实时性和可靠性。周期通信负责日常控制信号和状态反馈，非周期通信用于参数配置等辅助操作，两者结合满足工业现场的多样化需求。