GBT 19760.4-2008 CC-Link控制与通信网络规范 第4部分：CC-Link∕LT 协议规范.docx

ICS 25040辱国N 10中华人民共和国国家标准GBT 1 976042008部分代替GBZ 19760-2005CCLink控制与通信网络规范 第4部分：CC-LinkLT协议规范CCLink(Control&Communication Link)specification-Part 4：CC-LinkLT specifications20081215发布2009060 1实施中宰国瞀国徽家鬻标准瓣化訾管糌理委瞥员鐾会发仪1布”GBT 1976042008目次前言1范围2规范性引用文件3术语秘定史4 CclLinkLT系统概述- 41配置 42规范 5协议概述 51通信阶段 52运行概述-53协议配置6物理层61基于RS-485的接口-7数据链路层71 CC-LinkLT数据链路协议实体 8应用层 81网络管理实体 82循环传输实体 9安装规定 91开关和LED 92使用的元器件 ”93 cc-“nkLT兼容设备的电源规范94传输介质 t95电源适配器图1工厂自动化网络结构- 图2链接扫描时间的估算值 图3通信阶段 图4初始传输过程- 图5刷新处理过程 图6恢复链接的处理过程 图7停止链接过程 图8阶段跳转 图9协议配置 图10连接配置- 图11启动网络停止链接 图12发送接收图13主站刷新操作V，2o 0000，加如nn拍孙昭弘弘弘蛎盯蛆00，880mm化GBT 1976042008图14 图15 图16 图17 图18 图19 图20 图21 图22 图Z3 图24 图25 图26 图27 图28 图29 图30图31 图32 图33 图34 图35 图36 图37从站刷新操作 数据链接建立操作 异常检测 帧的基本格式 主站发送的波特率同步的测试轮询和停止链接的测试轮询 主站发出的采集站信息的测试轮询 从站发出的站信息采集响应 主站发出的接收站信息状态的测试轮询 主站发出的刷新数据- 从站响应(刷新)数据 时序图(1)时序图(2) 时隙 初始化处理 恢复处理 停止链接处理 循环传输 LED显示实例 接口电路实例电缆横截面(专用扁平电缆)- 丝印(专用扁平电缆)- 电缆截面图(VCTF软线及专用移动电缆) 主站的通信电源的供电方式 电源适配器电路实例一MM碍”加龃船孙弘n驵弛L昌鹅蟠蚰曲表1规范- 表2最大传输距离 表3可使用的电缆组合 表4最大传输距离一表5 CC-LinkLT数据链路协议服务表6 A1、A2列表表7传输帧间隔列表 表8传输帧间隔 表9时隙列表- 表10时隙 表11频率变动的允许时问列表表12频率变动允许时间 表13监视定时器列表 表14定时器设置值列表 表15主站异常处理列表 表16从站异常处理列表 表17网络管理服务列表 表18参数信息44onnn孔孔孔孙筋撕撕撕肺孙孙GBT 1976042008表19 表20 表21 表22 表23 表24 表25 表26 表27 表28 表29 表30 表31 表32 表33 表34 表35 表36 表37 表38 表39 表40 表41 表42 表43 表44可控制点数的最终站号网络状态信息 接收状态信息 从站状态 从站发送信息 从站信息(详细) ST信息 从站信息 从站信息(详细) 站信息一致性校验循环传输服务-主站的循环数据发送服务主站的循环数据接收服务从站循环数据发送服务 从站循环数据接收服务 设置开关 监视用LED 推荐的元器件 基板用连接器 专用扁平电缆用连接器用于专用移动电缆(绝缘体外径18 mm21 mm)的通信连接器 用于VCTF软线和专用移动电缆(绝缘体外径21 mm24 mm)的通信连接器专用扁平电缆规格 VCTF软线规格-专用移动电缆规格电源适配器-盯胛鹅勰勰船弛弘弘”鹪n北蛆船曲GBT 1976042008刖吾GBT1 9760CC-Link控制与通信网络规范系列目前分为4个部分：第1部分：CC-Link协议规范；第2部分：CC-Link实现；第3部分：CC-Link行规；第4部分：CC-LinkLT协议规范。本部分为GBT 19760的第4部分。本部分修改采用CC-Link协会标准BAP-05031一F(CC-LInkLT协议规范，其技术内容与BAP一05031一F完全一致。GBT 197602008与GBZ 19760 2005比较，在技术内容上未作调整，在结构上划分成4个部分，以适应不同用户单独使用的需求。本部分代替GBZ 19760 2005控制与通信总线CC-Link规范中的“CCLinkLT协议规范”部分。为了使用方便，本部分做了下列编辑性修改：a) 根据我国的实际使用情况，按照GBT 112000的规定，对原文本进行了编辑性的修改，技术内容完全一致；b)对原文引用其他国际标准中有被等同或修改采用为我国标准的，本部分用我国标准编号代替 对应的国际标准编号，其余未有等同或修改采用为我国标准的国际先进标准，在本部分中均被直接引用；c)对原文中个别编辑性错误进行了修正。本部分由中国机械工业联合会提出。本部分由全国工业过程测量和控制标准化技术委员会第四分技术委员会归口。本部分起草单位：机械工业仪器仪表综合技术经济研究所、中国CC-Link用户组织、北京交通大 学、清华大学自动化系、上海自动化仪表股份有限公司、北京机械工业自动化研究所、西南大学、天华化 工机械及自动化研究设计院、中国海洋石油总公司、济南铁路局、株洲南车时代电气股份有限公司、同济 大学、上海仪表自动化研究所。本部分主要起草人：覃强、龚明、郑旭、孙昕、包伟华、王锦标、刘云男、刘枫、姜金锁、徐伟华、陈杰、吴王君、王延昌、王玉敏、梅恪、欧阳劲松、荣智林、宋国峰、彭瑜、陈启军。本部分所代替标准的历次版本发布情况为：GBZ 19760-2005。VGBT 1976042008CCLink控制与通信网络规范第4部分：CCLinkLT协议规范1范围GBT 19760的本部分规定了CC-LinkLT(Control&Communication LinkLT)协议规范。其网络结构见图1。本部分适用于自动化控制领域。信息网络控制网络现场阿络图1工厂自动化网络结构2规范性引用文件下列文件中的条款通过GBT 19760的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。GBT 52711信息技术词汇第1部分：基本术语(GBT 52711 2000，eqv ISOIEC 23821：1993)GBT 52715信息技术词汇第5部分：数据表示(GBT 527152008，ISO 23825：1999，】GBT 1976042008IDT)GBT 52711998)GBT 5271 9：1995)8信息技术词汇第8部分：安全(GBT 527182001，idt ISOIEC 238289信息技术词汇第9部分：数据通信(GBT 5271，92001，eqv ISOIEC 2382GBT 7421信息技术开放系统互连基本参考模型高级数据链路控制(HDLC)程序(GBT 74212008，ISCIIEC 13239：2002，IDT)GBT 93871信息技术开放系统互连基本参考模型第1部分：基本模型(GBT 9387卜一1998，idt IS0IEC 74981：1994)EIA RS-485平衡数据多点系统中使用的发生器与接收器的电性能标准3术语和定义下列术语和定义适用于本部分。31站station连接到CC-LinkLT的节点，站号范围为O64。32站数number of stations(109ic stations)被连接到CCLinkLT网络中的所有物理设备占用的逻辑站数量的总和。33站号station number在CCLinkLT网络中，站号0分配给主站，站号164分配给从站。根据占用逻辑站数，必须给从站分配一个唯一的站号，使之不与其他站占用的逻辑站号发生重叠。34循环传输cyclic transmission通过CCLinkLT网络周期性地更新数据的通信方法。35从站slave station除主站外的通用站名。36占用的逻辑站数number of occupied stations(109ic stations)在CC-LinkLT网络中，某物理设备所占的逻辑站数，根据主站设置的点模式和该设备的数据容量可设置为14个站(占用1个逻辑站表示在cc_LinkLT缓冲区中划分的一个用于与其他站通信的最小单位，在本部分中称为逻辑站)。本部分中有时用n表示占用的逻辑站数。37节点node与CC-LinkLT网络连接的物理设备。38节点数number of nodes实际连接到一个CCLinkLT网络上的物理设备数。39点模式point mode在网络中设置每个从站使用的输入输出点数的模式。可从4点、8点、16点模式中选择。2GBT 1976042008310位数据bit data表示1个位状态的信息o(0FF)或者1(ON)。311主站master station控制整个CC-LinkLT网络的站。控制信息(参数)存储在主站中。每个网络中必须有一个主站。站号固定为0。本部分中用缩略语M(Master)来表示。312远程I0站remote IO station只能使用位数据的站。本部分中有时用缩写RIO(Remote 1o)来表示。313远程设备站remote device station可以使用字数据的站。本部分中有时用缩写RD(Remote Device)来表示。314字数据word data该信息由16位组成。1个字能够表示“一32 76832 767(有符号十进制整数)，“065 535”(无符号十进制整数)或“0FFFFH”(十六进制整数)。315BITR方式broadcast polling+interval timed response method在CC-LinkLT网络中，用于描述数据通信与轮询的术语。该方式使用同一数据包，从主站对所有从站进行数据传输和轮询，同时扶站则根据其站号以分时的方式返回其响应。316RAS 功 能 RAS functions “可靠性、可用性和可维护性”(Reliability，Availability，and Serviceability)的缩略语。该术语用以描述自动化设备易于使用。317远程输入，远程输出remote X device，remote Y device；RX，RYRX表示远程输入，RY表示远程输出。用于通过循环传输把位数据传送到各站，存储该信息的区域用RXRY表示。在主站中，输人数据为RX，输出数据为RY。4 CC-LinkLT系统概述41配置GBT T97604200842规范421通信规范(见表1)表1规范规范传输速率25 Mbit+，625 kbits，156 khits通信方式BITR方式(!roadcast polling+_Interval Timed Response)同步方式帧同步方式编码方式NRZI拓扑结构T型分支传输格式基于HDLC及CC-LinkLT专用格式差错控制方式CRC最大链接容量点模式4点模式8点模式16点模式括号内的值表示输入输出使用相同地址号的时候可控制点数l256(512)512(1 024)I 1 024(2 048)|每个逻辑站的链接容量点模式4点模式8点模式16点模式括号内的值表示输入输出使用相同地址号的时候l可控制点数I4(8)|8(16)16(32)最大连接节点数64个从站站号154RAS功能网络诊断内部回送诊断从站切断自动恢复专用扁平电缆(075 m秆4)连接电缆VCTF软线(O75 mm。X4)专用移动电缆(o75 mm24)680 0，安装在干线的两端(跨接在DA、DB间)终端电阻注：如果干线与分支线仅由专用扁平电缆构成。则也可使用47 kE的终端电阻(干线两端的终端电阻必须相同)。cc-LinkLT连接的设备在“传输速率”和“点模式”方面不必与表l中所表示的所有内容一致。422最大传输距离最大传输距离见表2。4GBT 1976042008表2(续)传输速率站间距离25 Mbits625 kbits无最短距离限制156 kbits分支连接的最大节点数(每个分支)8主干最大长度35 m100 m500 mT型分支之间的距离无最短距离限制分支最大长度4 m16 m60 m分支总长度15 m50 m200 m项目描述备注终端电阻间的电缆长度不包括分支长度1个分支的电缆长度包括从连接器到设备的电缆所有分支的总长度423主干与分支的连接电缆组合主干和分支的连接电缆组合，如表3所示。配线注意事项：主干中不能使用不同种类的电缆；同一分支中不能使用不同种类的电缆。表3可使用的电缆组合分支主干扁平VCTF移动扁平VCTF专用扁平电缆ooooVCTF软线oooo专用移动电缆oooo分支中投有使用不同电缆时分支中使用不同电缆时VCTF氪斗mclt|扁平移动移动移动oooooooooo：允许混合使用；扁平：专用扁平电缆；VCTF：VCTF软线；移动：专用移动电缆； “”表示不同分支中可以使用不同类型的电缆。例如，“扁平VCTF”表示专用扁平电缆和VCTF软线在不同分支中一起使用。424链接扫描时间的估算值链接扫描时间的估算值如图2所示。以此为基准，设计主站的链接扫描时间。CCLiakLT链接扫描对筒曲估gift(25MbitA时)2 52E匡 l 5蟹耀皿端1搿n 54060节点数图2链接扫描时间的估算值GBT 1976042008估算值：20 ms64逻辑站(节点)(1 024位，传输速率：25 Mbits，16点模式)15 ms64逻辑站(节点)(512位，传输速率：25 Mbits，8点模式)12 ms64逻辑站(节点)(256位，传输速率：25 Mbits，4点模式) 5协议概述51通信阶段ccfLinkLT通信分为下面4个阶段，见图3。a)初始循环本阶段用于建立从站的数据链接。实现方式为：为了确定从站的传输速率，在上电或复位恢复后，进行波特率的同步；主站为了确认实际安装的从站状态，进行站信息的采集；主站为了将采 集到的站信息发送给各从站，进行“接收站信息状态”的发送。b)刷新循环本阶段执行主站和从站之间的循环传输。c)恢复循环本阶段用于建立重新链接到网络中的从站的数据链接。d)停止链接循环本阶段是指从停止链接请求开始，到重启命令为止的整个阶段，在此阶段，停止链接刷新。复位解除主站到I从站到重新链接站的检测一到停止链接停止链接解除 婆婆望垦磐磐三堡灿固避阿6GBT 197604200852运行概述所有的从站接收从主站发送来的测试轮询或刷新数据，并返回响应数据。521传输过程a)初始循环(见图4)1)主站启动后，在约560 ms内发送测试轮询，进行波特率同步。发送启动条件：当初始化启动请求时。2) 启动后，从站每隔一定的时间，按照25 Mbits、625 kbits、156 kbits的顺序切换接收的传输速率，通过确定帧的正常接收来固定传输速率。3)主站发送完波特率同步的测试轮询后，发送测试轮询以采集对应点模式的站信息。4)从站接收到主站发送的帧后，按照站号顺序，64个站依次向主站发送站信息采集响应。5)主站接收完64个从站的响应后，发送“接收站信息状态”的测试轮询。6)从站确认本站占用的逻辑站信息是否已被主站读取，但不对此作出响应。7)“接收站信息状态”的测试轮询发送完毕，转移到刷新循环。主站)(从站1)(从站2)(从站64)初始启动请求 1)2)一2)一：1)2)。：2)、31一。4)4151主站发送“波特聿同步的滔试轮询”在约550 ms时间内传输主站发送“采集站信息的测试轮询”从站1发送“站信息采集响应” 从站2发送“站信息采信响应”从站64发送“站信息采集响应”7)b)刷新循环图4初始传输过程主站发送“接收站信息状态的测试轮询”(转移到刷新循环)1)主站发送刷新数据(如图5所示)发送启动条件：初始循环结束或者链接停止时有重启请求发生。 2)从站接收到主站的刷新数据帧后，所有从站按照站号顺序依次发送响应，直到设置的最终站号或者可控制点数的最终站号为止。在刷新过程中，恢复链接的从站在其传输速率被固定后，发送“站信息未发送”的响应状态。 3)重复上述步骤1)和2)。(主站)(从站1)(从蛄2)(从站n刷新启动请求一2)孙主站发送“刷新教据”从站1发进“响应(刷新)数据”从站2发送“响盘(刷新)教据”3)图5刷新处理过程从站n发送“响应(刷新)数据”(1个扫描周期结束) 主站发送“刷新莪据”(此后重复以上步骤)7GBT 1976042008c)恢复循环(如图6所示) 1)主站在刷新过程中确认有站增加时，发送用于采集站信息的测试轮询。发送启动条件：在来自从站的响应状态中，发现有“站信息未发送”时。 2)从站接收到主站发送的帧后，所有从站按照站号顺序依次发送站信息采集响应，直到设置的最终站号或者可控制点数的最终站号为止。3)主站接收完所有从站的站信息采集响应后(直到设置的最终站号或者可控制点数的最终 站号为止)，发送通报接收站信息状态的测试轮询。4)主站发送“接收站信息状态”的测试轮询后，转移到刷新循环。(主站)(从站1)r从站2)(从站n恢复启动请求1)一2)2)3)4、主站发送“采集站信息的捌试轮询” 从站1发送“站信息采集响应”从站2发送“站信息采集响应”从站11发送“站信息采集响应”主站发送“接收站信息状态帕费试轮询”f转移到刷新循环1图6恢复链接的处理过程d)停止链接循环(如图7所示)1)主站在刷新过程中确认到停止链接的请求时，发送用于停止链接的测试轮询。 发送启动条件：有停止链接请求时。2)主站确认到重启请求后，转移到刷新循环。3) 从主站接收到“停止链接的测试轮询”信息后，从站并不响应。主站)(从站1)(从站2)(从站64)停止链接请求重启请求1)1)2)主站发送“停止链接的罚试轮询”(转移至刷新循环)图7停止链接过程522阶段跳转阶段跳转如图8所示。8GBT 1976042008一a)主站一蟛莶b)从站囤8阶段跳转9GBT 197604200853协议配置CCLinkLT协议配置如图9所示。主站l臃i i用户应用l远程设备站 用户应用远程Io站圈阳冈冈冈冈固圈里圈目匡圉实线框部分为本部分定义的内容。图9协议配置6物理层61基于RS一485的接口611连接配置(见图1 0)、一最多64个从站图10连接配置10GBT 1976042008612传输速率最大传输距离传输速率和最大传输距离之间的关系如表4所示。表4最大传输距离传输速率主干最大长度分支最大长度分支总长度25 Mbits35 m4 mlS m625 kbits100 Fit16 m50 m156 kbits500 m60 m200 m613电气特性基于RS。485标准。注：可扩展某些功能，如通过指定推荐的传输电缆和收发器等可增加连接模块的数量。7数据链路层71CC-LinkLT 数 据 链 路 协 议 实 体 cC_LinkLT支持的传输类型如下： a)用于上电时的波特率同步传输以及停止链接时的传输； b)采集从站信息的传输； c)通知“站信息接收状态”的传输； d)进行周期数据传输的循环传输。cGLinkLT中的传输顺序：首先通过主站传输的波特率同步请求，固定从站的传输速率。针对主 站的采集站信息的请求，各从站做出响应。随后，主站向从站传输站信息的接收状态，并通过循环传输传递数据。711服务cc-LinkLT数据链路协议中提供表5所示的服务。表5CC-LinkLT数据链路协议服务服务内容根据从网络管理实体接收到的参数信息启动网络或停止链接1启动网络停止链接返回站信息到网络管理实体(仅主站)2发送初始化处理结束后，接收网络管理实体的请求，并启动网络(仅扶站)根据循环传输实体和网络管理实体的请求发送数据3接收对接收到的数据进行分类，并传递给循环传输实体和网络管理实体7111启动网络停止链接CC-LinkLT数据链路协议提供网络启动停止链接服务，包括波特率同步传输、停止链接的传输、 采集站信息的传输以及通知站信息接收状态的传输。在初始循环阶段，网络管理发出网络启动请求时，执行波特率同步(约560 ms内)、采集从站的站信息、接收站信息状态的传输。在恢复循环阶段，网络管理发出网络启动请求时，执行从站的站信息采集、“接收站信息状态”的 传输。在网络管理发出停止链接请求时，执行停止链接传输。见图11。1】1一队*$月#目口#自c0)圈一E图，pR 下v园t噪m#nB、h*E隔幽丽一ll噩型砸。囤l等吣#BBzm日、A镕HR r-C：L_J驿耄腓8絮羞妒紫”EMU“圈三国一一目省l图11启动网络停止链接7 1 1 2发送接收根据CC-LinkLT数据链接协议，刷新数据的发送接收如图1 2所示图12发送接收7 1 2协议7 1 2 1概述7 1 2 1 1 刷 新 操 作a)主站的操作特眭，如图13所示。主站向所有从站发进来自用户应用的传输数据。接收每一个从站的响应数据。当发生超时或接收异常时，执行7 1 2 3规定的异常处理圄13主站刷新操作GBT 1976042008b)从站的操作特性，如图14所示。接收主站发送的数据。接收主站发送的刷新数据帧后，各从站根据站号大小依次发送响应直到最终站号设置值或者 可控制点数的最终站号为止。从站收到主站发送过来的帧后，以对应于站号的时分复用方式发送响应。 超时或接收异常时，执行7123的异常处理。图14从站刷新操作71212数据链接建立操作(如图15所示)在初始循环及恢复循环时建立数据链接。(主站)(从站1)(从站2)(从站64)一J主站发送。波特率同步的耐试轮询。=：爿送。=，l从站l发送。站信息采集响应”l从站2发送“站信息采集响应4一J从站。发i。站信息采集响应。11。7|主站发送。接收站信息状毒的铡试轮_i灯”(转移到刷新循环)a)初始循环图15数据链接建立操作14GBT 1976042008(主站)(从站1)(从站2)(从站f1)届4 新循环恢复循环刷新循环a)主站1)为了确定从站的通信速率，在约560 ms内，主站发送波特率同步的测试轮询。2)根据点模式，主站发送用于采集站信息的测试轮询。3)主站接收从站发送的站信息采集响应。在初始循环期间，按站号顺序(从164站)依次接收响应；在恢复循环期间，主站按站号顺序依次接收响应(接收时按照实际站号或实际可控点数顺序接收)。接收完成后，执行4)的处理。 4)发送“接收站信息状态”的测试轮询，建立从站的数据链接。b)从站1)从启动时开始，接收速率按照25 Mbits、625 kbits、156 kbits的顺序每隔一定的时间进行切换，通过确认帧的正常接收来固定传输速率。2)接收到主站发送的采集站信息的测试轮询后，从站按站号顺序(从164站)依次发送站 信息采集响应，直到64号站为止。3)每个从站从主站接收通知“站信息接收状态”的测试轮询(该状态表示本站是否被识别)， 并确认主站是否已经读取了本站占用的所有逻辑站的信息。当状态正常时，建立数据链接。71213数据链接异常检测操作数据链接异常检测操作，如图16所示。在刷新处理时，执行数据链接异常检测。a)主站刷新循环期间，处于链接状态的同一个站连续出现31次异常情况(无响应、CRC错误、奇偶校15GBT 1976042008验错误或者超时错误)，主站把该从站作为异常站。每酮凰网阿硼阙陌阿嗣圉网。l仉1M无响应cRc错误或超时错误无响应。cRc错误或超时错误无响应，CRC罐t误或超时错误卜一链接扫描叫+一链接扫描叫卜一链接扫描叫图16异常检测b)从站从站监视来自主站的刷新帧，当发生超时错误、CRC错误、异常终止错误及接收数据不完整 时，则认为通信出错，并处于等待接收正常帧的状态。7122帧结构(CC-LinkLT专用格式)71221 帧 的 基 本 格 式 CCLinkLT传输帧的基本格式如图17所示。主站的发送致据|FCA ADATARF 12C从站的发送数据F：前置码标志字段； A1：发送站地址信息；A2；接收站地址信息； sT： 状 态 信 息 ； DATA：RXRY；CRC：差错校验(16位：主站，8位：从站)。图17帧的基本格式a)位的发送必须从最低有效位(bO)开始。 b)仅CRC字段的发送必须从最高有效位开始。 c)为确保帧内容有效，应遵循如下步骤，但这不适用于标志字段：1)作为发送站，在连续发送5个“1”之后，插入一个0。2)作为接收站，在连续接收5个“1”之后，删除接下来的一个0。3)从站监视传输路径的状态，确认其信号变化。FA1，A2(见表6)前置码的标志字段匝工!匹工卫GBT 1976042008表6 A1、A2列表A1A2内容DEH40H波特率同步用的测试轮询，停止链接的测试轮询9EH40Hn采集站信息的测试轮询(4点模式时)AEH40Hn采集站信息的测试轮询(8点模式时)BEH40Hn采集站信息的测试轮询(16点模式时)9AH通知站信息接收状态的测试轮询(4点模式时)AAH通知站信息接收状态的测试轮询(8点模式时)BAH通知站信息接收状态的测试轮询(16点模式时)5EH6EH刷新传输帧(4点模式时)刷新传输帧(8点模式时)7EH刷新传输帧(16点模式时)n：最终站号。(16401H-40HI) a最终站号的详细信息参见811 l。ST从站的状态信息如下错详细信息参见8112。