1 引言

　　隨著新能源汽車的普及，為了方便新能源汽車的充電，解決新能源汽車的續航里程擔憂的問題，一些廠商推出換電服務，隨著新能源汽車的發展，充換電站的需求也會愈發旺盛。電動汽車換電模式是指通過集中型充電站對大量電池集中存儲、集中充電、統一配送，并在電池配送站內對電動汽車進行電池更換服務或者集電池的充電、物流調配、以及換電服務于一體。本項目的使用背景為某知名國產汽車品牌的新能源汽車換電站建設應用。

　　CC-Link IE Field Basic是CC-Link IE協議的新成員，于2016年8月份正式發布。該協議是基于標準100Mbps以太網的總線網絡，專為不需要高速控制的小規模系統提供低成本的控制網絡。今后，三菱自帶以太網的PLC等控制產品， 包括IQ-R、Q、L、IQ-F等產品也都將支持CC-Link IE Field Basic。可以通過三菱自帶以太網的產品連接，無需另外硬件，只要軟件設置，即可實現通訊控制。協議的這些優點正是森特奈決定研發符合CC-Link IE Field Basic協議產品的重要原因，而天津森特奈電子也是首家自主開發出高防護等級遠程I/O模塊的廠商。

　　2 系統結構與工藝

　　該汽車換電站中控制系統使用的是三菱系列PLC型號為L26CPU-CM(圖1)，L26系列PLC可以擴展16個CC-Link IE Field Basic從站，現場使用了森特奈CHBC系列總線模塊2個，ELBC系列總線模塊6個構成整個系統(圖2)。整個換電過程涉及到舊電池的拆卸、運輸、入庫、充電以及新電池的取用、運輸、安裝等，整個過程中需要大量的位置檢測元件，如光電開關、接近開關、磁感應開關等等，以及大量的繼電器、電磁閥等輸出元件，用于控制氣缸完成電池組上升下降等動作。CHBC系列模塊防護等級IP20，掛在PLC控制柜內，ELBC系列模塊防護等級IP67，直接安裝于現場，I/O點就近安裝于模塊之上，使得線槽中的線纜大大減少(圖2)。

　　圖 1 三菱 PLC 現場圖片

　　圖 2 系統構成

　　3 系統優點

　　相比用戶之前考慮設計采用的CC-Link協議方案，此方案將使綜合成本大幅降低。首先，是硬件成本的降低，如果采用CC-Link方案，在連接遠程I/O站的時候必須增加通訊模塊，而CPU本體上自帶CC-Link IE Field Basic通訊網口， 用戶可以直接使用該協議，省去了增加通訊模塊的成本;其次，我司ELBC和CHB遠程IO模塊的價格更具競爭優勢。

　　綜合對比，可以為客戶直接省掉30%的硬件成本。另外，CHBC遠程IO采用彈片加緊連接方案，相比傳統的螺釘連接方式省時省力且抗震動。ELBC系列產品采用圓形快速接插件，連接方便，省去人工剝線布線的時間成本，原先預計安裝需要兩天時間，實際安裝僅用不到一天時間，效率明顯提高(圖3)。最重要的是CC-Link協議基于RS485通訊，通訊速率最高才10Mbps，連接方式采用總線型。而CC-Link IE Field Basic協議基于以太網，連接方式多樣，可以采用星型連接，通訊速率大幅提升，并且故障率大大減少。

　　圖 3 現場應用照片

　　森特奈研發的CHBC、ELBC系列總線模塊完全符合CC- Link IE Field Basic協議，并且通過森特奈自有實驗室內脈沖群抗干擾測試，電源脈沖群測試等級通過2KV，達到國標三級;總線脈沖群測試達到2KV，達到國標四級。另外也通過了CC-Link協會的一致性認證。在三菱編程軟件中組態使用森特奈總線模塊也是相當方便，在硬件連接的條件下，只需要一鍵點擊 “連接設備自動檢測”，整個設備組態即可完成。

　　4 總結

　　此系統投入運行以來，網絡未出現過閃斷、干擾等等情況，總線模塊運行平穩，CC-Link IE Field Basic協議100Mbps的通訊速率完全滿足系統的控制要求，使用CC- Link IE Field Basic總線協議，網絡兼容性強，節省成本，調試方便，受到客戶高度認可，為今后換電站大規模應用起到示范效果。