2023控制器使用手冊.doc

上海派恩科技有限公司EPEC2023控制模塊用戶手冊一、 一般描述本文檔對2023控制器硬件做了一個詳細的說明，系統(tǒng)設計人員必須詳細的閱讀本使用手冊。如果您在使用中發(fā)現和文檔不一致或本文檔有錯誤的地方，希望您能不吝賜教和我們聯系，使我們能夠更好的為您服務。我們的聯系方式如下：上海派恩科技有限公司地址：上海市東方路8號良豐大廈28樓D座電話：02158871153傳真：02158871140mail：二、控制器簡單描述本控制器有豐富的輸入輸出口：開關量輸入、05V電壓輸入、022.7mA電流輸入、脈沖輸入、相位差90度脈沖計數輸入、開關量輸出、PWM輸出，有兩個CAN口，用戶可以根據自己的控制要求自由配置輸入輸出口以滿足系統(tǒng)的控制要求。特點：l ISO高速CAN1口，CANOPENl ISO高速CAN2口，CAN2.0Bl 工作電壓1030Vl 推薦工作電壓24Vl 程序循環(huán)時間10msl 248個16位參數，可以掉電保存l 過壓保護l 高溫保護l 輸出短路保護l 使用鍍金、自鎖、密封的AMPSEAL接插件一個8針AMPSEAL接插件，電源和CAN總線三個23針AMPSEAL接插件，I/O口l 重量0.7Kgl 128K/256K程序代碼空間l 128K數據代碼空間l 防護等級IP67l 抗沖擊l 抗振動應用l 伐木機械l 路面設備l 建筑機械l 破碎設備l 工業(yè)設備l 農業(yè)設備l 自動化應用l 鑿巖機械監(jiān)控功能l 供電電壓l 硬件或程序代碼l 模塊溫度l 參考電壓軟件狗由硬件狗監(jiān)控，當硬件狗發(fā)現軟件出現出現死循環(huán)后300ms后重新啟動模塊。三、輸入輸出點詳細說明1 可配置I/O點數DI:開關量輸入AI:模擬量輸入PI:脈沖量輸入DO:開關量輸出PWM:脈寬調制輸出DIAIPIDODOPWM數量開關量輸入模擬量輸入脈沖量輸入開關量輸出開關量輸出脈寬調制輸出161681252I/O總點數每個點的具體的功能由使用決定。2開關量輸入或模擬量輸入21 XM3.3、XM3.5、XM3.7、XM3.10這4個點即可以作為開關量輸入也可以作為模擬量輸入，作為模擬量輸入可以配置為電壓輸入或者電流輸入，默認是電壓輸入。這4個針腳作為模擬量輸入時是成組配對的，XM3.3是第一組，XM3.5是第二組，XM3.7和XM3.10是第三組，每一組可獨立配置為電壓輸入或電流輸入，例如如果XM3.7配置為電流輸入，則XM3.10也必須作為電流輸入。這種類型的點可以用作檢測模擬量信號，當輸入端高阻抗時可以檢測05V的電壓信號，當輸入端低阻抗時可以檢測022.7mA的電流信號。例如如果這些點是高阻抗輸入時可以連接手柄輸入。通過輸入阻抗配置將輸入分成不同的組，每一組的輸入阻抗由輸入阻抗配置寄存器Input ImpedanceConfigurationRegister中的某一位控制，輸入阻抗寄存器可以通過HW庫函數中的SET_AI_TYPE函數進行可編程的?？梢酝ㄟ^HW_N庫函數里的SET_AI_TYPE函數分別設置每一組作為電壓輸入或電流輸入，具體請參考SET_AI_TYPE函數使用說明。注意：當輸入配置為低阻抗輸入時，輸入不能夠滿足正常的電壓范圍，輸入的最高電壓不能超過15V。在PLC編程時每一點對應一個IW地址，地址里的值就是相應的A/D轉換值。這些針腳也可以作為開關量輸入，一般情況下不推薦使用這些針腳作為開關量輸入，在高阻抗電壓輸入配置下，對于電壓的變化非常敏感，即作為開關量輸入的邏輯高低電平差值比較小，作為第阻抗輸入時，如果將這些針腳連接到24V可能會徹底損壞這些針腳。當作為DI輸入使用為反向DI 輸入，即開關量的另外一端需要接地。在IX地址區(qū)有一個位地址與之相對應。輸入阻抗配置表：位組IIRC.0XM3.3IIRC.1XM3.5IIRC.2XM3.7 XM3.10默認是高阻抗輸入，當IIRC的某位為1，則該組都為低阻抗輸入，當IIRC的某位為0，則該組都為高阻抗輸入。電氣特性：符號參數條件最小最大單位VI輸入電壓模擬量檢測范圍0.05.0VII輸入電流模擬量檢測范圍0.022.7mAVIH輸入高電平注釋12.030V注釋22.015VVIL輸入低電平-0.51.0VIIH輸入高電流注釋29.027mAIIL輸入低電流注釋2-2.34.5mARI輸入阻抗連接2.5V4042k注釋2215225TIRETotal Input Referred Error0.25V注釋21.1mAITime Constant of Input Low Pass Filter注釋13.14.7ms注釋一：輸入阻抗配置為高阻抗輸入（2200電阻沒有接上）注釋二：輸入阻抗配置為低阻抗輸入（220電阻接上）內部原理圖：高阻抗輸入，可用于檢測電壓05V。內部原理圖：高阻抗輸入， 最小邏輯高電平2V，最大邏輯低電平1V。注意如果是低阻抗輸入，最大電壓不能超過15V。內部原理圖：低阻抗輸入，可以檢測022.7mA的電流。22 XM3.18XM3.18可以作為DI輸入也可以作為AI輸入，當作為AI輸入時只能用作模擬量電壓輸入，能夠檢測05V的電壓輸入。在控制器編程時有一個相應的IW區(qū)的地址與其對應，地址里的值就是A/D轉換結果。這些針腳也可以作為開關量輸入，一般情況下不推薦使用這些針腳作為開關量輸入，在高阻抗電壓輸入下，對于電壓的變化非常敏感，即作為開關量輸入的邏輯高低電平差值比較小。當用作DI輸入時，在IX地址區(qū)有一個位地址與之相對應。電氣特性：符號參數條件最小最大單位VI輸入電壓模擬量檢測范圍0.05.0VVIH輸入高電平2.030VVIL輸入低電平-0.51.0VRI輸入阻抗8183kTIRETotal Input Refferred Error0.12VITime Constant of Input Low Pass Filter3.14.7ms電路原理圖：高阻抗輸入，可以用于檢測05V的電壓。電路原理圖：DI輸入 ，最小邏輯高電平2V，最大邏輯低電平1V23 XM3.20XM3.20可以作為DI輸入也可以作為AI輸入，當作為AI輸入時只能用作模擬電壓輸入，能夠檢測046V的電壓輸入，如可以用該點檢測電瓶的電壓。在控制器編程時有一個相應的IW區(qū)的地址與其對應，地址里的值就是A/D轉換結果。當用作DI輸入時，在IX地址區(qū)有一個位地址與之相對應。電氣特性：符號參數條件最小最大單位VI輸入電壓模擬量檢測范圍0.046VVIH輸入高電平19.046VVIL輸入低電平-0.59.0VRI輸入阻抗9193kTIRETotal Input Refferred Error0.21VITime Constant of Input Low Pass Filter0.380.56ms電路原理圖：模擬電壓輸入，其實控制器內部同樣檢測的是05V的電壓，由于控制器內部通過一個82K的電阻和一個10K的電阻分壓后檢測，所以在控制器的針腳上反映的可以檢測046V的電壓。電路原理圖：DI輸入 ，最小邏輯高電平19V，最大邏輯低電平9V24 XM3.22該輸入點即可以作為DI輸入，也可以作為AI輸入。當作為AI輸入時，該針腳可以用于連接溫度傳感器或者類似的傳感器。該點內部通過一個2.2K歐電阻接5V，為外部傳感器提供了檢測電流。在控制器編程時有一個相應的IW區(qū)的地址與其對應，地址里的值就是A/D轉換結果。當用作DI輸入時，在IX地址區(qū)有一個位地址與之相對應。電氣特性：符號參數條件最小最大單位VI輸入電壓模擬量檢測范圍0.05.0VRO傳感器輸出阻抗模擬量檢測范圍1.4VkVIH輸入高電平注釋12.020VVIL輸入低電平-0.51.0VRI輸入阻抗接+5V2.172.23kTIRETotal Input Refferred Error0.12VITime Constant of Input Low Pass Filter82115s注釋一：超過最大值會導致輸入電損壞。電路原理圖：模擬電壓輸入電路原理圖：DI輸入，最小邏輯高電平2V，最大邏輯低電平1V25 XM1.1 、XM1.2、 XM.13、 XM1.4這些點即可以作為AI輸入也可以作為DI輸入。作為AI輸入只能作為電壓輸入，可以檢測05V電壓輸入。在控制器編程時有一個相應的IW區(qū)的地址與其對應，地址里的值就是A/D轉換結果。當用作DI輸入時，在IX地址區(qū)有一個位地址與之相對應。電氣特性：符號參數條件最小最大單位VI輸入電壓模擬量檢測范圍0.05.0VVIH輸入高電平2.030VVIL輸入低電平-0.51.0VRI輸入阻抗9.910.1kTIRETotal Input Refferred Error0.12VITime Constant of Input Low Pass Filter0.420.53ms電路原理圖：模擬量電壓輸入，電壓檢測范圍05V。電路原理圖：開關量輸入，最小邏輯高電平2V，最大邏輯低電平1V26 XM3.12 、 XM3.13 、 XM3.14這些點即可以作為模擬量輸入也可以作為開關量輸入。當作為模擬量輸入時能夠檢測05V電壓或檢測范圍022.7mA。作為低阻抗輸入，可以檢測022.7mA電流信號。注意：這些針腳是低阻抗輸入，不能夠承受正常的輸入電壓范圍，最大能夠承受的電壓是15V。在控制器編程時有一個相應的IW區(qū)的地址與其對應，地址里的值就是A/D轉換結果。作為DI輸入使用時必須非常小心，如果這些針腳連接到24V可能會導致這些針腳損壞。當用作DI輸入時，在IX地址區(qū)有一個位地址與之相對應。電氣特性：符號參數條件最小最大單位VI輸入電壓模擬量檢測范圍0.05.0VII輸入電流模擬量檢測范圍0.022.7mAVIH輸入高電平2.015VVIL輸入低電平-0.51.0VIIH輸入高電流9.027mAIIL輸入低電流-2.34.5mARI輸入阻抗215225kTIRETotal Input Refferred Error0.16VITime Constant of Input Low Pass Filter9.011.0s 電路原理圖：電流輸入，檢測電流范圍022.7mA。電路原理圖：開關量輸入，開關量輸入，最小邏輯高電平2V，最大邏輯低電平1V。最大輸入電壓不能超過15V。電路原理圖：電壓輸入，檢測電流范圍05V。27 XM3.1 、 XM3.11這些點既可以作為模擬量輸入也可以作為開關量輸入。當作為模擬量輸入時只能作為模擬量電壓輸入，能夠檢測05V電壓輸入。在控制器編程時有一個相應的IW區(qū)的地址與其對應，地址里的值就是A/D轉換結果。當用作DI輸入時，在IX地址區(qū)有一個位地址與之相對應。注意作為DI輸入時，是反相輸入，開關的另外一端接地。電氣特性：符號參數條件最小最大單位VI輸入電壓模擬量檢測范圍0.05.0VVIH輸入高電平2.030VVIL輸入低電平-0.51.0VRI輸入阻抗接+2.5V40.541.5kTIRETotal Input Refferred Error0.12VITime Constant of Input Low Pass Filter1.74.7ms電路原理圖：高阻抗輸入，電壓檢測范圍05V。電路原理圖：DI輸入，最小邏輯高電平2V，最大邏輯低電平1V。3、 開關量輸入或脈沖輸入XM1.9 XM1.14、 XM2.5XM2.8 、XM2.10XM2.15既可以作為開關量輸入也可以作為脈沖量輸入，這些腳有10K的電阻接地。用戶程序可以提供脈沖輸入針腳的頻率和計數。在控制器編程時，每一個針腳對應三個地址，第一個是位地址在IX區(qū)域。另外兩個地址在IW區(qū)域用于保存頻率和計數?？刂破魃想姾?，模塊僅僅檢測脈沖頻率，如果需要對脈沖進行計數，必須在用戶程序中對脈沖輸入進行配置。脈沖計數和應用程序以及其他的CPU處理相競爭，這就決定了很難估計控制器能夠檢測的最大的脈沖輸入頻率。下面表格中所給出的最大頻率是所有的脈沖輸入點全部都是最大頻率的情況下，此時CPU不能夠處理其他的程序。實際能夠處理的最大頻率比給出的最大頻率要小，這里給出的最大頻率只是一個參考，通常我們能夠準確地檢測到5K的頻率輸入。這些口除了可以檢測單個脈沖的頻率和計數之外還可以將任意兩個脈沖輸入配置為兩個相位差90度的脈沖輸入，這樣可以檢測脈沖輸入的頻率和相位差的計數。具體的使用請參考HW_N庫里面和脈沖輸入配置相關的函數。電氣特性：符號參數條件最小最大單位RI輸入阻抗VI大于4.3V9.011k接1.3V, VI小于4.3V（注釋1）6.27.6kVIH輸入高電平4.830VVIL輸入低電平-0.54.2VfI輸入頻率(頻率檢測和脈沖計數)注釋2、3、65kHz輸入頻率(DI輸入)tC=10ms（注釋3、4、5、7）12Hz變量tC（注釋3、5、7）1/8tCtI Input Pulse Width注釋3、62mstC=10ms（注釋3、4、5、7）40ms變量tC（注釋3、5、7）4tCCI輸入電容4252nF注釋1：當輸入電壓小于4。3V時，看上去相當于內部輸入點連接到一個1。3V的電壓源上。注釋2：所有的情況都要考慮到，即使這些當中的有些點并沒有用作頻率輸入或脈沖計數，但還是需要考慮到這些點的條件限制，否則對于這些點的使用可能會受到影響。注釋3：違反了這些規(guī)定可能會導致系統(tǒng)不能夠辨認所有的輸入。注釋4：這些參數和系統(tǒng)軟件的循環(huán)時間有關。注釋5：tc表示系統(tǒng)軟件循環(huán)時間。注釋6：當作為頻率檢測和脈沖計數時，如果違反的這些規(guī)定可能會導致錯誤的頻率檢測和計數。注釋7：當這些點作為開關量輸入使用時，違反這些規(guī)則可能導致程序不能夠辨認所有的輸入狀態(tài)。電路原理圖：脈沖輸入或開關量輸入，最小邏輯高電平4。8V，最大邏輯低電平4。2V4 開關量輸入或脈寬調制輸出或開關量輸出41 XM1.5XM1.8和XM2.1XM2.4這些點即可以作為開關量輸入也可以作為開關量輸出或PWM輸出。當作為DO輸出時，這些點是開關量正向輸出，即可以為負載提供電壓。應用程序可以監(jiān)控這些點的實際輸出狀態(tài)，可以監(jiān)控這些點對地短路的狀態(tài)（當DO輸出為TRUE時，相應的針腳的DI輸入應該為TRUE，如果當DO輸出為TRUE,對應的DI為FALSE，則說明輸出短路），但是不能夠監(jiān)控這些點對地的開路狀態(tài)，因為內部負載電阻是和地相連接的。當做PWM控制時是沒有端口的監(jiān)控功能的。當作為PWM輸出使用時可以控制比例控制的負載，比如液壓比例閥。當用作PWM輸出時是不能夠監(jiān)測這些口的輸出狀態(tài)的。當作為PWM輸出時這些針被分成了若干組，每一組的PWM的輸出頻率可以單獨設定，請參考HW_N庫函數SET_PWM_F。當某一組中的一個PWM的輸出頻率設定好之后，本組中的其他PWM輸出有相同的輸出頻率。這些點也可以作為DI 輸入，當作為DI輸入時必須將所有的DO輸出為FALSE。建議這些點不作為DI輸入，如果需要作為DI輸入，必須要注意當控制器斷電后這些做DI輸入功能的針腳的開關量的另外一端的電源也必須要斷開。PWM頻率控制組組通道號輸出點A0XM1.71XM1.82XM1.63XM1.54XM2.15XM2.26XM2.47XM2.3電氣特性：符號參數條件最小最大單位RO輸出阻抗輸出開0.2IO輸出電流輸出開3AfPWMPWM頻率注釋1402250HzPWM分辨率組A2.5MHz/ fPWM組A ，fPWM=100Hz（注釋1）25000RI輸入阻抗輸出關閉2.87.5kVIH輸入高電平3VINVVIL輸入低電平輸出關閉-0.51VfI輸入頻率(DI輸入)tC=10ms（注釋2、3、4）12Hz變量tC（注釋2、4）1/8tCtIInput Pulse WidthtC=10ms（注釋2、3、4）40ms變量tC（注釋2、4）4tC注釋1：這些所有的PWM輸出為一組A，所有的輸出共享一個PWM輸出頻率，默認頻率140Hz。注釋2：違反這些規(guī)則回導致系統(tǒng)不能辨認所有的輸入。注釋3：這些參數取決于系統(tǒng)軟件循環(huán)時間。注釋4：tc是系統(tǒng)軟件循環(huán)時間。電路原理圖：DO輸出或PWM輸出電路原理圖：開關量輸入，最小邏輯高電平3V，最大邏輯低電平1V。注意：建議不作為DI使用，如果做DI使用，必須要注意當控制器斷電后這些做DI輸入功能的針腳的開關量的另外一端的電源也必須要斷開。5 開關量輸入或開關量輸出 XM1.18XM1.23和XM2.16XM2.21即可以作為DI 輸入也可以作為DO輸出.作為DO輸出是常電流反向輸出，即可以處理415V的常電流輸出。通過應用程序可以監(jiān)控這些點的輸出開路狀態(tài)。這些點也可以用作DI輸入，可以處理015V的開關量輸入。每一個針腳對應2個位地址，在QX區(qū)域有一個輸出位地址，在IX區(qū)域有一個輸入的位地址與之對應。電氣特性：符號參數條件最小最大單位VI輸入電壓輸出開（注釋1）0.015.0V輸出關閉0.030VII輸入電流輸出開, 4V VIN 15V17.025mAVIH輸入高電平315.0VVIL輸入低電平輸出關閉-0.51.0VRI輸入阻抗輸出關閉400k輸出開, VIN 4V215225CI輸入電容 4252nF注釋1：超過這個最大值回導致輸入電損壞。電路原理圖：開關量輸入，最小邏輯高電平3V，最大邏輯低電平1V。注意：作為DI輸入使用，必須將相應的DO輸出為TRUE。電路原理圖：DO輸出，最大負載電流不能超過20mA6 端口地址表7 接插件使用的是AMPSEAL鍍金、自鎖和密封的接插件以滿足各種惡劣的工作環(huán)境。l 一個8針的接插件：電源和CAN連接。l 三個23針的接插件：I/O口。l 所有接插件機械自鎖，每個接插件顏色各不相同。8 AMPSEAL電纜尺寸粗細絕緣直徑范圍撥去長度0。4電線彎曲高度電線彎曲寬度絕緣彎曲最大高度絕緣彎曲寬度mm2AWG05201.7to2.7511.170.082.033.23.10 818511.270.052.033.23.11416511.400.052.033.23.1典型工具AMP Procrimper 58440-1 (408-9592)AMP Procrimper 58529-1 (408-9999)l 所有使用的電線都必須適當屏蔽，并且要捆扎和接地。l 參考控制器安裝和接線說明。9 特殊的內部診斷類型IEC地址分辨率滿量程注釋AI(+12V)IW1171023.5VAI(+24V)IW1181046VAI(溫度)IW116105VVTEMP = 395 Mv (6.2 mV / C Temp C)四、提供電源l 正常輸入電壓24VDCl 輸入電壓范圍1030VDC注意：低于11.5VDC就不能夠保存到FLASH里（程序或參數保存）。41 電源提供口電源輸入XM4.4XM4.5+24VDC地（電源輸入）XM4.1XM4.3GNDRef+(總共最大200mA)XM1.16XM2.23XM3.16+12VDC提供給外部設備的電源XM3.2+5VDC/最大250mA參考電源正（接47電阻）XM3.4XM3.6XM3.8+5VDC參考電源負（接47電阻）XM3.17XM3.19XM3.21XM3.23GND地XM1.15XM1.17XM2.9XM2.22XM3.9GND必須強調所有的傳感器、負載等等輸入輸出點必須接成閉環(huán)。即所有的輸入輸出的地必須和控制器相應的地相連接。42 過壓l 最大70VDC(超過這個值回導致控制器永久的損壞)l 當過壓時控制器有自動關閉電路保護控制器和負載。當過壓時自動關閉電路會自動關閉輸入輸出的電源。當電壓超過32VDC時自動關閉電路會啟動。當電壓低于30VDC時控制器會自動復位工作。43功率l 大約1.8W（24VDC,空載時