2.5 开关量输入输出通道
M200高性能通用变频器使用说明书
4 380V
T 三相
2 220V
S 单相
符号 电机功率 0007 0.75KW 0015 1.5KW 0022 2.2KW 0040 4KW 0110 11KW
小数点位置： 从左往右第三位数
符号 技术平台
VE TI24
VF
ST
符号 产品版本 R0 通用型 R1-R9 定制型
符号 版本升级 M00 首版 M01 第1次升级 M02 第2次升级
者承担） 5． 请勿直接触摸输出端子，变频器的输出端子切勿与外壳连接，输出端子之间切勿短接。
有触电及引起短路的危险。
注意
1． 请确认交流主回路电源与变频器的额定电压是否一致。有受伤和火灾的危险。 2． 请勿对变频器进行耐电压试验。会造成半导体元器件等的损坏。 3． 请按接线图连接制动电阻或制动单元。有火灾的危险。 4． 请用指定力矩的螺丝刀紧固端子。有火灾的危险。 5． 请勿将输入电源线接到输出 U、V、W 端子上。电压加在输出端子上，会导致变频器内
第三章 变频器的安装及配线 3.1 变频器的安装环境 ………………………………………………（3-1） 3.2 变频器面板的拆卸和安装 ………………………………………（3-2） 3.3 变频器配线的注意事项 …………………………………………（3-4） 3.4 主回路端子的配线 ………………………………………………（3-5） 3.5 基本运行配线图 …………………………………………………（3-7） 3.6 控制回路配置及配线 ……………………………………………（3-8） 3.7 符合 EMC 要求的安装指南 ………………………………………（3-9）
持在 40℃以下。由于过热，会引起火灾及其它事故。
接线
危险
21节数字量输入输出通道-文档资料
地址译码器
开关量输入通道的典型结构示意图
12
Ge Sibo,Department of Automation
2.1.2 数字量输入通道--信号调理电路
2. 信号调理电路
数字量(开关量)输入通道的基本功能就是接受生产过程 的状态信号。这些状态信号的形式可能是电压、电流、开 关的触点，瞬时高压，过电压、接触抖动等现象。这些状 态信号必须经过转换、保护、滤波、隔离等措施转换成计 算机能够接受的逻辑信号，比如电平匹配，这些过程称为 信号调理。 对于开关量来说，主要是将开关、继电器等触点的接
0 0
D1
D6 D7
74LS273
Q1
当执行 CS OUT指令周期时，产生 写信号，进行数据锁存，并输 IOW 出。
10
输出 Q6 接口 Q7
CS IOW
数字量输出接口
RESET
Ge Sibo,Department of Automation
2.1.1 数字量输入输出接口技术--数字量输出接口
通和断开的动作转换成TTL电平信号与计算机相连，并且要 消除由于触点抖动和反跳形成的振荡信号。
13 Ge Sibo,Department of Automation
2.1.2 数字量输入通道--信号调理电路（小功率）
（1）消除机械抖动影响 操作按钮、继电器触点、行程开关等机械装置在接通或断 开时均要产生机械抖动，体现在计算机的输入上就是输入信号在 变化瞬间在0和1之间多次振荡，对其如不进行适当处理就会导致 计算机的误动作。下图所示为消除由于接点的机械抖动而产生的 振荡信号，并转换成TTL电平信号与计算机相连。 如图所示为一种简单的采用积分电路消除开 关抖动的方法。电阻R和电容C组成一个积分 电路，输出跃变发生在积分器积分到门的转 折电压时刻，只要积分电路的时间常数足够
计算机控制系统数字量输入输出接口与过程通道
2.4模拟量输入接口与过程通道
2.4.1 模拟量输入通道的组成
2.4.2 信号调理和I/V变换
1.信号调理电路 信号调理电路主要通过非电量的转换、信号 的变换、放大、滤波、线性化、共模抑制及隔离 等方法，将非电量和非标准的电信号转换成标准 的电信号。信号调理电路是传感器和A/D之间以 及D/A和执行机构之间的桥梁，也是测控系统中 重要的组成部分。 （1）非电信号的检测-不平衡电桥 （2）信号放大电路 1)基于ILC7650的前臵放大电路
VOUT 2
D n 2
R3 R3 D ( VREF VOUT1 ) VREF ( n1 1) R1 R2 2
2.5.4 V/I变换
1.集成V/I转换器ZF2B20
2.集成V/I转换器AD694
2.5.5 模拟量输出通道模板举例
图2-47 PCL-726板卡组成框图
2. D/A 转换程序流程 D/A 转换程序流程如下（以通道1为例）： （1）选择通道地址n=1（n=1～6）。 （2）确定D/A高4位数据地址（基地址+00）。 （3）臵 D/A高4位数据(D3～DO 有效 )。 （4）确定D/A低8位数据地址（基地址+01）。 （5）臵 D/A低8位数据并启动转换。 3. 程序设计举例 PCL-726 的D/A 输出、数字量输入等操作均不需要状态查询，分辨率为12位， 000H～0FFFH分别对应输出0%～100%，若输出50%，则对应的输出数字量为7FFH， 设基地址为220H，D/A通道l输出50%的程序如下： C语言参考程序段如下： outportb ( 0x220 , 0x07 ) // D/A 通道l 输出50% outportb ( 0x221 , 0xff ) 汇编语言参考程序如下：（基地址为220H ）： MOV AL， 07H ；D/A 通道l 输出50% MOV DX， 0220H OUT DX， AL MOV DX， 0221H MOV AL， 0FFH
开关量信号的输入输出
§4.2 开关量信号的输出
一、开关量信号输出的通 道结构 4、注意： P1口可直接输出（锁存 器和地址译码电路可省 略）最多8个开关量信号。 P0口经锁存电路隔离可 接多组8个开关量输出。 当驱动小负载时，输出 驱动电路可省略。
§4.2 开关量信号的输出
二、开关量输出接口的简单设计 1、P1口开关量的输出 练习：通过P1口直接控制8个LED发光二 极管，画出硬件电路图，并写出控制发光 二极管点亮的指令。
§4.2 开关量信号的输出
一、开关量信号输出的通道 结构 3、各部分作用 锁存器：当开关量信号从 P0口输出时，锁存器起到ห้องสมุดไป่ตู้隔离数据总线的作用。常 用锁存器如74LS373、 74LS273、74LS377等 地址译码控制：锁存器的 锁存地址控制 输出驱动电路：提高输出 开关量信号的输出功率。
三、开关量输出的功率接口电路设计
2、中功率达林顿管驱动接 口电路 在驱动功率较大的继电 器和电磁开关等控制对 象，要求提供50~500 mA的电流时，可使 用MC1413 （ULN2003）、 MC1416（ULN2004） 等达林顿管集成电路。
三、开关量输出的功率接口电路设计
2、中功率达林顿管驱动接口 电路 若图中继电器需要100mA 吸合电流，则（V+—0.3） /（r+R2）=I=100，其中r 是继电器的线圈内阻，当已 知V+时，可求R2 取 MC1413的放大倍数 β=100，P1.0输出电流 =100mA/β=1mA， 1*R1+0.7+0.7+100*R2 =5, 可求R1
§4.2 开关量信号的输出
三、开关量输出的功率接口电路设计 1、小功率驱动接口：
计算机控制系统第二章习题答案
第二章习题答案
2.6 在进行模数转换时，如果模拟信号的频率较高，就会由于A/D转换 器的孔径时间(即转换时间)而造成较大的转换误差，克服的方法是在 A/D转换器之前设置采样保持电路。采样保持器平时处于“采样”状态， 跟踪输入信号变化；进行A/D转换之前使其处于“保持”状态，则在 A/D转换期间一直保持转换开始时刻的模拟输入电压值；转换结束后， 又使其变为“采样”状态。2.6节中的“采样”指抽取连续信号在离散 时间瞬时值的序列过程。
δ(t-kT)函数的几何图示
第二章习题答案
2.11 δ函数表示为： (t − kT ) = 1。k为任意整数。那么理想采样开关可以 δ 描述为理想单位脉冲函数序列：
δ T (t ) =
k = −∞
∑ δ (t − kT )
+∞
2.12 采样定理: 如果连续信号f(t)具有有限频谱，其最高频率为 ω max , 则对f(t)进行周期采样且采样角频率 ωs ≥ 2ωmax 时，连续信号f(t)可以由采 * 样信号 f * (t ) 唯一确定，亦即 f (t ) 可以无失真地恢复f(t)。 从理论上讲，采样频率越高就越能如实反映被采样的连续信号的特 征信息。但是，从计算机控制系统角度来讲，选取过高的采样频率会使 系统对硬件的要求过高，造成成本攀升，并且还会使干扰对系统的影响 明显上升。因此，应该综合考虑计算机控制系统中采样周期的选择问题。
第二章习题答案
2.13 推导略。零阶保持器在奈奎斯特频率以外的增益不为零，在相位上 相当于引入T/2的时间延迟，因此其性能劣于理想低通滤波器，信号恢 复效果也稍差。 2.14 随着保持器的阶数增加，信号恢复的效果越好，但带来的问题是实 现复杂、相移增大，所以计算机控制系统中很少采用高阶保持器。高阶 保持器主要用于没有闭环控制要求的通讯信号处理等领域。
FTT300-U配电终端工装调试系统
FTT300-U配电终端工装调试系统产品说明书版本：V1.00上海金智晟东电力科技有限公司江苏金智科技股份有限公司FTT300-U配电终端工装调试系统产品说明书客户须知注意：请订货时，请您确认测试屏数量目录1产品概述 (5)1.1FTT300-U系统原理 (5)1.2FTT300-U配电终端工装调试系统特点 (6)2FTT300-U技术指标 (6)2.1供电电源及环境 (6)2.2电流模拟量输出 (7)2.3电压模拟量输出 (7)2.4多功能标准表指标 (7)2.5开入开出通道指标 (8)2.5.1开关量输入通道 (8)2.5.2开关量输出通道 (8)3FTT300-U主要功能 (8)3.1配电终端自动整定 (8)3.2配电终端自动测试 (8)4FTT300-U接口参数 (9)4.1接口数量 (9)4.2与配电终端维护软件接口 (9)4.3航插接口 (9)5系统配置 (11)6结构尺寸 (11)1产品概述配电终端的整定、测试是生产的必须环节，因为专门设备缺乏，整定和检测都是用各自的仪器、工具，通过人工完成，自动化水平低；测试效率低下，无法应对配电终端的大规模生产的需求。
而且整定、测试人员劳动强度大、人员专业性要求高、人员易出错，测试结果的客观性有时难以保证。
FTT300-U配电终端工装调试系统就是为了解决上述痛点而研制的。
FTT300-U由1台主控机和至少1面测试屏组成，测试屏的数量可以根据生产规模配置。
1.1FTT300-U系统原理← YC、YX图 1 FTT300-U原理FTT300-U工装调试系统分两个步骤。
一、调试控制软件下发整定值及指令给终端维护软件，终端维护软件返回整定结果。
二、根据测试方案，调试控制软件依次发出测试指令给功率源、测试扩展组件等，由这些智能组件实现各种电气信号的输出，配电终端采集到这些信号，经过数据处理，通过通信规约上送数据，实现了遥测、遥信相关功能与性能的闭环测试。
第2章 基本接口技术(060424)
2.1 输入/输出通道的一般结构 输入/
在微型计算机控制系统中，为了实现对生产过程的控制， 在微型计算机控制系统中，为了实现对生产过程的控制，要将 对象的各种测量参数，按要求的方式送入微型计算机。 对象的各种测量参数，按要求的方式送入微型计算机。计算机经过 计算﹑处理后，将结果以数字量的形输出， 计算﹑处理后，将结果以数字量的形输出，也要把该输出变换为适 合一对生产过程进行控制的量。所以，计算机和生产过程之间，必 合一对生产过程进行控制的量。所以，计算机和生产过程之间， 须设置信息的传递和变换装置。这个装置就称之为过程输入﹑ 须设置信息的传递和变换装置。这个装置就称之为过程输入﹑输出 通道，它们在微型机和生产过程之间起了纽带和桥梁作用。 通道，它们在微型机和生产过程之间起了纽带和桥梁作用。
2.2 常用的输入/输出接口 常用的输入/
工作方式不同时， 工作方式不同时，各引脚的信号也不同
方式0 方式0的功能 在这种方式下，端口A和端口B 在这种方式下，端口A和端口B 可以通过方式选择字规定输入口 或者输出口，，端口C分为2 ，，端口 或者输出口，，端口C分为2个4位 端口这两个4 端口这两个4位端口也可由方式控 制字规定作为输入口或者输出口。 制字规定作为输入口或者输出口。 这种方式下任何一个端口可作为 输入口，也可作为输出口， 输入口，也可作为输出口，各端 口之间没有规定必然的关系。 口之间没有规定必然的关系。 方式1 方式1的功能 在方式1下端口A 在方式1下端口A和B进行输 入输出时，要利用端口C 入输出时，要利用端口C提供 的选通信号和应答信号， 的选通信号和应答信号，这 些信号与端口C 些信号与端口C中的数位之间 有着固定的对应关系。方式1 有着固定的对应关系。方式1 时输入输出端口对应的控制 信号如下图。 信号如下图。
计算机控制系统：第2章 输入输出通道
3.并行接口的ADC0809
CLOCK ADDA--ADDC
START ALE
EOC OE
D0--D7
转换时间
ADC0809工作时序图
2.2.3模拟转换器
3.并行接口的ADC0809
ADC0809工作时序图 ADC0809与51单片机的接口电 路
2.2.3模拟转换器
4.应用举例
ADC0809模拟输入原理图
DI7
DI0
Rfb Iout1
-
WR1
Iout2
+
Vx
WR2
CS
XFER
DAC0832
DI7 DI0 Rfb
Iout1
-
WR1
Iout2
+
Vy
WR2
DAC0832和51单片机双缓冲连接
P2.0 P2.1 P2.2 P0口 WR
80C51
CS DAC0832
XFER
DI7
DI0
Rfb IouΒιβλιοθήκη 1-WR1❖ 30℃：Rt＝5.6K VAD＝5×500/(5600＋500)＝0.410(V) 对应AD值：14H
❖ 40℃：Rt＝3.8K VAD＝5×500/(3800＋500)＝0.581(V) 对应AD值：1DH
珠海派诺PMAC720产品说明书070521
6.1 概述 ............................................... 26
珠海派诺电子有限公司
PMAC720 产品说明书
6.2 事件类型 ........................................... 26
珠海派诺电子有限公司
PMAC720 产品说明书
PMAC720 多功能电力监控仪表
说明书
Installation & Operation Manual
珠海派诺电子有限公司
PMAC720 产品说明书
危险和警告
本设备只能由专业人士进行安装。 对于因不遵守本手册的说明而引起的故障，厂家将不承担任何责任。
触电、燃烧或爆炸的危险
1.3 正视图 ............................................. 9
1.4 控制与事件 ........................................ 10
二 安装与接线....................................... 11
■ 设备只能由取得资格的工作人员才能进行安装和维护。 ■ 对设备进行任何操作前，应隔离电压输入和电源供应，并且短路所有电流互感器的二次
绕组。 ■ 要用一个合适的电压检测设备来确认电压已切断。 ■ 在将设备通电前，应将所有的机械部件，门和盖子恢复原位。 ■ 设备在使用中应提供带正确的额定电压。
不注意这些预防措施就可能会引起严重伤害。
4.1 概述 ............................................... 23 4.2 电压谐波 ........................................... 23 4.3 电流谐波 ........................................... 23
模拟量输入输出通道(3-2h)
设备与器材
IPC-610 工业控制计算机一台 工业控制计算机一台（ ACLPG数 IPC-610工业控制计算机一台 （ 带 ACL-8112 PG 数 据采集卡一块） 据采集卡一块） PCLD-880 REV. A1端子板一块 PCLDREV. 37芯扁平电缆一条 37芯扁平电缆一条 直流稳压电源一台 示波器一台 数字万用表一个 信号发生器一台
模拟量输入输出通道
（共2学时） 学时）
训练目的
1、 了解计算机如何采集工业系统中的模拟信 号。
Inportb——读端口(寄存器) Inportb——读端口(寄存器) ——读端口 Intvar=Inportb (基地址+偏移地址) (基地址 偏移地址) 基地址+
2、了解计算机如何输出模拟信号。 了解计算机如何输出模拟信号。
AD0 AD1
AD15
公用一套 电路，要 进行通道 选择
先采样，再 保持，等待 处理（存放 在寄存器）
A/D通道内部工作原理 A/D通道内部工作原理
工业系统 V1 模拟传感器 V2 模拟传感器 信号调理 信号调理 多 Vk 路 开 关 M U X
可编程 放大器
VG S/H
Vh
采样 触发 信号
寄 Vd 接口 A/D 存 电路 器
模拟电压输入后，如何使A/D转换开始？ 模拟电压输入后，如何使A/D转换开始？ A/D转换开始
A/D转换触发 A/D转换触发
触发：给一控制信号， 触发：给一控制信号，使A/D开始 开始
211066889_HXD3CA_型机车TCMS_系统地面试验平台构建研究
信息技术与应用China Science & Technology Overview流器（CI1-CI6）、辅助变流器（APU1\APU2）、制动单元（BRAKE）、充电机柜单元（PSU1\PSU2）、列车供电单元（LG1\LG2）、轴温报警系统（ATM）等，使用数字信号与列车防护系统（ATP）、真空断路器（VCB）、空调（1）搭建操作台：用于模拟司机操作台，安装TCMS 显示屏、TCMS 主机箱、司控器、扳键开关等输入输出单元，用于安装用户电脑及控制板卡。
（2）模拟MVB 总线设备：开发网络转HDLC 控制收稿日期：2022-08-03作者简介：孟子诤（1976—），男，黑龙江齐齐哈尔人，硕士研究生，高级工程师，研究方向：机车机务、客站。
HXD3CA 型机车TCMS 系统地面试验平台构建研究孟子诤（哈尔滨国铁科技集团股份有限公司，黑龙江哈尔滨 150028）摘 要：列车网络控制系统（Train Control and Management System，TCMS）是利用网络技术将机车各控制设备连接在一起，设立主控设备，进行统一控制和信息共享，是机车的信息通信核心。
HXD3CA 型机车TCMS 系统以东芝成熟的列车通信网络技术为基础，结合国际标准的列车通信网络（TCN）开发研制而成。
HXD3CA 型机车TCMS 系统地面试验平台（以下简称TCMS 试验平台）用于备品备件测试，岗位员工培训，故障现象再现。
本文主要介绍了TCMS 试验平台的构建过程和各种模拟器硬件实现方法。
信息技术与应用China Science & Technology Overview器，用于控制牵引变流器、辅助变流器、制动单元、蓄电池充电器和机车远程诊断系统。
（3）模拟行车条件：开发速度传感器模拟器，主变电流模拟器。
为了模拟效果更加真实，开发网压模拟器，用于网压表指示。
（4）创造其他工作条件：其他系统均是通过数字信号与TCMS 接口，相对模拟平台来说就是数字量输入输出，因此采用总线式继电器板来实现数字量输出，采用总线式数字量采集板来实现输入功能。
动态自动计量秤使用说明
动态自动计量称使用说明河北衡水老白干酒业股份有限公司二〇一二年一月目录1.特点 (1)2.规格 (1)3.主要功能 (2)4、盘装仪表面板说明 (3)5、安装及接线 (4)5.1、盘装仪表安装尺寸及接线图 (4)5.2壁挂仪表安装尺寸及接线图 (6)5.3 接口定义说明 (8)6、操作说明 (10)6.1 一般规律 (10)6.2 初次使用 (13)6.3 日常操作及维护 (13)6.4 参数修改 (13)6.5 接口测试 (18)6.6 标定 (19)6.7 修改时间参数 (30)6.8 报表查询、累计清除及报表打印 (31)7、原理及功能描述 (32)7.1 计量称与配料秤 (33)7.2 带给料机系统 (33)7.3 流量控制 (33)7.4 批量运行 (33)7.5 初始输出 (33)7.6 启动方式 (33)7.7 流量设定方式 (33)7.8 自动去皮 (33)8、报警处理 (34)9、通信协议 (34)10、参数表 (36)11、通讯地址表 (39)1、特点1采用工业级ARM，32位CPU芯片、24位快速AD芯片以及带温补超大屏幕图形点阵显示屏。
是国内外同类产品最豪华配置，是工业测控仪表的黄金搭档！1.2 超级智能化设计。
皮带秤控制仪的智能化体现在功能的处理、交互操作和异常处理的各个环节。
你只要对设备有初步了解即可在无任何帮助的情况下(甚至无需说明书)，方便地完成仪表的设置和标定等操作，并保证系统能运行在最佳状态。
1.3 操作非常方便。
借助高性能的CPU和高分辨率显示器，CT600真正实现了仪表的无忧操作。
你不需要来回翻阅厚厚的说明书，也不需要频繁的与供应商电话咨询，借助仪表的各种帮助信息，你会轻松完成仪表的各种设置和运行处理。
1.4 高可靠性。
设计原则。
要求新产品CBB使用率大于80%(每个CBB都必须经过1000台以上，1年时间产品的验证)；软硬件设计。
每个设计都必须经过初审、原理性审核、电磁兼容、工艺规范审核等四个步骤共计200多个项目的审核；产品测试。
开关量输入输出模块(EDPF-DIO)
开关量输入/输出模块（EDPF-DIO）1.1概述EDPF－DIO将16路DI和16路DO集成在一个模块上，其输入/输出方式设置分如下：输入方式：1.2.1信号端子开关量信号输入采用差分输入方式，16路模拟信号共32线，分别对应信号输入端子1－1.2.2 开关量输入方式选择16路开关量依靠16组跳线开关DIX1、DIX2选择；用户可独立地设置为有源输入或无源输入。
跳线开关DIXY，X为开关量序号，Y为功能号。
两种输入方式跳线开关状态如下：a)有源输入（24VDC）1 2 3 1 2 3DIX2 DIX1 DIX1、DIX2的1、2脚短路b）无源输入（干接点）1 2 3 1 2 3DIX2 DIX1DIX1、DIX2的2、3脚短路注：DIX1、DIX2其它组合无意义例如：若第5路置为无源输出（DI4）则：DI41、DI42的2、3短路，1、2断开DI模块出厂时缺省设置为无源输入方式。
注意：当为无源输入方式时，24V电源由DI卡提供，24V电源共负端，其负端为奇数端子，因此当输入开关量采用有公共端方式接线时，其公共端应接到奇数端子上。
模块使用说明输出方式1.3.1 16路开关量采用差分输出，共32线，分别对应端子1～32，奇数端子为正，偶数端为负，16路信号按顺序依次排列，端子安排如下：1.3.2输出方式选择：a.无源: 干接点输出b.有源:＋24V电压输出16路开关量依靠16组跳线开关DOX1、DOX2选择；用户可独立地设置为有源输出或无源输出。
跳线开关DOXY，X为开关量序号，Y为功能号。
两种输出方式跳线开关状态如下：a）无源输出（干接点）1 2 3 1 2 3DOX2 DOX1 DOX1、DOX2的1、2脚短路b）有源输出（24VDC）1 2 3 1 2 3DOX2 DOX1 DOX1、DOX2的2、3脚短路注：DOX1、DOX2的其它组合无意义例如：若第5路置为有源输出（DO4）则：DO41、DO42的2、3短路，1、2断开1.4模块使用说明接线端子1~32用于16路开关量信号的输入，接线端子33~64用于16路开关量信号的输出。
HNC-18i 19i 数控装置 连接与调试说明书
HNC-18i/19i数控装置 连接与调试说明书V1.３200６.0３武汉华中数控股份有限公司中国武汉华中数控I 前言前言非常感谢您选用了本公司生产的HNC-18i/19i系列数控装置本说明书介绍了本产品的功能特点电气设计知识使用注意事项安装调试步骤与方法典型设计方法等提出了因操作不当可能引起的意外事故及常见故障的排除方法在使用本产品前请先仔细阅读本说明书以达到最佳使用效果请妥善保存说明书并交最终使用者认真阅读武汉华中数控股份有限公司2005年7月特点与功能概述1世纪星HNC-18i/19i系列数控装置世纪星HNC-18i/19i系列数控装置HNC-18i/T HNC-18i/MHNC-19i/T HNC-19i/M采用先进的开放式体系结构内置嵌入式工业PC机高性能32位中央处理器配置5.7”单色18i系列/彩色19i系列液晶显示屏和标准机床工程面板集成进给轴接口主轴接口手持单元接口内嵌式PLC接口于一体采用大容量电子盘程序存储方式支持CF卡DNC以太网USB等程序交换功能主要适用于数控车铣床和简易加工中心的控制具有高性能结构紧凑易于使用可靠性高价格低的特点最大联动轴数为3轴可选配各种类型的脉冲指令交流伺服驱动器或步进电机驱动器配置标准机床工程面板不占用PLC的输入/输出接口配置32路输入接口和24路功率放大光电隔离开关量输出接口手持单元接口模拟主轴控制接口与主轴编码器接口采用5.7” 单色18i系列/彩色19i系列液晶显示器分辨率为240320全汉字操作界面具有故障诊断与报警设置图形加工轨迹显示和仿真功能操作简便易于掌握和使用采用国际标准G代码编程与各种流行的CAD/CAM自动编程系统兼容具有直线圆弧螺旋线插补固定循环旋转缩放镜像刀具补偿宏程序等功能小线段连续加工功能特别适合于复杂模具零件加工加工断点保存/恢复功能为用户安全方便使用提供保证反向间隙和单双向螺距误差补偿功能有效提高加工精度巨量程序加工能力配置大容量存储器时可直接加工高达2GB的G代码程序内置以太网RS232接口易于实现机床联网512K用户存储区其中400K可用作用户零件程序存储区其余的为用户数据区系统外形尺寸为420260115毫米W H D体积小巧结构牢靠造型美观2DNC单元选件DNC单元为用户转接HNC-18i/19i数控装置的键盘DNC RS232和以太网选择功能接口并提供一个单相三孔220电源插座全密封结构---安全可靠外接标准PC键盘转接口AC220V电源插座---方便实用RS232 DNC以太网转接口---共享网络资源3手持单元选件标准四线式手摇脉冲发生器3坐标选择3种倍率选择紧急停止按钮指示灯III 图形符号系统华中数控图形符号说明 必须操作 特别重要内容 连线及设备边界 信号等的传播方向 短接点 成组线缆分离 屏蔽层 常开常闭无源触点 插头插座 编码器 灯变速机构禁止操作 默认或初始设置 成组线缆交换接线端子成组线缆分离接地线圈传感器电机机械连接注本手册中重要的部分也常用黑体字表示目录第一章使用前注意事项.......................................1-11.1 安全告示...........................................1-11.2 开箱检查...........................................1-71.3 部件结构...........................................1-81.4 安装形式...........................................1-91.5 环境要求..........................................1-11 第二章连接.................................................2-12.1 综合接线图.........................................2-12.2 功能描述...........................................2-22.2.1 数控装置.......................................2-22.2.2 DNC单元选件...............................2-22.2.3 手持单元选件...............................2-32.3 电源...............................................2-42.3.1 供电要求.......................................2-42.3.2 接地...........................................2-52.4 数控装置与外部计算机的连接.........................2-52.4.1 通过RS232口与外部计算机连接...................2-52.4.2 连接以太网.....................................2-62.5 数控装置开关量输入/输出............................2-82.5.1 开关量输入/输出接口............................2-82.5.2 PLC地址定义..................................2-132.6 数控装置与手持单元的连接..........................2-142.6.1 HNC-18/19手持接口定义........................2-142.6.2 连接标准手持单元..............................2-142.6.3 连接用户自制手持操作盒........................2-152.7 数控装置与主轴装置的连接..........................2-162.7.1 与主轴相关的接口定义..........................2-162.7.2 主轴启停......................................2-172.7.3 主轴速度控制..................................2-182.7.4 主轴定向控制..................................2-182.7.5 主轴换档控制..................................2-182.7.6 主轴编码器连接................................2-182.7.7 主轴连接实例--普通三相异步电机................2-192.7.8 主轴连接实例--主轴驱动器......................2-192.7.9 与主轴相关的参数设置...........................2-212.8 数控装置与进给驱动装置的连接......................2-222.8.1 接口介绍......................................2-222.8.2 连接步进电机驱动单元..........................2-232.8.3 连接脉冲接口伺服单元..........................2-242.9 急停与超程解除的设计..............................2-272.10 电磁兼容性设计...................................2-302.10.1 电磁兼容性的主要内容.........................2-302.10.2 接地技术.....................................2-312.10.3 电网干扰抑制.................................2-402.10.4 防止被干扰...................................2-452.10.5 防止产生干扰.................................2-482.10.6 综合设计指南.................................2-53 第三章参数设置.............................................3-13.1 概述................................................3-13.2 参数查看与设置......................................3-23.3参数详细说明.........................................3-33.3.1 机床参数.......................................3-33.3.2 坐标轴参数.....................................3-43.3.3 伺服参数......................................3-103.3.4 轴补偿参数....................................3-113.3.5 PMC用户参数..................................3-15 第四章运行与调整...........................................4-14.1 运行前检查.........................................4-14.1.1 接线检查.......................................4-14.1.2 电源检查.......................................4-24.1.3 设备检查.......................................4-24.2 试运行.............................................4-24.2.1 通电...........................................4-24.2.2 参数设置.......................................4-34.2.3 外部状态检查...................................4-44.2.4 接通伺服动力电源...............................4-64.3 PLC调试............................................4-84.4 连接机床调试......................................4-104.4.1 伺服参数调整..................................4-104.4.2 机床误差补偿..................................4-134.5 主轴D/A参数调整..................................4-17 第五章典型设计举例.........................................5-15.1概述.................................................5-15.2数控铣床系统设计举例.................................5-15.2.1 系统简介.......................................5-15.2.2 总体框图.......................................5-25.2.3 输入输出开关量定义.............................5-25.2.4 电气原理图简介.................................5-25.3数控车床系统设计举例.................................5-75.3.1 系统简介.......................................5-75.3.2 总体框图.......................................5-75.3.3 输入输出开关量定义.............................5-85.3.4 电气原理图简介.................................5-8 第六章故障诊断.............................................6-16.1 故障及其对策.......................................6-16.1.1 系统不能正常启动...............................6-16.1.2 急停和复位.....................................6-26.1.3 伺服电机不能正常运转...........................6-26.1.4 变频或伺服主轴运转不正常.......................6-76.1.5 输入输出开关量工作不正常.......................6-86.2 报警信息...........................................6-96.2.1 报警信息的查看.................................6-96.2.2 系统内部报警信息清单..........................6-10 第七章附录.................................................7-17.1 设备型号...........................................7-17.2 安装尺寸...........................................7-17.2.1 HNC-18i/19i数控装置...........................7-17.2.2 DNC单元.......................................7-27.2.3 手持单元.......................................7-37.3 接口定义...........................................7-47.3.1 数控装置.......................................7-47.3.2 DNC单元.......................................7-87.3.3 手持单元.......................................7-9第一章 使用前注意事项1.1安全告示1.1.1运输与储存本产品必须按其重量正确运输堆放产品不可超过规定数量不可在产品上攀爬或站立也不可在上面放置重物 不可用与产品相连的电缆或器件对产品进行拖动或搬运前面板和显示屏应特别防止碰撞与划伤储存和运输时应注意防潮如果产品储存已经超过限定时间请及时与武汉华中数控股份有限公司联系 注意 在使用本产品前请仔细阅读下述安全注意事项以确保人身安全和设备安全1.1.2安装数控装置的机壳非防水设计产品应安装在电柜中无雨淋和直接日晒的地方本产品与控制柜机壳或其他设备之间必须按规定留出间隙产品安装使用应注意通风良好避免可燃气体和研磨液油雾铁粉等腐蚀性物质的侵袭避免让金属机油等导电性物质进入其中不可将产品安装或放置在易燃易爆物品附近产品安装必须牢固无振动安装时不可对产品进行抛掷或敲击不能对产品有任何撞击或负载1.1.3接线参加接线与检查的人员必须具有完成此项工作的能力数控装置必须可靠接地接地电阻应小于4欧姆切勿使用中性线代替地线否则可能会因受干扰而不能稳定正常地工作接线必须正确牢固否则可能产生误动作数控装置到伺服驱动单元的位置给定控制信号电缆位置传感器到伺服驱动单元和数控装置的位置反馈电缆均不要通过端子和插头进行转接否则数控装置可能因易受干扰而不能正常工作任何一个接线插头上的电压值和正负+-极性必须符合说明书的规定否则可能发生短路或设备永久性损坏等故障受数控装置PLC 输出信号控制的直流继电器上的电涌吸收二极管必须按规定方向如图连接否则可能损坏数控装置在插拔插头或扳动开关前手指应保持干燥以防触电或损坏数控装置连接电线不可有破损不可受挤压否则可能发生漏电或短路不能带电插拔插头或打开数控装置机箱PLC线圈1.1.4运行与调试运行前应先检查参数设置是否正确错误设定会使机器发生意外动作参数的修改必须在参数设置允许的范围内超过允许的范围可能会导致运转不稳定及损坏机器的故障检查伺服电机的电缆与码盘线是否一一对应1.1.5使用使用人员必须具备能胜任本项工作的能力插入电源前确保开关在断电的位置上避免偶然起动进行电气设计时应考虑数控装置的急停按钮能在系统发生事故时禁止伺服主轴及其他移动部件的动作例如切断它们的动力电源详见2.9节在设计或修改PLC程序时应注意在复位报警信号之前必须确认运行信号已经关断例如在复位主轴报警信号时应保证主轴旋转控制信号是关闭的否则复位后某些部件可能以外动作不可对设备进行改装为避免或减少电磁干扰对数控装置的影响进行电气设计时请参考电磁兼容设计2.10节系统附近如有其他电子设备则可能产生电磁干扰应接入一个低通滤波器以削弱其影响不可对系统频繁通断电停电或断电后若须重新通电间隔时间至少为3分钟操作时操作者应保持手指干燥清洁无油污建议用户保留操作面板上的透明保护薄膜按键操作时用力不可过猛过大严禁采用扳手等尖硬物品敲击键盘设备运行时操作人员不得离开设备1.1.6维修在检修更换和安装元器件前必须切断电源发生短路或过载时应检查并排除故障后方可通电运行发生警报后必须先排除事故后方可重新启动系统受损或零件不全时不可进行安装或操作由于电解电容器老化可能会引起系统性能下降为了防止由此而引发故障在通常环境下应用时电解电容器最好每6年更换一次有关问题请随时与武汉华中数控股份有限公司联系1.1.7废品处理将废品作为普通工业废品处理1.1.8一般说明产品投入使用时必须按照产品说明书的要求将盖板和安全防护安装好并按照产品说明书的规定进行操作应仔细阅读本说明书第二章电气设计一节针对各部分提出的注意事项1.2 开箱检查1.2.1 打开包装后请确认是否是您所购买的产品检查产品在运输途中是否有损坏对照清单确认各部件附件是否齐全有无损伤如存在产品不符缺少附件或运输损坏等情况请及时与我公司联系1.2.2 核查产品型号请对照数控装置型号编号说明核查产品型号HNC – 18i/M D18i 单色液晶19i彩色液晶M 铣削类 T车削类数控装置型号编号说明D 脉冲接口1.3 部件结构图1.3.1 数控装置结构图1.4 安装形式图1.4.1 安装形式示意图电柜指吊挂操作台电控柜等装置在设计电柜时应注意下列内容1) 如图1.4.1所示应注意在数控装置的背面与电柜壁之间留有100毫米的间隙以便插接与数控装置相连的电缆便于电柜内空气流通和散热2) 电柜的结构必须达到IP54防护等级特别注意下列要求a) 制造电柜的材料应能承受机械化学和热应力以及正常工作中碰到的湿度影响 b) 在电柜门等接缝处应贴密封条密封所有缝隙c) 电缆入口应密封在现场应容易再打开d) 采用风扇或热交换器等对电柜散热对流空气e) 若采用风扇散热在进风/出风口必须使用空气过滤网f) 小心灰尘从散热孔进入灰尘或切削液雾可能从微小缝隙和进风/出风口进入数控装置依附在电路板上使绝缘老化而导致故障因而需注意通风孔侧的环境和空气流向流出气体应该朝向污染源如下图所示图1.4.2 机柜设计空气流向示意图3) 电柜内部温度应不高于50否则应采用更有效的散热措施4) 数控装置面板必须安装在冷却液和其他液体直接溅射不到的地方5) 减少电磁干扰使用50V 以上直流或交流供电的部件和电缆应与数控装置保留100mm 以上的距离6) 计时应考虑将数控装置安装在易于调试维修的地方1.5 环境要求1.5.1 气候环境数控装置在以下气候环境中能正常工作环境温度 040相对湿度 30%95%无冷凝水大气压强 86106kPa1.5.2 海拔高度数控装置在海拔高度1000m以下均能正常工作1.5.3 运输和存放数控装置能在4055温度范围内运输和存放并能经受温度高达70时间不超过24h的短期运输和存放但应采取防潮防振和抗冲击措施以免损坏数控装置1.5.4 机械环境数控装置应尽量远离振源安装或采取附加措施以防止振动冲击和碰撞的不良影响如果数控装置只能安装在振源附近必须采取措施保证不会引起数控装置共振振幅必须小于0.05毫米频率范围555赫兹1.5.5环境污染数控装置在运输存放和使用时应采取措施避免强微波辐射和强电磁干扰防止超量污染物如灰尘酸类物腐蚀性气体盐类物等侵入和工作在强振动环境中第二章 连接摘要本章介绍HNC-18i/19i 数控装置的接口功能及其与其它装置单元的连接与使用2.1 综合接线图图2.1.1为HNC-18i/19i 数控装置与其他装置单元连接的总体框图图2.1.1总体框图XS10 24V 5V注如图2.1.1所示HNC-18i/19i 数控装置通过XS1XS3控制进给装置一套系统中的进给装置类型可以相同也可以不同但最多只能连接三个进给轴2.2 功能描述2.2.1 数控装置HNC-18i/19i数控装置背面接口如2.2.1图所示XS1XS2XS3进给轴控制接口 XS4主轴编码器接口XS5主轴控制接口 XS6PLC输入接口XS7手持单元接口 XS9PLC输出接口XS10外接键盘接口 XS11RS232接口XS12USB接口 XS13以太网接口XS14CF卡接口若使用DNC单元则XS10XS11XS13 为DNC单元的转接口电源接口在数控装置背部的开关电源上2.2.2 DNC单元选件DNC单元提供RS232接口PC键盘接口以太网接口需要通过转接线与HNC-18i/19i 数控装置连接使用DNC单元接口如图2.2.2所示前部接口用于和外部设备或计算机连接转接线缆用于和HNC-18i/19i连接图2.2.2中各接口及转接口的引脚定义与图2.2.1中各同名接口相同图2.2.2 DNC单元接口图2.2.3 手持单元选件手持单元提供急停按钮工作指示灯坐标选择OFF X Y Z 倍率选择X1X10X100及手摇脉冲发生器等功能如图2.2.3所示手持单元接口图DB25头针座孔手持接口插头连接到HNC-18i/19i数控装置的手持控制接口XS7上2.3 电源2.3.1 供电要求数控装置AC220V 50W经自带开关电源转换为DC24V 和5V电 源 线采用屏蔽电缆或双绞线PLC 电源采用直流DC24V 开关电源电源容量根据PLC 点数的多少和直流24V器件如继电器电磁阀等的数量确定PLC 电源必须与数控装置PLC 接口的信号地共地若Z 轴抱闸和电磁阀也需DC24V 供电尽量不要与PLC 电源共用以减少电磁阀等器件对数控装置的干扰数控装置通过内部电路由XS1XS2XS3向进给单元上的PLC 开关元件提供DC24V 电源由XS4向主轴编码器提供DC5V 电源由XS5向主轴单元上的PLC 开关元件提供DC24V 电源由XS7向手持单元上的PLC 开关元件及手摇脉冲发生器分别提供DC24V 和DC5V 电源如图2.3.3所示图2.3.1 供电方式HNC-18i/19iXS1,XS2,XS32810XS73161214151725+24V +5V+24V 24VG 进给单元 PLC 电源主轴编码器 电源主轴单元 PLC 电源手持单元PLC 电源手摇脉冲发生器 电源 数控装置自带的开关电源总功率约50W DC24V 和DC5V 分别可提供1A 和6A 的输出只能向以上XS123457接口提供总共DC24V 1A 和DC5V 1A 的电源输出当以上接口控制的单元所需电源超过此值时请提供额外的电源外接电源与数控装置自带电源应共地2.3.2接地2.3.2.1接大地开关电源地线已与数控装置的机壳接地端子连通由于电源线电缆中的地线较细因此必须单独增加一根截面积不小于2.5平方毫米的黄绿铜导线作为地线与数控装置的机壳接地端子相连接信号地外部PLC 电源的地线必须经XS6XS9开关量接口的1214脚接如数控装置如图2.3.1所示否则数控装置不能通过输出开关量可靠地控制这些元器件或从这些元器件接收信号2.4 数控装置与外部计算机的连接HNC-18i/19i 数控装置可以通过RS232或以太网口与外部计算机连接并进行数据交换与共享在硬件连接上可以直接由HNC-18i/19i 数控装置背面的XS3XS5接口连接也可以通过DNC 单元上的转接口进行转接2.4.1通过RS232口与外部计算机连接PC 计算机数控装置图2.4.1a 数控装置通过RS232口与PC 计算机连接没有DNC 单元的情况DNC 单元数控装置图2.4.1b 数控装置通过RS232口与PC计算机连接有DNC单元的情况2.4.2连接以太网通过以太网口与外部计算机连接是一种快捷可靠的方式可以是与某台外部计算机直接电缆连接见图2.4.2也可以是先连接到HUB 集线器再经HUB 连入局域网与局域网上的其他任何计算机连接见图2.4.3在硬件上可以直接使用HNC-21背面的以太网口连接也可以通过DNC 单元转接后用DNC 单元上的以太网口连接连接电缆请使用网络专用电缆 以太网接口插头型号均为RJ45直接电缆连接PC 计算机数控装置图2.4.2a 数控装置通过以太网口与外部计算机直接电缆连接没有DNC 单元的情况DNC单元 数控装置图2.4.2b 数控装置通过以太网口与外部计算机直接电缆连接 有DNC单元的情况通过局域网连接HUB集线器数控装置图2.4.3a 数控装置通过以太网口与外部计算机局域网连接没有DNC单元的情况DNC单元 数控装置 图2.4.3b 数控装置通过以太网口与外部计算机局域网连接有DNC单元的情况2.5 数控装置开关量输入/输出2.5.1 开关量输入/输出接口HNC-18i/19i 数控装置具备32位NPN 型开关量输入和24位NPN 型开关量输出接口2.5.1.1开关量输入接口特性1等效电路图 2.5.1 输入开关量接口等效电路2技术参数1 采用光电耦合技术最大隔离电压2500VRMS 一分钟2 电源电压24V3 导通电流I F =5~9mA4 最大漏电流0.1mA 5滤波时间约2毫秒注用有源开关器件如无触点开关霍尔开关等时必须采用DC24VNPN 型的规格3典型应用电路1 外接无源开关或继电器触点开关一端接输入点另一端接24VG如图2.5.1所示2外接有源开关器件 必须选择DC24V NPN 型输出的有源开关器件必要时请查阅所选器件说明书接线如下图所示图 2.5.2 有源输入开关量的连接2.5.1.2开关量输入接口引脚定义HNC-18i/19i 数控装置的PLC 输入开关量主要分布在XS6PLC 输入接口和XS7手持单元接口内为了使用方便有些PLC 输入信号也以并联的形式分布在XS5主轴控制接口和XS1--3进给轴控制接口内说明信号名 车 铣+24V 24VG PLC DC24V 电源 PLC DC24V 电源 X0.0 X 轴准备好 X 轴准备好 X0.1 尾座进到位 Y 轴准备好 X0.2 Z 轴准备好 Z轴准备好 X0.3 X 轴参考点 X 轴参考点 X0.4 尾座退到位 Y轴参考点X0.5 Z 轴参考点Z 轴参考点 X0.6 刀架锁紧到位 刀具夹紧到位 X0.7 卡盘夹紧到位刀具松开到位 X1.0 1号刀 主轴定向完成 X1.1 2号刀 主轴速度到达 X1.2 3号刀 主轴零速度 X1.3 4号刀未定义 X1.4 5号刀/主轴4档 主轴4档 X1.5 6号刀/主轴3档 主轴3档 X1.6 7号刀/主轴2档 主轴2档 X1.7 8号刀/主轴1档主轴1档 X2.0 超程输入 超程输入 X2.1急停输入急停输入14:24VG15:24VG16:+24V17:24VG18:X2.619:X3.520:X3.321:X3.122:Y2.423:Y2.624:HA25:+5V1 13 14251 :24VG2 :24VG3 :+24V4 :X3.75 :X2.76 :X3.67 :X3.48 :X3.29 :X3.010:Y2.511:Y2.7 12:HB13:5VGXS7头针座孔X2.2 外部报警 外部报警X2.3 主轴报警 主轴报警X2.4 脚踏开关 未定义X2.5 防护门开关 未定义X2.6 第二循环启动 第二循环启动X2.7 第二进给保持 第二进给保持X3.0 X轴选择 X轴选择X3.1 未定义 Y轴选择X3.2 Z轴选择 Z轴选择X3.3 未定义 未定义X3.4 手摇倍率X1 手摇倍率X1X3.5 手摇倍率X10 手摇倍率X10X3.6 手摇倍率X100 手摇倍率X100X3.7 第二急停 第二急停空 该脚无功能 该脚无功能注其中X0.0X轴准备好X0.1X轴准备好X0.2X轴准备好X1.0主轴定向完成X1.1主轴速度到达X1.2主轴0速X2.3主轴报警与进给轴控制接口和主轴控制接口中的同名信号是并联关系功能是等效的用户可以任选一处使用2.5.1.3开关量输出接口特性1. 等效电路图 2.5.3 输出开关量接口等效电路2.技术参数1采用光电耦合技术最大隔离电压2500VRMS一分钟2电源电压24V3最大输出电流100mA3典型应用电路1驱动发光二极管需串联一个电阻控制流经发光二极管的电流一般约为10mANPN 输出NPN 输出图2.5.4 输出开关量驱动发光二极管 图 2.5.5 输出开关量驱动灯丝型指示灯2驱动灯丝型指示灯需外接一预热电阻以减少导通时的电流冲击预热电阻阻值大小以不致于指示灯亮为原则3驱动电感性负载如继电器须在线圈附近接入续流二极管以保护输出电路减少干扰有些继电器自带续流二极管NPN 输出图 2.5.6 用输出开关量驱动DC24V 继电器注应选择线圈电压为DC24V2.5.1.4 开关量输出接口引脚定义HNC-18i/19i 数控装置的PLC 输出开关量主要分布在XS9PLC 输出接口和XS7手持单元接口内为了使用方便有些PLC 输出信号也以并联的形式分布在XS5主轴控制接口和XS13进给轴控制接口内功能说明信号名 车 铣24VG PLC DC24V 电源地 PLC DC24V 电源地 Y0.0 复位报警清除 复位报警清除Y0.1 使能 使能 Y0.2 主轴正转 主轴正转 Y0.3 主轴反转 主轴反转 Y0.4 主轴制动 主轴制动Y0.5 U6 主轴定向 Y0.6 卡盘夹紧 刀具夹紧 Y0.7 卡盘松开 刀具松开Y1.0 刀架正转 U7 Y1.1 刀架反转 U8 Y1.2 冷却 冷却 Y1.3 润滑 润滑 Y1.4 主轴4档 主轴4档 Y1.5 主轴3档 主轴3档 Y1.6 主轴2档 主轴2档 Y1.7 主轴1档 主轴1档Y2.0 U0/尾座进 U0 Y2.1 U1/尾座退U1 Y2.2 U2 U2 Y2.3 U3 U3 Y2.4 U4U4 Y2.5 U5U5Y2.6 第二循环启动灯 第二循环启动灯 Y2.7 第二进给保持灯 第二进给保持灯 空该脚无功能该脚无功能注其中Y0.0复位Y0.1使能Y0.2主轴正转Y0.3主轴反转Y0.4主轴制动Y0.5U6与进给轴控制接口和主轴控制接口中的同名信号是并联关系功能是等效的用户可以任选一处使用XS9头孔座针14:24VG15:24VG16:+24V17:24VG18:X2.619:X3.520:X3.321:X3.122:Y2.423:Y2.624:HA25:+5V1 13 14251 :24VG2 :24VG3 :+24V4 :X3.75 :X2.76 :X3.67 :X3.48 :X3.29 :X3.010:Y2.511:Y2.7 12:HB13:5VGXS7头针座孔2.5.2 PLC 地址定义在系统程序PLC 程序中机床输入的开关量信号定义为X 输出到机床的开关量信号定义为Y输入/输出开关量每8位一组占用一个字节例如HNC-18i/19i 数控装置XS6接口的X0.0X0.7开关量输入信号占用X[00]组X0.0对应于X[00]的第0位X0.1对应于X[00]的第1位……HNC-18i/19i 有如下三类PLC 输入输出信号1PLC 接口的输入输出开关量HNC-18i/19i 的PLC 接口中共有输入开关量32位占用内部输入寄存器X[00] X[03]共有输出开关量24位每8位组成一个字节占用内部输出寄存器Y[00]Y[02]2主轴模拟电压指令对应的PLC 输出数字量主轴模拟电压指令占用两个内部输出寄存器Y[28]3工程面板按键输入和指示灯输出开关量HNC-18i/19i 数控装置的工程面板按钮共3排第一排有15个按钮输入开关量信号依次为X[30]和X[31]的第06位指示灯输出开关量信号依次为Y[30]和Y[31]的第06位第二排有14个按钮输入开关量信号依次为X[32]和X[33]的第05位指示灯输出开关量信号依次为Y[32]和Y[33]的第05位第三排有15个按钮输入开关量信号依次为X[34]和X[35]的第06位指示灯输出开关量信号依次为Y[34]和Y[35]的第06位说明主轴模拟电压指令输出的过程为程序通过计算给出数字量数字量由专用的内部模块转化为模拟电压PLC 程序处理的是数字量位占用两个字节即两组输出信号因此主轴模拟电压指令也作为开关量输出信号处理2.6 数控装置与手持单元的连接2.6.1 HNC-18i/19i 手持接口定义HNC-18i/19i 数控装置通过XS7接口DB25座孔与手持单元连接XS7的引脚定义如下说明信号名车铣+24V,24VG PLC DC24V 电源 PLC DC24V 电源 X2.6 第二循环启动 第二循环启动 X2.7 第二进给保持 第二进给保持 X3.0 X 轴选择 X 轴选择 X3.1 未定义 Y 轴选择 X3.2 Z 轴选择 Z 轴选择 X3.3 未定义 未定义 X3.4 手摇倍率X1 手摇倍率X1 X3.5 手摇倍率X10 手摇倍率X10 X3.6 手摇倍率X100 手摇倍率X100 X3.7 第二急停 第二急停 空 该脚无功能 该脚无功能Y2.4 U4 U4 Y2.5 U5 U5 Y2.6 第二循环启动灯 第二循环启动灯 Y2.7 第二进给保持灯 第二进给保持灯 空 该脚无功能 该脚无功能 HA 手摇A 相 手摇A 相 HB 手摇B 相 手摇B 相 +5V 5VG 手摇DC5V 电源 手摇DC5V 电源2.6.2 连接标准手持单元本公司提供标准手持单元接口为DB25头针插头可以直接连接到HNC-18i/19i 数控装置的XS7接口上14:24VG15:24VG16:+24V17:24VG18:X2.619:X3.520:X3.321:X3.122:Y2.423:Y2.624:HA25:+5V1 13 14251 :24VG2 :24VG3 :+24V4 :X3.75 :X2.76 :X3.67 :X3.48 :X3.29 :X3.010:Y2.511:Y2.7 12:HB13:5VGXS7头针座孔。
开关量输入、输出接口
1、直流继电器输出接口
电路同样适用驱动气动元件中的电气转换阀，从而实现 微机对气动开关元件的控制。
2、交流电磁式接触器的接口
电路除用于控制交流接触器，还可用于控制灯光、加热器、 单相电机等。但当改变负载时，一定要注意双向晶闸管KS的 参数是否能满足负载的要求。
3.6 开关量输入、输出接口
一、开关量输入通道
输入缓冲器可用三态门控缓冲器或可编程输入接口芯片， 如8155,8255构成，通道数不多时也可直接采用单片机本身的 输入口，如P1口，P3口等。
1.简单接口电路 这种方法简单，方便，
但抗干扰能力极差，仅 适合于距仪器电路很近 的，如按键，面板开关 之类的开关量的输入。
2.光电隔离接口电路 电路同样适用于
三极管输出的接近 开关，霍尔开关的 接口。
3.交流式开关量接口电路 适用于机械开关和行程开关场合，但响应时间较长。
二、开关量输出通道
输出锁存器可用TTL锁存芯片如74LS273、74LS373或可 编程输出接口芯片，如8155、8255 ，或直接由单片机的P口 构成。
开关量输入通道(测控系统)
U/I转换电路 转换电路
在工业控制中，常常以电流方式传 常常以电流方式传 输信号，因为电流信号适合于长距离传 因为电流信号适合于长距离传 输，传输中信号衰减小 传输中信号衰减小，抗干扰能力强。 因此，大量的常规工业仪表是以电流方 大量的常规工业仪表是以电流方 式相互配接的。按仪器仪表标准 按仪器仪表标准，DDZ 2系列仪表各单元之间的联络信号为 系列仪表各单元之间的联络信号为0 ~ 10 mA，而DDZ3系列仪表各单元之间 系列仪表各单元之间 的联络信号为4 ~ 20 mA 4 ~ 20 mA 。
补充知识： HTL的输出电平范围为 的输出电平范围为：11.5 1.5V 常用转换器件为：CH2016. CH2016. ECL的输出电平范围为 的输出电平范围为：0.9 1.75V 常用转换器件为：CE1025. CE1025. （ECL 速度快、扇出能力强 扇出能力强、噪声低、引 线串扰小） CMOS的输出电平范围为 的输出电平范围为：3 18V 常 用转换器件为：CH2016. CH2016. (CMOS功耗低、抗干扰能力强 抗干扰能力强、电压范 围宽、输入阻抗高)
程序查询式是CPU CPU主动，所有 I/O传送与程序的执行严格同步 传送与程序的执行严格同步，所 以便于协调CPU与I/O I/O的工作，数据 传输可靠，接口硬件电路和查询程 接口硬件电路和查询程 序设计简单。 不 足：CPU要循环等待 要循环等待，软件 开销大，CPU花大部分时间在循环 花大部分时间在循环 等待上，而真正为外设服务的时间 而真正为外设服务的时间 很少，一次CPU的效率较低 的效率较低。
小型测控系统组建与运行
开关量输入通道
开关量输入通道的任务是将 现场的开关信号或仪表中的各 种继电器接点信号有选择地送 入计算机，在控制系统中主要 在控制系统中主要 起以下作用： 1）定时记录生产过程中某些设 定时记录生产过程中某些设 备的状态，例如电机是否运转 例如电机是否运转、 阀门是否开启等。 。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
PC总线接口逻辑部分由8位数据总线缓冲器、基址 译码器、输入和输出片址译码器组成。 I/O功能逻辑部分只有简单的输入缓冲器和输出锁 存器。其中，输入缓冲器起着对外部输入信号的缓冲、 加强和选通作用；输出锁存器锁存CPU 输出的数据或 控制信号，供外部设备使用。I/O缓冲功能可以用可 编程接口芯片如8255A构成，也可以用74LS240、244、 373、273等芯片实现。 I/O电气接口部分的功能主要是：电平转换、滤波、 保护、隔离、功率驱动等。 各种数字量I/O模板的前两部分大同小异，不同的 主要在于I/O电气接口部分，即输入信号的调理和输 出信号的驱动，这是由生产过程的不同需求所决定的。
1、
三极管驱动电路
对于低压情况下的小电流开关量， 用功率三极管就可作开关驱动组件， 其输出电流就是输入电流与三极管增 益的乘积。
（1）普通三极管驱动电路
当驱动电流只有十几 mA或几十 mA时，只要采用一个普通的功 率三极管就能构成驱动电路，如图所示。
（2）达林顿驱动电路
当驱动电流需要达到几百毫安时，如驱 动中功率继电器、电磁开关等装置，输出电 路必须采取多级放大或提高三极管增益的办 法。达林顿阵列驱动器是由多对两个三极管 组成的达林顿复合管构成，它具有高输入阻 抗、高增益、输出功率大及保护措施完善的 特点，同时多对复合管也非常适用于计算机 控制系统中的多路负荷。
当然，在实际使用中，要特别注意 固态继电器的过电流与过电压保护以及 浪涌电流的承受等工程问题，在选用固 态继电器的额定工作电流与额定工作电 压时，一般要远大于实际负载的电流与 电压，而且输出驱动电路中仍要考虑增 加阻容吸收组件。具体电路与参数请参 考生产厂家有关手册。
四、
DI/DO模板
把上述数字量输入通道或数字量输出 通道设计在一块模板上, 就称为DI模板或 DO模板，也可统称为数字量I/O模板。图314为含有DI通道和DO通道的PC总线数字量 I/O模板的结构框图，由PC总线接口逻辑、 I/O功能逻辑、I/O电气接口等三部分组成。 如图3-14所示。
现以最简单的三极管型光电耦合隔离器 为例来说明它的结构原理，如图所示。
+ 5V + 5V
+
输 入端
输出端
光电耦合隔离器的输入输出类似普通三 极管的输入输出特性，即存在着截止区、 饱和区与线性区三部分。利用光耦隔离器 的开关特性（即光敏三极管工作在截止区、 饱和区），可传送数字信号而隔离电磁干 扰，简称对数字信号进行隔离。例如在数 字量输入输出通道中，以及在模拟量输入 输出通道中的A/D转换器与CPU或CPU与D/A 转换器之间的数字信号的耦合传送，都可 用光耦的这种开关特性对数字信号进行隔 离。
数字量反相传递如图3-3（b）所示， 与（a）不同的是光耦的集电极 c 端 直接接另一个正电源，而发射极 e 端 通过电阻接地，则光耦输出端从发射极 e 端引出。从而完成了数字信号的反相 传递。
三、开关量输出通道
开关量输出通道简称 DO 通道，它的任务是 把计算机输出的微弱数字信号转换成能对生产 过程进行控制的数字驱动信号。根据现场负荷 的不同，如指示灯、继电器、接触器、电机、 阀门等，可以选用不同的功率放大器件构成不 同的开关量驱动输出通道。常用的有三极管输 出驱动电路、继电器输出驱动电路、晶闸管输 出驱动电路、固态继电器输出驱动电路等。
2.5 开关量输入/输出通道
1、光电耦合隔离器的结构原理及其隔
离电路
2、开关量输入通道中几种典型电路
3、开关量输出通道几种典型驱动电路
一、开关量输入/输出通道的一般结构
开关量输入/输出通道通常CPU接 口逻辑、输入缓冲器和输出锁存器、 输入/输出电气接口三部分组成。 一般情况下，各种开关量输入/输 出通道的前两个部分往往大同小异， 所不同的主要是输入/输出电气接 口。
例如在现场传感器与 A/D 转 换器或D/A转换器与现场执行器
之间的模拟信号的线性传送，
可用光耦的这种线性区对模拟 信号进行隔离。
要注意的是，用于驱动发光管的电源与 驱动光敏管的电源不应是共地的同一个电 源，必须分开单独供电，才能有效避免输 出端与输入端相互间的反馈和干扰；另外， 发光二极管的动态电阻很小，也可以抑制 系统内外的噪声干扰。因此，利用光耦隔 离器可用来传递信号而有效地隔离电磁场 的电干扰。 为了适应计算机控制系统的需求，目前 已生产出各种集成的多路光耦隔离器，如 TLP系列就是常用的一种。
总线接口逻辑 D7 D0 AEN A7 PC A3 总线 IOR A2 A0 IOW 输出片址 译码
I/O功能逻辑
I/O电气接口
数据 缓冲器 基址 基址 译码
输入 缓冲器
输入调 理电路
来自外 部设备
输入片址 译码
输入片址
输出 缓冲器 输出片址
输出驱 动电路
去外 部设备
图 4-14 数字量I/O模板结构框图
路，当CPU数据线Di 输出数字“0”即低电
平时，经7406反相锁存器变为高电平，使
达林顿复合管导通，产生的几百毫安集电
极电流足以驱动负载线圈，而且利用复合
管内的保护二极管构成了负荷线圈断电时 产生的反向电动势的泄流回路。
链接动画
2、 固态继电器驱动电路
固态继电器SSR（Solid State Relay）是一 种新型的无触点开关的电子继电器，它利用电子 技术实现了控制回路与负载回路之间的电隔离和 信号耦合，而且没有任何可动部件或触点，却能 实现电磁继电器的功能，故称为固态继电器。它 具有体积小、开关速度快、无机械噪声、无抖动 和回跳、寿命长等传统继电器无法比拟的优点， 在计算机控制系统中得到广泛的应用，大有取代 电磁继电器之势。
光电耦合隔离器
光电耦合隔离器按其输出级不同可分为三极管型、 单向晶闸管型、双向晶闸管型等几种，如图所示。它们 的原理是相同的，即都是通过电-光-电这种信号转换， 利用光信号的传送不受电磁场的干扰而完成隔离功能的。
特点：
1 密封在一个管壳内，不受外界光干扰。 2 靠光传送信号，切断了各部件的输入端与地线 的联系。 3 发光二极管动态电阻很小，干扰源内阻很大， 能够传送到光电耦合器的干扰信号很小。 4光电耦合器的传输比和晶体管的放大倍数一般很 小，远不如晶体管对干扰信号灵敏，而光电耦合 器的发光二极管只有通过一定的电流才能发光， 即使在干扰电压幅值较高时，由于没有足够的能 量仍不能使发光二极管发光，从而可以有效地抑 制掉干扰信号与电源组成的外部电路，（a）是直流 输入电路，（b）是交流输入电路。交流输入电路比直 流输入电路多一个降压电容和整流桥块，可把高压交 流(如380VAC)变换为低压直流(如5VDC)。开关S的状态 经RC滤波、稳压管D1箝位保护、电阻R2限流、二极管 D2防止反极性电压输入以及光耦隔离等措施处理后送 至输入缓冲器，主机通过执行输入指令便可读取开关 S 的状态。比如,当开关S闭合时，输入回路有电流流过， 光耦中的发光管发光，光敏管导通，数据线上为低电 平，即输入信号为“0”对应外电路开关S的闭合；反之， 开关S断开，光耦中的发光管无电流流过，光敏管截止， 数据线上为高电平，即输入信号为“1”对应外电路开 关S的断开。
下图给出达林顿阵列驱动器MC1416的
结构图与每对复合管的内部结构， MC1416内含7对达林顿复合管，每个复 合管的集电极电流可达500mA，截止时 能承受100V电压，其输入输出端均有箝 位二极管，输出箝位二极管D2抑制高电 位上发生的正向过冲，D1、D3可抑制低 电平上的负向过冲。
下图为达林顿阵列驱动中的一路驱动电
3、输入/输出电气接口
开关量输入/输出电气接 口的功能主要有滤波、电平 转换、隔离和功率驱动。
二、开关量输入通道
开关量输入通道（DI通道）的任务--是把 生产过程中的数字信号转换成计算机易于 接受的形式。
信号调理电路 -- 虽然都是数字信号，不需
进行A/D转换，但对通道中可能引入的各种 干扰必须采取相应的技术措施，即在外部 信号与单片机之间要设置输入信号调理电 路。
光电耦合隔离电路
下面以控制系统中常用的数字信号的隔离方法为例说明 光电耦合隔离电路。典型的光电耦合隔离电路有数字量同 相传递与数字量反相传递两种，如图所示。 数字量同相传递如图（a）所示，光耦的输入正端接正 电源，输入负端接到与数据总线相连的数据缓冲器上，光 耦的集电极c端通过电阻接另一个正电源，发射极e端直接 接地，光耦输出端即从集电极c端引出。当数据线为低电平 “0”时，发光管导通且发光，使得光敏管导通，输出c端接 地而获得低电平“0”；当数据线为高电平“1”时，发光管 截止不发光，则光敏管也截止使输出c端从电源处获得高电 平“1”。如此，完成了数字信号的同相传递。
交流型SSR主要用于交流大功率控制。一 般取输入电压为3-32V，输入电流小于 500mA。它的输出端为双向晶闸管，一般额 定电流在1A-500A范围内，电压多为380V或 220V。图3-13为一种常用的固态继电器驱 动电路，当数据线Di输出数字“0”时，经 7406反相变为高电平，使NPN型三极管导通, SSR输入端得电则输出端接通大型交流负荷 设备RL。
固态继电器SSR是一个四端组件，有两个输入 端、两个输出端。图3-12所示为其结构原理图， 共由五部分组成。光耦隔离电路的作用是在输 入与输出之间起信号传递作用，同时使两端在 电气上完全隔离；控制触发电路是为后级提供 一个触发信号，使电子开关（三极管或晶闸管） 能可靠地导通；电子开关电路用来接通或关断 直流或交流负载电源；吸收保护电路的功能是 为了防止电源的尖峰和浪涌对开关电路产生干 扰造成开关的误动作或损害，一般由RC串联网 络和压敏电阻组成；零压检测电路是为交流型 SSR过零触发而设置的。
在计算机控制系统中，除了要处理 模拟量信号以外，还要处理另一类数字 信号，包括开关信号、脉冲信号。它们 是以二进制的逻辑“1”和“0”或电平 的高和低出现的。如开关触点的闭合和 断开，指示灯的亮和灭，继电器或接触 器的吸合和释放，马达的启动和停止， 晶闸管的通和断，阀门的打开和关闭， 仪器仪表的BCD码，以及脉冲信号的计 数和定时等。