1 HIO-1200E-M2板卡接口說明

HIO-1200E-M2組合板由HIO-1200E基板和HIO-1200-31的I/O擴(kuò)展板組成，組成如表1所示。

表1 HIO-1200E-M2組合板組成一覽表

其中HIO-1200E底板，主要接口功能，包含如下：

CN3：一組模擬量主軸DA輸出CN3，可以輸出-10V-+10V電壓或0-10V電（由設(shè)備參數(shù)主軸DA輸出類型確定）；

CN4：一個(gè)主軸編碼器接口CN4；

CN5：一個(gè)數(shù)字量輸入輸出接口CN5，數(shù)字量輸入輸出接口，包含3組8Bit位 的輸入量X0-X2，包含24個(gè)輸入點(diǎn)；2組8Bit位的Y輸出量Y0-Y1，包 含16個(gè)輸出點(diǎn)。

擴(kuò)展板HIO-1200-31是數(shù)字量輸入輸出擴(kuò)展板，主要接口功能，包含如下：

50芯牌線：包含3組X輸入量X3-X5，一共24個(gè)輸入點(diǎn)；2組Y輸出量Y2-Y3，一共16個(gè)輸出點(diǎn)。

HIO-1200E-M2組合板卡的硬件外觀，如圖1。

圖1 組合板卡硬件外觀圖

下面對(duì)各個(gè)接口定義，分別說明如下：

①電源接口CN1。

CN1：電源接口，引腳定義如下：

使用方法：1腳接24V+；2腳接0V；3腳接PE地線。

②總線接口CN7、CN8。

CN7：EtherCAT總線進(jìn)線口

CN8：EtherCAT總線出線口

③模擬量主軸接口CN3。

使用方法：其中主軸模擬量DA的輸出為第一組IO_NET設(shè)備的Y10-Y11兩組輸出信號(hào)，共16位。

比如：在本配置中，DA模擬量主軸占用位為Y10、Y11兩組，其中電壓的正負(fù)符號(hào)位為Y11的最高位Y11.7。

相應(yīng)參數(shù)配置，和普通車床模擬軸配置一致。主要需要注意的有兩個(gè)參數(shù)：

【50X013】【主軸DA輸出類型】【1】，0為0-+10V輸出，1為-10V-+10V輸出。【50X017】【主軸DA輸出設(shè)備號(hào)】【7】，HIO-1200E的設(shè)備號(hào)一致。

④編碼器反饋接口CN4引腳如表2。

表2 CN4引腳一覽表

注意事項(xiàng)：其中編碼器反饋接口，占IO_NET設(shè)備的X10-X13共4組輸入信號(hào)，比如：在本測(cè)試臺(tái)的配置中，編碼器反饋接口，占用位為X10、X11、X12、X13四組信號(hào)。

其中，為了讓界面顯示出主軸轉(zhuǎn)速，需要注意參數(shù)是：

【50X016】【主軸編碼器反饋設(shè)備號(hào)】【7】，HIO-1200的設(shè)備號(hào)一致，在本例中為7。（X代表的是系統(tǒng)識(shí)別出的主軸設(shè)備號(hào)，測(cè)試臺(tái)上X為4）

⑤數(shù)字量輸入輸出點(diǎn)定義如表3。

表3 CN5數(shù)字量輸入/輸出接口一覽表

引腳說明：

Pin 1、2：24V電源輸出，供輸入端回路使用。一般情況下，可以不接線。Pin3-26：開關(guān)量輸入信號(hào)X，分為3組，一共24個(gè)信號(hào)，可以自己配置成PNP或NPN。Pin27-30：開關(guān)量輸入信號(hào)X的模式配置，端口COM 0懸空或者接地，可配置X0.0-X0.7為PNP型輸入；如果端口COM 0接+24V，則可配置X0.0-X0.7為NPN型輸入。同理COM1-COM5，可配置X1-X5的輸入模式。

Pin31-46：開關(guān)量輸出信號(hào)Y（PNP型），分為2組共16個(gè)信號(hào)為PNP型輸出，需要配合Pin47-50腳使用。注意：使用前Pin47-50必須接24V電源作為公共端。

Pin47-50：外接獨(dú)立24V電源，供輸出端回路使用，使用輸出量Y時(shí)，必須給其提供一個(gè)+24V電壓，否則Y輸出時(shí)繼電器線圈不會(huì)動(dòng)作。

2 硬件配置以及參數(shù)PLC的修改

下面以測(cè)試臺(tái)為例，對(duì)HIO-1200E-M2板卡的參數(shù)配置和使用過程，做出說明：

①硬件連線配置：使用HIO-1200E-M2時(shí)，將系統(tǒng)IPC的EtherCAT總線接口，使用網(wǎng)線連接到HIO-1200EM2的CN7輸入IN接口，再通過板卡上的CN8輸出OUT接口，連接到下一個(gè)EtherCAT設(shè)備的IN接口。注意：EtherCAT總線協(xié)議，設(shè)備連接是不需要像NCUC總線那樣形成環(huán)狀回路的。

②設(shè)備接口參數(shù)配置：通過HIO-1200E-M2板卡的CN7接口，完成連接總線以后，如果總線連接正常，板卡上的CN7接口，會(huì)出現(xiàn)信號(hào)燈的閃爍。然后，我們將NC系統(tǒng)的菜單切換到設(shè)備配置菜單，查看系統(tǒng)的設(shè)備配置圖，系統(tǒng)會(huì)識(shí)別出一個(gè)新的IO_NET設(shè)備如圖2。

圖2 在測(cè)試平臺(tái)上識(shí)別出的一個(gè)IO_NET設(shè)備為【#7】組

注意事項(xiàng)：1200E板卡的硬件識(shí)別，對(duì)比于HIO-1200板卡的區(qū)別在于，HIO-1200會(huì)識(shí)別出兩個(gè)硬件設(shè)備，而1200E只會(huì)識(shí)別出一個(gè)硬件設(shè)備。但是HIO-1200E板HIO-1200板卡一樣，總占用的IO組地址的總數(shù)量，仍然8Bit位的20組輸入輸出。

然后將NC系統(tǒng)界面切換到【設(shè)備接口參數(shù)】，配置#7號(hào)IO設(shè)備的參數(shù)。

關(guān)鍵參數(shù)配置如下：

參數(shù)【50X012】【輸入點(diǎn)起始組號(hào)】配置為0；

參數(shù)【50X013】【輸入點(diǎn)組數(shù)】配置成20；[注意，偏移量是20，不是10]；

參數(shù)【50X014】【輸出點(diǎn)起始組號(hào)】配置為0；

參數(shù)【50X015】【輸出點(diǎn)組數(shù)】配置成20；[注意，偏移量是20，不是10]；

參數(shù)【50X016】【編碼器A類型】按照實(shí)際編碼器類型，配置成1；

參數(shù)【50X017】【編碼器A每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)】按照實(shí)際脈沖數(shù)1024，乘以4倍頻以后填入值配置成1024×4=4096。

③模擬主軸參數(shù)配置。

由于在華中HNC系統(tǒng)的主軸是4號(hào)設(shè)備，

其中，主要的關(guān)鍵參數(shù)配置如下：參數(shù)【50X010】【工作模式】配置為3；

參數(shù)【50X011】【邏輯軸號(hào)】按實(shí)際對(duì)應(yīng)軸號(hào)配置，這里配置成5；

參數(shù)【50X012】【編碼器反饋取反標(biāo)志】按實(shí)際配置，這里配置為0；

參數(shù)【50X013】【主軸DA輸出類型】按實(shí)際配置，0為0-+10V，1為-10+10V；

參數(shù)【50X014】【主軸DA零漂調(diào)整】用于抵消浮電壓零漂，按實(shí)際測(cè)量值填寫；

參數(shù)【50X015】【反饋位置循環(huán)脈沖數(shù)】按編碼器線數(shù)，4倍頻后填寫；

參數(shù)【50X016】【主軸編碼器反饋設(shè)備號(hào)】按IO板識(shí)別出的硬件號(hào)填寫為7；

參數(shù)【50X017】【主軸DA輸出設(shè)備號(hào)】按IO板識(shí)別出的硬件號(hào)填寫為7；

參數(shù)【50X018】【主軸編碼器反饋輸出接口】無影響，默認(rèn)值0或其它值都可；

參數(shù)【50X019】【主軸DA輸出端口號(hào)】DA輸出為Y10-Y11，2個(gè)8Bit位一組，所以這里填5。

④機(jī)床PLC梯形圖修改。

HIO-1200E-M2由于采用了EtherCAT總線通訊協(xié)議，所以在PLC程序中，不需要加入看門狗指令。也就是不需要MOV【X9】【Y9】，或者M(jìn)OV【X19】【Y19】指令模塊。所以，只需要在梯形圖中加入SPDA指令和正確設(shè)置用戶參數(shù)P50-P54，就可以實(shí)現(xiàn)模擬主軸的功能。

⑤硬件連接完成，參數(shù)配置完成以后，第一：需要觀察系統(tǒng)有無總線連接不正常報(bào)警；第二：觀察HIO-1200E上，EtherCAT口的總線數(shù)據(jù)交換指示燈，是否交換閃爍；第三：查看數(shù)控系統(tǒng)的【設(shè)備配置】菜單界面，是否識(shí)別出新的IO硬件設(shè)備；以上三點(diǎn)全部滿足，才證明HIO-1200E板卡成功接入系統(tǒng)。

3 關(guān)于HIO-1200E-M2在使用中常見問題，以及注意的事項(xiàng)

①輸入點(diǎn)X為可以選擇配置成PNP和NPN規(guī)格。其中，Pin-27、28、29引腳懸空或者接地的時(shí)候，輸入點(diǎn)為PNP型，外部輸入的有效觸發(fā)電壓為高電平有效，觸發(fā)輸入信號(hào)為+24V。當(dāng)將27、28、29外接+24V電源的時(shí)候，則輸入點(diǎn)配置為NPN型，其外部的有效出發(fā)電壓為低電平有效，觸發(fā)信號(hào)為0V。這一點(diǎn)在配置和實(shí)際使用中根據(jù)現(xiàn)場電氣輸入元件的實(shí)際情況，注意選擇使用。并且注意每一組輸入的規(guī)格，是分開控制的，針腳Pin-27控制X0組輸入，針腳Pin-28控制X1組輸入，針腳Pin-29控制X2組輸入。

②Y輸出為PNP型輸出，在使用中，需要先將Pin-47、48、49、50的DC COM接入一個(gè)+24V電源，給輸出模塊回路供電。注意，此時(shí)，繼電器的控制接線方式應(yīng)該為，繼電器需要一個(gè)0V電源作為公共端，接到繼電器的負(fù)極13腳上，而每個(gè)繼電器的正極14腳，則接到HIO-1200E模塊上，需要控制的是輸出點(diǎn)Y的Pin引腳。

③其中主軸模擬量DA的輸出地址為IO_NET設(shè)備的Y10-Y11兩組8Bit位的Y輸出，一共16位，在本配置中為Y10Y11兩組，其中正負(fù)符號(hào)位為Y11的最高位Y11.7。其中NC系統(tǒng)中的相應(yīng)參數(shù)配置，和普通車床模擬軸配置一致。

④編碼器接口CN4，占用的為輸入量的IO_NET設(shè)備的X10-X13一共4組X輸入信號(hào)。

注意：當(dāng)沒有連接編碼器的時(shí)候，這四組輸入信號(hào)中有的個(gè)別點(diǎn)位會(huì)有輸入信號(hào)存在，這是模塊本身存在的點(diǎn)位輸入，屬于正常現(xiàn)象。