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。
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)。
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。