在线手册 PD4-E USB

数字输入和输出

此控制器配有数字输入和输出。

位配置

控制器的软件为各个对象中的输入和输出分配两个位(如 60FDh Digital Inputs60FEh Digital Outputs):

  1. 第一个位对应于输出或输入的特殊功能。各个对象的位 0 至 15(含)始终提供这些功能。包括针对数字输入的限位开关和脉冲方向输入以及针对输出的制动控制。
  2. 第二个位将输出/输入显示为电平;然后它们将在位 16 至 31 上可用。

示例

要控制输出 2 的值,须始终使用 60FEh 中的位 17。

如需激活输入 1 的“反向限位开关”特殊功能,请设定 3240h:01h 中的位 0;如需查询输入的状态,请读取 60FDh 中的位 0。60FDh 中的位 16 还显示输入 1 的状态(无论是否已激活输入的特殊功能)。

下图以图形方式对此分配进行了说明。

数字输入

概述

注: 对于 5 V 数字输入,引线的长度不得超过 3 米。
注: 每毫秒对数字输入采样一次。输入端持续时间小于一毫秒的信号变化则不会被处理。

可用输入如下:

输入 特殊功能 开关阈可切换 差分/单端
1 反向限位开关 是,5 V 或 24 V(参见 3240h:06h 只能同时切换这些输入(参见 3240h:07h
2 正向限位开关/脉冲方向模式中的方向输入 是,5 V 或 24 V(参见 3240h:06h
3 零位开关/脉冲方向模式中的脉冲输入 是,5 V 或 24 V(参见 3240h:06h
4 是,5 V 或 24 V(参见 3240h:06h
5 是,5 V 或 24 V(参见 3240h:06h
6 是,5 V 或 24 V(参见 3240h:06h

如果将 3240h:07h 设为值“1”,则有三个可用差分输入,而不是六个单端输入:

引脚 功能
2 - 输入 1
3 输入 1
4 - 输入 2
5 输入 2
6 - 输入 3
7 输入 3

对象条目

可使用以下 OD 设置控制输入的值,从而只有相应的位才会作用于输入。

  • 3240h:01h(启用特殊功能):此位可以关闭(值“0”)或打开(值“1”)输入的特殊功能。例如,如果输入 1 未用作反向限位开关,则必须关闭特殊功能,从而防止对信号发生器做出错误响应。此对象对位 16 至 31 没有影响。

    固件将评估以下位:

    • 位 0:反向限位开关
    • 位 1:正向限位开关
    • 位 2:零位开关

    例如,如果使用两个限位开关和一个零位开关,则必须将 3240h:01h 中的位 0–2 设为“1”。

  • 3240h:02h(功能反转):该子索引从常开逻辑(输入端的逻辑高电平在对象 60FDh 中产生值“1”)切换为常闭逻辑(输入端的逻辑高电平产生值“0”)。

    这适用于特殊功能(脉冲和方向输入除外)以及正常输入。如果位的值为“0”,则适用常开逻辑;如果为“1”,则适用常闭逻辑。位 0 更改输入 1 的逻辑,位 1 更改输入 2 的逻辑,以此类推。

  • 3240h:03h(强制启用):如果相应的位设为“1”,则该子索引将打开输入值的软件模拟。

    在这种情况下,对象 3240h:04h 中不再使用实际值,而是使用各个输入的设置值。其中位 0 对应输入 1,位 1 对应输入 2,以此类推。

  • 3240h:04h(强制值):如果在对象 3240h:03h 中设定了相同的位,则此位指定要读作输入值的值。

  • 3240h:05h(原始值):此对象包含未经修改的输入值。

  • 3240h:06h(输入范围选择):此对象可用于将输入(如果具有此功能)从 5 V 开关阈(位为“0”)切换为 24 V 开关阈(位为“1”)。其中位 0 对应输入 1,位 1 对应输入 2,以此类推。

  • 3240h:07h(差分选择):该子索引通过输入为所有输入进行一次“单端输入”(子索引中的值为“0”)与“差分输入”(子索引中的值为“1”)之间的切换。
  • 60FDh(数字输入):此对象包含输入和特殊功能的摘要信息。

计算输入

使用输入 1 的示例计算输入信号:

固件将对象 60FDh 中位 0 的值作为反向限位开关;完整计算结果存储在位 16 中。

输入路由

原理

为了更加灵活地执行输入分配,可使用一种名为输入路由模式的模式。此模式可将信号源的信号分配到对象 60FDh 中的位。

激活

可通过将对象 3240h:08h(启用路由)设为 1,从而激活此模式。

注: 然后,条目 3240h:01h3240:04h 将在输入路由再次关闭后才会正常工作。
注: 如果打开输入路由3242h 的初始值将改变,并对应于激活输入路由之前的输入功能。控制器的输入将执行与激活输入路由相同的操作。因此,请勿在正常模式与输入路由之间来回切换。

路由

对象 3242h 用于确定将哪个信号源路由到 60FDh 的哪个位。3242h 的子索引 01h 确定位 0,子索引 02h 确定位 1,以此类推。信号源及其编号如下所示。

编号
十进制 十六进制 信号源
00 00 信号始终为 0
01 01 物理输入 1
02 02 物理输入 2
03 03 物理输入 3
04 04 物理输入 4
05 05 物理输入 5
06 06 物理输入 6
07 07 物理输入 7
08 08 物理输入 8
09 09 物理输入 9
10 0A 物理输入 10
11 0B 物理输入 11
12 0C 物理输入 12
13 0D 物理输入 13
14 0E 物理输入 14
15 0F 物理输入 15
16 10 物理输入 16
68 44 编码器输入“A”
69 45 编码器输入“B”
70 46 编码器输入“索引”
71 47 USB 电源信号

下表描述了上表的反向信号。

编号
十进制 十六进制 信号源
128 80 信号始终为 1
129 81 反向物理输入 1
130 82 反向物理输入 2
131 83 反向物理输入 3
132 84 反向物理输入 4
133 85 反向物理输入 5
134 86 反向物理输入 6
135 87 反向物理输入 7
136 88 反向物理输入 8
137 89 反向物理输入 9
138 8A 反向物理输入 10
139 8B 反向物理输入 11
140 8C 反向物理输入 12
141 8D 反向物理输入 13
142 8E 反向物理输入 14
143 8F 反向物理输入 15
144 90 反向物理输入 16
196 C4 反向编码器输入“A”
197 C5 反向编码器输入“B”
198 C6 反向编码器输入“索引”
199 C7 反向 USB 电源信号

示例

输入 1 将被路由到对象 60FDh 的位 16:

输入 1 的信号源编号为“1”。位 16 的路由被写入 3242h:11h

因此,必须将对象 3242h:11h 设为值“1”。

数字输出

输出

输出通过对象 60FEh 进行控制。其中,输出 1 对应于对象 60FEh 中的位 16,输出 2 对应于位 17,以此类推,与输入一样。在固件中,再次在低位 0 至 15 中输入具有特殊功能的输出。当前分配的唯一一个位是位 0,此位控制电机制动。

接线

注: 务必遵守输出的最大容量(参见引脚分配)。

输出实现为“开漏”。因此,始终需要外部供电电源。

示例

应继续使用数字输出信号。为此,将实现下图所示的电路。

对于 +24 V 供电电压,建议使用电阻值 R外部 10 kΩ。

示例

将为数字输出使用简单负载。

对象条目

可使用附加 OD 条目控制输出的值(请参见以下示例了解更多消息)。与输入一样,只有相应位置上的位才会作用于各个输出:

  • 3250h:01h:没有功能。

  • 3250h:02h:用于将逻辑从常开切换为常闭。配置为常开时,如果位设为“1”,则输入将输出逻辑高电平。配置为常闭时,则将在对象 60FEh 中针对“1”相应地输出逻辑低电平。

  • 3250h:03h:如果在此对象中设定位,则输出将变为手动控制模式。输出的值将位于对象 3250h:4h 中;这也适用于制动输出。

  • 3250h:04h:如果通过对象 3250h:03h 激活输出的手动控制,则此对象中的位用于指定要在输出端应用的输出值。

  • 3250h:05h:此对象没有功能,仅是为了兼容性而存在。

计算输出

计算输出的位的示例:



输出路由

原理

“输出路由模式”为输出分配一个信号源;对象 60FEh:01h 中的控制位用于打开或关闭信号。

在“高位字节”(位 15 至位 8)中,通过 3252h:01 至 05 选择信号源。在 3252h:01h 至 05 的“低位字节”(位 7 至位 0)中执行对象 60FEh:01h 的控制位分配(见下图)。

激活

可通过将对象 3250h:08h(启用路由)设为 1,从而激活此模式。

注: 然后,条目 3250h:01h3250:04h 将在“输出路由”再次关闭后才会正常工作。

路由

对象 3252h 的子索引用于确定将哪个信号源路由到哪个输出。输出分配如下所示:

子索引 3252h 输出引脚
01h 制动输出配置(如有)
02h 输出 1 配置
03h 输出 2 配置(如有)
04h 输出 3 配置(如有)
05h 输出 4 配置(如有)
注: 制动输出、输出 1 和输出 2 的最大输出频率为 10 kHz。所有其他输出只能产生最高 500 Hz 的信号。

子索引 3252h:01h 至 05h 为 16 位宽,其中高位字节选择信号源(如 PWM 信号发生器),低位字节确定对象 60FEh:01 中的控制位。

3252h:01h 至 05 的位 7 从对象 60FEh:01 反转控制器。通常,对象 60FEh:01 中的值“1”可打开信号;如果设定了位 7,则值“0”可打开信号。

3252:01 至 05 中的数字
00XXh 输出始终为“1”
01XXh 输出始终为“0”
02XXh 分频器 1 的编码器信号 (6063h)
03XXh 分频器 2 的编码器信号 (6063h)
04XXh 分频器 4 的编码器信号 (6063h)
05XXh 分频器 8 的编码器信号 (6063h)
06XXh 分频器 16 的编码器信号 (6063h)
07XXh 分频器 32 的编码器信号 (6063h)
08XXh 分频器 64 的编码器信号 (6063h)
09XXh 分频器 1 的位置实际值 (6064h)
0AXXh 分频器 2 的位置实际值 (6064h)
0BXXh 分频器 4 的位置实际值 (6064h)
0CXXh 分频器 8 的位置实际值 (6064h)
0DXXh 分频器 16 的位置实际值 (6064h)
0EXXh 分频器 32 的位置实际值 (6064h)
0FXXh 分频器 64 的位置实际值 (6064h)
10XXh 通过对象 2038h:05h 和 06h 配置的制动 PWM 信号
11XXh 通过对象 2038h:05h 和 06h 配置的反向制动 PWM 信号

示例

编码器信号 (6063h) 将应用到分频器 4 的输出 1。输出将由对象 60FE:01 的位 5 控制。

  • 3250h:08h = 1(激活路由)
  • 3252h:02h = 0405h (04XXh + 0005h) Dabei ist:
  • 04XXh:分频器 4 的编码器信号
  • 0005h:选择 60FE:01 的位 5

可通过设定对象 60FE:01 中的位 5 打开输出。

示例

制动 PWM 信号将应用到输出 2。由于自动制动控制使用 60FE:01h 的位 0,此位应用作控制位。

  • 3250h:08h = 1(激活路由)
  • 3252h:03h = 1080h (=10XXh + 0080h)。其中:
    • 10XXh:制动 PWM 信号
    • 0080h:选择对象 60FE:01 的反向位 0
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