2.7 I/O信号的连接及功能定义

2.7.1 概述

除了控制器标配的(CNUSR1/CNUSR2)输入输出信号(有急停信号、安全信号、模式选择信号)之外,为了实现更多的控制功能,包括对外部设备的控制和信号检测,实用的机器人系统需要使用更多的I/O信号。机器人系统可以扩展的外部I/O信号为256/256点。扩展外部I/O信号的方法可以通过配置I/O模块和I/O接口板来实现。

2.7.2 实用板卡配置

机器人系统配置的外部I/O模块有板卡型和模块型两种。

(1)板卡型

①板卡型2D-TZ368、2D-TZ378可直接插接在控制器的SLOT1、SLOT2的插口(32点输入、32点输出)。

②板卡必须有对应的站号。这与一般控制系统相同,只有设置站号,才能分配确定I/O地址。使用板卡型I/O时,站号根据插入的SLOT确定。

SLOT1=站号1,SLOT2=站号2。

(2)模块型

模块型输入输出单元配置有外壳,相对独立。通过专用电缆与控制器连接。

2.7.3 板卡型2D-TZ368(漏型)的输入输出电路技术规格

(1)输入电路技术规格(如图2-12所示)

图2-12 输入信号的漏型接法

①输入电压:DC 12~24V。

②输入点数:32点。

③公共端方式:32点共一个公共端。

所谓“公共端COM”是指板卡本身这些输入点的“公共端”。一个板卡上有32个输入点,这些输入点的接法一样,所以就有一个公共接点(漏型,共DC 24V。在一个回路中,输入模块的“点”视作“负载”)。

④漏型/源型接法。

a.开关点与电源正极相连即为源型接法。

b.开关点与电源负极相连即为漏型接法。

(2)输出电路技术规格(如图2-13所示)

图2-13 输出信号的漏型接法

①输出形式:晶体管输出。DC 24V电源由外部提供。DC 12~24V。

②输出点数:32点。

③公共端方式:16点共一个公共端。

(3)I/O卡2D-TZ368与PLC输入输出模块的连接

图2-14是2D-TZ368与PLC输入输出模块的连接图。其中QX41是PLC输入模块。QY81P是PLC输出模块。

图2-14 2D-TZ368与PLC输入输出模块的连接图

2D-TZ368与PLC输入输出模块的连接为漏型接法。

①漏型输出电路 在图2-14中,由外部DC 24V电源给输出部分的三极管提供工作电源。所以必须在规定的点接入外部DC 24V电源。在电源—开关—负载回路中,其电流流向是DC 24V—负载(QX41)—集电极(TZ368)—发射极(DC0V)。

②漏型输入电路 其流向是DC 24V—负载(TZ368)—集电极(QY81P)—发射极(DC 0V)。

在一个标准回路中,输出模块的每一点相当于一个开关。一个板卡上有32个输出点,这些输出点的接法一样,所以也有一个公共接点COM(漏型共DC 0V)。

如果三极管的发射极接DC 0V,则集电极接负载,这就是所谓集电极开路,其公共端就是DC 0V。

2.7.4 板卡型2D-TZ378(源型)的输入输出电路技术规格

(1)输入电路技术规格(如图2-15所示)

图2-15 输入电路技术规格

①输入电压:DC 12~24V。

②输入点数:32点。

③公共端方式:32点共一个公共端。

(2)输出电路技术规格(如图2-16所示)

图2-16 输出电路技术规格

①输出形式:晶体管输出,DC 42V电源由外部提供,DC 12~24V。

②输出点数:32点。

③公共端方式:16点共一个公共端。

(3)I/O卡2D-TZ378与PLC输入输出模块的连接

图2-17是2D-TZ378与PLC输入输出模块的连接图。其中QX81是PLC输入模块,QY81P是PLC输出模块。

图2-17 2D-TZ378与PLC输入输出模块的连接图

2D-TZ378与PLC输入输出模块的连接源型接法如下。

①源型输出电路 在图2-17中,由外部DC 24V电源给输出部分的三极管提供工作电源。所以必须在规定的点接入外部DC 24V电源。在电源—开关—负载回路中,电流的流向是DC 24V—开关点(TZ378)—负载(QX81)—(DC 0V)。

②源型输入电路 其流向是DC 24V—开关点(QY81P)—负载(TZ378)—COM(DC 0V)。

在实际布线中必须严格分清漏型、源型接法。接错会烧毁I/O板。

2.7.5 硬件的插口与针脚定义

I/O卡2D-TZ368插入安装在控制器的SLOT1/SLOT2插口中,由连接电缆引出。其针脚分布如图2-18、图2-19所示。现场连接时,注意电缆颜色与针脚的关系,参见图2-20、图2-21。图2-22为各输入端子的连接方法。

图2-18 输入输出卡的硬插口

图2-19 在各硬插口内输入输出信号的范围

图2-20 插口1输入输出信号的针脚与电线颜色的关系

图2-21 插口2输入输出信号的针脚与电线颜色的关系

图2-22 各输入端子的连接方法

2.7.6 输入输出模块2A-RZ361

输入输出模块2A-RZ361有外壳,类似于较为独立的模块。每一模块和板卡都必须设置“站号”。这与一般控制系统相同,只有设置站号,才能分配确定I/O地址。