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5扩展模块

第5章

扩展模块

扩展模块5-1

输入/输出模块5-3

概述5-3

CAN16-I/O模块（P315）5-3

DIP开关设置：

5-6

可选择的连接协议5-6

LED指示器5-7

错误代码：

5-7

软件接口5-8

故障解决5-8

特性总结5-9

CAN模拟量输入模块（P325）5-10

I/O接线5-10

CAN总线配线：

5-10

DIP开关设置5-11

LED指示灯5-11

软件接口5-11

故障解决5-12

特性总结5-12

操作接口5-13

使用Trio光纤网络5-13

第三方的设备5-13

触摸键盘（P503）5-14

触摸键盘的连接5-15

安装触摸键盘5-15

微型触摸键盘（P502）5-17

安装微型触摸键盘5-17

微型触摸键盘的接线5-18

触摸键盘的编程5-18

向触摸键盘和小型触摸键盘显示器进行写入操作5-18

从触摸键盘和微型触摸键盘读取5-19

键盘KEYON-KEYOFF模式5-21

FO-VFKB光纤键盘/显示接口5-22

FO-VFKB光纤显示接口5-22

FO-VFKB键盘接口5-22

电源要求5-23

数据连接5-23

通信适配器5-24

RS485适配器的串口：

（P348）5-24

运动控制器侧的针脚定义：

5-24

RS485侧针脚定义：

5-25

串口转光纤适配器P4355-27

输入/输出模块

概述

Trio公司能够提供多种I/O模块和操作接口单元。

通过CAN总线接口，运动控制器可以连接I/O扩展模块。

I/O模块形成的网络长度要求在100m以内。

操作接口单元和控制器之间的所有通信连接都是通过Trio光纤网络系统实现的。

第三方的操作接口单元可以通过串口相连。

第三种方法是为机器制造商制作一个专门的操作接口，这个专门的操作接口可以通过一个灵活的接口板FO-VFKB，非常容易地连接到Trio光纤网络系统中去。

产品

产品型号

CAN16-I/O模块

P315

CAN模拟输入模块

P325

触摸键盘

P503

微型触摸键盘

P502

应用系统特殊操作接口连接模块FO-VFKB

P504

CAN16-I/O模块（P315）

CAN16-I/O模块为运动控制器提供16路的24V开关量输入/输出的扩展通道。

运动控制器可以连接16个CAN16-I/O模块，从而可以除控制器本体的I/O点外，扩展至256个I/O通道。

扩展模块上的每个通道都具有双向功能，即可以作为输入也可以作为输出口。

所有的I/O接线都使用便捷的可拆分端子。

对于带有CAN接口的Lenze驱动器，CAN16-I/O模块可以作为一个I/O扩展模块与之相连。

I/O接线：

CAN16-I/O模块有三个连接端子：

●DeviceNet物理层采用的5孔CAN总线接口连接器

●输入/输出通道0-7以及为之供电的连接器

●输入/输出通道8-15以及为之供电的连接器

总线配线：

CAN16-I/O模块和运动控制器在同一个网络内进行连接，该网络需符合波特率在500kHz下的DeviceNet物理层规约要求。

该网络是一个线性的网络拓扑结构，采用菊花链式的方式进行连接。

网络总长可达100m，通过T型连接器产生的分支线路，每段不超过6m。

在网络的两个末端，CAN_H和CAN_L之间需要连接120ohm的终端电阻，这个电阻应该是1/4watt,1%金属膜的电阻。

电缆要求：

蓝/白24AWG的双绞线

加红黑22AWGDC电源双绞线

加屏蔽层

合适的型号是Belden3084A

CAN16-I/O模块由网络上的电源供电。

网络上的24V电源应该采用独立的电源模块。

运动控制器并不能为网络进行供电，在很多应用系统内，运动控制器与网络系统可以采用同一个电源。

注意：

最好单独为网络供能，和I/O的电源相分离。

避免I/O设备的开关噪音影响网络。

DIP开关设置：

可选择的连接协议

通过DIP开关的设定，Trio的I/O扩展模块可以使用别的协议，使得和其他厂商的设备一起使用。

目前唯一支持的外部协议仅可以和LENZE的驱动器相连接。

标记“PR”的DIP开关用来选择使用的协议。

处于右侧的位置则选用TRIO协议，处于左侧的位置，则可将模块作为LENZE驱动器的扩展I/O模块。

TRIO协议：

标记“PR”的开关设置为ON时，则选择标准的TRIO协议。

CAN16-I/O模块的顶端的6个DIP开关用来设置模块地址。

对于CAN16-I/O模块，地址只有在0-15内才是有效的。

标记“DR”的开关设置CAN总线通信波特率，在125kHz或500kHz之间进行选择。

但只有500kHz对TRIO协议才是有效的。

I/O模块的地址必须按顺序设置，如0，1，2等等。

因此头两个CAN16-I/O模块的拨码开关的设置图如下：

注意：

扩展I/O通道的编号从16开始，这是因为0-15号通道已经被控制器本体的I/O占用。

LENZE驱动器协议：

标记“PR”的开关设置为OFF，则选择标准的LENZE协议。

顶端的6个DIP开关设置驱动器编号，设置值必须在1-63之间。

如果设为0，模块将向1号驱动器传输数据。

标记“DR”的开关定义CAN16-I/O模块的编号，在一个网络上可以有两个CAN16-I/O模块，根据DR的设定分别与两个驱动器进行连接。

驱动器必须使用500Khz的波特率。

LED指示器

当“NS”指示灯亮时，标记着“0-15”的LED指示灯指示出模块0-15号输入通道的状态。

在运动控制器软件内所对应的通道地址将取决于I/O模块的地址：

错误代码：

当CANI/O模块发生错误时，系统内的错误代码会通过8到11上的LED显示出来，这四位组成的2进制数据值，即为错误代码值。

软件接口

运动控制器会自动测试，并容许使用正确连接CAN的扩展I/O通道。

操作CAN总线的I/O扩展通道所使用的“IN”及“OP”指令与控制器本体的I/O命令是一样的。

运动控制器内的系统参数NIO，可以反映出整个系统的I/O数量。

有3个系统参数，需要为方便使用CAN16-I/O而设定：

CANIO_STATUS、CANIO_ADDRESS、CANIO_ENABLE

当选择哪个I/O设备和哪个通道相连时，以下注意点必须考虑：

●只有0-31号输入口可以作为系统特殊功能输入口，如FWD_IN、REV_IN、DATUM_IN等功能。

●只有8-31号输出口可以使用PSWITCH指令。

●控制器本体的I/O通道操作的最快速度<1ms。

●第16-64号通道的CAN总线I/O速度稍慢，<2ms。

●第65-191号通道的CAN总线I/O速度较慢，<8ms。

注意：

不能在同一个网络中，即连接了CAN16-I/O扩展模块又连接其它不支持Trio通讯协议的DeviceNet设备。

故障解决

如果网络配置不正确，将会有2个指示：

一个是CAN16-I/O模块的错误指示为未初始化，另一个是运动控制器当出现问题时的错误代码

通过编程软件输入：

>>？

NIO

如果结果与实际配置不符，可做如下检查：

●网络终端120Ω电阻是否安装？

●每个输入/输出端子排上的24V是否相连？

●网络电源24V是否相连？

●DIP开关设定的模块地址是否按照0、1、2…顺序设定?

●系统软件版本是否为1.40或更高？

●运动控制器内的参数CANIO_ADDRESS=32?

特性总结

输入

16个24V输入口，2500V隔离

输出

16个24V输出口，2500V隔离

配置

16个双向通道

输出能力

250mA/通道。

（总计1Amp/8个I/O通道）

保护

过电流和过温度保护

指示

单独状态LED指示

地址设定

通过DIP开关设定

电源供应

直流24V/1.5W，

安装

导轨安装

尺寸

95mm宽，45mm深，105mm高

重量

200g

CAN

500kHz，可达256个扩展I/O通道

电磁兼容性

BSEN50082-2（1995）/

BSEN55022（1995）

CAN模拟量输入模块（P325）

CAN模拟量输入模块为运动控制器提供8路模拟量输入扩展通道。

一个运动控制器最多可连接4个P325模块，从而达到32个模拟量输入通道，其输入为12位的精度。

可方便拆卸的接线端子用于I/O接线。

输入通道的信号输入范围为-10V到+10V。

8个输入通道和CAN总线之间采取了光电隔离的措施。

I/O接线

CAN模拟输入模块有3个接线端子。

CAN总线配线：

详细说明参见CAN16-I/O的说明

DIP开关设置

标记“PR”的开关用来选择通讯协议，但目前只支持Trio自己的内部协议。

标记“DR”的开关用来选择通讯波特率，在125kHz与500kHz之间选择，但目前Trio协议只支持500kHz的波特率。

顶端6个DIP开关用来设置模块的通讯地址，P325模块的地址必须按顺序设为16.17.18…。

因此，前两个P325模块的DIP设置就如下所示：

注意：

P325模块和P315（CAN16-I/O）模块可以连接在同一个网络上。

P315模块地址按顺序从0到15，P325模块地址是从16到19。

LED指示灯

MS“模块状态指示灯”当模块正常上电时点亮

NS“网络状态指示灯”当模块正常上电，网络完成初始化后点亮

软件接口

运动控制器会自动测试，并容许使用正确连接的扩展模拟量输入通道。

所连接的模拟量输入通道的数量可以在系统初始化信息中看到，也可以在编程时通过访问系统变量“NAIO”得到。

模拟量输入通道的信号范围固定在-10v至+10v，因此可通过运动控制器内的对应命令AIN（）得到相关通道的当前值，其数值范围在-2047到+2048之间。

前四个通道还可以作为系统参数AIN0、AIN1、AIN2和AIN3来使用，使用SCOPE命令可以看见这些值。

P325“单末端”工作，不返回不同的值。

不能在同一个网络中，即连接了P325扩展模块又连接其它不支持Trio通讯协议的DeviceNet设备。

故障解决

如果网络配置不正确，将会有2个提示：

一个是P325模块的指示为未初始化，另一个是运动控制器会报告当出现问题时的错误代码

通过编程软件输入：

>>？

NAIO

如果结果与实际配置不符，可做如下检查：

●网络终端120Ω电阻是否安装？

●网络电源24V是否相连？

●DIP开关设定的模块地址是否按照16、17、18…的顺序设定?

●系统软件版本是否为1.40或更高？

●运动控制器内的参数CANIO_ADDRESS=32?

特性总结

模拟量输入

8路+/-10V模拟量输入通道，与CAN总线间的绝缘等级电压为500V。

模拟量解析度

12bit

保护

输入端24V过压保护

地址设定

由DIP开关设定

电源要求

直流24V，1.5W

安装

导轨安装

尺寸

95mm宽，45mm深，105mm高

重量

200g

CAN

500kHz，可支持32个模拟量点的扩展

电磁兼容性

BSEN50082-2（1995）

/BSEN55022（1995）

操作接口

当考虑连接操作接口产品时可以有两种方式。

一种是利用Trio光纤网络连接，另一种是通过运动控制器的串行接口进行连接。

使用Trio光纤网络

Trio提供了很多操作人员接口产品，他们通过Trio的光纤网路与运动控制器相连。

这些产品是：

●P502：

触摸键盘

●P503：

微型触摸键盘

●光纤接口模块（用户可以设计自己的键盘，通过Trio光纤网络与控制器相连）

第三方的设备

通过运动控制器的一个串行接口（RS232或RS485口），与绝大多数第三方的操作设备的连接是可以实现的。

不断增加的各种操作键盘以及HMI系统都会为用户提供一种串行通讯协议，方便于各种PLC或工业计算机进行通讯连接。

其中的一种协议如MODBUSRTU协议，在Trio的运动控制器内的系统软件就提供对这个协议的支持。

Modbus协议为一个运动控制器与一个可编程操作键盘/触摸屏之间提供一种单一模式的点对点的通讯方式，Port1（RS232）或Port2（RS485口）支持该协议运行，Port0是系统编程端口，没有Modbus的协议选项。

触摸键盘（P503）

触摸键盘把人机接口所需的各种装置组装成一体，缩短安装以及连接系统其他部分的时间。

键区有37个触摸式按键，其中8个可以由用户通过底部的键盘命令自定义功能。

与键盘合成在一起的是一个4行20个字符的荧光显示屏。

通过光纤网络可以与运动控制器的主单元连接，运动控制器内需安装光纤通讯的接口板。

另外必须连接的是24v直流电源。

Trio光纤网络设计为最多连接15个运动控制器模块和触摸键盘，任何类型的运动控制器或触摸键盘在网络上的节点数量可以是15以内的任意数量，但至少有一个必须是运动控制器。

网络的物理连接采用环形网络进行连接。

节点之间的相互连接使用光纤电缆。

触摸键盘的连接

连接到主模块或网络上的主单元的光纤网络连接采用的是HewlettPackard“VersatileLink”模式。

光纤连接器采用色彩标示：

灰色或黑色代表发射器

蓝色代表接收器

触摸键盘的接收器必须和发射器相连，反之亦然。

光纤连接网络的波特率为38400，连接距离可以达到30m。

必须小心安装光纤电缆，确保半径不会小于100mm。

如果不遵守这个界线，将导致电缆的断裂或至少信号变弱，缩短连接操作的距离。

光纤电缆过多的弯曲，也会造成信号的衰减，从而减少了有效连接距离。

通过触摸键盘侧的一个两头连接器连接24V供电电源。

安装触摸键盘

安装触摸键盘，在面板上要求有一个长方形的开槽及四个定位孔，如以下图所示。

触摸键盘面朝上，四个角用4个螺钉固定。

在面板后需要一个50mm的高度来安装该触摸键盘，另外在后面还要再多留出50mm，以便连接光纤的插头。

微型触摸键盘（P502）

微型触摸键盘对于触摸键盘来说是一种经济型的产品。

它有25触摸式按键。

与键盘合成在一起的是一个2行20个字符的荧光显示屏。

通过光纤网络可以与运动控制器的主单元连接，运动控制器内需安装光纤通讯的接口板。

另外必须连接的是24V直流电源。

安装微型触摸键盘

微型触摸键盘即可以安装在一个面板的长方形开槽内也可安装在一个3u支架上。

采用支架安装需用4个直径为2.5mm的螺钉固定在架子上。

在面板上安装如下图所示。

触摸键盘面朝上，四个角用4个螺钉固定。

在面板后需要一个50mm的高度来安装该触摸键盘，另外在后面还要再多留出50mm，以便连接光纤的插头。

微型触摸键盘的接线

于触摸键盘接线相同。

触摸键盘的编程

用标准的TrioBASIC指令向触摸键盘进行显示数据的写入及读取数据的操作。

在指令PRINT、GET及KEY中必须标明输入/输出设备号为4或3，例如：

>>PRINT#4，”Hello”

相应地，也可对网络中的触摸键盘进行操作，详细说明请参见第11章。

向触摸键盘和小型触摸键盘显示器进行写入操作

TrioBASIC的指令“PRINT”用于向触摸键盘和微型触摸键盘显示器进行写入操作。

利用CHR与PRINT指令配合，可以发送控制编码到显示器，显示如下特定的功能：

CHR（…）

参数值

功能

描述

回退一格

光标向左移动一个字

前进一格

光标向右移动一个字

向下一格

光标移动到下一行的同一纵列

复位

光标移动到左上角

行尾

光标移动到同行末端

清除

清除所有显示文字，光标不移动

覆盖模式

光标到右下角后，自动移动到左上角

滚动模式

滚动显示下一行，光标移动到下行的左手边

光标_

光标显示为“_”（只有小型触摸显示键盘可用）

光标可见

用闪动的字符表示光标

光标不可见

光标显示关闭

光标闪动_

用闪动的“_”表示光标（只有小型触摸显示键盘可用）

27+72+0..79

光标定位

根据参数的最后一个数字，光标移动到需要的位置（触摸键盘0-79，小型触摸键盘0-39），屏幕上的位置从左上角到右下角进行了编号，从0开始，到79或39

注意：

CURSOR指令提供了一个控制光标的简单方法。

例如：

PRINTCURSOR（10）；

这个指令，光标会移动到第一行的第10个位置上去。

注意在结尾使用分号，因为如果没有分号的情况下，PRINT命令会解释为其他格式进行输出。

从触摸键盘和微型触摸键盘读取

用KEY指令检测是否有按键被按下，用GET指令读取被按下的是哪个键。

为了简化和系统的一致性，推荐使用命令KEY和GET时采用#4号通道。

当然也可以用#3，但需要用DEFKEY指令修正得到的数值从而得到正确的结果。

键盘KEYON-KEYOFF模式

软件版本为3.00或更高的触摸键盘（版本号看触摸键盘的背面），支持这样一种模式：

当有键被按下时，返回当前按下的键值，并当该键被松开时再返回一个字节（31）。

要采用这种工作模式，触摸键盘必须进行设定。

因为在上电后，触摸键盘自动处于正常模式，在按下键盘后仅返回键值。

举例：

设置为KEYON－KEYOFF模式

Print#4,CHR（140）;CHR（127）;CHR（136）;

设置为正常工作模式

Print#4,CHR（140）;CHR（0）;CHR（136）;

注意：

在这个模式下，获取键值只能通过GET＃4，而不能通过GET＃3。

因为键的释放编码character（31）不包括在使用GET＃3的DEFKEY表里。

这种命令所用的字符串可以作为Trio网络的消息格式（类型4）。

当只有一个触摸键盘和运动控制器的网络，或在网络中运动控制器的下一个节点为触摸键盘时，才能采用这种消息方式。

在11章中，会详细介绍触摸键盘如何与其他节点构造网络消息。

性能概述

P503触摸键盘

P502小型触摸键盘

尺寸

230mm180mmx50mm

192mmx183mmx50mm

重量

1.450Kg

0.600Kg

工作温度

0-45degreesC

电源

24v直流500毫安

按键数量

键类型

金属圆形触键，防抖动

显示

4*20荧光屏，反眩目

2*20荧光屏，反眩目

外部防护

防护等级IP65，支持金属面板接口密封

材料

表层抗腐蚀，聚酯材料

FO-VFKB光纤键盘/显示接口

这个不像TRIO的其它产品一样有外壳。

而是设计为一个单独的PCB，安装在一个真空荧光显示屏背后，让用户更容易把他们自己设计的触摸键盘装在Trio光纤网络上。

板上的插头和插孔是为以下显示屏专门配置的。

可以支持其他显示器，但必须通过一条短电缆连接显示器和FO-VFKB。

为保证可靠性，无干扰的传输数据，必须用光纤电缆连接主模块。

FO-VFKB光纤显示接口

显示器接口DIL连接器定义：

FO-VFKB键盘接口

FO-VFKB键盘接口可以连接用户用5行*11列的键盘格式输出。

最多可以连接5个普通输出键盘，其中每个键盘不多于11个键。

通过TrioBASIC指令可以很容易访问键盘，使程序可以实时地接收操作或滚动菜单中的数据。

通过一个短的扁平电缆和键盘进行连接，在FO-VFKB模块背部有一个16位的IDC插头，在键盘的背面有类似的插头。

电源要求

FO-VFKB需要一个直流24V电源供电。

同时还须通过它给显示器供电，因此电源的容量必须至少为750mA。

通过2位式的终端插头与电源相连。

电路板上有二极管保护电路，防止接反电源而造成的损坏。

上电后，电路板顶部的绿色LED就会点亮。

数据连接

数据连接和触摸键盘上的数据连接是一致的。

P504FO-VFKB性能概述

尺寸

64mmx150mm

重量

0.065Kg

工作温度

0-45degreesC

键区

5*11防抖动键区编码器，带Keyon/Keyoff功能选项

V/F显示

直接连接DIL顶部

数据连接

光纤数据连接

电源

要求外部供应24v直流电源

通信适配器

RS485适配器的串口：

（P348）

RS485适配器是针对Trio的运动控制器Euro205x、MC202及MC216的串口逻辑层设计的具有缓存功能的通讯适配器。

它包含一个具有光电隔离功能的RS485全双工缓存器。

与控制器连接的一侧，有一个数据发送的控制信号。

它的作用是当控制器需要输出时，才使输出通道具有输出功能。

如果该输出使能信号没有连接，那么其输出通道会一直处于可以进行输出的状态。

注意：

有两种不同的适配器，Euro205x和MC216用的是P348，MC202用的是P349

适配器上的输出端有三个针脚直接对应连接到控制器上原有的RS232接口，这样方便原有的RS232口的使用。

运动控制器侧的针脚定义：

“D”型9针插头

为适配器供电的+5v输入

RS232接收端的直连针脚

RS232发送端的直连针脚

为适配器供电的0v输入

RS232共地端的直连针脚

无连接

数据发送的控制信号

逻辑层接收端

逻辑层发送端

RS485侧针脚定义：

MC202的RS485适配器（P349）

通讯电缆按以下图示进行接线，可通过RS485适配器与MC202进行连接。

注意：

仅针对MC202

序列码达到或超过00081的MC202的6号针脚是一个发送使能信号。

序列号小于00081的MC202则没有这个RS485的使能信号位，因此只能做点对点的RS485通讯连接，而不能做多节点的连接。

在多节点的网络结构中使用MC202，MC202的系统软件必须支持这种模式。

如果只是点对点的RS485通讯连接，则该发送使能信号可以不用连接。

串口转光纤适配器P435

P435光纤适配器可以与控制器MC205、Euro205x或MC206进行连接，以便运动控制器与Trio公司的小型触摸键盘、标准触摸键盘以及FO-VFKB等设备的连接使用。

这个适配器同时为控制器的RS232串口提供了一个直连插头。

注意：

在MC202上，该光纤适配器只可以用于连接触摸键盘和FO-VFKB。

MC202不支持Trio的光纤网络。

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