CTH300 系列 H5X-10 运动控制器 用户手册 版本:V1.50 发布日期:12/2021
权利声明 版权声明 深圳市合信自动化技术有限公司版权所有,并保留对本手册及本声明的最终解释权和修改权。未得到深圳市合信自动 化技术有限公司的书面许可,任何单位及个人不得以任何方式或形式对本手册内的任何部分进行复制、摘录、备份、 修改、传播、汇编、翻译成其它语言、将其全部或部分用于商业用途。 商标声明 ®、TrustPLC®、MagicWorks®、COTRUST®、MagiCampus®、COMOTION®、 ®均为深圳市合信自动化技 术有限公司或其关联公司的注册商标,受法律保护,侵权必究。未经深圳市合信自动化技术有限公司或其关联公司的 书面许可,任何单位及个人不得以任何方式或理由对该商标的任何部分进行使用、复制、永久下载、修改、传播、抄 录或与其他产品捆绑销售,或注册为其域名或无线网址名称,或域名或无线网址的主要部分。 免责声明 本手册依据现有信息制作,其内容如有更改,恕不另行通知。深圳市合信自动化技术有限公司在编写该手册的时候已 尽最大努力保证其内容准确可靠,但深圳市合信自动化技术有限公司不对本手册中的遗漏、不准确或印刷错误导致的 损失和损害承担责任。 II
前言 感谢您购买深圳市合信自动化技术有限公司的 CTH300 系列 H56-10、H52-10 产品! 在使用我公司 CTH300 系列 H56-10、H52-10 产品前,敬请您仔细阅读本手册,以便更清楚地掌握产品的特性,更安 全地应用,充分利用本产品丰富的功能。 产品特性 CTH300 系列 H56-10、H52-10 运动控制器可配合多种扩展模块或单元构成功能强大的可编程逻辑控制器系统,该系 统满足高端 OEM 设备及中小型工程项目的控制需求,具备高速、高精度、智能易用、通信互连能力强、中等 I/O 规 模等特性。相较于以往 CTH300-H 系列 PLC,H56-10、H52-10 运动控制器在继承优点的同时新增数字量输入、高速 计数器等功能,极大地提升了合信中型 PLC 性能。 适用对象 本手册提供关于 CTH300 系列 H56-10、H52-10 运动控制器的安装和调试信息,为工程师、安装人员、维护人员和具 有自动化常识的电工而设计。 服务支持 深圳市合信自动化技术有限公司建立了售后维修服务中心,并提供电话热线服务。客户在产品使用过程中遇到问题时, 可随时与深圳市合信自动化技术有限公司各地的服务支持联系。各地服务支持热线电话请到 http://www.co-trust.com/Company/Contact/index.html 获取。此外,客户还可通过深圳市合信自动化技术有限公司网 站 http://www.co-trust.com 或官方微信及时了解最新产品动态,以及下载需要的技术文档。 III
安全注意事项 在开始使用之前,请认真阅读用户手册的注意事项,以避免意外事故的发生。 所负责产品安装、操作的人员必须经过严格培训,遵守相关行业的安全规范,严格遵守该手册提供的相关设备注意事 项和特殊安全指示,按正确的操作方法进行设备的各项操作。 为防止对人的危害和对财产的损害,对务必遵守的事项特做以下说明。对错误使用本产品而可能带来的危害和损害程 度见相关符号说明。 警告 该标记表示 “由于没有按要求操作造成的危险,可能导致人身伤亡” 注意 该标记表示 “由于没有按要求操作造成的危险,可能会导致人身轻度或中度伤害和设备损坏” 提示 该标记表示 “对操作的描述进行必要的补充或说明” 注:必要时,可做针对性详细说明,细分为产品使用中、安装时、布线时、运行和保养时以及报废时的注意事项。 IV
版本修订记录 发行日期 修订后版本 修订内容 2021 年 12 月 V1.50 ● 增加 MQTT 协议及 OPC UA 服务器配置,详见章节 17 MQTT 协议及 OPC UA 配置 2021 年 8 月 V1.40 ● 增加 MC_HaltSuperImposed 叠加中止指令,详见章节 G.1 单轴控制指令, 增加 SMC_GetCamMasterPos 获取凸轮主轴位置指令, 2021 年 7 月 V1.30 SMC_GetCamSlavePos 获取凸轮从轴位置信息,详见章节 G.2 同步控制指 令 2020 年 9 月 V1.20 ● 增加数字量模块,详见章节 6 数字量模块 2020 年 9 月 V1.10 ● 增加模拟量模块,详见章节 7 模拟量模块 2020 年 7 月 V1.00 ● 增加温度模块,详见章节 8 温度模块 ● 增加高速计数模块,详见章节 9 高速计数模块 ● 增加脉冲输出模块,详见章节 10 脉冲输出模块 ● 增加 CAN 主站模块,详见章节 11CAN 主站模块 ● 增加 EtherCAT 模块,详见章节 12 EtherCAT 从站模块 ● 增加中继模块,详见章节 13 中继模块 ● 增加 S7 Protocol 库,详见章节 J S7_Protocol(v1.0)库指令详解 ● 增加 CPU 升级固件内容,详见章节 2.7 CPU 在线升级固件 ● 新增 H52-10,详情参见章节 5 主控模块,5.3.1 通讯端口规范 ● 增加 S7 主从站协议内容,详见章节 6.1.9 西门子 S7 协议通信举例 ● 新增 C 语言编程案例,详情参见章节 8C 语言编程应用举例 ● 增 加 轴 指 令 : MC_TouchProbe 指 令 、 MC_TorqueControl 指 令 、 MC_MoveVelocityCSV 指令、MC_ReadVelPos 指令、MC_Helical 指令,详 见章节 G.1 单轴控制指令,G.3 轴组指令。 ● 完善原点回归指令、特殊原点回归指令内容,详情参见章节 G.1 单轴控制 指令原点回归、特殊原点回归指令; 新增连续插补功能,详情参见章节 G.3 轴组指令 MC_MoveLinerRelative 指 令 、 MC_MoveLinerAbsolute 指 令 、 MC_MoveCircularRalative 指 令 、 MC_MoveCircularAbsolute 指令、BufferMode 连续插补具体介绍。 ● 修改回原原理介绍,增加回原功能及其应用举例,详情参见章节 G6 回原功 能介绍。 ● 新增 ct_flash_access_lib 库,详情见章节 H ct_flash_access_lib(V1.0) 库的使用介绍 ● 新增以太网指令设置库,详情参见章节 I ETHERNET_SET(V1.2)指令库的 介绍 ● 新增电池卡的安装方法,详情参见章节 3.4 安装方法 ● 新增 TRACE 追踪功能,详情参见章节 I Trace 追踪功能 初版发行 V
目录 权利声明.......................................................................................................................................................... II 前 言 .............................................................................................................................................................. III 安全注意事项 .................................................................................................................................................IV 版本修订记录 .................................................................................................................................................IV 目 录 ...............................................................................................................................................................V 1 系统概述................................................................................................................................... 1 1.1 产品介绍................................................................................................................................................. 1 1.1.1 CPU 简介................................................................................................................................. 1 1.1.2 CTH300 系列扩展模块 ............................................................................................................ 2 1.1.3 MagicWorks PLC 编程软件 ..................................................................................................... 3 1.2 系统架构................................................................................................................................................. 4 1.3 电气规范及环境条件 .............................................................................................................................. 4 2 使用入门................................................................................................................................... 7 2.1 连接主控模块 ......................................................................................................................................... 8 2.2 设置通讯................................................................................................................................................. 8 2.3 硬件组态................................................................................................................................................. 9 2.4 编写程序............................................................................................................................................... 13 2.5 编译并下载程序.................................................................................................................................... 14 2.6 运行程序............................................................................................................................................... 14 2.7 CPU 在线升级固件............................................................................................................................... 14 3 安装 ........................................................................................................................................ 16 3.1 安装注意事项 ....................................................................................................................................... 17 3.2 安装尺寸............................................................................................................................................... 18 3.3 使用机架............................................................................................................................................... 19 3.4 安装方法............................................................................................................................................... 21 3.5 接地和布线........................................................................................................................................... 23 3.6 抑制电路............................................................................................................................................... 23 4 电源模块................................................................................................................................. 25 4.1 技术规范............................................................................................................................................... 26 4.2 接线规格............................................................................................................................................... 27 4.2.1 口示意图 ................................................................................................................................ 27 4.2.2 接口定义 ................................................................................................................................ 27 5 主控模块................................................................................................................................. 28 5.1 基本性能参数 ....................................................................................................................................... 29 5.2 CPU 输入功能 ...................................................................................................................................... 30 5.2.1 数字量输入 ............................................................................................................................ 30 5.2.2 高速计数输入......................................................................................................................... 31 5.3 通信功能............................................................................................................................................... 31 5.3.1 通讯端口规范......................................................................................................................... 31 VI
5.3.2 外部接口示意图及定义 .......................................................................................................... 33 5.3.3 制作标准网线......................................................................................................................... 35 5.4 数据存储器规格.................................................................................................................................... 35 5.5 密码级别及权限控制 ............................................................................................................................ 38 5.6 实时时钟功能 ....................................................................................................................................... 38 5.7 中断事件............................................................................................................................................... 40 5.8 CPU 故障诊断 ...................................................................................................................................... 41 5.8.1 通过 MagicWorks PLC 进行诊断........................................................................................... 41 5.8.2 通过 LED 状态指示灯进行诊断.............................................................................................. 44 6 数字量模块 ............................................................................................................................. 45 6.1 数字量输入模块.................................................................................................................................... 46 6.1.1 技术规范 ................................................................................................................................ 46 6.1.2 接线规格 ................................................................................................................................ 47 6.2 数字量输出模块.................................................................................................................................... 47 6.2.1 技术规范 ................................................................................................................................ 47 6.2.2 接线规格 ................................................................................................................................ 48 7 模拟量模块 ............................................................................................................................. 50 7.1 通用特性............................................................................................................................................... 51 7.1.1 常规特性 ................................................................................................................................ 51 7.1.2 功能特性 ................................................................................................................................ 52 7.2 模拟量输入模块.................................................................................................................................... 52 7.2.1 技术规范 ................................................................................................................................ 52 7.2.2 接线规格 ................................................................................................................................ 53 7.3 模拟量输出模块.................................................................................................................................... 54 7.3.1 技术规范 ................................................................................................................................ 54 7.3.2 接线规格 ................................................................................................................................ 55 7.4 模拟量输入输出模块 ............................................................................................................................ 55 7.4.1 技术规范 ................................................................................................................................ 55 7.4.2 接线规格 ................................................................................................................................ 57 8 温度模块................................................................................................................................. 58 8.1 技术规范............................................................................................................................................... 59 8.1.1 常规特性 ................................................................................................................................ 59 8.1.2 功能特性 ................................................................................................................................ 59 8.1.3 输入特性 ................................................................................................................................ 60 8.1.4 热电偶特性 ............................................................................................................................ 62 8.1.5 热电阻特性 ............................................................................................................................ 63 8.2 接线规格............................................................................................................................................... 64 8.2.1 热电偶接线规格 ..................................................................................................................... 64 8.2.2 热电阻接线规格 ..................................................................................................................... 65 9 高速计数模块.......................................................................................................................... 67 9.1 技术规范............................................................................................................................................... 68 9.2 接线图 .................................................................................................................................................. 68 9.3 软件配置规格 ....................................................................................................................................... 69 9.3.1 HSC_300 设置计数器指令 .................................................................................................... 70 VII
9.3.2 HSC_SETMODE 设置模式指令 ............................................................................................ 71 9.3.3 HSC_GETCV 获取当前计数值指令....................................................................................... 72 9.3.4 HSC_GETSTA 获取当前计数状态指令 ................................................................................. 73 9.3.5 HSC_GETSPEED 获取当前速度指令................................................................................... 73 9.3.6 HSC_GETLOCK 获取当前锁存值指令.................................................................................. 74 9.3.7 HSC_CLEARLOCK 清除锁存值指令 .................................................................................... 74 10 脉冲输出模块........................................................................................................................ 75 10.1 技术规范............................................................................................................................................... 76 10.2 接线图 .................................................................................................................................................. 77 10.3 软件配置规格 ....................................................................................................................................... 77 10.3.1 MC_PTP_R 单轴相对运动指令 ............................................................................................. 78 10.3.2 MC_PTP_A 单轴绝对运动指令 ............................................................................................. 80 10.3.3 MC_SPEED_CTL 速度控制指令........................................................................................... 82 10.3.4 MC_SET_POS 设置当前绝对坐标 ........................................................................................ 84 10.3.5 MC_READPOS 获取当前绝对位置指令................................................................................ 84 10.3.6 MC_INIT_DIR 设置电机方向指令.......................................................................................... 85 10.3.7 MC_SET_MODE 设置轴输出模式 ........................................................................................ 85 11 CAN 主站模块 ....................................................................................................................... 87 11.1 技术规范............................................................................................................................................... 88 11.1.1 常规特性 ................................................................................................................................ 88 11.1.2 功能特性 ................................................................................................................................ 88 11.1.3 通信口规范 ............................................................................................................................ 89 11.2 接线规格............................................................................................................................................... 89 11.2.1 接口示意图 ............................................................................................................................ 89 11.2.2 接口定义 ................................................................................................................................ 90 12 EtherCAT 从站模块 ............................................................................................................... 91 12.1 技术规范............................................................................................................................................... 92 12.1.1 常规特性 ................................................................................................................................ 92 12.1.2 功能特性 ................................................................................................................................ 92 12.1.3 通信口规范 ............................................................................................................................ 93 12.2 接线规格............................................................................................................................................... 94 12.2.1 接口示意图 ............................................................................................................................ 94 12.2.2 接口定义 ................................................................................................................................ 94 13 中继模块............................................................................................................................... 96 13.1 技术规范............................................................................................................................................... 97 13.1.1 常规特性 ................................................................................................................................ 97 13.1.2 功能特性 ................................................................................................................................ 97 13.2 接线规格............................................................................................................................................... 98 13.2.1 接口示意图 ............................................................................................................................ 98 13.2.2 接口定义 ................................................................................................................................ 98 13.2.3 中继模块网线制作 ................................................................................................................. 99 14 应用示例............................................................................................................................. 100 14.1 通信方式应用示例 .............................................................................................................................. 101 14.1.1 总线通信 .............................................................................................................................. 101 VIII
14.1.2 PPI/MPI 通信 ....................................................................................................................... 105 14.1.3 Modbus RTU 通信 ............................................................................................................... 110 14.1.4 Modbus TCP 通信 ............................................................................................................... 113 14.1.5 UDP_PPI 通信..................................................................................................................... 123 14.1.6 远程 EtherNET 通信 ............................................................................................................ 129 14.1.7 CANopen 通信..................................................................................................................... 133 14.1.8 EtherCAT 通信..................................................................................................................... 138 14.1.9 西门子 S7 协议通信举例 ..................................................................................................... 143 14.2 高速计数应用示例 .............................................................................................................................. 168 14.2.1 高速计数模块应用示例 ........................................................................................................ 168 14.2.2 CPU 高速计数器应用示例 ................................................................................................... 172 14.3 HSC 中断示例 .................................................................................................................................... 175 14.3.1 硬件组态 .............................................................................................................................. 175 14.3.2 中断例程 .............................................................................................................................. 176 15 轴配置及电子凸轮............................................................................................................... 178 15.1 轴配置向导......................................................................................................................................... 179 15.1.1 轴配置.................................................................................................................................. 182 15.1.2 轴组配置 .............................................................................................................................. 191 15.2 电子凸轮向导 ..................................................................................................................................... 191 16 C 语言编程应用举例............................................................................................................ 196 16.1 在 Magicworks PLC 中的 C 语言编程步骤......................................................................................... 197 16.2 C 语言基础 ......................................................................................................................................... 201 16.2.1 头文件.................................................................................................................................. 201 16.2.2 变量 ..................................................................................................................................... 201 16.2.3 注释的使用 .......................................................................................................................... 203 16.2.4 各类数值型数据间的混合运算 ............................................................................................. 203 16.2.5 强制类型转换....................................................................................................................... 204 16.2.6 数组 ..................................................................................................................................... 204 16.3 运算符与表达式.................................................................................................................................. 205 16.3.1 赋值运算符与赋值表达式 .................................................................................................... 205 16.3.2 算术运算符 .......................................................................................................................... 206 16.3.3 自增自减运算符 ................................................................................................................... 206 16.3.4 关系运算符与表达式............................................................................................................ 206 16.3.5 逻辑运算符与表达式............................................................................................................ 207 16.3.6 条件运算符与条件表达式 .................................................................................................... 208 16.4 for 循环语句 ....................................................................................................................................... 208 16.5 选择语句............................................................................................................................................. 209 16.5.1 if 选择结构语句 .................................................................................................................... 209 16.5.2 switch 多分支选择语句 ........................................................................................................ 211 16.6 libplc300.a 库介绍.............................................................................................................................. 212 16.6.1 CF 块参数符号表中可选择的数据类型 ................................................................................ 213 16.6.2 大小端转换 .......................................................................................................................... 213 16.6.3 STL 系统与 C 语言系统的数据转换操作函数 ...................................................................... 213 16.6.4 获取内存基地址的操作函数................................................................................................. 216 17 MQTT 协议及 OPC UA 配置................................................................................................ 218 IX
17.1 MQTT 协议......................................................................................................................................... 219 17.1.1 概述 ..................................................................................................................................... 219 17.1.2 指令详解 .............................................................................................................................. 219 17.1.3 结合服务器对 MQTT 进行说明 ............................................................................................ 223 17.2 OPC UA 协议介绍及应用................................................................................................................... 227 附录.......................................................................................................................................... 238 A 电源预算............................................................................................................................................. 239 B 编程卡(U 盘)使用说明 ................................................................................................................... 241 B.1 编程卡下载 .............................................................................................................................. 241 B.2 编程卡上载 .............................................................................................................................. 242 C CT_Modbus 库的使用介绍 ................................................................................................................ 243 C.1 CT_Modbus 库介绍 ................................................................................................................ 243 C.2 安装 CT_Modbus 库文件 ........................................................................................................ 243 C.3 CT_Modbus_RTU 库功能说明............................................................................................... 244 C.4 CT_Modbus_master_tcp_single 库功能说明.......................................................................... 250 D PID_T 库的使用介绍 .......................................................................................................................... 251 E 以太网“ct_socket”通信库的使用介绍 ............................................................................................ 253 E.1 CT_socket 库介绍................................................................................................................... 253 E.2 使用说明.................................................................................................................................. 254 F CT_tcp_server_lib 库的使用介绍....................................................................................................... 257 F.1 TCP_Server ............................................................................................................................ 258 F.2 TCP_Connect ......................................................................................................................... 259 F.3 TCP_Send .............................................................................................................................. 260 F.4 TCP_Recv............................................................................................................................... 261 G 轴指令“ct_plcopen_lib(v2.4)”介绍 ................................................................................................. 262 G.1 单轴控制指令 .......................................................................................................................... 263 G.2 同步控制指令 .......................................................................................................................... 288 G.3 轴组指令.................................................................................................................................. 298 G.4 错误代码.................................................................................................................................. 318 G.5 电子凸轮程序示例 ................................................................................................................... 319 G6 回原功能介绍 .......................................................................................................................... 321 H ct_flash_access_lib(v1.0)库的使用介绍 ....................................................................................... 339 H.1 FLASH_WRITE....................................................................................................................... 339 H.2 FLASH_READ ........................................................................................................................ 340 I ETHERNET_SET(V1.2)指令库的介绍............................................................................................... 340 I.1 功能介绍.................................................................................................................................. 340 I.2 指令详解.................................................................................................................................. 340 I.3 应用示例.................................................................................................................................. 343 J S7_Protocol(v1.0)库指令详解....................................................................................................... 344 J.1 S7-read ................................................................................................................................... 344 J.2 S7- write.................................................................................................................................. 344 J.3 使用案例.................................................................................................................................. 345 K 特殊存储器说明.................................................................................................................................. 348 L Trace 追踪功能 .................................................................................................................................. 360 M 指令速查............................................................................................................................................. 363 N 订货信息............................................................................................................................................. 369 X
1 系统概述 1 本章主要为 H56-10、H52-10 应用系统概述,具体如下: 1.1 产品介绍 1.2 系统架构 1.3 电气规范及环境条件 1
CTH300 系列 H5X-10 运动控制器用户手册 1.1 产品介绍 1.1.1 CTH300 系列 H56-10/H52-10 运动控制器可配合多种扩展模块或单元构成功能强大的可编程逻辑控制器 系统,该系统满足高端 OEM 设备及中小型工程项目的控制需求,具备高速、高精度、智能易用、通信互 连能力强、中等 I/O 规模等特性。相较于以往 CTH300-H 系列 PLC,H56-10/H52-10 运动控制器在继承 优点的同时新增数字量输入、高速计数器等功能,极大地提升了合信中型 PLC 性能。 CPU 简介 CTH300 系列 H56-10/H52-10 运动控制器是 PLC 应用系统的中央处理单元,用于处理各种运算以及用户 程序的运行,作为系统的核心控制装置。 以下为 CTH300 系列 H56-10、H52-10 的外观示意图: CTH300 系列 H56-10、H52-10 的特性描述如下: 运算速度快 CPU 的逻辑指令执行速度为 0.086μs,浮点运算速度为 1.4μs;CPU 采用 Cortex-A8 内核处理器,主频 最高可达 1GHz。 高速传输 CPU 和扩展模块之间的高速总线采用 M-LVDS 技术,数据传输速率达到 55Mbps。CPU 本机集成 6 路高 速计数器及 10 路数字量输入。 强大的系统扩展能力 可扩展的最大数字量 I/O 点数为 1024 点,可扩展的最大模拟量 I/O 点数为 256 点。 支持多种通信协议 CPU 本机支持 EtherNET、EtherCAT、CANopen、PPI/MPI、Modbus、MQTT 等通信协议,还可以通 过扩展模块支持 CANopen 高速现场总线。 编程方便快捷 1
系统概述 使用 MagicWorks PLC 编程软件(V2.19 或更高版本)进行编程;支持 C 语言编程。CPU 自带 USB 接 口,可通过 U 盘下载程序。 支持远程功能 H56-10、H52-10 支持远程 Ethernet 通信,可进行程序的远程监控、调试,以及支持远程更新固件。 完善的运控功能 支持单轴运动功能、多轴插补功能、电子凸轮及电子齿轮功能。 支持外接电池 H56-10、H52-10 自带外接电池口,支持外接电池,将超级电容保持时间扩展至一年以上。 注:外接电池需要单独向合信购买(订货号:CTH3-BAT-000S1),外接电池的安装详见 3.4 安装方法 1.1.2 CTH300 系列扩展模块 H56-10、H52-10 运动控制器属于 CTH300 系列中型 PLC 家族,它可以支持 CTH300 系列扩展模块,其 模块类型包括但不仅限于:数字量输入输出、模拟量输入输出、温度采集、高速计数、CAN 通信模块等, 具体模块及其型号请参考下表: 表 1-1 CTH300 系列扩展模块 数字量输入模块 数字量输出模块 CTH3 DIT-080S1 CTH3 DQT-080S1 CTH3 DIT-160S1 CTH3 DQT-160S1 CTH3 DIT-320S1 CTH3 DQT-320S1 CTH3 DQR-080S1 DQR-08 CTH3 DQR-160S1 5 CTH3 DQR-080S1 DC 24V 模拟量输入模块 模拟量输出模块 温度模块 SF CTH3 AIS-040S1 CTH3 AQS-040S1 CTH3 AIT-040S1 AIR-04 CTH3 AIV-080S1 CTH3 AQS-080S1 CTH3 AIT-080S1 CTH3 AIC-080S1 CTH3 AIR-040S1 4 模拟量输入输出模块 CTH3 AIR-080S1 CTH3 AIR-040S1 CTH3 AMS-060S1 高速计数模块 脉冲输出模块 DC 24V CAN 主站模块 SF CTH3 HSC-020S1 CTH3 HSP-040S1 CTH3 CAN-1M0S1 C AN HS C-02 HS P-04 CAN-1T CT H3 HS C- 020S 1 CT H3 HS P- 040S 1 6 CTH3 CAN-1T0S1 2
CTH300 系列 H5X-10 运动控制器用户手册 CTHC-300 电源模块 中继模块 ECT 从站模块 DC 24V/2A CTH3 PWR-020S1 CTH3 INT-000S1 CTH3 ECT-000S1 DC 24V OUT IN SF DC 24V PWR-02 INT-00 1 3 CTH3 PWR-020S1 CTH3 INT-000S1 1.1.3 MagicWorks PLC 编程软件 由合信自主开发,随产品附赠的编程软件 MagicWorks PLC,为用户开发、编辑和监控自己的应用程序 提供了良好的编程环境,以便您快捷高效地开发您的应用程序。 软件特性 ● 支持 IEC61131 编程语言 ● 支持编程语言:LAD(梯形图)、STL(指令列表)、C 语言编程 ● 支持中文/英文编程 ● 智能化帮助 ● 指令集丰富 计算机配置要求 操作系统:windows7 及以上。 硬件配置:IBM 486 以上兼容机,内存 128MB 以上,至少 500MB 以上硬盘剩余空间。 提示 具体使用方法请参考 MagicWorks PLC 软件的在线帮助或《MagicWorks PLC 用户手册》。 手册和软件均可于合信官网免费下载,下载地址:http://www.co-trust.com/Download/index.html 3
系统概述 1.2 系统架构 H56-10、H52-10 应用系统典型系统架构如下图所示: H56-10、H52-10 可通过 EtherNET 通信口(使用标准网线)或 RS485 通信口与上位机进行通信。 H56-10 应用系统最多可由一个中央机架和三个扩展机架组成,最多可安装 32 个扩展单元。H52-10 仅支持本地机架扩展模块。 H56-10、H52-10 支持 RS485、EtherCAT、EtherNET、CANopen 等多种通信方式,可以通过总线扩 展 CAN-1M 模块或通过 CPU 本体的 CAN 通信口实现 CANopen 通信(如上图所示)。 在应用系统中,各种 I/O 扩展模块通过总线接口挂接在 CTH300 系列 H56-10/H52-10 运动控制器或中继 模块 INT-00 的后方。I/O 扩展模块把采集到的各种数据和诊断信息通过总线发送给 H56-10/H52-10 运动 控制器,H56-10/H52-10 运动控制器再根据用户程序以及相关信息进行处理,即在应用系统中,其充当“大 脑”的角色。 1.3 电气规范及环境条件 电磁兼容性(EMC)是指电气设备在其电磁环境中正常运行且不干扰环境的能力。表 1-2 及表 1-3 说明 了 H56-10/H52-10 应当遵循的电气规范环境条件标准。可编程逻辑控制器标准:IEC61131-2,GB15969。 4
CTH300 系列 H5X-10 运动控制器用户手册 表 1-2 电气规范 接触放电:±4KV 电磁兼容性-抗扰度 空气放电:±8KV 电源线:2KV,5KHz 静电放电 IEC61000-4-2 信号线:2KV,5KHz(I/O 耦合夹) 电快速瞬变脉冲群 1KV,5KHz(通讯耦合夹) IEC61000-4-4 电源线:2KV(非对称),1KV(对称) 浪涌 IEC61000-4-5 80MHz~1GHz,10V/m,80%AM(1KHz) 射频电磁场辐射 IEC61000-4-3 0.15MHz~80MHz,10V/m,80%AM(1KHz) 射频场感应传导干扰 IEC61000-4-6 短时中断:10ms 直流电源输入端口短时中断和电压变 电压变化:80%~120%,100ms 化 IEC61000-4-29 60℃ 16 小时 环境测试 -10℃ 16 小时 高温运行 IEC60068-2 60℃ 2 小时 低温运行 IEC60068-2 -10℃ 2 小时 高温启机 IEC60068-2 -10℃ ~60℃ 驻留时间 3 小时,温升速率 1℃/min,2 个循环 低温启机 IEC60068-2 70℃ 72 小时 高低温循环运行 IEC60068-2 -40℃ 72 小时 高温存储 IEC60068-2 -40℃~70℃ 驻留时间 3 小时,温变时间<1min,5 个循环 低温存储 IEC60068-2 40℃ 48 小时 冷热冲击 IEC60068-2 25℃~55℃ 95% 2 个循环 高温高湿 IEC60068-2 5~150Hz,0.05G2/Hz 交变湿热 IEC60068-2 150Hz~500Hz -3dB/oct,1 小时/轴,X、Y、Z 总共 3 轴 15G,11ms 脉冲,3 次/方向 正弦振动(裸机)IEC60068-2 H2S:0.1ppm,NO2:0.2ppm,CL2:0.02ppm,温度:30℃, 湿度:75%,周期:4 天 冲击(裸机) IEC60068-2 流动混合气体腐蚀试验 500 VAC IEC60068-2-60 1500 VAC 高压绝缘测试 1500 VAC 24V/5V 标称电路间 1500 VAC 110V/220V 电路对地 110V/220V 电路对 110V/220V 电路 110V/220V 电路接到 24V/5V 电路 5
系统概述 表 1-3 H56-10/H52 运动控制器应遵循的环境条件 环境条件 -- 运输和存贮 温度 -40℃~+70℃ 大气压 1080 hPa~660 hPa(对应高度为-1000m~+3500m) 相对湿度 10%~95%,非结露 跌落 1m,10 次,运输包装 环境条件 -- 工作 温度 水平安装位置 0℃~60℃ 垂直安装位置 0℃~40℃ 大气压 1080 hPa~795 hPa(对应高度为-1000m~+2000m) 相对湿度 10%~95%,非结露 恶劣环境 较低盐雾、潮湿、尘雾等环境 污染物浓度 SO2<0.5ppm,相对湿度<60%,非结露 H2S<0.1ppm,相对湿度<60%,非结露 6
2 使用入门 2 本章基于实例介绍了 H56-10、H52-10 的入门使用,具体如下: 2.1 连接主控模块 2.2 设置通讯 2.3 硬件组态 2.4 编写程序 2.5 编译并下载程序 2.6 运行程序 2.7 CPU 在线升级固件 7
CTH300 系列 H5X-10 运动控制器用户手册 本章基于具体实例,介绍如何创建一个包含 PLC 程序的简单工程,并将此程序下载到目标设备,运行并 监控此程序。 使用 LAD 语言编写一个示例程序:首次上电时,定时器 T33 开始计时,达 1 秒后停止计时;定时器 T37 在 T33 停止后开始计时,达到 1 秒后定时器 T37 停止计时;之后定时器 T33 和定时器 T37 在 1 秒间隔 中进行交替计时操作。 2.1 连接主控模块 用通信电缆(如标准网线)连接编程设备与 PLC,再向 PLC 供电。 给 PLC 供电 下图为 PLC 的电源接线端子示意图: 警告 安装或拆除 H56-10、H52-10运动控制器之前,必须遵守相应的安全防护规范,并务必将其电源 断开。 连接电缆 以 H56-10 为例,使用标准网线连接编程设备 PG/PC 与 H56-10 的 EtherNET 通信口,或使用编程电缆 连接编程设备与 H56-10 的 RS485 通信口。 <备注> 请参考章节 5.3.3 制作标准网线制作标准网线。 2.2 设置通讯 双击桌面图标 打开 MagicWorks PLC 软件,选择菜单项“文件”→“新建”新建一个项目,然后右键 选中新建的项目选择“插入新对象”→“PLC”即 可在该项目中插入一个 H56-10 站点。 1、设置 PG/PC 接口 选择菜单项“工具”→“设置 PG/PC 接口”或在项目管理器界面选择“设置 PG/PC 接口”打开如下窗 口。若使用串口连接,则选择“PC/PPI Cable (PPI)”;若使用标准网线连接,选择“CTH300/200 Local(TCP/IP)->Realtek PCle GBE Family Controller”,再点击“确定”。 8
CTH300 系列 H5X-10 运动控制器用户手册 2、将编程设备的 IP 与 H56-10 的 IP 设为同一局域网 通过 MagicWorks PLC 成功搜索到与编程设备相连的 H56-10 后,可记录该 H56-10 的 IP 地址,并将编 程设备当前所用本地连接的 IP 地址与该 H56-10 的 IP 地址设置为同一个网段,设置方法可参考如下示例。 本例将编程设备当前本地连接的 IP 改为 192.168.1.100,即与 H56-10(出厂 IP:192.168.1.201)处于 同一个局域网。 2.3 硬件组态 在 300CPU 站点的“项目管理器”界面选择“硬件组态”,进行硬件组态。 步骤一:添加机架、电源模块和 CPU 硬件组态界面中,在“CO-TRUST 300”项目树下顺序展开“RACK 300”、“PWR 300”和“CPU 300”文件夹,添加机架“Rail”、电源模块和 CPU,电源模块只能放至机架的 0 号槽内,CPU 只能放 至机架的 1 号槽内,如下图所示。 9
使用入门 双击机架上的“H56-10”进行 CPU 属性配置,在属性界面选择“通信端口”可进行通信端口属性设置 如下图所示。 步骤二:添加功能模块 展开“SM 300”项目树选择所需模块添加至机架中,如下图所示。 10
CTH300 系列 H5X-10 运动控制器用户手册 双击机架上的模块,可进行模块属性配置,模块属性配置界面如下。 与 CPU 建立通讯 完成以上设置后,在工作窗口双击通信图标 弹出如下通信窗口,双击通信对话框中的图标 进行搜索, 搜索成功的 CPU 即会显示在通信对话框中。 11
使用入门 设置完成后,即可通过编程设备对 CPU 执行编译、下载、运行等操作。 12
CTH300 系列 H5X-10 运动控制器用户手册 2.4 编写程序 本例程序实现目的:定时器 T33 和定时器 T37 在 1 秒间隔中交替计时。 1)在项目树中展开“H56-10”,然后选中子项目“程序块”,在右侧窗口中双击 OB1 进入程序编辑窗 口。 2)使用 LAD 语言编程,最终实现的程序如下图所示: 提示 H56-10 同时支持 C 语言编程,详细操作步骤参见《MagicWorks PLC 用户手册》(V1.61 及以 上版本),手册下载地址:http://www.co-trust.com/Download/index.html 13
使用入门 2.5 编译并下载程序 1、保存并编译组态 选择菜单项“文件”→“保存”以保存当前组态,然后选择菜单项“PLC”→“编译”对当前工程进行 编译;若编译成功,则可以进行下载操作。 2、将程序下载到 CPU 中 在主界面选择菜单项“PLC”→“下载”将程序块和硬件组态从编程设备下载到 CPU 中。若您的 CPU 处于运行模式,下载界面将弹出一个对话框提示您将 CPU 置于 STOP 模式。 2.6 运行程序 程序成功下载至 CPU 后,将 CPU 的系统运行开关拨到 RUN,随后您即可通过状态表监控程序的运行情 况。 <备注> 当系统出现故障时,请参考章节 5.8 CPU 故障诊断获取 H56-10 运动控制器的故障诊断方法。 2.7 CPU 在线升级固件 1、CTH300-H 系列 PLC 支持在线升级固件,进行在线更新固件前,需保证 CPU 已连入网络,在编程软 件项目管理器界面选择“工具”→“更新 CPU 固件(TCP/IP)”打开“更新 CPU 固件”界面,如下图所示。 14
CTH300 系列 H5X-10 运动控制器用户手册 2、更新 CPU 固件”界面选择“从互联网下载”,点击“检查可用更新”,信息窗口将显示当前 PLC 可选用的 固件,如下图所示,选中需更新的固件点击“安装”,固件将自动从互联网上下载。 3、开始前将出现如下弹窗,选择“是”,然后 CPU 将自动加载固件。 4、加载完成后,将出现以下提示,点击“确定”。注意,PLC 固件加载完成前切勿对 PLC 进行操作或断 开电源! 5、完成后需对 PLC 进行断电重启操作。 15
3 安装 3 本章主要介绍 H56-10、H52-10 运动控制器的安装相关事项,具体如下: 3.1 安装注意事项 3.2 安装尺寸 3.3 使用机架 3.4 安装方法 3.5 接地和布线 3.6 抑制电路 16
CTH300 系列 H5X-10 运动控制器用户手册 3.1 安装注意事项 H56-10/H52-10 运动控制器的外形设计使其极易安装。在现场可以利用安装孔把模块固定在控制柜的背 板上,或者利用设备上的 DIN 夹子,把模块固定在一个标准(DIN)的导轨上。 H56-10/H52-10 运动控制器的安装须注意以下事项: 隔离 PLC 与加热装置、高电压和电子噪声 按照一般惯例,在安装设备器件时,总是把产生高电压和高电子噪声的设备与 H56-10/H52-10 运动控制 器这样的低压电子型设备分隔开。 在控制柜的背板上安排 H56-10/H52-10 运动控制器时,应考虑把电子器件安排在控制柜中温度较低的区 域内,因电子器件长期在高温环境下工作会缩短其无故障时间。 要考虑控制柜的背板布线,尽量避免把交流供电线、高能量、开关频率很高的直流信号线与低压信号 线、通讯电缆设计在同一个线槽中。 为散热和接线留出适当的空间 H56-10/H52-10 运动控制器的设计采用自然对流散热方式,在模块的上下方都必须留有至少 60mm 的空 间,以便于正常的散热。 注意 在垂直安装所允许的最高环境温度要比水平安装时低10℃,CPU 应安装在所有扩展模块的下方。 在安装 H56-10/H52-10 运动控制器时,应留出足够空间用于接线和连接通讯电缆。 图 3-1 显示的是安装在多个机架上的 CPU,其中显示了各机架与相邻组件、电缆槽、机柜之间的间距。 通过电缆槽为模块接线时,屏蔽连接元件底部与电缆槽间的最小间距为 60mm。 图 3-1 安装示意图 电源预算 选择好各机架的 CPU、电源模块、中继模块和扩展模块后,还需要确认系统总线的电流消耗和功率消耗 17
安装 是否满足以下条件: 条件 1:总线电流消耗确认 内部总线电压为 5VDC,电流由 CPU(无中继模块时)或中继模块提供。每个机架上扩展模块总线电流 消耗之和不能超过 CPU 或中继模块允许的最大总线电流。 条件 2:功率消耗确认 使用电源模块时,每个机架上其它模块的功率消耗之和不能超过电源模块允许的最大功耗。 使用外部电源时,根据所接的功率之和选择合适功率大小的型号。 <备注> H56-10/H52-10 运动控制器的总线电源电流的预算请参考附录 A 电源预算。 设备断电 在安装和拆卸 H56-10/H52-10 运动控制器及其相关设备时,必须预先采取适当的安全措施并且确认 H56-10/H52-10 运动控制器的供电被切断。 警告 在带电情况下安装或拆卸 H56-10/H52-10运动控制器及其相关设备有可能导致电击或设备误动 作,进一步造成严重的人身伤害甚至死亡和设备损坏! 在更换或安装 H56-10/H52-10 运动控制器时,要确定使用了正确或等同的模块。在更换 H56-10/H52-10 运动控制器时,除了要使用相同的模块外,还要确保安装的方向和位置是正确的。 注意 ● 如果您安装了不正确的模块,H56-10/H52-10 运动控制器的程序可能会产生错误的功能。 ● 如果未能使用相同的模块按照相同的方向和顺序替换 H56-10/H52-10运动控制器,有可能造 成严重的人身伤害和设备损坏。 3.2 安装尺寸 H56-10/H52-10 运动控制器都有安装孔,可以很方便地安装在背板上,安装尺寸如图 3-2 所示。 18
CTH300 系列 H5X-10 运动控制器用户手册 图 3-2 H56-10/H52-10 运动控制器及安装尺寸图 3.3 使用机架 中央机架(Rack0)和扩展机架(Rack1\\Rack2\\Rack3) H56-10/H52-10 应用系统由一个中央单元和一个或多个扩展模块组成。 包含 CPU 的机架是中央单元。配有模块并连接到中央机架形成了系统的扩展机架。 扩展机架的使用 在您的应用中,如果中央机架的所有插槽均被使用,随后您即可使用扩展机架。 使用扩展机架时,除额外的机架和中继模块(INT)之外,可能还需要更多的电源模块。使用中继模块 时,必须确保与扩展站相兼容。 <备注> H56-10 支持扩展机架,H52-10 仅支持中央机架 机架上的模块布局 H56-10/H52-10 的机架是一个装配导轨。可利用此导轨安装后 H56-10/H52-10 应用系统所属的模块。 ① 一个机架上的模块布局 如果要在一个机架上安装模块,请注意以下几点: CPU 右侧安装的模块数不超过八个(SM、FM、CP)。 机架上的模块在 H56-10/H52-10 背板总线上的累计功耗不得超过 1.6A。 下图显示在一个 H56-10/H52-10 系统中装配八个信号模块的布局。 19
安装 PWR CPU SM1 SM2 SM3 SM4 SM5 SM6 SM7 SM8 图 3-3 H56-10/H52-10 应用系统布局图 ② 四个机架的完整装配 如果计划在多个机架上执行装配,需要使用中继模块(INT),不同机架之间通过中继模块网口连接。 如果要在多个机架上排列模块,请注意以下几点: INT 模块始终使用插槽 3(插槽 1:PWR;插槽 2:CPU,插槽 3:INT) 在插入第一个信号模块前它始终位于左侧。 每个机架上安装的模块数不超过八个(SM、FM、CP)。 模块(SM、FM、CP)数量受到 H56-10/H52-10 总线上允许的电流消耗的限制。每个机架的累积功 耗不得超过 1600 mA。 下图显示 H56-10 系统中的各模块在 4 个机架上的排列情况。 PWR CPU INT SM1 SM2 SM3 SM4 SM5 SM6 SM7 SM8 Rack0 (中央机架 ) PWR INT SM1 SM2 SM3 SM4 SM5 SM6 SM7 SM8 Rack1(扩展机架) PWR INT SM1 SM2 SM3 SM4 SM5 SM6 SM7 SM8 Rack2(扩展机架) PWR INT SM1 SM2 SM3 SM4 SM5 SM6 SM7 SM8 Rack3(扩展机架 ) 图 3-4 4 个机架的 H56-10 应用系统模块布局 提示 多机架系统使用中继模块时,仅第一个机架的中继模块需要通过背板总线挂接在 CPU 上,其 余中继间通过网口连接。中继模块间通过网口连接时,请注意 IN/OUT 口的使用顺序,即前一 个中继模块的 OUT 口连接下一个中继模块的 IN 口。 20
CTH300 系列 H5X-10 运动控制器用户手册 3.4 安装方法 安装方式 H56-10/H52-10 运动控制器既可以安装在控制柜背板上,也可以安装在标准 DIN 导轨上;既可以水平安 装,也可以垂直安装。 PWR PWR CPU SM SM SM SM SM SM SM SM CPU SM SM SM SM SM SM SM SM 垂直安装 水平安装 图 3-5 CPU 及模块安装方法 安装与拆除操作 请按照以下方法安装或拆除 H56-10/H52-10 运动控制器。 安装面板 1)按照尺寸要求定位打孔; 2)用合适的螺钉将模块固定在背板上; 3)如果使用了扩展模块,将扩展模块的扁平电缆连到前盖下面的扩展口。 DIN 导轨安装 1)将导轨固定在背板上; 2)打开模块底部的 DIN 夹子,将模块背部卡在 DIN 导轨上; 3)如果使用了扩展模块,将扩展模块的扁平电缆连到前盖下面的扩展口; 4)旋转模块贴近 DIN 导轨,合上 DIN 夹子; 5)仔细检查模块上 DIN 夹子与 DIN 导轨是否紧密固定好; 6)为避免模块损坏,不要直接按压模块正面,而要按压安装孔的部分。 注意 当 H56-10/H52-10运动控制器在震动比较大的使用环境或者采用垂直安装方式时,应该使用 DIN 导轨挡块。如果系统处于高震动环境中,使用背板安装方式可以得到较高的震动保护等级。 21
安装 拆卸 CPU 或者扩展模块 1)拆除 H56-10/H52-10 运动控制器的电源; 2)拆除模块上的所有连线和电缆; 3)如果有其它扩展模块连接在您所拆卸的模块上,请打开前盖,拔掉相邻模块的扩展扁平电缆; 4)拆掉安装螺钉或者打开 DIN 夹子; 5)拆下模块,拆卸和安装端子排。 端子排的安装 1)确保模块上的插针与端子排边缘的小孔对正; 2)将端子排向下压入模块,确保端子排对准了位置并锁住。 端子排的拆卸 握住端子排并向上匀力拔出。 电池卡的安装 将电池卡的三个卡扣对准 H56-10/H52-10 模块底部的三个小孔,确保电池卡的三个卡扣对准了位置,再 将电池卡向下压入模块。最后将电池卡上自带的白色端子压入 H56-10/H52-10 的外接电池口中。 配线 配线注意事项: 注意 在安装或配线时,必须确保关闭所有外部电源。没有关闭所有的电源可能造成用户触电或 发生产品的损毁情况。 完成安装或配线后,启动电源或是操作 PLC 工作时,应确认接线端子排是否正确插入 PLC 相应端子底座。否则,可能导致触电或工作错误。 当在 PLC 配线时,检查产品规格定义的额定电压与端子配置,确保正确的安全配线。接 上与额定值不符的电源或不正确的产品安全配线可能会发生起火或损坏等危险状况。 外部接线配置应使用专用工具来折边、压焊与正确地焊接。不良的接线配置可能导致短路、 起火、或是工作操作错误。 必须确保每个模块中没有铁屑或配线残余物等异物。这些异物可能导致起火、损坏、或工 作操作错误。 配线说明: 22
CTH300 系列 H5X-10 运动控制器用户手册 1)端子台不可使用带有压装绝缘套管的端子接线头。建议使用含标签或绝缘材质的套管包住压装端子接 线头。 2)连接端子台的配线请使用 24-22AWG 单蕊线或多蕊线,建议搭配孔径小于 1mm 的针型端子进行配线, 规格如下图所示: 3.5 接地和布线 H56-10/H52-10 运动控制器接地和接线指南 合理的接地和接线对于所有的电器设备是至关重要的,它能够确保您的系统具备最优的操作特性,同时 能够为您的系统提供更好的电子噪声保护。 H56-10/H52-10 运动控制器及其相关设备的接线遵从所有有效电气编码规则。安装和操作所有设备要符 合所有有效国家或地区标准。同地区的权威代表保持联系,以确定符合特殊需要的标准。 在设计 H56-10/H52-10 系统的接地和接线时必须考虑安全因素,否则有可能造成设备的误动作。因此, 您应该执行所有的安全规定以避免人员伤害和设备损坏。 警告 1、试图在带电情况下进行接地或接线,有可能造成死亡或严重的人身伤害和设备损坏。 2、控制设备有可能造成它所控制设备的误操作,进而导致死亡或者严重的人身伤害和设备损坏。因此 H56-10/H52-10系统中必须具备独立于 H56-10/H52-10运动控制器的急停功能、机电互锁或者其它冗 余的安全设施。 3.6 抑制电路 在使用感性负载时,要加入抑制电路来限制输出关断时电压的升高。抑制电路可以保护输出点不至于因 为高感抗开关电流而过早的损坏。另外,抑制电路还可以限制感性负载开关时产生的电子噪声。 注意 抑制电路的有效性取决于应用,您应该调整其参数以适应您的特殊应用。要确保所有器件参数与实际 应用相符合。 晶体管输出和控制直流负载的继电器输出 晶体管输出有内部保护,可以适应多种应用。由于继电器型输出既可以连接直流负载,又可以连接交流 负载,因而没有内部保护。 图 3-6 给出了直流负载抑制电路的一个实例。在大多数的应用中,用附加的二极管 A 即可,但如果您的 应用中要求更快的关断速度,则推荐您加上齐纳二极管 B。确保齐纳二极管能够满足输出电路的电流要 求。 23
安装 A B 可选 输出点 A- IN4001二极管或相似器件 B- 晶体管输出用8 .2V齐纳二极管 继 电 器 输 出 用 3 6 V齐 纳 二 极 管 直流感性负载 图 3-6 直流负载的抑制电路 交流输出和控制交流负载的继电器输出 交流输出对大部分应用都有内部保护,因为继电器可用于 DC 或 AC 负载所以不提供内部保护。 图 3-7 给出了交流负载抑制电路的一个实例。在大多数的应用中,附加的金属氧化物可变电阻(MOV)可 以限制峰值电压,从而保护 H56-10/H52-10 运动控制器内部电路。要确保 MOV 的工作电压比正常的线 电压至少高出 20%。 0.1微 法 100~200 欧 姆 金属氧化物变阻器 输出点 ~ 交流感性负载 图 3-7 交流负载的抑制电路 24
4 电源模块 4 本章主要介绍 H56-10/H52-10 应用系统电源模块,具体如下: 4.1 技术规范 4.2 接线规格 25
CTH300 系列 H5X-10 运动控制器用户手册 4.1 技术规范 PWR-02 电源模块,最佳匹配于 CTH300 系列 CPU,可专门为 H56-10/H52-10 及扩展模块(除数字量 模块外)提供 24V DC 电源。每个机架请选配一个电源模块,数字量输入输出电源和传感器电源请选择 其他供电电源。 表 4-1 电源模块 PWR-02 的基本属性 名称 规格描述 订货号 CTH3 PWR-020S1 PWR-02电源模块 输入:85~264V AC 输出:24V DC/2A 表 4-2 电源模块 PWR-02 的规格特性 物理特性 尺寸(W×H×D) 34×115×101.6 mm LED 指示灯特性 24V 电源指示灯(绿色) 亮起:有 24V DC 输出,熄灭:无 24V DC 输出 开关特性 24V DC 电源控制开关 亮起:有 24V DC 输出,熄灭:无 24V DC 输出 输入电压特性 电压范围 85~264VAC,宽电压输入 额定频率 频率范围 50Hz/60Hz 效率 交流电流 47Hz~63Hz 浪涌电流(25℃ 最大) 泄露电流 75% 0.9A/110V、0.5A/220V 输出电压特性 ≤20A/110V、≤35A/220V ≤5mA/220VAC 直流电压/额定电流 24VDC/2A 额定功率 48W 纹波和噪声(最大) 150mVp-p 电压输出范围 ±5% 启动/上升/保持时间 ≤2.5s/≤50ms/≥20ms 隔离(电源输入与输出) 110V/220V AC 与 24V DC 之间隔离 保护功能 过载保护 105%~130%的额定输出功率,切断输出,故障排除自动恢复 过压保护 115%~135%Ue;保护方式:打嗝模式,故障排除自动恢复 浪涌保护 供电电源端提供浪涌吸收功能 过流保护 电源输出端提供过流保护 安全电磁兼容 耐电压 输入~输出:1.5KVDC,输入-PE:1.5KVDC,输出-PE:500VDC 隔离电阻 输入~输出,输入-PE,输出-PE:100MΩ/500VDC 依据标准 安全参照UL60950和UL1950,电磁兼容参照EN55022 26
CTH300 系列 H5X-10 运动控制器用户手册 4.2 接线规格 4.2.1 口示意图 DC 24V LED指示灯 DC 24V输出开关 PWR-02 110/220V AC输入电源 接线端子 L1 N 24V DC输出电源 接线端子 L+ M L+ M 4.2.2 接口定义 表 4-4 PWR-02 的 220V AC 输入电源接口定义 3 位可拆卸端子 信号 信号定义 火线 1L 零线 接地 2N 3 表 4-5 PWR-02 的 24V DC 输出电源接口定义 4 位可拆卸端子 信号 信号定义 24V 电源正 1 L+ 24V 电源负 24V 电源正 2M 24V 电源负 3 L+ 4M 表 4-6 PWR-02 的拨码开关定义 位号 拨码方向 信号定义 两态开关 ON 向上 有 24V DC 输出 OFF 无 24V DC 输出 向下 27
5 主控模块 5 本章介绍 H56-10/H52-10 运动控制器性能规格及主要功能等,具体如下: 5.1 基本性能参数 5.2 CPU 输入功能 5.3 通信功能 5.4 数据存储器规格 5.5 密码级别及权限控制 5.6 实时时钟功能 5.7 中断事件 5.8 CPU 故障诊断 28
CTH300 系列 H5X-10 运动控制器用户手册 H56-10/H52-10 主控模块是应用系统的中央处理单元,作为系统的核心控制装置用于处理各种运算以及 用户程序的运行。 表 5-1 主控模块的基本特性 名称 规格描述 订货号 H56-10 运动控制器,256KB+64KB 程序空间,1MB 数据空间, CTH3 H56-100S2 32K 数据块空间,掉电保持;24V DC 电源,10 路数字量输入, CTH3 6*500KHz 高速计数器,1 个 EtherNET 接口,1 个 EtherCAT H52-100S2 H56-10 运动控制器 接口,1 个 CAN 接口,1 个 RS485 接口,1 个 USB 接口;支 持 64 个 EtherCAT 从站,支持最多 4 个机架,支持单轴运控 功能(如定位,速度和回原等),支持直线/圆弧插补功能, 支持连续插补功能,支持电子凸轮和电子齿轮等功能,支持 C 语言编程。 H52-10 运动控制器,256KB+64KB 程序空间,1MB 数据空间, 32K 数据块空间,掉电保持;24V DC 电源,10 路数字量输入, 6*500KHz 高速计数器,1 个 EtherNET 接口,1 个 EtherCAT H52-10 运动控制器 接口,1 个 CAN 接口,1 个 RS485 接口,1 个 USB 接口;支 持 8 个 EtherCAT 从站,支持最多 1 个机架,支持单轴运控功 能(如定位,速度和回原等),支持直线/圆弧插补功能,支 持连续插补功能,支持电子凸轮和电子齿轮等功能,支持 C 语言编程。 5.1 基本性能参数 34×115×100 mm 19.2W 表 5-2 常规特性 物理特性 24V DC 尺寸(W×H×D) 20.4V~28.8V DC 功率损耗 0.8A 电源特性 有 额定输入电压 +5V DC 输入电压范围 1.6A 输入电流 极性反接保护 亮起:24VDC 供电正常;熄灭:无 24VDC 供电 总线电源电压 亮起:系统故障;熄灭:无错 总线电源电流 亮起:总线故障;熄灭:无错 LED 指示灯特性 亮起:有项目被强制;熄灭:无项目被强制(也可通过 DLED 指令 24V 电源指示灯(绿色) 控制) SF 指示灯(红色) 亮起:CPU 与远程服务器通讯成功(EtherNET 通信口参数已正确 BF 指示灯(红色) 配置);熄灭:CPU 与远程服务器通讯失败或禁止与远程服务器 通讯 FRCE 指示灯(黄色) 29 RMC 指示灯(绿色)
主控模块 RUN 指示灯(绿色) 亮起:系统运行;熄灭:系统停止 STOP 指示灯(黄色) 亮起:系统停止;OFF = 系统运行 网口通信指示灯 Link1 指示灯(绿色) 亮起:连接;熄灭:未连接 SPEED1 指示灯(黄色) 亮起:100Mbps;熄灭:10Mbps Link2 指示灯(绿色) 亮起:连接;熄灭:未连接 SPEED2 指示灯(黄色) 亮起:100Mbps;熄灭:10Mbps I0.0~I1.1(绿色) 亮起:有信号输入;熄灭:无信号输入 扩展 I/O 能力 1 个 CPU 支持 INT-00 机架数 最多 4 个 每机架支持模块数 除开电源、CPU、中继模块,每个机架 最多支持 8 个模块 1 个 CPU 支持 ECT-00 从站数 最多 64 个 每 ECT-00 支持模块数 最多支持 8 个模块 掉电保持 超级电容 112 小时,H56/H52 外接电池后,掉电保持的时间至少 时钟掉电保持时间 可达 1 年以上,典型值 3 年(外接电池的订货信息见 N 订货信息) 指令性能 0.086µs/step 位指令执行速度 1.4µs/step 浮点指令执行速度 内存 256KB+64KB(保密空间) 用户程序空间 1MB 用户数据空间 32KB 掉电保持空间 5.2 CPU 输入功能 5.2.1 数字量输入 CTH300 系列 H56-10/H52-10 运动控制器本机集成 10 路数字量输入,其输入特性如下表所示。 表 5-3 H56-10/H52-10 运动控制器数字量输入特性 数字量输入特性 本机集成 IO 点数 10 输入类型 漏型/源型 额定电压 24V DC 输入电压范围 20.4~28.8V DC 浪涌电压 35V DC,持续0.5s 逻辑1信号 ( 最小) 15 VDC,2.5mA 逻辑0信号 ( 最大) 5 VDC,1mA 连接2线接近开关传感器(BERO) 1mA(允许的最大漏电流) 输入滤波 可配置,支持0.2us,0.4us,0.8us,1.6us,3.2us,6.4us,12.8us、 0.2ms,0.4ms,0.8ms,1.6ms,3.2ms,6.4ms,12.8ms,默 30
CTH300 系列 H5X-10 运动控制器用户手册 隔离(现场与逻辑) 总计 认为6.4ms 隔离组 单相 500V AC,1分钟 同时接通的输入 两相 见接线图 最大电缆长度 屏蔽 10 非屏蔽 500米(标准输入) 脉冲捕捉输入 50米(高速计数器输入) 300米(标准输入) 高数计数器 10 6 6×500KHz 4×250KHz 5.2.2 高速计数输入 表 5-4 H56-10/H52-10 运动控制器高速计数器输入点 模式 描述 输入 I0.1 HSC0 I0.0 I0.4 I0.2 I0.7 I0.5 HSC1 I0.3 I1.1 HSC2 I0.6 HSC3 I1.0 HSC4 I0.2 HSC5 I0.5 0 带有内部方向控制 时钟 1 的单相计数器 时钟 复位 复位 2 复位 复位 3 带有外部方向控制 时钟 方向 方向 4 的单相计数器 时钟 减时钟 5 减时钟 6 带有增减计数时钟 增时钟 时钟 B 时钟 B 7 的两相计数器 增时钟 8 9 时钟 A 10 A/B 相正交计数器 时钟 A 11 5.3 通信功能 5.3.1 通讯端口规范 表 5-5 通讯口规范 RS485通讯口(可切换 PPI 与自由口协议) RS485通讯口 PPI/MPI:9.6Kbps、19.2Kbps、187.5Kbps 通讯接口数及协议 自由口:1.2Kbps~115.2Kbps,内置 Modbus 主站/从站功能 通讯波特率 31
主控模块 每段最大电缆长度 使用隔离中继器:1000m(187.5Kbps)/1200m(38.4Kbps) 未使用隔离中继器:50m 最大站点数 每段32个站,每个网络126个站 点到点 是(NETR/NETW),每条指令最多读/写200字节,同一时刻最多允许有8条读 (PPI 主站模式) 写指令 MPI 连接 一个 MPI 从站最多可连接8个 MPI 主站 隔离 通信口隔离 EtherNET 通讯口 通讯接口 1个标配以太网口 波特率 10/100Mbps 自适应 UDP_PPI 协议、Modbus_TCP/IP 主从站协议, 协议类型 支持 Socket 协议,S7协议,MQTT 协议。 每段最大电缆长度 100m UDP_PPI 最多支持8个连接,Modbus_TCP 最多支持32个连接 一个站点最大连接数 Socket 支持最大4个连接,2个 UDP、2个 TCP S7协议支持最大8个连接,不分主从站 用户数据数量 UDP_PPI 支持200个字节 Modbus_TCP/IP 支持240个字节 DHCP 功能 S7协议支持200个字节 远程监控/编程功能 支持 隔离 支持 EtherCAT 通讯口 通信口隔离 通讯接口 波特率 1个 EtherCAT 通信主站接口 协议类型 最大从站点数 100Mbps EtherCAT 接口协议 每段最大电缆长度 H56:每个主站最多支持64个 EtherCAT 从站 H52:每个主站最多支持8个 EtherCAT 从站 支持的功能 隔离 100m CANopen 通讯口 配置分布时钟、配置启动参数、配置 PDO 参数和映射、配置总线循环周期、 通讯接口 配置启动检查供应商 ID 和产品 ID CAN 扩展 最 大主 站 通信口隔离 数 最大从站点数 1个 CAN 通信主站接口 协议类型 8 支持功能 传输速率 1个主站后面最多可连接32个从站 最大长度 隔离 CANopen DS301标准协议 自动启动 CANopen manager、可选从站轮询、启动从站、NMT、同步生产、 同步消耗、心跳产生、创建激活时间 1000 800 500 250 125 50 20 25 50 100 250 500 1000 2500 通信口隔离 32
CTH300 系列 H5X-10 运动控制器用户手册 5.3.2 外部接口示意图及定义 表 5-6 电源接口定义 外部接口示意图 信号定义 4 位可拆卸端子(间距 3.50mm) 24V 电源正 符号 24V 电源负 L+ 24V 电源地 M -- 表 5-7 USB 接口定义 位号 -- 1 信号定义 红 白U绿SB黑接口 2 信号 +5V 电源 3 V_BUS V_Bus Data-Data+GND 4 Data- 数据负 Data+ 数据正 1234 GND 地 33
主控模块 表 5-8 EtherNET/EtherCAT 接口定义 位号 信号 信号定义 双网口接口 1 TX+ 数据发送正端 2 TX- 数据发送负端 3 RX+ 数据接收正端 4 TERM 5 TERM -- 6 RX- -- 7 TERM 数据接收负端 8 TERM -- PE -- 外壳 机壳接地 表 5-9 RS485/CAN 通信接口定义 位号 信号 信号定义 单网口接口 1 CAN_H 数据发送正端 2 CAN_L 数据发送负端 3 4 -- -- 5 A0 RS485 信号 A/- 6 B0 RS485 信号 B/+ 7 -- 8 CAN_GND -- -- CAN/RS485 信号地 外壳 PE -- 机壳接地 表 5-10 扩展总线接口定义 位号 信号 信号定义 扩展总线 BUS_+5V 总线+5V 电源正端 1 GND 总线+5V 电源负端 2 BUS_CLK_A 3 BUS_CLK_B 总线差分时钟对 4 GND 5 BUS_DAT_A 总线+5V 电源负端 6 BUS_DAT_B 7 GND 总线差分数据对 8 BUS_+5V 9 BUS_+5V 总线+5V 电源负端 10 BUS_INT_B 总线+5V 电源正端 11 BUS_ADDR_B 总线+5V 电源正端 12 中断 地址 表 5-11 系统运行拨码开关定义 系统运行开关 符号 拨码方向 信号定义 向上 系统运行 RUN 向下 系统停止 复位 IP 配置(从 RUN->STOP 记为一 STOP 次,从 STOP->RUN 也记为一次) 在 3 秒内快速拨动 8 次 34
CTH300 系列 H5X-10 运动控制器用户手册 5.3.3 制作标准网线 H56-1/H52-100 运动控制器进行以下通信时,推荐使用标准网线: 主控模块与上位机进行 EtherNET 通信 主控模块进行 EtherCAT 通信 主控模块进行 CANopen 通信 CAN-1M 主站模块与 E10/H1A/H2A/EM277C 等 CAN 从站进行 CANopen 通信 参考如下示意图制作标准网线: RJ45型网线插头 568B线序接法 12345678 白橙、橙、白绿、蓝、白蓝、绿、白棕、棕 白橙、橙、白绿、蓝、白蓝、绿、白棕、棕 RJ45插头 5.4 数据存储器规格 CPU 允许您用指定值强制赋给一个或所有的 I/O 点(I 和 Q 位)。另外您也可以强制改变前 128 个内部 存储器数据 M 区,M 存储器变量可以按字节、字或双字来改变。 表 5-13 数据存储区规格 数字量输入/输出映象区(I/Q) 数字输入映象区(I) 数字输出映象区(Q) Q0.0~Q255.7 位地址范围 I0.0~I255.7 QB0~QB255 QW0~QW254 字节地址范围 IB0~IB255 QD0~QD252 字地址范围 IW0~IW254 模拟输出映象区(AQ): AQW0~AQW1022(只写) 双字地址范围 ID0~ID252 访问属性 支持立即访问/直接访问/间接访问 保持属性 不支持掉电保持 模拟输入/输出映象区(AI/AQ) 每通道字长 16 bits 参数地址范围 模拟输入映象区(AI): AIW0~AIW1022(只读) 访问属性 支持立即访问/直接访问/间接访问 保持属性 不支持掉电保持 35
主控模块 变量内存区(V) 容量(字节) 65536 bytes 位地址范围 V0.0~V65535.7 读/写 字节地址范围 VB0~VB65535 读/写 字地址范围 VW0~VW65534 读/写 双字地址范围 VD0~VD65532 读/写 访问属性 支持直接访问/间接访问 保持属性 全部支持掉电保持 特殊内存区(SM) 容量 2048 bytes 位地址范围 SM0.0~SM2047.7 SMB0-29只读、之后读/写 字节地址范围 SMB0~SMB2047 SMB0-29只读、之后读/写 字地址范围 SMW0~SMW2046 SMB0-29只读、之后读/写 双字地址范围 SMD0~SMD2044 SMB0-29只读、之后读/写 访问属性 支持直接访问/间接访问 特殊寄存器 SM 功能说明参见本文档附录 内部内存区(M) 容量(字节) 32 bytes 位地址范围 M0.0~M31.7 字节地址范围 MB0~MB31 字地址范围 MW0~MW30 双字地址范围 MD0~MD28 访问属性 支持直接访问/间接访问 保持属性 可配置为全部或部分掉电保持 局部变量区(L) 容量(字节) 128 bytes 位地址范围 L0.0~L127.7 字节地址范围 LB0~LB127 字地址范围 LW0~LW126 双字地址范围 LD0~LD124 访问属性 支持直接访问 保持属性 开机到停机对同一调用位置子程序保持,不能掉电保持 累加器寄存器(AC) 容量 4个 位地址范围 不支持 字节地址范围 AC0~AC3 字地址范围 AC0~AC3 双字地址范围 AC0~AC3 访问属性 支持直接访问 保持属性 不支持掉电保持 36
CTH300 系列 H5X-10 运动控制器用户手册 状态寄存器(S) 32 容量(字节) S0.0~S31.7 位地址范围 SB0~S31 字节地址范围 SW0~SW30 字地址范围 SD0~SD28 双字地址范围 支持直接/间接访问 访问属性 不支持掉电保持 保持属性 定时器(T) 分辩率 数目 编号 最大定时值 32.767s 类型 1ms 2 T0,T64 327.67s 3276.7s 有记忆接通延时定 10ms 8 T1~T4,T65~T68 32.767s 时器 TONR 327.67s 100ms 54 T5~T31,T69~T95 接通延时定时器 3276.7s TON/关断延时定 1ms 34 T32,T96,T256~T287 时器 TOF 10ms 744 T33~T36,T97~T100,T288~T1023 访问属性 保持属性 100ms 1206 T37~T63,T101~T255, 计数器(C) T1024~T2047 数目 计数方式 计时寄存器可直接/间接访问,状态位仅可直接访问 最大计数值 访问属性 可配置当前计时值的掉电保持属性,状态位不能保持 保持属性 上升沿和下降沿 2048 最大可用数量总和 向上计数/向下计数/向上向下计数 32767 计数寄存器可直接/间接访问,状态位仅可直接访问 可配置当前计数值的掉电保持属性,状态位不能保持 4096个 表 5-14 300CPU 支持的数据类型 数据类型 大小 说明 取值范围 0~1 布尔 1位 布尔值 0~255 字节 8位 无符号字节 0~65535 -32768~+32767 字 16位 无符号整数 0~4294967295 -2147483648~+2147483647 整数 16位 有符号整数 +1.175495E-38~+3.402823E+38 -1.175495E-38~-3.402823E+38 双字 32位 无符号双整数 无 双整数 32位 有符号双整数 实数 32位 IEEE 32位浮点数 字符串 1~255字节 ASCII 字符串照原样存储在 PLC 内存中,形式为:1字 节字符串长度+ASCII 字符 37
主控模块 5.5 密码级别及权限控制 表 5-15 CPU 密码级别及权限控制 操作说明 权限级别1 权限级别2 权限级别3 权限级别4 允许 允许 允许 读写用户数据 允许 允许 允许 允许 允许 允许 允许 运行/停止/上电复位 允许 需验证密码 需验证密码 需验证密码 需验证密码 需验证密码 需验证密码 读写实时时钟 允许 允许 需验证密码 不允许 STOP 模式下写 Q 点 允许 需验证密码 需验证密码 需验证密码(不允许下载硬件配 强制数据 允许 置块) 需验证密码 需验证密码 需验证密码(不允许删除硬件配 上载程序块/数据块/ 允许 置块,允许三块一起删除) 硬件配置块 需验证密码 需验证密码 不允许 需验证密码 需验证密码 需验证密码 下载程序块/数据块/ 允许 需验证密码 需验证密码 需验证密码 硬件配置块 允许 需验证密码 不允许 清除程序块/数据块/ 允许 允许 允许 允许 硬件配置块 需验证密码 需验证密码 不允许 运行时编辑 允许 首次或多次扫描 允许 刷新扫描周期 允许 项目比较 允许 程序状态监控(时间 允许 戳比较通过) 程序状态监控(时间 允许 戳比较不通过) 5.6 实时时钟功能 表 5-16 CPU 的实时时钟功能 未设置,固定值90年1月1日00:00:00星期日 出厂设置 超级电容112小时,H56/H52外接电池后,掉电保持的时间至少可达1 年以上,典型值3年。 掉电保持时间 每月偏差<60秒 通过指令 TODR/TODRX 或通过软件读取 精度 通过指令 TODW/TODWX 或通过软件设置 读取时钟功能 设置时钟功能 说明 字节数据 常规时钟格式(8字节) 年(0-99) 当前年份(BCD 值) 月(1-12) 当前月份(BCD 值) T 字节 日期(1-31) 当前日期(BCD 值) 0 小时(0-23) 当前小时(BCD 值) 1 分钟(0-59) 当前分钟(BCD 值) 2 秒(0-59) 3 当前秒(BCD 值) 4 5 38
CTH300 系列 H5X-10 运动控制器用户手册 6 0 保留,始终设置为00 7 星期几(1-7) 当前是星期几,1=星期日(BCD 值) 扩展时钟格式(19字节) T 字节 说明 字节数据 0 年(0-99) 当前年份(BCD 值) 1 月(1-12) 当前月份(BCD 值) 2 日期(1-31) 当前日期(BCD 值) 3 小时(0-23) 当前小时(BCD 值) 4 分钟(0-59) 当前分钟(BCD 值) 5 秒(0-59) 6 当前秒(BCD 值) 7 0 保留,始终设置为00 8 星期几(1-7) 当前是星期几,1=星期日(BCD 值) 9 00H-03H, 08H,10H-13H, FFH 10 时区 修正数量,小时(BCD 值) 11 修正小时数(0-23) 修正数量,分钟(BCD 值) 12 修正分钟数(0-59) 夏时制的开始月份(BCD 值) 13 夏时制的开始日期(BCD 值) 14 开始月份(1-12) 夏时制的开始小时(BCD 值) 15 开始日期(1-31) 夏时制的开始分钟(BCD 值) 16 开始小时(0-23) 夏时制的结束月份(BCD 值) 17 开始分钟(0-59) 夏时制的结束日期(BCD 值) 18 结束月份(1-12) 夏时制的结束小时(BCD 值) 结束日期(1-31) 夏时制的结束分钟(BCD 值) 结束小时(0-23) 结束分钟(0-59) 39




