![工业机器人与自控系统的集成应用](https://wfqqreader-1252317822.image.myqcloud.com/cover/147/29975147/b_29975147.jpg)
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)
![](https://epubservercos.yuewen.com/5CB027/16499767604651106/epubprivate/OEBPS/Images/img00024001.jpg?sign=1739287778-InUw0nui3cCdbvZ4CtwLQeea9hL8DNCC-0-7136fa50d235a5331d2d67f99ce42983)
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)
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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。
![](https://epubservercos.yuewen.com/5CB027/16499767604651106/epubprivate/OEBPS/Images/img00025002.jpg?sign=1739287778-GNzH1YwDbUWHsZ5FSHM7tlgE6Zs0iMyL-0-8a8190db37bf0dd698da58edd30e3bbb)
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)
![](https://epubservercos.yuewen.com/5CB027/16499767604651106/epubprivate/OEBPS/Images/img00026001.jpg?sign=1739287778-qPW2qGxVGuRxkIkdRBjtvOoPhO3eAyk0-0-22432fc524bedfe5b6401f96e43a30a4)
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)
![](https://epubservercos.yuewen.com/5CB027/16499767604651106/epubprivate/OEBPS/Images/img00026002.jpg?sign=1739287778-xP9Y99uhMJCdEwbJVEueLugcdiMuFoDY-0-18001a4312a4df5298884d2aa9d4de37)
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。
![](https://epubservercos.yuewen.com/5CB027/16499767604651106/epubprivate/OEBPS/Images/img00027001.jpg?sign=1739287778-WmG1XvpLTMPsmyQnriMnY9UBcohyfgsp-0-dfe884e5f66f2399fe59220750456d86)
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。
![](https://epubservercos.yuewen.com/5CB027/16499767604651106/epubprivate/OEBPS/Images/img00027002.jpg?sign=1739287778-WAgjB5C1jce1h1R2x1F4xnA7hEu2m3XF-0-9b2c23a0fbf39fee1729f50014b6ba2e)
图2-18 输入输出卡的硬插口
![](https://epubservercos.yuewen.com/5CB027/16499767604651106/epubprivate/OEBPS/Images/img00028001.jpg?sign=1739287778-MnP3KG4GsDp9XVUgYKA3VI8WBefHadV5-0-cb9a32471ae72b952e49bfe2e9cf39da)
图2-19 在各硬插口内输入输出信号的范围
![](https://epubservercos.yuewen.com/5CB027/16499767604651106/epubprivate/OEBPS/Images/img00028002.jpg?sign=1739287778-IfTkfbUYDars4oJK8vXYtAyCreFZKBC0-0-05652c41595e8ac45f21c29556eab3a2)
图2-20 插口1输入输出信号的针脚与电线颜色的关系
![](https://epubservercos.yuewen.com/5CB027/16499767604651106/epubprivate/OEBPS/Images/img00028003.jpg?sign=1739287778-vzz0AEV9Pf6PvH3shJKiQBSSU57QqbHp-0-3f50878c35db80d880367c0f94d145c9)
图2-21 插口2输入输出信号的针脚与电线颜色的关系
![](https://epubservercos.yuewen.com/5CB027/16499767604651106/epubprivate/OEBPS/Images/img00029001.jpg?sign=1739287778-unOEB8MCUwsvQGxfY7ELOF9kjvag7D0C-0-40d9a95ae6e3f4a0f6e60b093969332c)
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。