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Twido Extreme 可编程控制器

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35013467.05

www.schneider-electric.com

Twido Extreme 可编程控制器硬件指南

06/2011

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本文档中提供的信息包含有关此处所涉及产品之性能的一般说明和 / 或技术特性。

本文档并非用于 (也不代替)确定这些产品对于特定用户应用场合的适用性或可靠性。任何此类用户或集成者都有责任就相关特定应用场合或使用方面对产品执行适当且完整的风险分析、评估和测试。 Schneider Electric 或是其任何附属机构或子公

司对于误用此处包含的信息而产生的后果概不负责。如果您有关于改进或更正此出版物的任何建议,或者从中发现错误,请通知我们。

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© 2011 Schneider Electric。 保留所有权利。

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目录

安全信息. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5关于本书. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

章 1 Twido Extreme 概述 . . . . . . . . . . . . . . . . 9Twido Extreme 控制器描述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10控制器特性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12选件 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14附件 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17通讯概述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20CANopen 通讯 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22CANJ1939 通讯 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24Modbus RTU 和 ASCII 通讯. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

章 2 安装. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31电源要求 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32Twido Extreme 控制器尺寸 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34环境特性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36安装说明 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

章 3 接线规则和建议. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 453.1 接线概述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

接线规则和建议 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47连接器上的触点位置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50按类型排序的输入和输出列表 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52按编号排序的输入和输出列表 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55RS485 Modbus 连接 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58网络接线 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59输入和输出特殊功能 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

3.2 输入描述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65输入简介 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66钥匙开关输入 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68切换到接地输入 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70切换到电池输入 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

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主动模拟量传感器输入 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74被动模拟量传感器输入 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76模拟量输入或 PWM 输入 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78PWM 输入 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

3.3 输出描述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83输出简介 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 841 A 离散量输出 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8550 mA 离散量输出 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87300 mA 离散量输出 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89PWM/PLS 输出 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92

章 4 控制器操作 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95循环扫描 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96周期扫描 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98检查扫描时间 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101操作模式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102处理断电和电源恢复 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104处理热重启 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106处理冷启动 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108对象的初始化 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110

附录 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113附录 A 附录 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115

机动车辆的应用示例 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116单轴操纵杆 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118符号术语表 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123机构标准要求 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124

术语表 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125索引 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129

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§

安全信息

重要信息

声明

在尝试安装、操作或维护设备之前,请仔细阅读下述说明并通过查看来熟悉设备。 下述特别信息可能会在本文其他地方或设备上出现,提示用户潜在的危险,或者提醒注意有关阐明或简化某一过程的信息。

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请注意

电气设备的安装、操作、维修和维护工作仅限于合格人员执行。 对于使用本资料所

引发的任何后果, Schneider Electric 概不负责。

专业人员是指掌握与电气设备的制造和操作相关的技能和知识的人员,他们经过安全培训能够发现和避免相关的危险。

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关于本书

概览

文档范围

本手册介绍 Twido Extreme 可编程控制器基板的硬件。

它提供了对各个部件的描述,介绍了安装操作并给出了接线说明。

有效性说明

本手册中的信息仅适用于 Twido Extreme 可编程控制器基板。此文档适用于 TwidoSuite 2.3 版。

用户意见

欢迎对本书提出意见。您可以给我们发邮件,我们的邮件地址是 [email protected]

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Twido Extreme 可编程控制器

Twido Extreme 概述

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Twido Extreme 概述

简介

本章概述 Twido Extreme:内容包括其配置、功能及通讯系统。

本章包含了哪些内容?

本章包含了以下主题:

主题 页

Twido Extreme 控制器描述 10

控制器特性 12

选件 14

附件 17

通讯概述 20

CANopen 通讯 22

CANJ1939 通讯 24

Modbus RTU 和 ASCII 通讯 26

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Twido Extreme 概述

Twido Extreme 控制器描述

简介

Twido Extreme 控制器可由具有以下电压的外部电池供电:

12 VDC (当标称电压范围为 9 到 16 VDC 时, %Q0.10 至 %Q017 可用),

或者 24 VDC (标称电压范围为 18 到 32 VDC)。

注意: 电源线的长度不得超过 30 米 (98.4 英尺)。

低压电气安装,基本原则:IEC60364 系列

屏蔽端子 (CANopen 屏蔽层 (40)、 CANJ1939 屏蔽层 (51))不能直接连接到机

箱。

对于要求一个等电位屏蔽机箱的安装件,在控制器上的上游添加连接屏蔽机箱。

Twido Extreme 可在其本身的苛刻环境中本地控制机器,并将通讯总线用于更远的

组件。

对于机器中的应用,请使用 EN/IEC 60204-1 (机器安全 - 机器的电气设备 - 一般要

求), UL 508, CSA C22.2 N°142。

Twido Extreme 非常适合汽车应用领域。

Twido Extreme 控制器型号

有关可用附件和选件的详细信息,请参见选件 , 第 14 页与附件 , 第 17 页。

型号参考号 示意图

TWD LEDC K1 标称电池电源电压为 12 VDC 或 24 VDC。

这两种系统都处理 22 路输入和 19 路输出。

注:Twido Extreme 没有内部电池。

Twido Extreme 配备了 1 小时的防反向电压保护机制。

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Twido Extreme 概述

电池

Twido Extreme 没有内部电池。特定输入(钥匙开关输入)用于打开和关闭控制器

以及将其置于备用模式。

Twido Extreme 必须持续连接到电池(稳态电压),以正常工作和避免 SRAM 存储

器丢失数据。

有关此功能的详细信息,请参见钥匙开关输入 , 第 68 页。

输入 / 输出扩展

输入和输出数量可通过 CANopen 通讯总线加以扩展。

要进行扩展,请使用 IP67 分布式 I/O 接口,如 FTB 或 FTM 分离器盒。借助于分离

器盒,可以通过 CANopen 在机器上对传感器和执行器进行分布式连接。

有关 Advantys FTB 或 FTM 分离器盒的详细信息,请参见 Schneider Electric 网站 (http://www.schneider-electric.com) 上提供的指南。

通讯功能

Twido Extreme 控制器通讯功能基于以下三个通讯端口。

串行线路 RS485 CANopen 端口

CANJ1939 端口

关联软件

要对 Twido Extreme 执行操作,可以使用以下软件工具:

TwidoSuiteTwidoSuite 1.20 或更高版本用于通过 PC 创建、配置、操作和维护用于 Twido 可编程控制器的应用程序。TwidoAdjustTwidoAdjust 3.0 用于通过便携式 PC 管理和监控 Twido 应用程序。

有关这些工具的详细信息,请参见 Schneider Electric 网站 (http://www.schneider-electric.com) 上提供的指南。

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Twido Extreme 概述

控制器特性

简介

缺省情况下,基板上的所有 I/O 均配置为离散量 I/O。但在配置过程中,可以将专用 I/O 分配给特定功能,例如:

运行 / 停止输入

锁存输入

高速计数器:单加 / 减计数器 10 kHz

控制器状态输出

脉宽调制 (PWM)

脉冲 (PLS) 发生器输出

可以使用 TwidoSuite 对 Twido Extreme 控制器进行编程, TwidoSuite 使您能够利

用以下功能:

PWMPLS高速计数器

主要特性

下表列出了此基板的主要特性:

特性 描述

扫描 普通 (循环)扫描或周期性 (固定)扫描 (2 毫秒到 150 毫秒)。

执行时间 0.14 微秒到 0.9 微秒 (对于一条列表指令)。

存储器容量 数据:3000 个存储器字。

程序:22 路输入和 19 路输出, 3000 个指令列表。

Modbus 通讯 非隔离 EIA RS-485 型, 大长度限制为 30.5 米 (100 英尺)。

ASCII 模式或 RTU 模式。

ASCII 通讯 对设备适用半双工协议。

专用功能 1 个高速计数器

3 路 PLS/PWM 输出 1 路 PWM/ 模拟量输入 1 路 PWM 输入

可编程输入过滤器 输入过滤时间可通过配置进行更改。

缺省情况下为 3 秒过滤,可以配置为无过滤或 12 毫秒过滤。

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Twido Extreme 概述

特殊输入 运行 / 停止 多 13 路离散量输入 I0.0 到 I0.12

锁存 多 4 路记忆输入 I0.0 到 I0.3

高速计数器 大 10 kHz -

中断 / 捕获输入 4 路切换到接地 -

PWM/ 模拟量输入 1 路可配置输入 90-600 Hz

IW0.7

PWM 输入 1 路 PWM 输入 0.005-15 kHz

IW0.8

特殊输出 控制器状态输出 1 路专用状态输出 Q 0.3

PLS/PWM 3 路 PLS/PWM 输出

2 路频率为 10 Hz 到 1 kHz 的输出

Q0.0Q0.1

1 路频率为 10 Hz 到 5 kHz 的输出

Q0.2

反向逻辑 1 路电流漏极离散量输出(处理

反向逻辑)

Q0.18

螺钉端子 70 触点连接器。

备用模式 使用钥匙开关输入来执行。

控制器保持加电状态但不执行任何过程,不进行通讯,没有输出并且

不执行用户代码, RAM 和 RTC 都保持活动状态。

在备用模式下,对于 12 V 系统,控制器使用 310 mA 电流,对于 24 V 系统,则使用 160 mA 电流。

编程端口 在 Modbus 通讯中,使用 RS485 端口 (采用 TSX CUSB485 电缆),

通过 PC 串行口(采用 VW3 A8106 电缆)或蓝牙进行编程。

输入 / 输出扩展 使用 CANopen 通讯执行。

日历功能 通过内部过程执行。

模拟量功能 通过基板和 CANopen 总线提供。

运动功能 通过 CANopen 或 Modbus 执行。

操作显示 可通过 Modbus 或 CANJ1939 总线实现。

应用程序更新软件 使用 TwidoSuite 或 TwidoAdjust 软件工具执行。

特性 描述

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Page 14: Twido hw guide   extreme base

Twido Extreme 概述

选件

简介

本节描述与 Twido Extreme 兼容的可以组合起来以设置应用的选件。

附录中描述了一个为机动车辆设置的应用示例。

传感器

下列传感器与 Twido Extreme 兼容。

注意: 传感器是通过标准 M12 连接器(对于 Advantys FTB)和 M12/M8 连接器

(对于 Advantys FTM)进行连接的。

执行器和继电器

执行器必须与控制器的以下离散量输出相符:

1 A:1 路输出

50 mA:1 路输出

300 mA:14 路输出 (8 路具有 150V 保护限制, 6 路具有 85V 保护限制)

注意: 执行器是通过标准 M12 连接器(对于 Advantys FTB)和 M12/M8 连接器

(对于 Advantys FTM)进行连接的。

要控制大功率执行器,请:

在 PWM 输出上使用静态继电器,以进行精确控制。

例如, PWM 输出可用于要求 大 3A 的液压阀。

常规继电器如下表所示:

特性 描述

传感器类型 Twido Extreme 允许连接标准开 / 关传感器。

电压要求 将使用 5V 或 8V 模拟量传感器。

特定输入 Twido Extreme PWM (脉宽调制)输入用于连接处于极其恶劣

环境下的需要比例信息的设备,如单轴操纵杆或控制杆。

特定输出 Twido Extreme PWM (脉宽调制)输出用于连接处于极其恶劣

环境下的需要比例信息的设备,如液压阀。

参考号 继电器

RPF2ABD 功率继电器 2 NO/24 VDC

RPF2AJD 功率继电器 2 NO/12 VDC

RPF2BBD 功率继电器 2 CO/24 VDC

RPF2BJD 功率继电器 2 CO/12 VDC

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Page 15: Twido hw guide   extreme base

Twido Extreme 概述

电缆和适配器

下表列出了可选电缆。

注意: 有关 RJ45 插头和 Twido Extreme 触点连接的详细信息,请参见 RS485 Modbus 插头连接 , 第 58 页。

参考号 电缆

TWD XCAFJ010 RS485 连接电缆,配备一个 RJ45 插头,在另一端配备线。

FTX CN32.. 配备 M12 插头的 CANopen 总线电缆,具有以下各种长度:

FTX CN3203 用于 0.3 米(0.98 英尺)

FTX CN3206 用于 0.6 米(1.97 英尺)

FTX CN3210 用于 1 米 (3.28 英尺)

FTX CN3220 用于 2 米 (6.56 英尺)

FTX CN3230 用于 3 米 (9.84 英尺)

FTX CN3250 用于 5 米 (16.4 英尺)

TSX CANCA.. CANopen 和 CANJ1939 网络电缆,具有以下各种长度:

TSX CANCA50 用于 50 米 (164 英尺)

TSX CANCA100 用于 100 米 (328 英尺)

TSX CANCA300 用于 300 米 (984 英尺)

VW3 A8106 PC 到控制器的编程电缆,用于 RS485-RS232 转换

配备 SUB-D9 且在另一端配备 RJ45 的电缆, 2 米(6.56 英尺)

TSX CUSB485 PC 到控制器的编程电缆,由 PC 通过 USB 插头供电

注:将旋转开关旋至 0 位置(TER - MULTI 功能)。

VW3 A8114 PC 到控制器的蓝牙 Modbus 适配器

VW3 A8115 PC 蓝牙 USB 钥匙

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Twido Extreme 概述

显示界面

以下两种类型的界面可以连接到 Twido Extreme。

控制和操作对话框显示屏

此显示屏在串行链路 RS485 上使用 Modbus 协议与 Twido Extreme 进行通讯。 它可以是支持 Modbus 协议的任何类型的 XBT,例如 XBTN 或 XBTGT 显示屏。

摄像机

摄像机可以连接到 XBT GT 显示屏。

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Page 17: Twido hw guide   extreme base

Twido Extreme 概述

附件

简介

本节描述 Twido Extreme 控制器附件及其特性。

Twido Extreme 可能与以下附件关联:

必须装配的连接器套件 (参考号 TWD FCN K70),已安装的 IP67 连接器(参考号 TWD FCWK70L015),配备长度为 1.5 米(4.92 英尺)的电缆。

连接器套件

参考号 描述

TWD FCN K70 连接器套件包括以下部件:

70 触点连接器

将电线压接到连接器上的 80 个插槽

80 个塞子

护环

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Page 18: Twido hw guide   extreme base

Twido Extreme 概述

IP67 已安装连接器

触点压接工具

编程连接器

参考号 描述

TWD FCW K70L015 已配备 IP67 连接器。 它包括 70 个触点位置,配备了长度为 1.5 米 (4.92 英尺)的电缆,

另一端为自由线。

参考号 描述

TWD XMT CT 要使用的触点压接工具如下。

参考号 描述

TWD NADK70P 编程连接器有以下 2 个插头:

一个用于连接器电源 (0-12 VDC 或 0-24 VDC)的插头

一个连接串行电缆、 USB 盘或蓝牙适配器的 RJ45 插头。

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Page 19: Twido hw guide   extreme base

Twido Extreme 概述

蓝牙转换器

安装套件

安装套件提供兼容的安装部件以安装控制器。

参考号 描述

VW3 A8114 蓝牙转换器为编程阶段提供无线连接。 此转换器管理 D0 和 D1 信号 (Tx Rx)、接地和 5VDC 电源(D0 信号

连接到触点 5, D1 信号连接到触点 4)。

VW3 A8115 蓝牙 USB 盘用于未配备蓝牙功能的 PC。

参考号 描述

TWD XMT K4 安装套件包括用于 4 个孔的部件:

8 个减震器

8 个垫圈

4 个隔片

该安装套件需要 4 个 8 毫米 (0.31 英寸)长的螺栓。

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Page 20: Twido hw guide   extreme base

Twido Extreme 概述

通讯概述

简介

Twido Extreme 配备了一个串行口,用于进行应用程序管理和数据动态显示。

可以将 5 种类型的通讯用于 Twido Extreme 系统:

CANopen 现场总线连接

CANJ1939 现场总线连接

以太网网络连接,可通过 Modbus 以太网连接盒 OSITRACK XGS Z33ETH 实现

调制解调器连接

蓝牙连接

通讯服务提供用于与 I/O 设备进行数据交换的数据分发功能,以及用于与外部设备

进行通讯的消息传递功能。

应用程序管理服务通过 TwidoSuite 软件管理和配置基板。

要提供这些服务,可以使用两种协议:

Modbus请注意,以太网通讯实施 Modbus TCP/IP 协议。

ASCII

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Page 21: Twido hw guide   extreme base

Twido Extreme 概述

通讯架构

下图概述了包括三种协议的典型架构。

注意: 必须用 TwidoSuite 软件配置不同的总线。

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Page 22: Twido hw guide   extreme base

Twido Extreme 概述

CANopen 通讯

简介

本节描述 CANopen 通讯。

CANopen 功能

Twido Extreme 控制器可以连接到 CANopen 现场总线。

CANopen 现场总线仅在主站模式下工作,具有以下特性:

16 个 PDO (发射)

16 个 PDO (接收)

100 个 SDO125 千位 / 秒、 250 千位 / 秒和 500 千位 / 秒传输速度

无同步模式

心跳和节点防护监控模式

在 CANopen 总线上,用于交换数据的语法如下:

IWCx,y,z, QWCx,y,z

其中:

x 表示通道编号

x=1 (对于 CANopen 总线)

x=0 (对于 CAN J1939 总线)

y 表示对象列表中的对象编号

z 表示子对象编号

CANopen 现场总线描述

Twido Extreme 系统的 CANopen 架构包括:

Twido Extreme 控制器作为主站端口,

总线上 多交换 16 个 CANopen PDO,地址范围从 1 到 16。

注意: 总线的波特率取决于总线长度和所用的电缆类型。请参阅 《通讯指南》中的

" 电缆长度和传输速度 "。

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Page 23: Twido hw guide   extreme base

Twido Extreme 概述

CANopen 现场总线拓扑结构

下图显示了 Twido CANopen 现场总线拓扑结构:

通讯接口

通讯接口为 Advantys FTB 和 FTM 分布式 I/O。

TwidoSuite 软件提供了设置 CANopen 总线所需的 CANopen 配置工具。

ATV 驱动器接口

Twido Extreme 控制器管理可控制大功率发动机的 ATV CANopen 驱动器系列。

可以使用 TwidoSuite 配置这些驱动器。

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Page 24: Twido hw guide   extreme base

Twido Extreme 概述

CANJ1939 通讯

简介

CANJ1939 协议专用于在同一总线上的不同设备之间实现互连,借助于该协议,

Twido Extreme 可以向各个设备 (如发动机)提供直接通讯。

当使用 TwidoSuite 编程软件配置 CANJ1939 总线时,控制器将执行通讯交换。

在 CANJ1939 总线上,用于交换数据的语法如下:

IWCx,y,z, QWCx,y,z

其中:

x 表示通道编号

x=1 (对于 CANopen 总线)

x=0 (对于 CAN J1939 总线)

y 表示对象列表中的对象编号

z 表示子对象编号

CANJ1939 现场总线连接

Twido Extreme 系统的 CANJ1939 架构包括:

一个 Twido Extreme 控制器,

安装在 Twido Extreme 控制器上的 CANJ1939 现场总线端口,

总线上 多交换 32 个 CANJ1939 对象,地址范围从 0 到 253。

24 35013467 06/2011

Page 25: Twido hw guide   extreme base

Twido Extreme 概述

CANJ1939 现场总线拓扑结构

下图显示了 Twido CANJ1939 现场总线拓扑结构:

35013467 06/2011 25

Page 26: Twido hw guide   extreme base

Twido Extreme 概述

Modbus RTU 和 ASCII 通讯

简介

Modbus RTU 和 ASCII 协议用于:

使用 PC 上提供的 TwidoSuite 对 Twido Extreme 进行编程(使用调制解调器连

接或蓝牙连接),使用显示界面操作 Twido Extreme。

编程协议特性

编程协议使用 RS485 线路和 RS485 半双工终端口。

它基于 Modbus,传输条件为 19200 波特、无校验位、 1 个停止位。

要在控制器串行 RS485 端口上使用此编程协议之外的其他协议 (例如,使用 ASCII),必须将 0V 应用于连接器上的触点 22 (DPT)。

ASCII 和 RTU Modbus 特性如下所示:

特性 Modbus 和 ASCII 值

速度 1200 到 38400 波特

校验位 无、奇校验或偶校验

停止位 1 或 2

数据位 7 (ASCII) 或 8 (RTU)

26 35013467 06/2011

Page 27: Twido hw guide   extreme base

Twido Extreme 概述

与 PC 的通讯

可以将执行 TwidoSuite 的 PC 连接到 Twido 控制器,以传输应用程序、动态显示对

象和执行操作员模式命令。

注意,还可以将 Twido 控制器连接到其他设备 (如另一个 Twido 控制器),以与应

用程序过程建立通讯。

可以采用以下两种模式,以启用在 Twido Extreme 与 PC 上的编程套件之间的通

讯:

与调制解调器的通讯

与蓝牙转换器的通讯

35013467 06/2011 27

Page 28: Twido hw guide   extreme base

Twido Extreme 概述

以太网网络连接

使用此连接盒 XGS Z33ETH, 多可以在以太网网络上连接 3 个 Twido Extreme 控制器。

注意: 运行 TwidoSuite 应用程序的 PC 必须支持以太网。

要使用连接盒 (例如 XGS Z33ETH)设置应用程序,请使用下面建议的电线。

使用 XGS Z33ETH 接线盒的电源连接。

注意: 此连接必须使用屏蔽电缆进行,并将线束连接到机箱。

描述

凸型 M12 4 触点连接器 触点编号 信号

1 24 VDC

2 24 VDC

3 V -

4 V -

连接器包装 屏蔽层

电源电缆

28 35013467 06/2011

Page 29: Twido hw guide   extreme base

Twido Extreme 概述

使用 XGS Z33ETH 连接盒为 Modbus 和 ASCII 协议进行 RS485 接线的信息

注意: 要强制在应用中使用 Modbus 端口配置,请将 0V 应用于连接器上的触点 22(DPT 信号)。这样,您可以处理地址 1 之外的其他地址 (未连接触点 22 (DPT 信号)时的缺省地址)。

描述

用于 Modbus 输出接线的凹型 M12 5 触点连接器 触点编号 信号

1 NC 泄漏 (1)

2 NC 24 VDC(1)

3 0V/MODBUS-GND

4 D0

5 D1

连接器包装 屏蔽层

(1) 接线盒 XGS Z33ETH 附带的任何其他网络设备都可通过连接触点 1 和 2 获得 24VDC 电源。

在连接器电源为 12 VDC 时,连接触点 1 和 2 将导致设备损坏。

屏蔽电缆、 M12 凹型 5 触点连接器,带有用于 Modbus 输出连接的线

35013467 06/2011 29

Page 30: Twido hw guide   extreme base

Twido Extreme 概述

30 35013467 06/2011

Page 31: Twido hw guide   extreme base

35013467 06/2011

2

Twido Extreme 可编程控制器

安装

35013467 06/2011

安装

简介

本章提供 Twido Extreme 控制器及其选件的安装安全信息及安装说明。

本章包含了哪些内容?

本章包含了以下主题:

主题 页

电源要求 32

Twido Extreme 控制器尺寸 34

环境特性 36

安装说明 37

31

Page 32: Twido hw guide   extreme base

安装

电源要求

简介

本节介绍正确使用控制器及关联的传感器所需的电压和电流信息。

控制器电源要求

控制器必须符合以下电气要求:

下面所列电压是无论何种温度下,控制器上电池正极与负极输入触点之间所需的稳态电压范围:

反向电压范围

控制器具有反向电压情况保护。

注意: 如果施加反向电池电压,控制器将不工作。

电源 要求

电源电压 从 9 VDC 到 32 VDC

备用模式下的电源电压 310 mA (适用于 12V 系统)和 160 mA (适用于 24V 系统)

电池电压 12 VDC 或 24 VDC:

对于 12 VDC 电池,范围为 9 VDC 到 16 VDC (%Q0.10 至 %Q0.17 适用于电源 9 VDC 到 16VDC)

对于 24 VDC 电池,范围为 18 VDC 到 32VDC

描述 符号 12V 系统的限制 24 V 系统的限制

正常工作电压范围

控制器在正常条件和曲轴摇动过程中

工作。

Vop 小值:9 V大值:16 V

小值:18 V大值:32 V

非工作电压范围

控制器不需要以车载电池电压引导或

运行。 电压水平取决于系统电压 (12V 或 24V)。

Vnop 小值:-32 V 24 V

大值:9 V

小值:-32 V 48 V

大值:18 V

非破坏性电压范围

在 25°C (77°F) 下,控制器被施加该

范围内的任何电压时,持续多达两分

钟不得损坏。 电压水平取决于系统电压 (12V 或 24V)。

Vnd 小值:-32 V大值:24 V

小值:-32 V大值:48 V

32 35013467 06/2011

Page 33: Twido hw guide   extreme base

安装

传感器电源要求

传感器可以是 5 V 或 8 V 传感器。它们必须符合以下电气要求:

注意: 此外在备用模式下,还可设置 %Q0.18 输出并增加控制器的电源电压。

描述 符号 限制

小值 标称值 大值

5 V 传感器电流输出 Io - - 200 mA

5 V 传感器电压输出 Vo 4.75 V 5 V 5.25 V

8 V 传感器电流输出 Io - - 70 mA

8 V 传感器电压输出 Vo 7.5 V 8.0 V 8.5 V

35013467 06/2011 33

Page 34: Twido hw guide   extreme base

安装

Twido Extreme 控制器尺寸

简介

本节给出了 Twido Extreme 控制器的尺寸。

基板概况

34 35013467 06/2011

Page 35: Twido hw guide   extreme base

安装

基板尺寸

35013467 06/2011 35

Page 36: Twido hw guide   extreme base

安装

环境特性

简介

本节描述控制器环境工作条件。

环境条件

工作环境特性如下所示:

特性 描述

工作温度范围 -40° C 至 +110° C (-40° F 至 +230° F)

系统电压 12 V 与 24 V

辐射抗扰度 20 MHz 到 2.0 GHz (在 30V/m 时)

储存温度范围 -55° C 至 +155° C (-67° F 至 +311° F)

输出不足公差 75% 至 133% NSV (标称系统电压)

输入不足公差 在输入与电池正极 / 电池负极之间

湿度公差 112% NSV、 90% 相对湿度 (超过工作温度范围)

盐雾公差 在 38° C (100° F) 下, 5% 盐雾,持续 48 小时,此时公

差为 112% NSV

化学品飞溅抗扰度 柴油、发动机机油和机械油、 SAE J1455 化学试剂、洗

涤剂、防冻剂和去污剂

振动 (振动隔离组件公差) 9.45 Grms 随机振动(在三个正交平面,每个平面持续六

小时,频率为 24-2000Hz)

湿度泄漏 (密封剂压力公差) +/- 35 kPa (+/- 5.1 psi),防水和防水蒸气

静电环境 暴露在静电喷漆工艺条件下,没有任何损坏

抗震性 垂直 大加速度为 50G ; 10 个震动脉冲 /5 毫秒

水平 大加速度为 20G ; 10 个震动脉冲 /5 毫秒

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Page 37: Twido hw guide   extreme base

安装

安装说明

简介

本节介绍有关安装 Twido Twido Extreme 控制器的信息。

包括安全信息和安装说明:

连接电池 密封连接器套件 安装 Twido Extreme

安装安全信息

1 有关详细信息,请参阅 NEMA ICS 1.1 ( 新版)中的 “ 安全指导原则 - 固态控制

器的应用、安装和维护 ” 以及 NEMA ICS 7.1( 新版)中的 “ 结构安全标准及可调

速驱动系统的选择、安装与操作指南 ” 或您特定地区的类似规定。

危险存在电击危险

安装、拆卸、维护设备或对设备接线之前必须先断电。

请勿修理或改造控制器。

如果不遵守这些说明,将会导致死亡或严重伤害。

警告失去控制

任何控制方案的设计者都必须考虑到控制路径可能出现故障的情况,并为某些

关键控制功能提供一种方法,使其在出现路径故障时,以及出现路径故障后恢复至安全状态。紧急停止和越程停止、断电和重启都属于关键控制功能。对于关键控制功能,必须提供单独或冗余的控制路径。

系统控制路径可包括通讯链路。必须对暗含的无法预料的传输延迟或链接失效

问题加以考虑。

遵守所有事故预防规定和当地的安全指南。 1

为了保证正确运行,在投入使用前,必须对设备的每次执行情况分别进行全面

测试。

如果不遵守这些说明,将会导致死亡、严重伤害或设备损坏。

35013467 06/2011 37

Page 38: Twido hw guide   extreme base

安装

如何连接电池

必须按以下方式连接电池:

如何连接电源

控制器将自动管理电源,同时符合电压和电流限制。

小心设备无法操作

将控制器安装在所描述的工作环境条件下。

仅将传感器电源用于为连接到控制器的传感器供电。

对于电源线路,所使用的 32V 熔断器规格如下: 大输入电流为 10A,且熔断

器 / 断路器的熔断时间为 10 秒。

如果不遵守这些说明,将会导致受伤或设备损坏。

小心设备无法操作

如上图中所示将控制器接地,将电池连接到连接器上适当的触点。

如果不遵守这些说明,将会导致受伤或设备损坏。

38 35013467 06/2011

Page 39: Twido hw guide   extreme base

安装

如何密封连接器套件

要密封连接器,请遵守以下建议和说明。

步骤 描述

1 如下图中所示,根据建议的剥皮长度剥去电线的外皮:

2 按如下所示检查电线的剥皮情况。

检查:

所有线束均已卡住。

裸露线束从导线压接区域中突伸出来。

绝缘体与导线压接区域之间存在一定的空隙。

有关每个触点 - 电线组合的压接尺寸的详细信息,请参阅接线规则 ( 参见

第 47 页 )。仅使用建议的插槽端子类型和相应的电线尺寸,并检查是否将插槽和电线固定

至压接工具,否则请进行调整。

3 用连接器六角螺钉,通过适当大小的扭矩,压接住插槽端子。 连接器六角螺钉的扭矩规格为 6 +/- 1 牛 - 米(53+/-9 磅 - 英寸)。

4 如下图所示,在连接器中插入所需的所有插槽端子。推入插槽端子,直至听到

“ 喀哒 ” 声:

35013467 06/2011 39

Page 40: Twido hw guide   extreme base

安装

5 用插头插入所有未用的连接器插槽。只有在未用插槽中正确地安装中空插头,

才能提供整体密封性能:

要正确地进行安装,插头必须顶住密封垫,如下图所示。

避免将插头插入孔中

步骤 描述

40 35013467 06/2011

Page 41: Twido hw guide   extreme base

安装

6 要安装布线线束,请检查连接器密封垫不要过于张紧,否则将导致线束弯折部

分过于靠近连接器。 要避免密封垫变形,请使电线与连接器成正交角度,电线折弯部分成 90° 角,

如下图所示。

电线不得以弯折方式靠近连接器电线的密封垫,否则可能导致密封失效。

步骤 描述

35013467 06/2011 41

Page 42: Twido hw guide   extreme base

安装

如何安装 Twido Extreme 控制器

要安装 Twido Extreme 控制器,请执行以下步骤。

步骤 描述

1 如果连接器是一组可组装的套件 (TWD FCN K70),则如上一部分所述固定插

槽,以安装已密封的连接器。

如有必要,可以添加电缆导管。

2 将连接器连接到基板。

拧紧连接器中心的螺栓。安装螺栓的扭矩规格为 28 +/- 7 牛 - 米 (248 +/- 62 磅 - 英寸)。

42 35013467 06/2011

Page 43: Twido hw guide   extreme base

安装

有关 Twido Extreme 与其他组件连接的详细信息,请参阅应用示例附录 ( 参见

第 116 页 )。

3 固定护环以保护连接器。

4 在面板上安装已接线的基板,以正确的顺序将安装套件组件固定在 4 个孔中,

如下图所示。

步骤 描述

35013467 06/2011 43

Page 44: Twido hw guide   extreme base

安装

44 35013467 06/2011

Page 45: Twido hw guide   extreme base

35013467 06/2011

3

Twido Extreme 可编程控制器

接线规则和建议

35013467 06/2011

接线规则和建议

简介

本章介绍接线规则、建议和接线示意图。

本章包含了哪些内容?

本章包含了以下部分:

节 主题 页

3.1 接线概述 46

3.2 输入描述 65

3.3 输出描述 83

45

Page 46: Twido hw guide   extreme base

接线规则和建议

3.1 接线概述

简介

本节介绍有关接线的一般信息。

本节包含了哪些内容?

本节包含了以下主题:

主题 页

接线规则和建议 47

连接器上的触点位置 50

按类型排序的输入和输出列表 52

按编号排序的输入和输出列表 55

RS485 Modbus 连接 58

网络接线 59

输入和输出特殊功能 62

46 35013467 06/2011

Page 47: Twido hw guide   extreme base

接线规则和建议

接线规则和建议

简介

在对控制器接线时,必须遵守几条规则。所提供的建议可帮助您遵守这些规则。

1 有关详细信息,请参阅 NEMA ICS 1.1 ( 新版)中的 “ 安全指导原则 - 固态控制

器的应用、安装和维护 ” 以及 NEMA ICS 7.1( 新版)中的 “ 结构安全标准及可调

速驱动系统的选择、安装与操作指南 ” 或您特定地区的类似规定。

危险存在电击危险

在将输入或输出连接到任何端子 (或断开到任何端子的连接),或安装 (或卸下)控制器之前,请拔下所有设备的全部电源。

如果不遵守这些说明,将会导致死亡或严重伤害。

警告失去控制

任何控制方案的设计者都必须考虑到控制路径可能出现故障的情况,并为某些

关键控制功能提供一种方法,使其在出现路径故障时,以及出现路径故障后恢复至安全状态。紧急停止和越程停止、断电和重启都属于关键控制功能。对于关键控制功能,必须提供单独或冗余的控制路径。

系统控制路径可包括通讯链路。必须对暗含的无法预料的传输延迟或链接失效

问题加以考虑。

遵守所有事故预防规定和当地的安全指南。 1

为了保证正确运行,在投入使用前,必须对设备的每次执行情况分别进行全面

测试。

如果不遵守这些说明,将会导致死亡、严重伤害或设备损坏。

小心IP67 等级损耗

请严格遵守下面所示的布线和接线规则。如果不严格遵守这些规则,则可能导致密封效果差而无法防护液体,或由于系统振动而导致电线损坏。

如果不遵守这些说明,将会导致受伤或设备损坏。

35013467 06/2011 47

Page 48: Twido hw guide   extreme base

接线规则和建议

布线规则

线束布线规则如下所示:

将接线线束分别夹持在控制器和金属支架上。夹持可以减少线束连接器上的振动

幅度,并提供布线控制机制以防止摩擦其他机器组件,同时限制移动到高振动的区域中。唯一的接触点为夹子和连接器。请对线束支架使用绝缘的 P 夹子,因为这些夹子持久耐用。

对于任何超过控制器夹持点的弯折,请预先制成弯折。

要避免进入连接器的电线导致密封变形,在弯折电线之前,应以垂直方向将电线

拉出连接器。线束的弯曲半径应大于线束直径的两倍。电线不得以弯折方式靠近连接器电线的密封垫,否则可能导致密封失效。必须使用密封插头填充未使用的连接器插槽,以确保密封效果完好,可防水和防

化学品。

插槽规则

连接器套件提供了安装连接器所需的插槽。

I/O 接线规则

电线必须与上面建议的插槽一起使用。

如果未使用建议的电线,则某些部件可能密封效果差,此时湿度可能会影响接触引脚并导致引脚之间产生腐蚀和 / 或串扰效果。

I/O 信号的接地线必须尽可能靠近控制器端接 ( 大长度 1 米 - 3.28 英尺)。

当使用与 PLC 间距超过 3 米(9.84 英尺)的辅助设备时,使用 CAN 现场总线提高 EMC 抗干扰性以及便于接线。

建议您使用连接端子来连接 I/O 返回端。

连接器六角螺钉扭矩规格

建议的六角螺钉扭矩为:

特性 值

终紧固 6 牛 / 米 (53 磅 - 英寸)

公差 +/- 牛 / 米(+/- 9 磅 - 英寸)

48 35013467 06/2011

Page 49: Twido hw guide   extreme base

接线规则和建议

连接器电线规格尺寸

对于模压端子和定型端子以及镀金插槽触点或 14 AWG GXL,必须使用 14 AWG SAE J1128 型 GXL 电线来连接电池正极和负极。对于所有其他连接,可以使用 16 或 18 AWG SAE J1128 型 GXL。

绝缘材料为交联聚乙烯。

下表提供了每种规格的绝缘体直径范围。

电线规格 (AWG) 绝缘体直径 (毫米) 2 绝缘体直径(英寸) 2

14 2.08 0.00327

16 1.31 0.00202

18 0.82 0.00127

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Page 50: Twido hw guide   extreme base

接线规则和建议

连接器上的触点位置

简介

对于 24 VDC 和 12 VDC 系统, Twido Extreme 管理 22 个输入和 19 个输出。

触点 类型 数量

输入 键开关输入 特定输入

离散量输入

切换到接地输入 11

切换到电池输入 2

模拟量输入

主动模拟量传感器输入 4

被动模拟量传感器输入 3

主动模拟量 / 脉宽调制输入 1

脉宽调制输入 1

输出 离散量输出

1 A 离散量输出 1

50 mA 离散量输出 1

300 mA 离散量输出 14

脉宽调制 / 脉冲发生器输出 3

50 35013467 06/2011

Page 51: Twido hw guide   extreme base

接线规则和建议

连接器位置

下图说明了连接器上的触点及其位置。

35013467 06/2011 51

Page 52: Twido hw guide   extreme base

接线规则和建议

按类型排序的输入和输出列表

简介

本节按类型和功能列出各个触点。

输入 / 输出列表

功能 I/O 标识符 触点编号

钥匙开关输入 钥匙开关 70

通讯线束 DPT 22

离散量输入 0 I0.0 36

离散量输入 1 I0.1 28

离散量输入 2 I0.2 20

离散量输入 3 I0.3 11

离散量输入 4 I0.4 19

离散量输入 5 I0.5 29

离散量输入 6 I0.6 10

离散量输入 7 I0.7 30

离散量输入 8 I0.8 21

离散量输入 9 I0.9 9

离散量输入 10 I0.10 38

I0.0 到 I0.10 返回端 I0.0 到 I0.10 返回端 37

离散量输入 11 I0.11 2

离散量输入 12 I0.12 3

模拟量输入 0 I0.13/IW0.0 18

模拟量输入 1 I0.14/IW0.1 24

模拟量输入 2 I0.15/IW0.2 14

模拟量输入 3 I0.16/IW0.3 25

模拟量输入 4 I0.17/IW0.4 15

模拟量输入 5 I0.18/IW0.5 32

模拟量输入 19 I0.19/IW0.6 35

不可配置的主动模拟量传感器 /PWM IW0.7 16

PWM 输入 1 + IW0.8 6

PWM 输入 1 - IW0.8 7

52 35013467 06/2011

Page 53: Twido hw guide   extreme base

接线规则和建议

PWM 输入 1 屏蔽层 IW0.8 8

D1 D1 4

D0 D0 5

5 V 传感器电源 5 V 200 mA 26

触点 26 5 V 返回端 触点 26 5 V 返回端 34

5 V 传感器电源 5 V 200 mA 45

触点 45 5 V 返回端 触点 45 5 V 返回端 44

8 V 传感器电源 8 V 70 mA 17

35 mA 离散量漏极 / 源极输出 0 Q0.0/PWM0/PLS0 46

35 mA 离散量漏极 / 源极输出 1 Q0.1/PWM1/PLS1 47

40 mA 离散量漏极 / 源极输出 2 Q0.2/PWM2/PLS2 39

50 mA 离散量源极输出 3 Q0.3 1

1 A 离散量源极输出 4 Q0.4 60

1 A 离散量源极输出 4 返回端 1 A 返回端 - Q0.4 50

300 mA 离散量漏极输出 5 Q0.5 31

300 mA 离散量漏极输出 6 Q0.6 12

300 mA 离散量漏极输出 7 Q0.7 13

300 mA 离散量漏极输出 8 Q0.8 43

300 mA 离散量漏极输出 9 Q0.9 42

300 mA 离散量漏极输出 10 Q0.10 66

300 mA 离散量漏极输出 11 Q0.11 65

300 mA 离散量漏极输出 12 Q0.12 64

300 mA 离散量漏极输出 13 Q0.13 63

300 mA 离散量漏极输出 14 Q0.14 67

300 mA 离散量漏极输出 15 Q0.15 54

300 mA 离散量漏极输出 16 Q0.16 62

300 mA 离散量漏极输出 17 Q0.17 53

300 mA 离散量漏极输出 18 Q0.18 23

CANopen 网络屏蔽层 CANopen 屏蔽层 40

CANopen+ 网络 CANopen+ 48

CANopen- 网络 CANopen- 58

CANJ1939 网络屏蔽层 CANJ1939 屏蔽层 51

功能 I/O 标识符 触点编号

35013467 06/2011 53

Page 54: Twido hw guide   extreme base

接线规则和建议

CANJ1939+ 网络 CANJ1939+ 52

CANJ1939- 网络 CANJ1939- 61

高速计数器返回端 FC 屏蔽层 33

高速计数器输入 高速计数器输入 41

电池正极 电池正极 56

电池正极 电池正极 57

电池负极 电池负极 55

电池负极 电池负极 68

电池负极 电池负极 69

未使用 未使用 27

未使用 未使用 49

未使用 未使用 59

功能 I/O 标识符 触点编号

54 35013467 06/2011

Page 55: Twido hw guide   extreme base

接线规则和建议

按编号排序的输入和输出列表

简介

本节将按触点的编号列出触点。

输入 / 输出列表

触点编号 功能 I/O 标识符

1 50 mA 离散量源极输出 3 Q0.3

2 离散量输入 11 I0.11

3 离散量输入 12 I0.12

4 D1 D1

5 D0 D0

6 PWM 输入 1 + IW0.8

7 PWM 输入 1 - IW0.8

8 PWM 输入 1 屏蔽层 IW0.8

9 离散量输入 9 I0.9

10 离散量输入 6 I0.6

11 离散量输入 3 I0.3

12 300 mA 离散量漏极输出 6 Q0.6

13 300 mA 离散量漏极输出 7 Q0.7

14 模拟量输入 2 I0.15/IW0.2

15 模拟量输入 4 I0.17/IW0.4

16 不可配置的主动模拟量传感器 /PWM IW0.7

17 8 V 传感器电源 8 V 70 mA

18 模拟量输入 0 I0.13/IW0.0

19 离散量输入 4 I0.4

20 离散量输入 2 I0.2

21 离散量输入 8 I0.8

22 通讯线束 DPT

23 300 mA 离散量漏极输出 18 Q0.18

24 模拟量输入 1 I0.14/IW0.1

25 模拟量输入 3 I0.16/IW0.3

26 5 V 传感器电源 5 V 200 mA

35013467 06/2011 55

Page 56: Twido hw guide   extreme base

接线规则和建议

27 未使用 未使用

28 离散量输入 1 I0.1

29 离散量输入 5 I0.5

30 离散量输入 7 I0.7

31 300 mA 离散量漏极输出 5 Q0.5

32 模拟量输入 5 I0.18/IW0.5

33 高速计数器返回端 FC 屏蔽层

34 触点 26 5 V 返回端 触点 26 5 V 返回端

35 模拟量输入 19 I0.19/IW0.6

36 离散量输入 0 I0.0

37 I0.0 到 I0.10 返回端 I0.0 到 I0.10 返回端

38 离散量输入 10 I0.10

39 40 mA 离散量漏极 / 源极输出 2 Q0.2/PWM2/PLS2

40 CANopen 网络屏蔽层 CANopen 屏蔽层

41 高速计数器输入 高速计数器输入

42 300 mA 离散量漏极输出 9 Q0.9

43 300 mA 离散量漏极输出 8 Q0.8

44 触点 45 5 V 返回端 触点 45 5 V 返回端

45 5 V 传感器电源 5 V 200 mA

46 35 mA 离散量漏极 / 源极输出 0 Q0.0/PWM0/PLS0

47 35 mA 离散量漏极 / 源极输出 1 Q0.1/PWM1/PLS1

48 CANopen+ 网络 CANopen+

49 未使用 未使用

50 1 A 离散量源极输出 4 返回端 1 A 返回端 - Q0.4

51 CANJ1939 网络屏蔽层 CANJ1939 屏蔽层

52 CANJ1939+ 网络 CANJ1939+

53 300 mA 离散量漏极输出 17 Q0.17

54 300 mA 离散量漏极输出 15 Q0.15

55 电池负极 电池负极

56 电池正极 电池正极

57 电池正极 电池正极

58 CANopen- 网络 CANopen-

触点编号 功能 I/O 标识符

56 35013467 06/2011

Page 57: Twido hw guide   extreme base

接线规则和建议

59 未使用 未使用

60 1 A 离散量源极输出 4 Q0.4

61 CANJ1939- 网络 CANJ1939-

62 300 mA 离散量漏极输出 16 Q0.16

63 300 mA 离散量漏极输出 13 Q0.13

64 300 mA 离散量漏极输出 12 Q0.12

65 300 mA 离散量漏极输出 11 Q0.11

66 300 mA 离散量漏极输出 10 Q0.10

67 300 mA 离散量漏极输出 14 Q0.14

68 电池负极 电池负极

69 电池负极 电池负极

70 钥匙开关输入 钥匙开关

触点编号 功能 I/O 标识符

35013467 06/2011 57

Page 58: Twido hw guide   extreme base

接线规则和建议

RS485 Modbus 连接

简介

本节介绍如何在 Schneider 标准 Modbus RJ45 插头上连接 70 触点连接器。

RS485 Modbus 插头描述

可以使用具有 RS232/RS485 转换器的 RJ45 插头(如下所示)进行此连接。

RJ45 插头如图所示:

RS485 Modbus 插头连接

下表介绍了 RJ45 插头以及它必须连接的 Twido Extreme 触点。

注意: 有关电缆和适配器参考的详细信息,请参见电缆和适配器 , 第 15 页。

注意: 此连接必须使用屏蔽电缆进行,并将线束连接到机箱。

RJ45 插头触点编号 RJ45 插头触点描述 对应的 Twido 触点

1 DPT 22

2 NC

3 NC

4 D1 4

5 D0 5

6 NC

7 +5 V 26 (45)

8 0 V 34 (44)

58 35013467 06/2011

Page 59: Twido hw guide   extreme base

接线规则和建议

网络接线

简介

控制器配备了以下总线:

2 类 CAN 总线(CANopen 和 CANJ1939),其中配备 10 千欧姆的斜坡控制电

阻1 个 Modbus 网络

CAN 网络在连接器上的位置如下所示。

CANopen 网络规格

CANopen 配备了 120 欧姆的端接电阻器。

要设置网络,建议使用以下 Schneider CANopen 电缆:TSX CANCA50:50 米

(164 英尺)电缆; TSX CANCA100:100 米 (328 英尺)电缆);

TSX CANCA300:300 米(984 英尺)电缆。

CANopen 总线进行通讯的位速率 大为 500 千位 / 秒。

接下来与控制器之间的 CAN 连接需要一个 120 欧姆的外部端接电阻器 (请参阅下

图)。在 CANopen 电缆的相反端需要另一个端接电阻器。

注意: 必须将 CAN_GND 电线连接到电池负极控制器触点。

此接口的高速连接由软件控制。

功能 触点编号

CANopen+ 48

CANopen- 58

CAN_GND 55

CANopen 屏蔽层 40

CANJ1939+ 52

CANJ1939- 61

CANJ1939 屏蔽层 51

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Page 60: Twido hw guide   extreme base

接线规则和建议

CANopen 接线示例

CANJ1939 网络规格

CANJ1939 必须具有符合 SAE J1939-11 或 J1939-15 接线标准的双绞线电缆。建议

使用以下 Schneider CANopen 电缆:TSX CANCA50:50 米(164 英尺)电缆;

TSX CANCA100:100 米(328 英尺)电缆); TSX CANCA300:300 米(984 英尺)电缆。

SAE J1939 CAN 总线工作速率为 250 千位 / 秒。

要确保正常工作,需要一个外部端接电阻对。此总线具有一个专用的交流耦合屏蔽连接。任何符合 SAE J1939-11 或 J1939-15 标准的双绞线都可用于此总线。

CANJ1939 接线示例

60 35013467 06/2011

Page 61: Twido hw guide   extreme base

接线规则和建议

Modbus 网络

Modbus 网络用于编程和操作。

此网络具有以下接线规格:

特性 限制

电线 (非屏蔽双绞线) 16 或 18 AWG

绞合 0.33 到 1 绞合 / 英寸

线路电容 22 pF/ 英尺

大总长度 (总线的总电缆长度,含接头) 100 英尺 (30.5 米)

工作温度 -40° C 至 +105° C (-40° F 至 +221° F)

+ 网络线路接地负载 5 千欧姆

- 网络线路接地负载 1 千欧姆

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Page 62: Twido hw guide   extreme base

接线规则和建议

输入和输出特殊功能

简介

本节提供有关专用于特殊功能的输入和输出的信息。

打开 / 关闭控制器

Twido Extreme 没有内部电池。钥匙开关输入用于打开和关闭控制器。

打开钥匙开关时,控制器将进入标准操作模式。

打开钥匙开关进行重启时,控制器将启动并计算校验和,如果校验和等于它关闭时所计算的值,则以 " 热 " 启动形式重启,否则将执行冷启动。

当钥匙开关关闭时,控制器将执行运行时时钟更新,执行 RAM 的校验和,并关

闭微控制器。 请注意,如果控制器处于运行状态,则会保持运行状态而不执行代码。

有关详细信息,请参见钥匙开关输入 , 第 68 页。

运行 / 停止输入

运行 / 停止输入是一项特殊功能,可以分配给控制器的前 13 个输入之一。该功能用

于启动或停止程序。

加电时,由运行 / 停止输入设置控制器状态(如果已配置):

如果运行 / 停止输入处于状态 0,则控制器将处于停止模式。

如果运行 / 停止输入处于状态 1,则控制器将处于运行模式。

控制器加电后,运行 / 停止输入状态上的上升沿会将控制器设置为 " 运行 "。

如果运行 / 停止输入设置为 0,则会停止控制器。

如果运行 / 停止输入设置为 0,则控制器会忽略所连接的 PC 发出的任何运行命令。

可选的状态输出给出状态转换的结果。

状态输出

控制器状态输出是分配给 Q0.3 的一项特殊功能。

加电时,如果控制器处于运行模式而且没有发生错误,则控制器状态输出将设置为 1。

此功能可用于控制器的外部电路中,例如,控制输出设备的电源。

有关详细信息,请参见 50 mA 离散量输出 , 第 87 页

62 35013467 06/2011

Page 63: Twido hw guide   extreme base

接线规则和建议

高速计数

Extreme 基板控制器有一个高速计数器,具有单加计数器和单减计数器功能, 大

频率可达 10 kHz。

单加计数器和单减计数器功能可对数字 I/O 上的脉冲 (上升沿)执行加计数或减计

数。这些功能可以采用单字模式从 0 到 65535 对脉冲进行计数,以及采用双字模式

从 0 到 4294967295 对脉冲进行计数。

高速计数器接线示例

高速计数输入的电气要求如下所示。

符号 描述 限制

小值 标称值 大值

VIL 输入低电压 (单端) 1 V

VIH 输入高电压 (单端) 4 V

RL 传感器电阻 60 Ω 1950 Ω

低通截止过滤器 4000 Hz

fIN 输入频率范围 50 Hz ± 0.5 Hz 10 kHz

HL 传感器电感 40 mH 550 mH

td 单端时间延迟 20 微秒 25 微秒 30 微秒

ZDEL 零交叉输出延迟 25 微秒 35 微秒 45 微秒

35013467 06/2011 63

Page 64: Twido hw guide   extreme base

接线规则和建议

脉宽调制 (PWM) 输出

PWM 是一项特殊功能,可分配给 3 路输出 (Q0.0、 Q0.1 或 Q0.2)。

用户定义的功能块在输出 Q0.0、 Q0.1 或 Q0.2 上生成一个信号。该信号有一个固

定不变的周期,但占空比可能发生变化。

PWM 输出可用于液压模式下,以处理比例阀。

控制器在单字和双字功能下支持 3 个 PWM 生成器。

注意: IW0.7 和 IW0.8 是 PWM 输入。

脉冲 (PLS) 发生器输出

PLS 是一种特殊的功能,可分配给 3 路输出 (Q0.0、 Q0.1 或 Q0.2)。

用户定义的功能块在输出 Q0.0、 Q0.1 或 Q0.2 上生成一个信号。该信号有一个可

变周期和一个恒定不变的占空比。

控制器在单字和双字功能下支持 3 个 PLS 生成器。

64 35013467 06/2011

Page 65: Twido hw guide   extreme base

接线规则和建议

3.2 输入描述

简介

本节介绍有关输入的详细信息:输入特性、电气要求和连接。

本节包含了哪些内容?

本节包含了以下主题:

主题 页

输入简介 66

钥匙开关输入 68

切换到接地输入 70

切换到电池输入 72

主动模拟量传感器输入 74

被动模拟量传感器输入 76

模拟量输入或 PWM 输入 78

PWM 输入 81

35013467 06/2011 65

Page 66: Twido hw guide   extreme base

接线规则和建议

输入简介

概述

22 路输入如下:

13 路有短路保护的离散量输入

7 路模拟量输入

1 路模拟量 PWM 输入

1 路 PWM 输入

离散量输入

Twido Extreme 管理 13 路离散量输入。

离散量输入由输入值、上升沿值和下降沿值组成。上升沿值和下降沿值在每次扫描时根据一个映像 (i) 和前一个映像 (i-1) 计算得出。

输入和跳变沿的动态变化的存储器映像存储在运行时输入对象中。

离散量输入的类型有两种:切换到接地输入 (源极)

切换到电池输入 (漏极)

离散量输入可以有以下三种可编程状态:强制

强制允许更新输入的值。必须禁用输入才能强制它的值。

过滤

过滤允许在限位开关中消除输入噪声和抖动。所有输入都使用硬件提供一层输入过滤。还可通过 TwidoSuite 配置使用软件的额外过滤功能。过滤输入可以分配

给控制器前 13 个输入的 " 无过滤器, 3 毫秒, 12 毫秒 "。

66 35013467 06/2011

Page 67: Twido hw guide   extreme base

接线规则和建议

锁存

锁存允许以低于控制器扫描时间的持续时间记忆脉冲。如果脉冲的持续时间短于一次扫描时间,且大于或等于 1 毫秒,则控制器将锁存

该脉冲,然后在下一扫描中进行更新。锁存输入仅对前 4 个输入启用(I0.0 到 I0.3)。

模拟量输入

Twido Extreme 管理 7 路模拟量输入 (0-5 VDC)。模拟量输入的类型有两种:

主动模拟量传感器输入

被动模拟量传感器输入

模拟量 /PWM 输入

Twido Extreme 管理一个或为主动模拟量输入,或为 PWM 输入的输入。

PWM 输入

Twido Extreme 管理 1 路仅用作 PWM 输入的输入。

35013467 06/2011 67

Page 68: Twido hw guide   extreme base

接线规则和建议

钥匙开关输入

特性

钥匙开关输入用于:

打开和关闭控制器

将控制器设置为备用模式

注意: 要进行这些操作,则不得关闭电源,以便控制器可以自动执行热重启。如果

关闭电源,则控制器将执行冷重启,此时将不保留日期和时间信息。

假如电源尚未关闭,要启动控制器,必须将输入设置为 1 ;要使控制器进入备用模

式,必须将输入设置为 0。

描述

电气特性

钥匙开关输入的电气要求如下所示。

注意: (1):对于 0.65 VBAT 和 0.8 VBAT 之间的电压,未指定电平输入。

保护

钥匙开关输入受到保护,以防止机器电池线路上出现电感式负载回扫电流。

控制器可以承受 1 小时的短路。

类型 离散量

数量 1

标识符 钥匙开关

触点位置 70

符号 描述 限制

小值 标称值 大值

VIN 输入信号电压 (DC) -1 V 0 到 32 V 48 V

VIL (1) 低电平输入电压

逻辑 0 = VIN 低于或等于 VIL

0.65 VBAT

VIH (1) 高电平输入电压

逻辑 1 = VIN 高于或等于 VIH 0.8 VBAT

RPD 到控制器接地的下拉电阻 9.5 千欧姆 10 千欧姆 10.5 千欧姆

τ SWK_O 在 25° C (77° F) 时的噪声过滤器

时间常量,单极 RC 类型

600 微秒

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Page 69: Twido hw guide   extreme base

接线规则和建议

连接图

35013467 06/2011 69

Page 70: Twido hw guide   extreme base

接线规则和建议

切换到接地输入

特性

切换到接地 (源极)输入为离散量输入。

必须将返回端连接到控制器离散量接地。此极性用于与现有应用程序兼容。

描述

电气特性

切换到接地输入的电气要求如下。

注意: (1):对于 0.8 V 和 3.75 V 之间的电压,未指定电平输入。

类型 离散量

数量 11

标识符 I0.0 到 I0.10

触点位置 I0.0 到触点 36 I0.1 到触点 28 I0.2 到触点 20 I0.3 到触点 11 I0.4 到触点 19 I0.5 到触点 29 I0.6 到触点 10 I0.7 到触点 30 I0.8 到触点 21 I0.9 到触点 9 I0.10 到触点 38

返回端 返回端到触点 37

符号 描述 限制

小值 标称值 大值

VIN 输入信号电压 (DC) -1 V 0 到 32 V 32 V

VIH 高电平输入电压

逻辑 0 = VIN 高于或等于 VIH 3.75 V

VIL 低电平输入电压 逻辑 1 = VIN 低于或等于 VIL

0.8 V

RPU 上拉电阻 1.9 千欧姆 2 千欧姆 2.1 千欧姆

τ SWG 在 25° C (77° F) 时的噪声过滤器时间

常量,单极 RC 类型

149.8 微秒 198.9 微秒 248.6 微秒

70 35013467 06/2011

Page 71: Twido hw guide   extreme base

接线规则和建议

保护

控制器可以承受 1 小时的短路。

连接图

35013467 06/2011 71

Page 72: Twido hw guide   extreme base

接线规则和建议

切换到电池输入

特性

切换到电池 (漏极)输入为离散量输入。这些输入下拉到控制器接地。

控制器上必须有 2 个开关切换到电池正极输入。此极性用于与现有应用程序兼容。

描述

电气特性

切换到电池输入的电气要求如下:

注意: (1):对于 0.65 VBAT 和 0.85 VBAT 之间的电压,未指定电平输入。

保护

控制器可以承受 1 小时的短路。

类型 离散量

数量 2

标识符 I0.11 和 I0.12

触点位置 I0.11 到触点 2I0.12 到触点 3

符号 描述 限制

小值 标称值 大值

VIH (1) 高电平输入电压 逻辑 1 = VIN 高于或等于 VIH

0.85 VBAT

VIL (1) 低电平输入电压 逻辑 0 = VIN 低于或等于 VIL

0.65 VBAT

VIN 输入信号电压 (DC) -1 V 0 到 32 V 48 V

RPD 到控制器接地的下拉电阻 9.5 千欧姆 10 千欧姆 10.5 kΩ

τ SWB 在 25° C (77° F) 时的噪声过滤器时间

常量,单极 RC 类型

600 微秒

72 35013467 06/2011

Page 73: Twido hw guide   extreme base

接线规则和建议

连接图

35013467 06/2011 73

Page 74: Twido hw guide   extreme base

接线规则和建议

主动模拟量传感器输入

特性

主动传感器使用外部电源提供测量信号。传感器行为类似于带有电流、张力或负载类型的有源偶极子。

活动的传感器可作为发生器。它们定标为 1,不需要适配。

模拟量到离散量转换器考虑了控制器组件的废旧问题。

这些输入可作为切换到接地 (源极)输入,但是,噪声过滤器和上拉值不符合切换到接地 (源极)输入规格。

模拟量输入可用于电流传感器 (0-20 mA),这种传感器在公共参考点与输入之间插

入了一个电阻器。

描述

电气特性

主动模拟量传感器输入的电气要求如下所示。

类型 模拟量

数量 4

标识符 IW0.0 到 IW0.3

触点位置 IW0.0/I0.13 到触点 18 IW0.1/I0.14 到触点 24 IW0.2/I0.15 到触点 14IW0.3/I0.16 到触点 25

符号 描述 限制

小值 标称值 大值

EADC ADC 误差 0 - +/- 125 mV

VIN 输入信号电压 (DC) -1 V 0 V 到 5 V 32 V

VRD 标称读取电压范围 0 V - 5 V

VPU 上拉电压 - 13 V -

RPU 25° C (77° C) 时的内部上拉电阻 20.9 千欧姆 22 千欧姆 23.1 千欧姆

τ AIN_ACT 在 25° C (77° C) 时的噪声过滤器时

间常量,单极 RC 类型

3.87 毫秒 5.10 毫秒 6.43 毫秒

值 (QADC) 刷新时间 - 700 微秒 -

74 35013467 06/2011

Page 75: Twido hw guide   extreme base

接线规则和建议

数据特性

应用程序对象如下所示。

保护

控制器可以承受 1 小时的短路。

主动模拟量传感器输入可以检测电池和接地短路。它们配备了防反向电压保护机制。

连接图

描述 限制

小值 标称值 大值

ADC 类型 10 位

ADC 位范围 0 5120

35013467 06/2011 75

Page 76: Twido hw guide   extreme base

接线规则和建议

被动模拟量传感器输入

特性

被动传感器使用部分信号能量进行测量。传感器行为类似于电阻式无源偶极子。被动传感器必须具有一个介于 0.018 千欧姆和 36 千欧姆之间且连接到输入的负载。

它们定标为 1,不需要适配。

模拟量到离散量转换器考虑了控制器组件的废旧问题。

所有被动模拟量传感器输入均定标为 1。

这些输入可作为切换到接地 (源极)输入,但是,噪声过滤器和上拉值不符合切换到接地 (源极)输入规格。

描述

电气特性

被动模拟量传感器输入的电气要求如下所示。

类型 模拟量

编号 3

标识符 IW0.4 到 IW0.6

触点位置 IW0.4/I0.17 到触点 15IW0.5/I0.18 到触点 32IW0.6/I0.19 到触点 35

符号 描述 限制

小值 标称值 大值

EADC ADC 误差 0 - +/- 125 mV

VIN 输入信号电压 (DC) -1 V 0V 到 5V 32 V

VRD 标称读取电压范围 0 V 5 V

VOC 开路电压 (从引脚到接地的电压) 4.75 V 5 V 5.25 V

RPU 25°C (77°F) 时的内部上拉电阻 494 Ω 499 Ω 504 Ω

RL 传感器输出电阻 0.018 千欧 36 千欧

值 (QADC) 刷新时间 700 微秒

输入阻抗 7300 Ω

τ AIN_ACT 在 25°C (77°F) 时的噪声过滤器时间

常量,单极 RC 类型

3.87 毫秒 5.10 毫秒 6.43 毫秒

76 35013467 06/2011

Page 77: Twido hw guide   extreme base

接线规则和建议

数据特性

应用程序对象如下所示。

保护

控制器可以承受 1 小时的短路。

被动模拟量传感器输入可以检测电池和接地短路以及开路。它们配备了防反向电压保护机制。

连接图

测量值代表 %IW0.4、 %IW0.5 和 %IW0.6 的值

缺省情况下 小配置值 = 0

缺省情况下 大配置值 = 5120

描述 限制

小值 标称值 大值

ADC 类型 10 位

ADC 位范围 0 5120

35013467 06/2011 77

Page 78: Twido hw guide   extreme base

接线规则和建议

模拟量输入或 PWM 输入

特性

此输入既可以是主动模拟量输入,也可以配置为 PWM (脉宽调制)输入。

此通道不能同时配置为这两种输入。

描述

电气特性

脉宽调制输入的电气要求如下所示。

类型 模拟量或 PWM

编号 1

标识符 IW0.7

触点位置 IW0.7 到触点 16

符号 描述 限制

小值 标称值 大值

EADC ADC 误差 0 - +/- 125 mV

VIN 输入信号电压 (DC) -1 V 0V 到 5V 32 V

VPU 上拉电压 13 V

VRD 标称读取电压范围 0 V 5 V

RPU 25°C (77°F) 时的内部上拉电阻 4.8 千欧 5.1 千欧 5.4 千欧

ACCPWM PWM 测量精确度 1 %

DI 输入 PWM 占空比 5 % 95 %

fIN 输入频率范围 90 Hz 600 Hz

τ AIN_ACT 在 25°C (77°F) 时的主动模拟量输入

噪声过滤器时间常量,单极 RC 类型

3.87 毫秒 5.10 毫秒 6.43 毫秒

τ PWM_I 在 25°C (77°F) 时的 PWM 噪声过滤

器时间常量,单极 RC 类型

50 微秒 60 微秒 70 微秒

78 35013467 06/2011

Page 79: Twido hw guide   extreme base

接线规则和建议

数据特性

应用程序对象如下所示。

保护

控制器可以承受 1 小时的短路。

主动模拟量传感器输入可以检测电池和接地短路。它们配备了防反向电压保护机制。

描述 限制

小值 标称值 大值

ADC 类型 10 位

ADC 位范围 0 5120

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Page 80: Twido hw guide   extreme base

接线规则和建议

连接图

80 35013467 06/2011

Page 81: Twido hw guide   extreme base

接线规则和建议

PWM 输入

特性

本节描述的输入为 PWM 输入,此输入不能分配给任何其他功能。

描述

电气特性

PWM 输入的电气要求如下所示。

类型 PWM

数量 1

标识符 IW0.8

触点位置 IW0.8 到触点 6、 7 或 8PWM 输入 1 + 到触点 6PWM 输入 1 - 到触点 7 (在单端模式下不连接)

PWM 输入 1 屏蔽层到触点 8

符号 描述 限制

小值 标称值 大值

VIL 输入低电压 (单端) 1 V

VIH 输入高电压 (单端) 4 V

VIN 输入信号电压 (差分) 0.4 VP-P 120 VP-P

RL 传感器电阻 60 Ω 1950 Ω

低通截止过滤器 4000 Hz

fIN 输入频率范围 50 Hz ± 0.5 Hz 10 kHz

HL 传感器电感 40 mH 550 mH

PWON 输入占空比 30 % 70 %

td 单端时间延迟 20 微秒 25 微秒 30 微秒

ZDEL 零交叉输出延迟 25 微秒 35 微秒 45 微秒

低于 10 KHz 的信号的频率测量精确度 1%

占空比测量精确度 低于 1 KHz 的信号 2 %

介于 1 KHz 和 3 KHz 之间的信号 6 %

介于 3 KHz 和 5 KHz 之间的信号 10 %

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Page 82: Twido hw guide   extreme base

接线规则和建议

注意: (1):对于 1 V 和 4 V 之间的电压,未指定电平输入。

保护

控制器可以承受 1 小时的短路。

将触发零交叉下降沿。

在控制器触点与 CPU 触点之间测量到 大 1% 的频率失真。

连接图

脉宽测量精确度 低于 1 KHz 的信号 2 %

介于 1 KHz 和 3 KHz 之间的信号 8 %

介于 3 KHz 和 5 KHz 之间的信号 15 %

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Page 83: Twido hw guide   extreme base

接线规则和建议

3.3 输出描述

简介

本节提供有关输出的详细信息:输出特性、电气要求和连接。

本节包含了哪些内容?

本节包含了以下主题:

主题 页

输出简介 84

1 A 离散量输出 85

50 mA 离散量输出 87

300 mA 离散量输出 89

PWM/PLS 输出 92

35013467 06/2011 83

Page 84: Twido hw guide   extreme base

接线规则和建议

输出简介

概述

19 路输出如下所示:

16 路有短路保护的离散量输出: 1 A 驱动器:1 路输出

50 mA 驱动器:1 路输出

300 mA 驱动器:14 路带 85 V 负载突降或 150 V 负载突降的输出

3 路 PWM/PLS 输出

输出状态

输出可以具有强制可编程状态。

强制允许更新输出的值。必须禁用输出才能强制它的值。

取消强制时,位的值会保持上一次强制的相同值,直至强制操作或用户逻辑指令覆盖该映像位。此时不会发生输出扫描,除非控制器处于运行或 NO_CONFIG (未配

置,测试)状态且未启动应用程序下载。

在 NO_CONFIG (未配置)状态下,可以进行接线测试。要在未配置模式下执行接

线测试,请将位 S8 设置为 0,并使用 TwidoAdjust 更改输出对象值。系统会将该值

复制到物理输出。如果将位 S8 设置为 1,则物理输出将为 0。

注意: 强制会覆盖除状态输出外的任何输出

注意: 当连接到控制器输出的继电器线圈打开时,可能会发生断路危险。为了避免

出现过电压,建议将保护模块连接到继电器线圈。

84 35013467 06/2011

Page 85: Twido hw guide   extreme base

接线规则和建议

1 A 离散量输出

特性

在起动和负载突降过程中, 1 A 离散量电流源极通道发挥作用。

要使用此输出,请在输出触点与 1 A 离散量输出触点之间连接负载。

描述

电气特性

此输出的电气要求如下所示。

连接图

数量 1

标识符 Q0.4

触点位置 Q0.4 到触点 60

返回端 返回端到触点 50

符号 描述 限制

小值 标称值 大值

IO 电流输出 1 A

II 泄漏电流 (24 VBAT) 1 mA

HL 负载电感 175 mH

RL(12V) 负载电阻 0.015 千欧姆 5 千欧姆

RL(24V) 负载电阻 0.025 千欧姆 5 千欧姆

TON 接通延迟 (从 CPU 命令转换到输出状

态转换的传播延迟。已使用纯电阻式负

载进行测试。)

5 毫秒

TOFF 关闭延迟 (从 CPU 命令转换到输出状

态转换的传播延迟。已使用纯电阻式负

载进行测试。)

18 毫秒

35013467 06/2011 85

Page 86: Twido hw guide   extreme base

接线规则和建议

保护

1 A 离散量电流源极输出可以检测电池正极与接地之间的负载突降和短路,并可以

提供保护。

通道故障

如果出现对地短路故障,则在有效的故障反馈信号的 2 毫秒内关闭该通道。

每隔 769 毫秒将会出现一个新的连接尝试。如果早于指定时间尝试输出连接,可能

会损坏通道。

有关此故障的反馈信号在此通道设置为 ON 的 5 毫秒之后生效,而如果此通道设置

为 OFF,则在 30 毫秒之后生效。

负载突降

1A 离散量电流源极通道通过负载突降事件(使用 4.27 A 预期负载突降)发挥作

用。

在发生负载突降情况后,该通道将激活,并复位为发生负载突降事件之前的状态。

电源电压 12 V 电源电压 24 V

小负载电阻 15 Ω 25 Ω

电压负载突降箝位 64 V 64 V

电流负载突降 4.27 A 2.56 A

86 35013467 06/2011

Page 87: Twido hw guide   extreme base

接线规则和建议

50 mA 离散量输出

特性

与其他负载一起使用时,此通道至少可以提供 50 mA 的电流来源。

要使用此输出,请在输出触点与 1 A 离散量返回端之间连接负载。

注意: 此 50 mA 离散量电流源极通道输出用于设置控制器的状态特性。

描述

电气特性

此输出的电气要求如下所示。

数量 1

标识符 Q0.3

触点位置 Q0.3 到触点 1

返回端 返回端到触点 34

符号 描述 限制

小值 标称值 大值

VO 电压输出 60 V

VOH 通道输出上限 0.55 VBAT

VOL 通道输出下限 0.45 VBAT

IO 电流输出 50 mA

TON 接通延迟 (从 CPU 命令转换到输出

状态转换的传播延迟。已使用纯电阻

式负载进行测试。)

20 微秒

TOFF 关闭延迟 (从 CPU 命令转换到输出

状态转换的传播延迟。已使用纯电阻

式负载进行测试。)

20 微秒

RL (12 V) 负载电阻 0.25 千欧姆 5 千欧姆

RL (24 V) 负载电阻 0.5 千欧姆 7 千欧姆

35013467 06/2011 87

Page 88: Twido hw guide   extreme base

接线规则和建议

连接图

保护

50 mA 离散量电流源极通道输出可以检测负载突降以及电池正极与接地之间的短

路,并可以提供保护。

通道故障

如果出现对地短路故障,则在有效的故障反馈信号的 20 毫秒内关闭该通道。

每隔 77 毫秒将会出现一个新的连接尝试。如果早于指定时间尝试输出连接,可能

会损坏通道。

负载突降情况

如果在负载突降中断将此输出设置为禁用之前,故障线路进入活动状态,则忽略负载突降之前的短路故障可以检查是否有错误的短路故障未被标记。

将忽略短路故障。

88 35013467 06/2011

Page 89: Twido hw guide   extreme base

接线规则和建议

300 mA 离散量输出

特性

300 mA 电流漏极离散量通道可用于 12V 和 24V 系统。

注意: 对于 300mA 输出,其中 6 路具有 85V 保护限制,而 8 路具有 150V 保护限

制。

注意: 触点 Q0.18 使用反向逻辑。缺省情况下它处于激活状态。

注意: 触点 Q0.10...Q0.17 不适用于 24 V 系统。

描述

电气特性

此输出的电气要求如下所示。

编号 14

标识符 Q0.5 至 Q0.18

触点位置 Q.5 到触点 31Q.6 到触点 12Q.7 到触点 13Q.8 到触点 43Q.9 到触点 42Q.10 到触点 66Q.11 到触点 65Q.12 到触点 64Q.13 到触点 63Q.14 到触点 67Q.15 到触点 54Q.16 到触点 62Q.17 到触点 53Q.18 到触点 23

符号 描述 限制

小值 标称值 大值

IL 泄漏电流 24 VBAT 1 mA

IO 电流输出 300 mA

35013467 06/2011 89

Page 90: Twido hw guide   extreme base

接线规则和建议

连接图

保护

300 mA 电流漏极离散量通道输出可以检测电池正极与接地之间的负载突降和短路,

并可以提供保护。

通道故障

通道具有不同的故障状况特性。

通道 Q0.5、 Q0.6、 Q0.7 和 Q0.18 的故障状况

如果出现电池短路故障,则在有效的故障反馈信号的 100 毫秒内关闭该通道。

每隔 1.5 秒将进行一次新的连接尝试。如果早于指定时间尝试输出连接,可能会损

坏通道。

此通道的反馈信号在通道状态更改 100 毫秒之后生效。

通道 Q0.8 和 Q0.9 的故障状况

如果出现电池短路故障,则在有效的故障反馈信号的 10 毫秒内关闭该通道。

每隔 1.12 秒将进行一次新的连接尝试。如果早于指定时间尝试输出连接,可能会损

坏通道。

RLSS 稳态负载电阻 (白炽灯或其他动力设备

的电阻通常为 0.1 RLSS, 多持续 15 毫秒。在这些条件下,通道脉冲开启和

关闭或者电流存在限制,直到负载达到 RLSS 范围。)

0.05 千欧 0.1 千欧 12 千欧

TON 接通延迟 (从 CPU 命令转换到输出状

态转换的传播延迟。已使用纯电阻式负

载进行测试。)

20 微秒

TOFF 关闭延迟 (从 CPU 命令转换到输出状

态转换的传播延迟。已使用纯电阻式负

载进行测试。)

20 微秒

VOL 闪烁频率 3 Hz

90 35013467 06/2011

Page 91: Twido hw guide   extreme base

接线规则和建议

此通道的反馈信号在通道状态更改 100 毫秒之后生效。

通道 Q0.10 至 Q0.17 的故障状况

如果出现电池短路故障,则通道会进入热关闭状态。

在 100 毫秒内禁用所有短路通道,以使其他通道能够继续工作。

系统会在短路清除后 100 毫秒后尝试重新连接输出。尝试次数限制为每点火周期 10 次。

负载突降情况

通道具有不同的负载突降情况特性。

通道 Q0.5、 Q0.6、 Q0.7 和 Q0.18 的负载突降情况

在负载突降情况下,通道 Q0.5、 Q0.6、 Q0.7 和 Q0.18 会被禁用。为了能够记录

故障,在负载突降事件期间以及事件前 10 毫秒内,会忽略短路故障。

通道 Q0.8 和 Q0.9 的负载突降情况

输出必须通过负载突降事件运行。为此,应允许通道在没有标记故障的情况下减少 2.16 A 的预期负载突降电流。

通道 Q0.10 至 Q0.17 的负载突降情况

在负载突降情况下,必须禁用通道且忽略短路故障。

注意: 在负载突降事件期间,连接到通道的负载取决于特定的电压,该电压等于 12V 负载突降与 12V 300mA 通道的箝位电压之间的差。 36V 和 12V 负载突降的通

道箝位电压可达 85V。

注意: 触点 Q0.10...Q0.17 不适用于 24 V 系统。

12V 电源电压 24V 电源电压 单位

小负载电阻 40 80 Ω

电压负载突降箝位 86.50 150 V

电流负载突降 2.163 1.875 A

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Page 92: Twido hw guide   extreme base

接线规则和建议

PWM/PLS 输出

特性

3 路输出可以按以下方式生成方波或脉冲波:

用作 PWM 功能时,该输出将生成方波或矩形波以及未定义的脉冲数。

PWM 计时图(占空比为 50%)

用作 PLS 功能时,该输出将生成一个具有预定义脉冲数的方波。

PLS 计时图

描述

输出 频率范围 占空比范围

Q0.0 和 Q0.1 10 Hz 到 1 kHz 5% 到 95%

Q0.2 10 Hz 到 5 kHz 20% 到 80%

输出数量 3

输出名称 Q0.0、 Q0.1 和 Q0.2

控制器触点位置 Q0.0 到触点 46Q0.1 到触点 47Q0.2 到触点 39

92 35013467 06/2011

Page 93: Twido hw guide   extreme base

接线规则和建议

Q0.0 和 Q0.1 的电气特性

Q0.0 和 Q0.1 的输出电气要求如下。

Q0.2 的电气特性

Q0.2 的输出电气要求如下。

符号 描述 限制

小值 标称值 大值

频率精确度 1 %

占空比精确度 2 %*

VOL 通道输出下限 (关闭) 1.2 V

VOH 通道输出上限 (开启) 4.3 V 4.6 V 4.9 V

ISI 通道漏极电流 35 mA

DO 通道输出占空比 5 % 95 %

fo 通道输出频率 10 Hz 1000 Hz

RL (12 V) 负载电阻 0.3 千欧姆

RL (24 V) 负载电阻 0.7 千欧姆

* 满刻度为 大值

符号 描述 限制

小值 标称值 大值

频率精确度 1 %

占空比精确度 低于 1 KHz 的信号 2 %*

介于 1 KHz 和 3 KHz 之间的信号 4 %*

介于 3 KHz 和 5 KHz 之间的信号 25 %*

VOL 通道输出下限 (关闭) 1.2 V

VOH 通道输出上限 (开启) 12.3 V 12.6 V 12.9 V

fO 通道输出频率 10 Hz 5000 Hz

ISI 通道漏极电流 40 mA

DO 通道输出占空比 20 % 80 %

RL (12 V) 负载电阻 0.3 千欧姆

RL (24 V) 负载电阻 0.6 千欧姆

* 满刻度为 大值

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Page 94: Twido hw guide   extreme base

接线规则和建议

连接图

通道故障

对于 Q0.0 和 Q0.1

如果出现电池短路故障,则在有效故障反馈信号的 4 毫秒内禁用通道。可以在 10 毫秒后再次尝试输出。

在接地短路条件下,通道会关闭。

倘若在 4 毫秒后关闭了驱动器,则可以每隔 10 毫秒重新尝试连接。如果早于指定

时间尝试输出连接,可能会损坏通道。

此驱动器的反馈信号将在要求更改驱动器输出状态后经过 100 秒才生效。

对于 Q0.2

如果出现接地短路故障,则通道会关闭。

每隔 65.6 毫秒可能会出现一个新的连接尝试。如果早于指定时间尝试输出连接,可

能会损坏通道。

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Page 95: Twido hw guide   extreme base

35013467 06/2011

4

Twido Extreme 可编程控制器

控制器操作

35013467 06/2011

控制器操作

简介

本章提供有关控制器操作模式的信息。

本章包含了哪些内容?

本章包含了以下主题:

主题 页

循环扫描 96

周期扫描 98

检查扫描时间 101

操作模式 102

处理断电和电源恢复 104

处理热重启 106

处理冷启动 108

对象的初始化 110

95

Page 96: Twido hw guide   extreme base

控制器操作

循环扫描

简介

循环扫描涉及到将控制器循环相继连接起来。执行输出更新 (任务循环的第三阶段)后,系统将执行自己的任务并立即触发另一个任务循环。

注意: 控制器警戒时钟定时器将监控用户程序的扫描时间。扫描时间不得超过 500 毫秒,否则将出现故障,并使控制器立即在暂停模式下停止。该模式下的输出

将被强制为其缺省故障预置状态。

操作

下图显示了循环扫描时间的运行阶段。

循环阶段描述

下表描述了循环的各个阶段。

地址 阶段 描述

I.P. 内部处理 系统暗中监控控制器 (管理系统位和字、更新当前定时器值、更

新状态指示灯和检测运行 / 停止开关等),并处理来自 TwidoSuite 的请求 (修改和动态显示)。

I, IW 采集输入 将离散量输入和应用专用模块输入的状态写入存储器。

- 程序处理 运行用户编写的应用程序。

Q, QW 更新输出 写入与离散量模块和应用专用模块关联的输出位或字。

96 35013467 06/2011

Page 97: Twido hw guide   extreme base

控制器操作

操作模式

控制器处于运行模式

在运行模式下,处理器执行以下操作:

内部处理

采集输入 处理应用程序

更新输出

控制器处于停止模式

在停止模式下,处理器执行以下操作:

内部处理

采集输入

示意图

下图显示了操作循环。

检查循环

检查循环操作由警戒时钟执行。

35013467 06/2011 97

Page 98: Twido hw guide   extreme base

控制器操作

周期扫描

简介

在该操作模式下,将根据在配置时定义的时间 (2-150 毫秒)周期性地采集输入、

处理应用程序和更新输出。

当控制器开始扫描时,定时器开始减计数,此定时器的值将根据在配置时定义的周期进行初始化。控制器扫描必须在定时器已结束并启动新的扫描之前结束。

操作

下图显示了周期扫描时间的运行阶段。

操作阶段描述

下表介绍了操作阶段。

地址 阶段 描述

I.P. 内部处理 系统暗中监控控制器 (管理系统位和字、更新当前定时

器值、更新状态指示灯和检测运行 / 停止开关等),并处

理来自 TwidoSuite 的请求 (修改和动态显示)。

I, IW 采集输入 将离散量输入和应用专用模块输入的状态写入存储器。

- 处理程序 运行用户写入的应用程序。

Q, QW 更新输出 写入与离散量和应用专用模块关联的输出位或字。

98 35013467 06/2011

Page 99: Twido hw guide   extreme base

控制器操作

操作模式

控制器处于运行模式

在运行模式下,处理器执行以下操作:

内部处理

采集输入

处理应用程序

更新输出

如果周期尚未结束,处理器将完成操作循环,直到内部处理周期结束。

如果操作时间比分配给该周期的时间长,则控制器会将系统位 S19 设置为 1,以表

示已超过该周期。该过程将继续直至完成。但是,操作时间不能超过警戒时钟的时间限制。

下一个扫描将在写入正在进行的扫描的输出之后开始。

控制器处于停止模式

在停止模式下,处理器执行以下操作:

内部处理

采集输入

35013467 06/2011 99

Page 100: Twido hw guide   extreme base

控制器操作

示意图

下图显示了操作循环。

检查循环

执行两项检查:

周期溢出

警戒时钟

100 35013467 06/2011

Page 101: Twido hw guide   extreme base

控制器操作

检查扫描时间

一般信息

任务循环由称为 Tmax (任务循环的 长持续时间)的警戒时钟定时器监控。它指

出应用程序错误 (如无限循环),并给出输出刷新的 长持续时间。

软件警戒时钟(周期或循环操作)

在周期或循环操作中,触发警戒时钟会导致软件错误。应用程序进入暂停状态并将系统位 S11 设置为 1。要重新启动该任务,则要求连接到 TwidoSuite,以便:

分析错误的原因,

修改应用程序以更正错误,

将程序复位为运行状态。

注意: 暂停状态是在应用程序因应用程序软件错误 (例如扫描溢出)立即停止时而

出现的。数据将保留当前值,用于分析错误原因。程序于正在执行的指令中停止运行。将设置与控制器的通讯。

检查周期操作

在周期操作中,使用一项附加检查来检测超过的周期:

S19 表明已超过周期。它被设置为:

1 (扫描时间长于任务周期时,由系统设置)

0 (由用户设置)

SW0 包含周期值 (0-150 毫秒)。它有以下特点:

冷启动时由在配置过程中选择的值进行初始化

可由用户修改

使用主任务运行时间

以下系统字用于提供有关控制器扫描循环时间的信息:

SW11 初始化为 长警戒时钟时间(10 到 500 毫秒)。

SW30 包含上次控制器扫描循环的执行时间。

SW31 包含自上次冷启动以来 长控制器扫描循环的执行时间。

SW32 包含自上次冷启动以来 短控制器扫描循环的执行时间。

注意: 也可以从配置编辑器中访问这些信息。

35013467 06/2011 101

Page 102: Twido hw guide   extreme base

控制器操作

操作模式

简介

TwidoSuite 用于考虑三组主要操作模式:

检查

运行或生产

停止

通过 Grafcet 启动

从以下 Grafcet 方式中启动或使用以下 Grafcet 方式可以获得不同的操作模式:

初始化 Grafcet预设步骤

维持某种情况

冻结图表

初步处理和使用系统位可以确保有效的操作模式管理,而不会使用户程序复杂化和负担过重。

Grafcet 系统位

位 S21、S22 和 S23 被保留,专用于初步处理。这些位由系统自动复位。这些位只

能由设置指令 S 写入。

下表提供了与 Grafcet 关联的系统位:

位 功能 描述

S21 初始化 GRAFCET 通常设置为 0,通过以下方式设置为 1:冷启动:S0=1。用户:仅限于在预处理程序部分中,使用设置指

令 S S21 或置位线圈 -(S)- S21。

结果:

禁用所有的活动步

激活所有的初始步

S22 GRAFCET 复位 通常设为 0,仅在预处理过程中可以由程序设置为 1。结果:

禁用所有的活动步

停止顺序处理扫描

102 35013467 06/2011

Page 103: Twido hw guide   extreme base

控制器操作

S23 预设并冻结 GRAFCET 通常设为 0,仅在预处理过程中可以由程序设置为 1。

通过将 S22 设置为 1 进行预置

通过一系列 S Xi 指令预置要激活的步

通过将 S23 设置为 1 启用预置

冻结某种情况:

在初始情况下:通过程序将 S21 维持为 1在 " 空 " 的情况下:通过程序将 S22 维持为 1在通过将 S23 维持为 1 进行确定的情况下

位 功能 描述

35013467 06/2011 103

Page 104: Twido hw guide   extreme base

控制器操作

处理断电和电源恢复

示意图

下图显示了系统检测到的不同的电源重启。当断电持续时间短于电源过滤时间 (对于交流电源大约为 10 毫秒,对于直流电源大约为 1 毫秒)时,程序会提示它正常

运行

104 35013467 06/2011

Page 105: Twido hw guide   extreme base

控制器操作

运行 / 停止输入位与自动运行

运行 / 停止输入位的优先级高于可从 " 扫描模式 " 对话框中访问的 " 自动开始运行 "选项。如果设置了运行 / 停止位,则恢复供电时控制器将在运行模式下重启。

控制器模式的确定方式如下:

注意: 当控制器在电源中断时处于运行模式,并且未从 " 扫描模式 " 对话框中设置 "自动开始运行 " 时,如果执行冷启动,则控制器将在停止模式下重启。

注意: 如果供电时关闭键开关,则控制器将执行热重启。

操作

下表介绍断电的处理阶段。

运行 / 停止输入位 自动开始运行 导致的状态

0 未配置 停止

0 已配置 停止

上升沿 无影响 运行

1 无影响 运行

未在软件中配置 未配置 停止

未在软件中配置 已配置 运行

阶段 描述

1 如果发生断电,系统将存储应用程序环境及断电时间。

2 所有输出被设为故障预置状态 (0)。

3 恢复供电时,保存的环境会与正在执行的环境 (该环境定义了要运行的启动类型)

进行比较:

如果应用程序环境已更改 (丢失了系统环境或新应用程序),则控制器将初始

化该应用程序:冷重启 (Extreme 的系统设置)。

如果应用程序环境相同,则控制器重启,但不初始化数据:热重启。

35013467 06/2011 105

Page 106: Twido hw guide   extreme base

控制器操作

处理热重启

热重启的原因

仅当保持电源为自动运行的情况下使用键开关,才会发生热启动。

示意图

下图介绍了在运行模式下的热重启操作。

106 35013467 06/2011

Page 107: Twido hw guide   extreme base

控制器操作

重启程序执行

下表介绍了在热重启之后运行某个程序的重启阶段。

处理热启动

在热启动时,如果需要特殊的应用程序进程,则必须在任务循环开始时测试位 S1,并调用相应的程序。

电源故障之后的输出

一旦检测到断电,输出将被设置为缺省故障预置状态 (0)。

当恢复供电时,输出将处于它们 后所处的状态,直至由任务再次更新。

阶段 描述

1 程序执行从断电前执行到的元素恢复执行,而不更新输出。

注:仅重启来自用户代码的同一个元素。不会重启系统代码(例如,更新输出)。

2 重启循环结束时,系统将: 如果保留了应用程序,则取消保留。

重新初始化消息。

3 系统将执行重启循环,在该循环中系统将: 重新启动任务,将位 S1 (热启动指示器)和 S13 (运行中的第一个循环)设置

为 1。在第一个任务循环结束时,将位 S1 和 S13 复位为 0。

35013467 06/2011 107

Page 108: Twido hw guide   extreme base

控制器操作

处理冷启动

冷启动的原因

出现以下情况时,可能发生冷启动:

将新应用程序加载到 RAM 时恢复电源且应用程序环境丢失时

程序将系统位 S0 设置为状态 1 时控制器处于停止模式时,可通过操作显示执行冷重启

示意图

下图描述了运行模式下的冷重启操作。

108 35013467 06/2011

Page 109: Twido hw guide   extreme base

控制器操作

操作

下表介绍在冷重启之后用于运行程序的各个重启阶段。

处理冷启动

在冷启动时,如果需要特殊的应用程序进程,则必须在任务的第一个循环内测试位 S0 (处于状态 1)。

电源故障之后的输出

一旦检测到断电,输出将被设置为缺省故障预置状态 (0)。

电源恢复后,输出处于状态 0,直到它们再次被任务更新。

阶段 描述

1 启动时,控制器处于运行模式。

在由于错误而停止后需进行冷重启时,系统将强制冷重启。

程序执行在循环开始处重启。

2 系统将执行以下操作: 将内部位和内部字以及 I/O 映像复位为 0。初始化系统位和系统字。

从配置数据初始化功能块。

3 对于第一个重启循环,系统将: 重启任务,将位 S0 (冷启动指示器)和 S13 (运行中的第一个循环)设

置为 1。在第一个任务循环结束时,将位 S0 和 S13 复位为 0。将位 S31 和 S38 (事件控制指示器)设置为它们的初始状态 1。复位位 S39 (事件控制指示器)和字 SW48 (计入除周期事件之外所有执

行的事件)。

35013467 06/2011 109

Page 110: Twido hw guide   extreme base

控制器操作

对象的初始化

简介

通过设置系统位 %S0 (冷重启)和 %S1 (热重启),可以使用 TwidoSuite 初始化

控制器。

冷启动初始化

对于冷启动初始化,必须将系统位 %S0 设置为 1。

加电时使用 S0 和 S1 初始化对象 (与冷启动相同)

要在加电时初始化对象,必须将系统位 %S1 和 %S0 设置为 1。

梯形图语言

下面的示例显示如何使用系统位通过编程设置热重启对象初始化。

指令列表语言

LD %S1

JMPC %L1

%L1:

LD %S1

ST %S0

END

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控制器操作

LD %S1:如果 %S1 = 1 (热重启),则将 %S0 设置为 1 来初始化控制器。

ST S:这两位由系统在下一次扫描结束时复位为 0。

注意: 请勿针对多个控制器扫描将 %S0 设置为 1。

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控制器操作

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Twido Extreme 可编程控制器

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附录

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A

Twido Extreme 可编程控制器

附录

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附录

简介

本章介绍应用示例及关联功能。

本章包含了哪些内容?

本章包含了以下主题:

主题 页

机动车辆的应用示例 116

单轴操纵杆 118

符号术语表 123

机构标准要求 124

115

Page 116: Twido hw guide   extreme base

附录

机动车辆的应用示例

简介

本附录提供将 Twido Extreme 用于机动车辆的应用示例。

示意图

在此应用中,与 Twido Extreme 一起使用的组件如下:

编号 组件 注释

1 Twido Extreme 控制器

用于设置网络的组件

2 支持 Modbus 协议的 XBT 产品,

如 XBT GT用于 Modbus 网络 (RS485 线路)

3 调制解调器 用于 Modbus 网络 (RS485 线路)

4 蓝牙转换器 用于 Modbus 网络 (RS485 线路)

5 I/O Advantys FTB、 FTM CANopen 分离器盒

用于 CANopen 网络

6 发动机 用于 CANJ1939 网络

作为输入连接的组件

7 控制杆 用于 PWM 控制

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附录

8 标准继电器

9 静态继电器

10 液压阀 用于 PWM 控制

作为输出连接的组件

1112

具有紧急停止按钮 (12) 的 Preventa 模块 (11)

与紧急停止按钮一起控制安全性

13 接近传感器

14 压力传感器

15 按钮工作台

16 RFID 传感器及关联命令

编号 组件 注释

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附录

单轴操纵杆

简介

本附录介绍可连接到 PWM 输入的单轴操纵杆的特性、操作及性能。

描述

这是一个单轴弹簧复位型触感制动器,可偏斜 +/-17.5 度。这种窄壳设计使得控制

杆可以与其并排安装,以实现多种控制功能。

控制杆基体采用一种特殊技术,使得在 大偏斜范围内均可稳定操作;并且它采用了无滞后线路,以使输出信号与操作员输入成比例。

此控制杆的设计可承受移动设备应用中通常会遇到的温度、撞击、振动以及 EMI/RFI 条件。在多达六百万个循环的测试中,此控制杆的轴承或保护罩没有丝毫

磨损迹象,而且电气性能也没有任何下降。

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Page 119: Twido hw guide   extreme base

附录

尺寸

单轴操纵杆的尺寸如下所示

危险危险电压

在接线或装配 / 拆卸设备之前,请断开电源连接

如果不遵守这些说明,将会导致死亡或严重伤害。

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Page 120: Twido hw guide   extreme base

附录

性能

操作

控制杆只能用作低电平控制信号输出设备。如果将 9...32 VDC 的电源电压连接到控

制杆的连接器上,将可以获得 PWM 输出控制信号,以作为阀放大器 / 控制器的输

入。

当控制杆处于中心位置时,控制杆上这一 PWM 信号的占空比为 50%。当控制杆偏

离中心位置时, PWM 占空比输出会在 +/-40% 范围内成比例变化。

这一控制杆 PWM 输出不能用来直接控制比例阀。

而需要使用附加控制器,以将控制杆 PWM 输出信号转换为可以驱动比例线圈的稳

定输出电流。超过和低于 50% +/-40% 这一建议范围的占空比用于进行系统诊断。

特性

单轴操纵杆具有以下特性:单功能实施控制

向控制器提供脉宽调制 (PWM) 输出

用于摇动 (制动)回零和铲斗调平功能的触感指示器。

可以组合为一组两个或三个单元以实现提升、倾斜和辅助控制。

通常安装在扶手上。

两个单元可用来代替一个双轴控制杆。

高级 ASIC 技术可确保可靠性和准确性。

能在 –40° C +85° C 的极端温度条件下可靠操作。

经久耐用的压铸金属外壳。

能经受柴油、水、发动机机油、磷酸三钠清洁剂等的化学腐蚀。

PWM > 10% 和 < 90% 用于进行诊断测试和实现噪声抗扰度。

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附录

弹簧复位至中心。

使用寿命长,操作可靠 – 测试多达六百万个循环。

采用压铸金属外壳,经久耐用,且设计上采用尽量少的零件。

无滞后现象,稳定的零讯号,可实现流畅、可预测的控制。

外形小巧,便于应用设计。

配备防 EMI/RFI 保护机制, +80 V 时可持续 2 分钟, –32 V 时可持续 1 小时。

出厂时已校准。

低功耗。

电气规格

电气规格如下:

材料

材料规格如下:

机械规格

机械规格如下:

特性 值

基体电源要求 9...32 VDC, 100 mA ( 大值)。

基体信号 PWM 固定频率 500 Hz +/- 80 Hz

基体占空比中心 50 % +/- 3 %

基体占空比范围 10...90 % +/- 1.5 %

电气连接器 DT04-4P

配对基体 DT06-4S

特性 描述

把手 热塑性塑料

保护罩 氯丁橡胶

基体 铝合金

线束 PVC 绝缘铜线,外有玻璃纤维编织的保护套,还有

塑料连接器

特性 值

手柄 大偏离角度 25° +/- 1° (相对于轴而言)

偏转手柄所需的力 参见上面的图

大水平负载 > 200 磅

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Page 122: Twido hw guide   extreme base

附录

环境规格

环境规格如下:

特性 值

工作温度 - 40° C...+ 85° C (- 40° F...185° F)

储存温度 - 40° C...+ 85° C (- 40° F...185° F)

EMI/RFI (SAE J1113-21 6 级) 100 V/M, 15 KHz...1 GHz

密封 +/- 0.35 巴(5 磅 / 平方英寸); 0.1 巴(1.5 磅 / 平方英寸)喷水

外壳分类 IP 67

振动 9.8 G,随机三轴, 8 grms (24 Hz...2 KHz)

短路保护 所有输入和输出都配备电池短路和接地短路保护机

制。

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Page 123: Twido hw guide   extreme base

附录

符号术语表

简介

本节包含用于描述接线示意图的常用 IEC 符号的示意图和定义。

符号

下表中包含常用 IEC 符号的示意图和定义:

熔断器

负载

电阻

数字传感器 / 输入(例如,触点、开关、启动器和光栅等)。

电池

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Page 124: Twido hw guide   extreme base

附录

机构标准要求

简介

本节介绍此产品的机构标准。

标准

Twido Extreme 控制器符合有关电子工业控制设备的主要的国家 / 地区和国际标准。

以下是特定的控制器要求:

欧洲 " 汽车 " 规程 2004/104/CE 和规则 ECE N°10 (ECE R10) (e 和 E 标记)

欧洲 " 低电压 " 规程 73/23/CEE (CE 标记):

标准:EN(IEC) 61131-2欧洲 " 电磁兼容性 " 规程 89/336/CEE (CE 标记)。

标准:EN(IEC) 61131-2、 EN(IEC) 61000-6-2、 EN(IEC) 61000-6-4UL 508 认证

CSA C22.2 N°142 认证

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Page 125: Twido hw guide   extreme base

Twido Extreme 可编程控制器

术语

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术语

主站 / 从站模型

在采用主站 / 从站模型的网络中,控制的方向始终为从主站设备到从站设备。

操作显示模块可连接到控制器以显示程序信息的可选模块。

模拟量输入包含特定用途电路的模块,这些电路将模拟量 DC (直流)输入信号转换为处理器

可以处理的数字值。这意味着模拟量输入通常为直接值;换句话说:数据表中的值直接反映模拟量信号值。

模拟量输出包含特定用途电路的模块,这些电路将与数字输入值成比例的模拟量 DC (直接电

流)输入信号传输到处理器模块。这意味着模拟量输出通常为直接值;换句话说:数据表中的值直接控制模拟量信号值。

状态输出分配给 Q0.3 的一个特殊功能。在加电时,如果控制器处于运行模式且未出现错误,

则控制器状态输出设置为 1。例如,此功能可用在位于控制器外部的电路中,以控

制向输出设备提供的电源。

离散量输入 / 输出

所用的另一种表述是数字输入 / 输出。指的是一种输入或输出,其特点是与模块单

独进行电路连接,且每个输入或输出直接对应于数据表中的一个位或一个字 (数据表用于存储信号在此 I/O 电路上的值)。数字 I/O 提供对 I/O 值的控制逻辑离散量访

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Page 126: Twido hw guide   extreme base

术语

编程协议当未检测到 DTP 信号时,控制器使用 Modbus 协议 (从站地址 1,19 200 波特率,

8 个数据位,无校验位, 1 个停止位)来进行通讯 (另请参阅 DPT)。

输入滤波消除输入噪声的特殊功能。此功能可用于消除限位开关中的输入噪声和抖动。所有输入都使用硬件提供一层输入过滤。还可通过 TwidoSuite 配置使用软件的额外过滤

功能。

锁存输入一种特殊功能,用于记忆持续时间短于控制器扫描时间的脉冲。如果脉冲的持续时间短于一次扫描时间,且大于或等于 100 微秒,则控制器将锁定该脉冲,然后在下

一个扫描中进行更新。

高速计数一种特殊功能,可用作单加计数器或单减计数器。

这些功能可以对数字 I/O 进行脉冲加计数或减计数 (上升沿)。

Extreme 控制器配备了 1 个高速计数器。

CAN控制器区域网络。针对串行总线网络的 CAN 协议 (ISO 11898),用于将源自不同制

造商的一系列智能设备连接起来以形成智能系统,从而实现实时工业应用。多主站 CAN 系统通过实施消息广播机制和严格的错误检查过程,可以提供高级别的数据完

整性。 CAN 协议 初为汽车工业而开发,现已广泛用于各种自动化环境中。

CANJ1939汽车应用领域的协议,用于实现与发动机之间的通讯。

CANopen内部通讯总线上使用的一种开放标准工业协议。可以使用此协议将任何符合 CANopen 标准的设备连接到岛总线。

DTP数据协议传输。使用 DPT 信号时,控制器根据在应用程序中定义的通讯端口配置来

设置连接 (另请参阅编程协议)。

126 35013467 06/2011

Page 127: Twido hw guide   extreme base

术语

ECU电子控制单元。嵌入式系统,用于控制车辆中的一个或多个电子子系统。

IEC国际电工委员会。该委员会于 1906 年正式成立,其宗旨是发展以下学科领域的理

论和实践:电机工程学、电子工程学和计算机工程学。 IEC 1131 标准涵盖了工业

自动化设备。

IEEE电子与电气工程师协会。一个国际性协会,其宗旨是在涉及电工技术的所有领域(包括电学和电子学)中促进标准化并评估标准遵从性。

Modbus 主站模式

一种通讯模式,允许控制器发起 Modbus 查询传输,并期待来自 Modbus 从站的响

应。

Modbus 从站模式

一种通讯模式,允许控制器对来自 Modbus 主站的 Modbus 查询做出响应,如果没

有配置通讯,这将是缺省通讯模式。

PDO,对象

过程数据对象。在基于 CAN 技术的网络上, PDO (过程数据对象)作为无需确认

的广播消息传输,或者从生产者设备发送到消费者设备。从生产者设备传输的 PDO (TxPDO) 具有特定的标识符,该标识符对应于从客户端设备收到的 PDO (RxPDO)。

PLC可编程逻辑控制器。可编程逻辑控制器。 PLC 是工业制造过程的控制核心。与继电

器控制系统相比,通过控制器可以自动执行过程。 PLC 是适合在恶劣的工业环境条

件下使用的计算机。

PLS脉冲发生器输出。一个用户定义的特殊功能块,它在输出 Q0.0 或 Q0.1 上生成一个

信号。该信号有一个可变周期,但是有一个固定不变的占空比,即开关比为周期的 50%。

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Page 128: Twido hw guide   extreme base

术语

PWM脉宽调制。一个用户定义的特殊功能块,它在输出 Q0.0 或 Q0.1 上生成一个信号。

该信号有一个固定不变的周期,但占空比 (即开关比)可能发生变化。

RTC实时时钟。一个连续可读取 / 可写入的设备,它维护当前时间和日期(无论系统 CPU 是否正在运行)。

SDO,对象

服务数据对象。在 CAN 网络上,现场总线主站 (CANopen) 使用 SDO 消息来访问

(读 / 写)网络节点目标字典。

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Page 129: Twido hw guide   extreme base

Twido Extreme 可编程控制器

索引

35013467 06/2011

CBA

索引

ASCII, 12CAN 网络 , 59Grafcet 方式 , 102IEC 符号 , 123Modbus, 12Modbus 链路 , 59PLS, 64

单字 , 64双字 , 64

PWM, 64PWM 输入 , 67RS485 Modbus 连接 , 58S21, 102S22, 102S23, 103Twido Extreme 控制器

尺寸 , 34描述 , 10特性 , 12部件描述 , 10

与 PC 的通讯使用以太网 , 28使用蓝牙 , 27使用调制解调器 , 27

专用功能 , 12主要特性 , 12以太网连接

RS485 串行线路接线 , 29电源接线 , 28

任务循环 , 101使用 RS485 Modbus 连接的接线 , 58

35013467 06/2011

使用以太网接线RS485 串行线路 , 29电源 , 28

冷启动 , 108单一计数器

减 , 63加 , 63

单字PLS, 64高速计数器 , 63

双字PLS, 64高速计数器 , 63

备用模式 , 13如何安装 Twido Extreme 控制器 , 42如何连接电池 , 38如何连接电源 , 38存储器容量 , 12安装

熔断器规格 , 37电池连接 , 38电源连接 , 38螺栓扭矩规格 , 42说明 , 37

对象的初始化 , 110应用程序更新软件 , 13强制 , 66, 84打开和关闭控制器 , 62执行时间 , 12扫描 , 12

周期 , 98循环 , 96

129

Page 130: Twido hw guide   extreme base

索引

扫描时间 , 101接线

网络 , 59规则 , 47

控制器状态输出 , 87操作显示 , 13操作模式 , 102数字 I/O 分配

PLS, 64PWM, 64

数字量 I/O 分配运行 / 停止输入 , 62

断电 , 104日历 , 13机构标准要求 , 124标准 , 124检查扫描时间 , 101模拟量功能 , 13模拟量输入 , 67模拟量输入或 PWM, 67源极输入 , 66漏极输入 , 66热重启 , 106特殊功能

PLS, 64PWM, 64控制器状态输出 , 87运行 / 停止输入 , 62锁存输入 , 66, 84高速计数器 , 63

特殊输入 , 13特殊输出 , 13环境工作条件 , 36电池 , 10电源 , 10

传感器要求 , 33反向电压保护 , 32备用模式下的电压 , 32控制器要求 , 32操作模式下的电压 , 32

电源恢复 , 104确定运行 / 停止输入的状态 , 62离散量输入 , 66离散量输入可编程状态 , 66, 84符号 , 123

130

编程协议 , 26编程端口 , 13网络接线 , 59脉冲发生器输出 , 64脉宽调制 , 64螺钉端子 , 13计数器

高速计数器 , 63软件警戒时钟 , 101输入

源极和漏极 , 66输入 / 输出扩展 , 10, 13输入和输出

触点位置 , 50输出处理状态 , 84过滤 , 12, 66, 84运动功能 , 13运行 / 停止位 , 105运行 / 停止输入 , 62选件

传感器 , 14对话框显示 , 16执行器 , 14电缆 , 15继电器 , 14适配器 , 15

通讯CANJ1939, 24CANopen, 22Modbus, 26架构 , 21概述 , 20

锁存 , 66, 84附件 , 17

安装套件 , 19高速计数器 , 63

单字 , 63双字 , 63

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