前言

本文詳細(xì)深入的介紹了伺服系統(tǒng)CN1接口的DI（數(shù)字量輸入）和DO（數(shù)字量輸出）端子功能定義、邏輯選擇原理、硬件接線規(guī)范，明確了各端子的功能分類、參數(shù)關(guān)聯(lián)及典型應(yīng)用場(chǎng)景，重點(diǎn)辨析了易混淆功能的核心差異，并強(qiáng)化了安全功能的設(shè)計(jì)邏輯。文稿適用于匯川IS620P等系列脈沖型伺服系統(tǒng)，其他品牌（如松下、三菱、西門子）伺服系統(tǒng)可參考本規(guī)范，具體功能需結(jié)合對(duì)應(yīng)品牌用戶手冊(cè)調(diào)整參數(shù)。

本文可為電氣設(shè)計(jì)工程師、設(shè)備調(diào)試人員及故障排查人員提供標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)支持。

伺服系統(tǒng)DI輸入端子篇

一、數(shù)字量輸出DO端子的功能選擇

Part.1

1：功能選擇

（上下滑動(dòng)即可查看全表格）

由于表格內(nèi)容實(shí)比較豐富也給大家截圖方便觀看，點(diǎn)擊圖片即可放大）

注：西文簡(jiǎn)稱可以作為伺服接線的線碼管的標(biāo)識(shí)信息

安全端子使用要點(diǎn)：

急停（EMG）需采用雙回路NC接線方式，通過(guò)硬線直接切斷電機(jī)動(dòng)力電源（驅(qū)動(dòng)器控制電源需保持通電，以維持狀態(tài)監(jiān)控），禁止僅通過(guò)軟件邏輯處理急停功能；

限位（P-OT/N-OT）端子邏輯選擇優(yōu)先設(shè)為高電平有效，線路斷線(迎合《熵增定律》)時(shí)可自動(dòng)觸發(fā)保護(hù)，避免設(shè)備因信號(hào)丟失導(dǎo)致超程；

接線時(shí)需統(tǒng)一信號(hào)的類型，共陰/共陽(yáng)不可混接（PNP信號(hào)對(duì)應(yīng)共陰接線，NPN信號(hào)對(duì)應(yīng)共陽(yáng)接線），否則可能導(dǎo)致DI輸入端子對(duì)應(yīng)的光耦無(wú)法激發(fā)，進(jìn)而端子功能入死局。

易混淆DI功能對(duì)照表

（二）邏輯選擇

Part.2

DI 數(shù)字量輸入端子的邏輯選擇包含 5 種類型：0 = 低電平有效、1 = 高電平有效、2 = 上升沿有效、3 = 下降沿有效、4 = 上升沿 + 下降沿有效。本文重點(diǎn)討論工業(yè)場(chǎng)景中最常用的低電平有效與高電平有效。

（OC：Optocoupler，光耦，以下簡(jiǎn)稱 OC）。

驅(qū)動(dòng)器上電后，依賴內(nèi)部軟硬件協(xié)同作用實(shí)現(xiàn)相關(guān)的端子邏輯，見(jiàn)示意圖DI-01

一、0 = 低電平有效：當(dāng)Hardware的 DI1 端子關(guān)聯(lián)的光耦 OC=1（導(dǎo)通狀態(tài)）時(shí)，該端子定義的功能命令生效；OC=0（斷開(kāi)狀態(tài)）時(shí)，功能命令無(wú)效。

示意圖DI-01左側(cè)：端子邏輯選擇是低電平有效， DI1的OC=0，正向限位P-OT沒(méi)有激發(fā)，正向限位信號(hào)為假（False）未觸發(fā)保護(hù)；OC=1，正向限位P-OT被激發(fā)，正向限位信號(hào)為真（True），觸發(fā)保護(hù)。

二、高電平有效：當(dāng)DI1 端子關(guān)聯(lián)的光耦 OC=0（斷開(kāi)狀態(tài)）時(shí)，功能命令生效；OC=1（導(dǎo)通狀態(tài)）時(shí)，功能命令無(wú)效。

示意圖DI-01補(bǔ)充：端子邏輯選擇是高電平有效， DI1的OC=0，正向限位P-OT已被激發(fā)，正向限位信號(hào)為假（True）觸發(fā)保護(hù)；OC=1，正向限位P-OT被激發(fā)，正向限位信號(hào)為真（False），未觸發(fā)保護(hù)。

三、 為了增強(qiáng)對(duì)高電平輸入有效概念的理解，再圖示說(shuō)明：示意圖DI-02，DI1 DI2正負(fù)限位的端子邏輯均被定義高電平輸入有效。

P-OT=0時(shí)(NC信號(hào)未激發(fā)，OC=1)，此時(shí)示意圖DI-01右的Software的DI1的NC位取反為開(kāi)路狀態(tài)，導(dǎo)致“P-OT正向限位功能”=0，正向運(yùn)行依然可以繼續(xù)，當(dāng)正向限位開(kāi)關(guān)被激發(fā)（NC觸點(diǎn)），此時(shí)示意圖DI-02的DI1的OC=0了，示意圖DI-01補(bǔ)充圖的導(dǎo)致“P-OT正向限位功能”=1了，再不能朝正方向運(yùn)行了，觸發(fā)了正向運(yùn)行的保護(hù)。另，由于種種原因?qū)е铝薉I1信號(hào)線路的斷開(kāi)，驅(qū)動(dòng)器立即判斷成正向限位信號(hào)被觸發(fā)了，正向運(yùn)行不能進(jìn)行，這樣，安全事故就被提前遏制（N-OT反向極限雷同）。

注：高電平有效適用于急停、限位等安全功能，其核心優(yōu)勢(shì)在于：當(dāng)線路斷開(kāi)時(shí)（OC=0），功能命令生效（禁止相關(guān)運(yùn)動(dòng)），從而把安全事故遏制在萌芽狀態(tài)。

（三）與上位機(jī)硬件接線及有效電平

Part.3

DI 端子與上位機(jī)的接線需匹配上位機(jī)輸類型（NPN/PNP），確保有效電平邏輯一致，具體接線方式如下：

左：低電平輸入有效 右：高電平輸入有效

示意圖DI - 03：DI 端子與上位機(jī)硬件接線圖（參考點(diǎn)：0V，檢驗(yàn)點(diǎn)：DI1 9#端子）

1：示意圖DI-03左側(cè)電路是與NPN輸出的上位機(jī)的硬件接線，COM+11#端子連接電源的+24VDC，電流的流向順序：

+24VDC→COM+ 11#端子→OC的右側(cè)二極管→4.7KΩ→DI1 9#端子→NPN晶體管→0V

如果此時(shí)上位機(jī)NPN=0截止?fàn)顟B(tài)，9#端子電位是+24VDC，CMD(命令)=0，如果NPN=1導(dǎo)通，9#端子電位是0VDC，針對(duì)硬件OC，謂之低電平輸入有效。

2：示意圖DI-03右側(cè)電路是與PNP輸出的上位機(jī)的硬件接線，COM+11#端子連接電源的0VDC，電流的流向順序：

+24VDC→PNP晶體管→DI1 9#端子→4.7KΩ→OC的左側(cè)二極管→COM+ 11#端子→0V

如果此時(shí)上位機(jī)PNP=0截止?fàn)顟B(tài)，9#端子電位是0VDC，CMD(命令)=0，如果PNP=1導(dǎo)通，9#端子電位是+24VDC，針對(duì)硬件OC，謂之高電平輸入有效。

注：硬件層面的 “高低電平有效” 是指端子電位狀態(tài)（0VDC/+24VDC），與端子邏輯選擇中的 “高低電平有效” 是 “硬件實(shí)現(xiàn)” 與 “功能定義” 的關(guān)系，極其容易混淆，務(wù)必特別留心區(qū)分。

伺服系統(tǒng)DO輸出端子篇

一、 數(shù)字量輸出DO端子的功能選擇

Part.1

（一）功能定義

（上下滑動(dòng)即可查看全表格）

由于表格內(nèi)容實(shí)比較豐富也給大家截圖方便觀看，點(diǎn)擊圖片即可放大）

（二）邏輯輸出選擇

輸出端子邏輯選擇（參考所附示意圖DO-01）

情況1：選擇 “0-有效時(shí)輸出L低電平（光耦導(dǎo)通）”

當(dāng)DO定義的功能“為真”（如，伺服準(zhǔn)備好）時(shí)：光耦導(dǎo)通→DO1端子的“DO1+”和“DO1-”之間相當(dāng)于“短路”，萬(wàn)用表測(cè)量對(duì)應(yīng)的端子6#7#，電壓約為0VDC。

情況2：選擇“1-有效時(shí)輸出H高電平（光耦關(guān)斷）”

當(dāng)DO1定義的功能“為真”（如，伺服準(zhǔn)備好）時(shí)：光耦關(guān)斷→DO1端子的“DO1+”和“DO1-”之間相當(dāng)于“開(kāi)路”→萬(wàn)用表檢測(cè)到對(duì)應(yīng)的端子6#7#高電平信號(hào)

（因?yàn)閮啥藳](méi)導(dǎo)通，電壓差是外部電源的電壓）。

注：西文簡(jiǎn)稱可以作為伺服接線的線碼管的標(biāo)識(shí)信息

示意圖DO-01

參考文獻(xiàn)：

匯川技術(shù)IS620P系列伺服驅(qū)動(dòng)器用戶手冊(cè)

GB/T 19939-2005，伺服系統(tǒng)通用技術(shù)條件 .

作者：黎贏璧。