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SMC４四轴控制器入门教程（4）－输出端口

SMC4 四轴脱机控制器支持15个灌流式输出端口，标号为OUT1-OUT15，每个输出端口功能不固定，具体功能需要在系统中配置或在程序中通过程序指令使用。另有一个PWM端口专用于主轴速度信号输出，可连接有PWM输入端口的直流/交流/伺服等电机驱动设备，甚至是舵机（参考http://diy.cdle.net/?p=248）。这个PWM信号可以通过IO转接板转换成0-10V信号，用于连接变频器。

输出端口定义：

下图为主机后面板上两个DB25端口分别为OUT和IN端口，其中图上左边的DB25端口为OUT端口，有8个GND引脚、15个OUT引脚，1个5V电源输出（500mA）。

下图为主机后面板接入IO转接板的引脚定义。OUT输入转接板除了PWM信号 可经过转换电路转换成0-10V信号外，其它脚号功能上仍然于DB25一样，只是更方便于接线。

输出端口的电路形式

OUT1-OUT15输出形式均是灌电流形式，内部电路为达林顿开集，建议负载的电压在24V之内，电流小于200mA。下图为单一个输出端口OUT15连接一个LED的应用示意图。

从上图可以看出，输出端口并不主动输出电流，电流是先经过限流电阻和LED，再流入输出端OUT15，再从电路板内部流入电路地（GND）。简单的理解就是输出端口相当于一个开关连接于GND和负载之间，所以不能在输出端口上直接连入电源或电阻过小的负载，否则会损坏控制器内部电路。

如果所连接的电路需要的是电压开关信号，则可以使用加装上拉电阻的方法。具体电路可以参考下图。

PWM端口为高速光耦上拉输出，输出TTL脉冲，最大输出电流约为1mA，只能做为TTL信号连接其它电路和设备。

PWM和0-10V的选择

PWM信号通过输出转接板后，可以提供PWM和0-10V两种信号选择。PWM和0-10V的切换可以通过设置输出转接板上的跳线。输出转接板默认输出0-10V信号，JP1跳线为12。当JP1路线设置为23时输出为PWM信号。

0-10V跳线

PWM跳线

PWM信号输出的是可变脉宽的信号，输出频率、宽度、相位可以在主轴设置界面中调整。主要用于连接需要用PWM信号控制速度的设备。PWM端口为专用端口，在设置中不需要进行使能设置。

0-10V信号输出的是0-10V连续可变的模拟电压信号。主要用于连接变频器，控制主轴速度。此信号是由PWM经电路转换而成，信号波形是受PWM设置影响。这里给出常用于连接变频器的典型设置。要注意的时，在使用这个信号时输出小板的12V端口需要连接12V电压。

OUT输出端口可以连接如下常见设备：

1-固态继电器

2-小型继电器或小型电磁阀

3-LED指示灯

4-变频器

5-PLC

连接小型继电器或小型电磁阀时，最好使用带光耦的模块，或是增加继流二极管防止感性元件在关断时产生的反向电流损坏端口。

下面给出变频器、继电器模块和固态继电器的实际连接示例和设置。

变频器

变频器连接一般连接三个功能端子，分别为正/反转以及0-10V调速。当然不一定三上功能都连接，具体可以按需求连接。

此示例中正转M03连接到OUT1，Enable使能设置为1，说明这一项功能生效，PinN引脚号为1，H/L电平为0则说明在使用M03正转功能时端口输出为低电平，关闭M03时输出高电平，如果设置为1时则电平输出则正好相反。

同理M04功能也是一样，只是引脚连接到OUT2 。

0-10V端口则直接连接到变频的相应端口，通常标识为AVI/AI/AIN等。要注意的是使用这个端口时，输出小板的12V端口需要连接12V电压，12V可以取自控制器所连接电源，也可以取自变频器的12V输出。

继电器模块

使用带光耦的继电器模块，一来可以提高设备的抗干扰性，二来可以避免直接连接感性元件，最大限度减少了端口损坏的可能性。

下面这个连接实例，连接于OUT1，并且关联到M08功能。要求是执行到M08指令时，继电器吸合后延时1秒再往下执行。

这里使用的继电器模块是12V的，有效输入电平在模块的跳线中设定为低电平。

继电器模块电源端口的DC+和DC-分别连接于控制器的12V和GND端口中，IN端口连接到控制器的OUT1，这产硬件连接就完成了。

要实现上述功能控制器设置如下

使能：该项设置为1时，此项目生效，设置为0时，此项目失效。
脚位：硬件所连接的端口号。
电平：有效电平为高时，设电平为1。
有效电平为低时，设电平为0。
延时：功能执行后延时多久执行下一条指令。（PWM项无效）

在主轴设置菜单中只能设置M03、M04、M07、M08，4个指令的硬件连接。M03\M04为互斥开关，就是说执行一个开启后另一个会关闭，可以用M05关闭它们。M09则同时关闭M07/M08。

下面是测试上面连接的继电器模块的小段程序。

执行M08后，继电器模块吸合导通，并延时一秒后再执行第二行的G04P2000（这行为G04延时2秒），出就是OUT1共导通了3秒，然后M09让继电器模块关闭。

固态继电器

固态继电器接法原理和继电器模块相当。下面是把固态继电器接在OUT2，并绑定在M07功能上。连接时只需要把电源连接到固态继电器输入+（图上是连的5V，也可以连12V，视乎固态继电器的输入电压要求），其它的设置用法和上面的继电器模块相当，这里不再说明。

RESET跟随

跟随RESET功能也是一个输出功能，作用就是在所绑定的输出口上反映当前的RESET状态，也就是用高低电平来说明是不是处出于急停状态。设置方式和上文说的M指令一样，不过需要调用。在应用中可以连接一个状态LED来查看RESET状态。

在程序中控制端口输出

在程序中除了用M30x、M40x来进行IO输入的检查，同样也可以用M10x、M20x来控制OUT1-OUT15的导通和关断。M10x输出为虚高，可以看成是内部的电子开关关断，M20x输出为低，可以看成是内部的电子开关导通，电流流入地（GND）。x为1-15。

套用上文的继电器模地测试，因连接的是OUT1，所以程序可以改成下面的代码片断，实际效果是一样的。

M201
G04P3000
M101

特殊功能

本控制器还有一个特殊功能就是可以使用面板上的功能键F1-F5来直接控制OUT1-OUT5这五个输出端口。此功能只能在程序停止时使用，要注意的是使用此功能时要考虑是否要和其它功能共用端口。比如开启了这个功能，而M07也设置在OUT1，那么功能键F1在程序停止时可以控制OUT1端口。

开启和关闭方法 ，在“工厂模式”界面框中输入密码。

开启密码：033501  关闭密码：033500