数字混合式插件模块
B&R 是ACOPOS 系列伺服驱动器设计的数字混合式插件模块,核心功能是扩展伺服系统的数字信号交互能力与编码器适配能力,提供 “数字 I/O 扩展 - 增量编码器接入 - 驱动协同控制” 的一体化解决方案。作为伺服驱动器的功能扩展单元,其本质是通过 “可编程 I/O 电路 + 编码器信号处理模块”,实现传感器信号采集、执行器驱动控制及电机位置反馈信号处理,无缝集成于贝加莱运动控制系统,适配机械制造、包装等对运动控制精度与信号响应速度要求较高的工业场景。
采用紧凑型插件设计,专为 ACOPOS 伺服驱动器的 3 号与 4 号插槽定制,配合 Automation Studio 组态软件可实现 I/O 功能成对配置,无需额外布线即可扩展伺服系统的信号交互维度,为高精度运动控制提供灵活的硬件支撑。
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数字 I/O 配置规格
- 配置灵活性:支持 I/O 成对切换,可配置为 8 路数字输入或 10 路数字输出;
- 输入特性:漏型输入电路,额定电压 24V DC(耐受 18V~30V 波动),1-4 通道输入电流约 10mA,5-8 通道约 5.5mA,高低电平切换阈值分别为 >15V 与 <5V;
- 输出特性:分三级驱动能力 ——1-4 通道为推挽输出(100mA 连续电流,10kHz 开关频率),5-8 通道为高端输出(400mA 连续电流,5kHz 开关频率),9-10 通道为大电流高端输出(2A 连续电流,100Hz 开关频率)。
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编码器接口参数
- 适配类型:支持增量式编码器(A、B 正交信号 + R 参考脉冲),兼容方波脉冲信号;
- 处理性能:16 位计数器精度,输入频率 62.5kHz,支持 4 倍频信号评估,信号边缘间隔 2.5µs;
- 事件计数:额外支持 2 路事件计数器,输入频率 100kHz,同样采用 16 位计数精度。
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供电与功耗特性
- 供电规格:依赖伺服驱动器背板供电,支持 18V~30V DC 宽压输入,具备 24V 电压监测功能(供电 >18V 时 LED 指示灯点亮);
- 功耗水平:运行功耗仅 0.8W,属于超低功耗模块,无需额外散热装置;
- 防护设计:具备反极性保护与短路保护,输出通道短路时可自动切断电流(如 9-10 通道短路电流约 24A,触发后快速截止)。
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环境适配能力
- 温湿度范围:工作温度 5℃~55℃,存储温度 -25℃~55℃,相对湿度 5%~85%(运行)、5%~95%(存储),无凝露要求;
- 电气隔离:通道与伺服驱动器之间具备电气隔离,通道间无隔离,符合工业级抗干扰标准;
- 认证合规:通过 CE、UKCA、UL cULus(认证号 E225616)及 KC 认证,满足主要市场准入要求。
- 硬件适配:原生适配贝加莱 ACOPOS 全系列伺服驱动器,***安装于 3 号与 4 号插槽,需搭配 TB712 接线板实现外部信号连接;
- 软件支持:兼容贝加莱 Automation Studio 组态软件,支持 I/O 功能成对配置、信号阈值自定义及故障诊断参数设置;
- 连接规格:采用 12 针多点连接器实现模块侧信号对接,接线板支持 0.25mm²~1.5mm² 导线连接。
支持 I/O 通道成对可编程配置,可根据场景需求切换输入 / 输出模式:例如在物料分拣场景中配置 6 路输入(接光电传感器)+ 4 路输出(接分拣电磁阀),在设备测试场景中切换为 8 路输入(采集多点位信号),无需更换模块即可适配不同工况。
输出通道按驱动能力分级设计:小电流通道(100mA)适配光电开关、指示灯等轻载设备,中电流通道(400mA)驱动小型电磁阀、继电器,大电流通道(2A)可直接控制小型电机或加热器,避免额外配置功率放大模块,简化系统架构。
数字输入通道切换延迟低至 5µs,编码器信号处理频率达 62.5kHz,配合 4 倍频评估技术可捕捉电机位置变化,尤其适用于高速场景(如包装机械的薄膜牵引控制)。事件计数器支持 100kHz 高频信号采集,可实现高速生产过程的计数(如瓶盖旋紧次数监测)。
采用插件式设计直接嵌入伺服驱动器插槽,无需额外安装空间与独立电源,大幅节省控制柜体积。与 ACOPOS 驱动器的无缝通信可减少信号传输延迟,配合标准化接线板(TB712)实现快速布线,降低系统集成与维护成本。
- 薄膜包装设备:安装于伺服驱动器插槽,通过 4 路高速输入采集张力传感器、位置光电信号,2 路大电流输出控制牵引电机抱闸,配合编码器接口实现薄膜张力与走膜速度的协同控制,减少包装褶皱;
- 灌装生产线:配置 6 路输入对接液位传感器、瓶身检测光电开关,4 路输出驱动灌装阀、输送辊道电磁阀,通过事件计数器统计灌装数量,实现 “检测 - 灌装 - 计数” 一体化控制。
- 小型数控机床:扩展伺服系统的 I/O 接口,输入通道采集行程开关、刀具检测信号,输出通道控制冷却泵、润滑系统,编码器接口接入主轴位置编码器,实现刀具与主轴转速的联动;
- 冲压设备:通过高速输入捕捉冲压模具的极限位置信号,输出通道控制离合器与制动器,配合事件计数器记录冲压次数,保障冲压精度与生产计数准确性。
- 注塑机射胶系统:接入射胶缸位置编码器(A、B、R 信号),通过 2 路中电流输出控制射胶电磁阀,4 路输入采集压力传感器信号,实现射胶速度与压力的闭环控制,提升注塑件成型质量;
- 挤出机牵引单元:配置 2 路输入采集牵引辊张力信号,1 路大电流输出驱动牵引电机,编码器接口实现牵引速度反馈,配合伺服驱动器实现挤出速度与牵引速度的同步。
- PCB 钻孔机:通过高速输入采集钻头光电信号,输出通道控制钻孔主轴启停与冷却系统,编码器接口接入工作台位移编码器,实现钻孔位置的控制;
- 元器件贴片机:扩展伺服系统的 I/O 点数,输入通道对接吸嘴真空传感器、元件检测相机信号,输出通道控制吸嘴升降电磁阀,配合事件计数器统计贴装数量,提升贴装效率与精度