光电隔离并口CNC接口板说明书.doc

1光电隔离并口 CNC 接口板III用户手册一、特点1、提供十二路 OC（集电集开路方式）输出，五路光电隔离共地信号输入 2、双电源供电，方便连接隔离电源，为光电隔离电 路提供非共地独立电源，实现前后级完全隔离，隔离端工作电压 5 - 12VDC （其它电压需定制）3、可单+5v 供电，输出端无需供电4、电脑并口所有输出信号经施密特触发器整形，提高数字信号传输的抗干扰5、可与并口控制软件使用作为工业控制应用 6、支持 KCAM4、MACH、EMC 等并口类 CNC 控制软件，最多支持 6 轴27、可与所有脉冲与方向信号的步进、伺服 驱动配套使用，控制车床、铣床作数控运行8、输入端可外接机械开关、槽型光耦、接近开关、对刀器等9、接口板 P1-P17 口信号与电脑并口信号 1-17 针一一 对应，并口 18-25 针为电源地10、外形尺寸 90mmx70mm，定位孔 80mmx60mm二、引言计算机的打印口是数字量输入输出信号，它的高电平通常为 5VDC，低电平通常是 0VDC一般情况下 计算机并口的 IO 可以直接与外 设的 IO 相连接，但在应用于工业场合，控制设备 与计算机的 IO 信号有时 不能直接相连，两者之间存在电位差， 这种电位差有时 会损坏计算机设备， 动力 设备供电线路的电磁干扰、钢体摩擦产生的静电干扰及不良接地造成的共阻干扰，其干扰方式可以归纳为电、磁及共阻抗耦合等形式。

这些设备往往由于缺少相 应的抗干扰措施而导致数据不准，采集的数据杂乱无章甚至影响计算机的正常工作其主要原因有：在现场设备安装布线时没有相应的抗干拢措施，布线不合理，线路连接不正确等，光电隔离并口 CNC 接口板就是 针对这种情况开发的 计算机并口光电隔离保护设备为了准确获取现场数据，采取必要的现场防干扰措施是非常必要的，CNC接口板采用光耦器件隔离计算机并口与外设，适合直接用计算机控制外设作为工业应用，是解决现场开关量信号输入及数字控制信号输出的抗干扰功能的接口界面板卡采取正确的隔离措施可以增强设备的抗干扰尽管外部信号电缆的正确铺设及接地可以在很大程度上减弱外部干扰的影响，但干扰不会就此得以根治，在信号进入计算机采集系统时加入一定的隔离是非常有效的，它不仅可以隔离掉3外部的干扰信号，同时还可以对主机形成一定的保护，使主机不会由于外部强干扰而造成损坏，目前采用最多的则是光电隔离法，如图所示： 由于发光二极管的内阻非常小只有几百欧姆，而干扰源的内阻一般很大，在发光二极管上得到的干扰电压是非常小的，因此，大大削弱了其的强度，同 时由于发光二极管必须有足够的电压和电流时才能发光，尽管干扰信号的电压很高，但其电流很小，能量则很小，因此，它不足以 驱动发 光二极管发光，在光电隔离器的另一端就不会有干扰电压输出，下图是光隔前后的信号波形图： 在光隔前还可以增加一级滤波器用以消除高频干扰，常用的滤波器有 RC、巴特沃斯、切比雪夫等。

其中 RC 无源滤波器是最经济实 用的，实践证明，在光隔前加上一级 RC 滤波器就可以很好的完成滤波任务，当然，如果能加上其它有源滤波最好了，它们可以提供更加锐减的频率截止特性三、输入输出端口定义41、电脑接口，通过并口打印机电缆线连接电脑（两端针）2、电源输入接口，通过 JN1 JN2 可以设置为单双电源供电JN1 JN2 连 接， 为单电源（ +5V）供电， 电源正与隔离电源正相通，电源地与隔离电源地相通，JN1 JN2 开路， 电源正与隔离电源正断开，电源地与隔离电源地断开J4 为隔离电源地与隔离电源正53、输出接口，十二路 OC（集电集开路方式）螺丝接线端子输出内部电路J1 为插针输出，与接线端子 P2-P7 相同，方便连接小型驱动4、五路输入信号接口，可用于外接机械开关、槽型光耦、接近开关、对刀器等内部电路通过 P10 P11 P12 P13 P15 连接各种传感器及开关，在软件中设置实现相应6的功能与机械开关的连接机械开关具有经济，接线简单等特点，在 许多的场合应用， 机械开关（不是"常开" 就是 "常 闭" 配置），或光 电开关都能够输入信号到接口板这些开关可以作为限位开关，急停等使用。

与临近接收传感器连接方法接近传感器 光电传感器a、电压式临近接收感应式传感器电源正和电源地向传感器提供电源，当传感器远离物体时，信号输出端与电源地相连，当传感器接近物体 时，信号 输出端与电源相 连， 这样当物体接近或远离传感器时，就在信号输出线 上与电源地之间得到变化的信号输出b、电流式接近传感器电流式接近传感器与电压式传感器的接线方法相似，这类传感器分为 0-16mA 输出和 4-20mA 输出两种，都可以接一个 250 欧姆的电阻转为 TTL 电平信号7c、开关式接近传感器这类传感器一般是四根线，其中的两根线是电源下与电源地，另外的两根线是开关的线，当物体远离传感器时，两 线之间开路，当物体接近传感器时，两线闭合四、外形机械尺寸8五、应用示例1、用多功能电器控制程序可以实现控制 12 路的外部设备2、CNC 应用，支持 KCAM4、MACH、EMC 等并口类 CNC 控制软件，最多支持6 轴可与所有脉冲与方向信号的步进、伺服 驱动配套使用，控制车床、铣床作数控运行9步进系统接线图10伺服系统配电柜六、相关软件及网站PC 并口 CNC 软件MACH2/3 Mach3 中文技术支持: support@artofcnc.ca, support@EMC2 http://www.linuxcnc.org/KCAM4 CNCDIY 社区国内的 CNC 社区。