invt AX7系列CPU模块使用说明书

感谢您选用 AX 系列可编程控制器（简称可编程控制器）。
基于Invtmatic Studio平台，可编程控制器全面支持IEC61131-3编程系统、EtherCAT实时现场总线、CANopen现场总线、高速端口，提供电子凸轮、电子齿轮、插补功能。
本手册主要描述了可编程控制器的 CPU 模块的规格、特点、接线和使用方法。为确保您安全、正确地使用本产品并充分发挥其作用，请在安装前仔细阅读本说明书。关于用户程序开发环境和用户程序设计方法的详细信息，请参见我们发行的AX系列可编程控制器硬件用户手册和AX系列可编程控制器软件用户手册。
本手册如有更改，恕不另行通知。请拜访 http://www.invt.com 下载最新的手册版本。

安全预防措施

警告

象征	姓名	描述	缩写
危险	危险	如果不遵守相关要求，可能会导致严重的人身伤害甚至死亡。
警告	警告	如果不遵守相关要求，可能会导致人身伤害或设备损坏。

送货和安装

• 只允许经过培训的合格专业人员进行安装、接线、维护和检查。
• 不要将可编程控制器安装在易燃物上。另外，请防止可编程控制器接触或附着易燃物。
• 将可编程控制器安装在防护等级至少为IP20的可上锁控制柜内，防止不具备电气设备相关知识的人员误触，误触可能导致设备损坏或触电。只有接受过相关电气知识和设备操作培训的人员才能操作控制柜。
• 不要运行损坏或不完整的可编程控制器。
• 不要用 d 接触可编程控制器amp 物体或身体部位。否则，可能会导致触电。

电缆选择

• 只允许经过培训的合格专业人员进行安装、接线、维护和检查。
• 接线前充分了解接口类型、规格及相关要求。否则，接线错误会导致
运行异常。
• 在进行接线之前，切断所有连接到可编程控制器的电源。
• 上电运行前，安装接线完成后，确保各模块端子盖已正确安装到位。这可以防止触摸带电的终端。否则可能导致人身伤害、设备故障或误动作。
• 可编程控制器使用外部电源时，请安装适当的保护元件或装置。这样可以防止可编程控制器因外部电源故障、过电压而损坏tage、过流或其他异常。

调试运行

• 上电运行前，确保可编程控制器的工作环境符合要求，接线正确，输入电源规格符合要求，并设计了保护电路对可编程控制器进行保护，使可编程控制器工作正常。即使出现外部设备故障，控制器也能安全运行。
• 对于需要外接电源的模块或终端，配置保险丝或断路器等外接安全装置，防止因外接电源或设备故障造成损坏。

维护和部件更换

• 只有经过培训的合格专业人员才可以对设备进行维护、检查和部件更换。
可编程控制器。
• 在端子接线前，切断所有连接到可编程控制器的电源。
• 在维护和更换部件时，应采取措施防止螺钉、电缆和其他导电物质掉入可编程控制器内部。

处理

	可编程控制器含有重金属。报废的可编程控制器作为工业废弃物处理。
	在适当的收集点单独处理废品，但不要将其放入正常的废物流中。

产品介绍

型号及铭牌

功能结束view

AX7J-C-1608L]CPU模块（简称CPU模块）作为可编程控制器的主控模块，具有以下功能：

实现对系统运行的控制、监视、数据处理和网络通信。

支持符合IEC61131-3标准的IL、ST、FBD、LD、CFC、SFC编程语言，使用英威腾推出的Invtmatic Studio平台进行编程。
支持16个本地扩展模块（如I/O、温度、模拟量模块）。

使用Ether CAT或CAN open总线连接从机模块，每个从机模块支持16个扩展模块（如I/O、温度、模拟量模块）。
支持Modbus TCP主/从协议。
集成485个RSXNUMX接口，支持Modbus RTU主从协议。
支持高速I/O，16路高速输入和8路高速输出。

支持同步时间为1ms、2ms、4ms、8ms的EtherCAT现场总线运动控制。
支持基于脉冲的单轴或多轴运动控制，包括2-4轴直线插补和2轴圆弧插补。

支持实时时钟。
支持掉电数据保护。

结构尺寸

结构尺寸（单位：mm）如下图所示。

界面

接口说明

接口分布
CPU模块接口分布如图3-1和图3-2所示。每个接口附近都有相应的丝印说明，方便接线、操作和检查。

界面		功能
拨码开关		运行/停止 DIP 开关。
系统指示灯		SF：系统故障指示灯。 BF：总线故障指示器。 CAN：CAN总线故障指示灯。 ERR：模块故障指示灯。
SMK密钥		SMK 智能钥匙。
WO-C-1608P	COM1 (DB9) 女性	485个RSXNUMX接口，支持Modbus RTU 主/从协议。
	COM2 (DB9) 女性	一个RS485接口，一个CAN接口 RS485接口支持Modbus RTU主从协议，另一个CAN接口支持CANopen主从协议。
AX70-C-1608N	COM1&COM2 (Push-in n 端子)	两个RS485接口，支持Modbus RTU 主/从协议。
	CN2 (RJ45)	CAN接口，支持CAN open主从协议。
CN3 (RJ45)		以太网CAT接口
CN4 (RJ45)		1.Modbus TCP协议 2.标准以太网功能 3.用户程序下载调试（仅限IPv4）
数码管		显示警报并回复 SMK 按键。
输入输出指示灯		指示16路输入和8路输出的信号是否有效。
SD卡接口		用于存放用户程序和数据。
运行指示灯		指示 CPU 模块是否正在运行。
USB 接口		用于下载和调试程序。
高速输入输出		16个高速输入和8个高速输出。
本地扩展接口		支持16个I/O模块扩展，不允许热插拔。
24V电源接口		直流 24V 音量tag输入
接地开关		系统内部数字地与外壳地之间的连接开关。默认情况下断开连接（SW1 设置为 0）。仅用于以系统内部数字地为参考平面的特殊场景。操作前请小心。否则会影响系统稳定性。
终端电阻拨码开关		ON表示连接终端电阻（默认为OFF）。 COM1对应RS485-1，COM2对应RS485-2，CAN对应CAN。

SMK密钥
SMK密钥主要用于重置CPU模块IP地址（rP），清除应用程序（cA）。默认的 CPU 模块地址是 192.168.1.10。如果要将修改后的 IP 地址恢复为默认地址，可以通过 SMK 密钥恢复默认地址。方法如下：

将 CPU 模块设置为 STOP 状态。按 SMK 键。当数码管显示“rP”时，按住SMK键。此时数码管显示“rP”并交替熄灭，表示正在进行IP地址重置。当数码管常灭时复位操作成功。如果此时松开SMK键，数码管显示“rP”。按住 SMK 键直到管子显示“00”（rP—cA—rU-rP）。

如果在数码管显示“rP”并交替熄灭的过程中松开SMK键，则IP地址重置操作被取消，数码管显示“rP”。

要从 CPU 模块中清除程序，请执行以下操作：
按 SMK 键。当数码管显示“cA”时，按住SMK键。此时数码管显示“rP”并交替熄灭，表示正在清除程序。当数码管常灭时，重启CPU模块。程序清除成功。

数码管说明

如果程序下载后没有错误，则CPU模块数码管稳定显示“00”。
如果程序有错误，数码管会以闪烁的方式显示错误信息。

例如ample，如果只出现故障19，则数码管显示“19”并交替熄灭。如果故障19和故障29同时出现，则数码管显示“19”，熄灭，显示“29”，交替熄灭。如果同时出现多个故障，则显示方式类似。

终端定义

AX7-C-1608P COM1/COM2通讯端子定义
对于AX7LJ-C-1608P CPU模块，COM1为RS485通讯端，COM2为RS485/CAN通讯端，均采用DB9连接器进行数据传输。下面介绍接口和管脚。

表 3-1 COM1/COM2 DB39 连接器引脚

界面	分配	别针	定义	功能
COM1 （RS485）		1	/	/
		2	/	/
		3	/	/
		4	RS485A	RS485差分信号+
		5	RS485B	RS485 差分信号 –
		6	/	/
		7	/	/
		8	/	/
		9	地线_RS485	RS485电源地
COM2 (RS485/CAN)		1	/	/
		2	可以_L	CAN 差分信号 –
		3	/	/
		4	RS485A	RS485差分信号+
		5	RS485B	RS485 差分信号 –
		6	地线_CAN	CAN电源地
		7	CAN_H	CAN差分信号+
		8	/	/
		9	地线_RS485	RS485电源地

AX7-C-1608P高速I/O端子定义
AX7-C-1608P CPU模块有16路高速输入和8路高速输出。下面介绍接口和管脚。

表 3-2 高速 I/O 管脚

AX7-C-1608N COM1/CN2通讯端子定义
对于AX7-C-1608N CPU模块，COM1为双路RS485通讯端子，采用12针直插式连接器进行数据传输。 CN2为CAN通讯端子，使用RJ45接头进行数据传输。下面介绍接口和管脚。

表 3-3 COM1/CN2 连接器针脚

COM1直插端子功能
定义			功能	别针
	串口1 RS485	A	RS485差分信号 +	12
		B	RS485 差分信号 –	10
		地线	RS485_1芯片供电地面	8
		PE	屏蔽接地	6
	串口2 RS485	A	RS485差分信号 +	11
		B	RS485 差分信号 –	9
		地线	RS485_2芯片供电地面	7
		PE	屏蔽接地	5
	注意：引脚 1-4 未使用。
CN2管脚功能
定义			功能	别针
	CANopen	地线	CAN电源地	1
		CAN_L	CAN 差分信号 –	7
		CAN_H	CAN差分信号+	8
	注意：引脚 2-6 未使用。

AX7-C-1608N高速I/O端子定义
AX71-C-1608N CPU模块有16路高速输入和8路高速输出。下图为端子分布，下表列出了管脚。

表 3-4 高速 I/O 管脚

笔记：

AX16的所有7个输入通道-C-1608P CPU模块允许高速输入，但前6路支持24V单端或差分输入，后10路支持24V单端输入。

AX16的所有7个输入通道-C-1608N CPU模块允许高速输入，但前4通道支持差分输入，后12通道支持24V单端输入。
每个 I/O 点都与内部电路隔离。
高速I/O口连接线总长度不能超过3米。

固定电缆时，请勿弯曲电缆。
走线时，连接线应与强干扰的大功率线缆分开，但不要将连接线与大功率线缆捆绑在一起。此外，避免长距离并行路由。

模块安装

可编程控制器采用模块化设计，易于安装和维护。对于CPU模块，主要连接对象是电源和扩展模块。
模块之间通过模块提供的连接接口和卡扣连接。
安装步骤如下：

步骤 1 按照下图所示方向滑动 CPU 模块上的卡扣（使用电源模块前任连接ample）。	步骤 2 将 CPU 模块与电源模块连接器对齐，进行互锁。

步骤3 按下图所示方向滑动CPU模块上的卡扣，连接并锁定两个模块。	第 4 步对于标准 DIN 导轨安装，将相应模块挂入标准安装导轨，直至卡扣卡入到位。

电缆连接和规格

以太网 CAT 总线连接
以太网 CAT 总线规范

物品	描述
通信协议	以太猫
支持服务	COE（PDO/SDO）
分钟同步间隔	1ms/4轴（典型值）
同步方式	DC 用于同步/DC 未使用
物理层	100BASE-TX
双工模式	全双工
拓扑结构	串行连接
传输介质	网线（参见“线缆选择”部分）
传输距离	两个节点之间小于100m
从节点数	最多 125 个
以太网 CAT 帧长度	44字节-1498字节
处理数据	单个帧中最多包含 1486 个字节

电缆选择
CPU模块可以通过CN3口实现Ether CAT总线通信。推荐使用英威腾标准电缆。如果您自行制作通讯线缆，请确保线缆符合以下要求：

笔记：

您使用的通讯电缆必须100%通过导电测试，无短路、断路、错位或接触不良。

为保证通信质量，EtherCAT 通信电缆长度不能超过 100 米。
通讯电缆推荐使用5e类屏蔽双绞线制作，符合EIA/TIA568A、EN50173、ISO/IEC11801、EIA/TIA bulletin TSB、EIA/TIA SB40-A&TSB36。

CAN开放电缆连接

联网
CAN总线连接拓扑结构如下图所示。推荐使用屏蔽双绞线连接 CAN 总线。 CAN总线的每一端都接一个1200Ω的终端电阻，防止信号反射。大多数情况下，屏蔽层采用单点接地。

电缆选择

对于AX7-C-1608P CPU模块，同一端子用于CANopen通讯和RS485通讯，使用DB9接头进行数据传输。前面已经描述了 DB9 连接器中的引脚。
对于AX71-C-1608N CPU模块，RJ45端子用于CANopen通讯进行数据传输。 RJ45 连接器中的引脚已在前面进行了描述。

推荐使用英威腾标准电缆。如果您自己制作通信电缆，请按照管脚说明制作电缆，并确保制造工艺和技术参数符合通信要求。

笔记：

为增强电缆的抗干扰能力，建议您在制作电缆时采用铝箔屏蔽和铝镁编织屏蔽技术。
对差分电缆使用双绞线绕组技术。

RS485串口通讯连接
CPU模块支持2路RS485通讯。

对于AX7-C-1608P CPU模块，COM1和COM2端口使用DB9连接器进行数据传输。前面已经描述了 DB9 连接器中的引脚。
对于AX7-C-1608N CPU模块，端口采用12针直插式端子连接器进行数据传输。前面已经描述了终端连接器中的引脚。

推荐使用英威腾标准电缆。如果您自己制作通信电缆，请按照管脚说明制作电缆，并确保制造工艺和技术参数符合通信要求。

笔记：

为增强电缆的抗干扰能力，建议您在制作电缆时采用铝箔屏蔽和铝镁编织屏蔽技术。
对差分电缆使用双绞线绕组技术。

以太网连接
联网
CPU模块的以太网口为CN4，可以通过网线以点对点的方式连接到另一台设备，如计算机或HMI设备。

图 3-9 以太网连接

也可以使用网线将以太网口连接到集线器或交换机上，实现多点连接。

图3-10以太网组网

电缆选择
为提高通信可靠性，请使用 5 类或更高级别的屏蔽双绞线作为以太网电缆。推荐使用英威腾标准电缆。

使用说明

技术参数

CPU模块一般规格

物品	描述
输入音量tage	24伏直流电压
功耗	< 15瓦
电源（检测）失败保护时间	300ms（上电20秒内无保护）
的后备电池实时时钟	支持
背板总线电源供应	5伏/2.5安
编程方式	IEC 61131-3 编程语言（LD、FBD、IL、ST、SFC、和氟氯化碳）
程序执行方法	本地在线
用户程序存储空间	10MB
闪存空间停电保护	512 KB
SD 卡规格	32G 内存
软元件和特征
	元素	姓名	数数	存储特性
				默认	可写的	描述
	I	输入继电器	64K字	不保存	不	X：1位 B.8位 W：16位 D：32位 L：64位
	Q	输出继电器	64K字	不保存	不
	M	辅助输出	256K字	节省	是的
程序保留权力法失败	由内部闪存保留
中断方式	CPU模块的高速DI信号可设置为中断输入，最多允许XNUMX点输入，可设置上升沿和下降沿中断方式。

高速输入输出规格
高速输入规格

物品	Specifcations
信号名称	高速差分输入	高速单端输入
额定输入卷tage	2.5V	24VDC (-15% — +20%, 脉动 5%以内
额定输入当前的	6.8毫安	5.7mA（典型值）（在 24V DC 时）
导通电流	/	小于2mA
关断电流	/	小于1mA
输入电阻	5400	2.2k0
最大限度。数数速度	800K Pulses/s（2PH四倍频），200kHz（单通道输入）
2PH输入占空比比率	40％。 60％
公共端子	/	使用一个公共终端。

高速输出规格

物品	规格
信号名称	输出（YO—Y7）
输出极性	AX7 -C-1608P：源型输出（高电平有效） AX7-C-1608N：漏型输出（低电平有效）
控制电路卷tage	直流5V-24V
额定负载电流	100mA/点，1A/COM
最大限度。卷tage下降在ON	0.2V（典型值）
OFF时漏电流	小于0.1mA
输出频率	200kHz（200kHz输出要求外接等效负载必须大于12mA）
公共端子	每八个点使用一个公共端子。

笔记：

高速 I/O 端口对允许的频率有限制。如果输入或输出频率超过允许值，控制和识别可能会出现异常。合理安排 I/O 端口。
高速差分输入接口不接受大于7V的差压输入电平。否则可能会损坏输入电路。

编程软件介绍及下载

编程软件介绍
INVTMATIC Studio是英威腾开发的可编程控制器编程软件。它为基于符合IEC 61131-3的编程语言的项目开发提供了一个技术先进、功能强大的开放式、完全集成的编程开发环境。广泛应用于能源、交通、市政、冶金、化工、制药、食品、纺织、包装、印刷、橡塑、机床等行业。

运行环境及下载
Invtmatic Studio可以安装在台式机或便携电脑上，操作系统至少为Windows 7，内存空间至少2GB，可用硬件空间至少10GB，CPU主频高于2GHz。然后就可以将计算机通过网线连接到可编程控制器的CPU模块上，通过Invtmatic Studio软件编辑用户程序，以便下载和调试用户程序。

编程实例

下面介绍如何使用ex进行编程amp乐 (AX72-C-1608N)。
首先，将可编程控制器的所有硬件模块连接起来，包括给CPU模块连接电源，将CPU模块连接到已经安装Invtmatic Studio的电脑和需要的扩展模块，将EtherCAT总线连接到电机驱动。启动 Invtmatic Studio 创建项目并进行编程配置。

流程如下：
步骤1选择 File > 新建工程，选择标准工程类型，设置工程保存位置和名称。单击确定。然后在出现的标准项目配置窗口中选择英威腾AX7X器件和结构化文本（ST）编程语言。 CODESYS 配置和编程界面出现。