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μGPCsH シリーズ

ＳＨＰＣ－１７２ 取扱説明書（PG エミュレータモジュール）
記号 年 月 日

来2008.6.5 新規発行
B

2010.4.5 カン合ねじ表記追加

歴適用製命

訂正ﾍﾟｰｼﾞ

番 号

ＱＧ１８２６２発 行部 門産業事業部
産業工場
第一設計グループ

承認 調査

作成

小谷安元
Ｓ Ｈ Ｐ Ｃ －１
７ ２ レ 取扱説明書
P15

安元
鬼塚
小谷
（ PG エ ミ ュ レ ータ モ ジ ュ ール）

ＳＨＰＣ－１７２ 取扱説明書 ..................................................................................................................... 1
１．概 要 .................................................................................................................................................. 2２．仕様 .................................................................................................................................................... 42－1．一般仕様 .................................................................................................................................... 42－2．機能仕様 .................................................................................................................................... 5
３．ソフトウェアインターフェイス................................................................................................................. 63-2．補足説明 ...................................................................................................................................... 93-2-1. Ａ相、Ｂ相、Ｚ相の出力波形 ..................................................................................................... 93-2-2. 演算スキャン時間 .................................................................................................................. 103-2-3. Ｚ相位置変更 ......................................................................................................................... 113-2-4. 加減速時間 ............................................................................................................................ 123-2-5. ライン速度設定値 .................................................................................................................. 144. ハードウェアインターフェイス ............................................................................................................. 154－1．インターフェイス回路 ................................................................................................................ 154－2．MPDUとの接続 ......................................................................................................................... 15５．サービスパネル ................................................................................................................................. 165－1．外観 ......................................................................................................................................... 165－2．ステータスインジケータ ............................................................................................................. 16

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2／16 記 号
ＱＧ１８２６２番 号
１．概 要

本取扱説明書はμGPCsH シリーズのパルス機能モジュールのうち、PG エミュレータモジュールについて説明したものです。
PG エミュレータモジュールは、Ａ相、Ｂ相及びＺ相を出力するインクリメンタル式ロータリーエンコーダ（いわゆる PG）の機能を電子的にエミュレートするモジュールです。このＰＧエミュレータモジュールにソフトにより１回転当たりのパルス数を設定し、同じくソフトにより速度指令を設定し所定のＡ相、Ｂ相及びＺ相信号を発生します。
図 1 に本モジュールの回路ブロック図、図２にシステム構成図を示します。
PG エミュレータは主に複数の電動機間で回転位置の同期制御を行うシステムにおいて、基準となる位置、速度信号（仮想マスターパルス）を生成するために用います。
定格速度時の出力パルス周波数は 400kHz であり、最高 624kHz までのパルスを出力できます。尚、参考として新聞輪転機において 19200PPR の PG を使用するとき・印刷速度＝15 万部/h のとき 1250rpm/400kHz
・印刷速度＝20 万部/h のとき 1666.7rpm/533.3kHzとなります。
パルスエミュレータモジュールＰ基板
LED コネクタ

RUN,ERR

LED 基板バスコネクタモニタデータ
出力コネクタシリアルバス

CPLD

MPU

差動信号変換パラレルバスDC / DC
24V→3.3V+3.3V

図１．SHPC-172 回路ブロック図

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図２．システム構成図

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ＱＧ１８２６２

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4／16 記 号
ＱＧ１８２６２２．仕様
2－1．一般仕様
項１

外形寸法

項 目
１）幅４０mm
２）高さ
１３０mm
３）奥行き １２２mm仕様

２電源１）電圧＋２４Ｖ±１０％

備 考
突起部は含まない

２）消費電流１００ｍＡ以下
３物理的環境

１）動作周囲温度
０～５５℃
２）保存温度－２５～７０℃
３）相対湿度
２０～９５％ＲＨ

結露しないこと

４）じんあい導電性じんあいがないこと。
５）腐食性ガス
腐食性ガスがないこと。
有機溶剤の付着がないこと。
６）使用高度
標高２０００ｍ以下
４５

機械的稼働条件

電気的稼働条件

１）耐振動
片振幅 ０．１５ｍｍ
定加速度 １９．６ｍ／ｓ２
時間 各方向２時間（計６時間）

ＪＩＳ Ｃ ０９１１に準拠

２）耐衝撃
ピーク加速度 １４７ｍ／ｓ２
回数 各方向３回

ＪＩＳ Ｃ ０９１２に準拠

１）耐ノイズノイズ電圧 ２０００Ｖ（信号ライン １５００Ｖ）
パルス幅 １μｓ
立ち上がり時間 １ｎｓ

ノイズシミュレータ法

２）耐静電気放電
気中放電法 ±８ＫＶ

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ページ番 号2－2．機能仕様
項
１項 目
名称・型式

仕様

備 考

１）名称
ＰＧエミュレータモジュール
２）型式
ＳＨＰＣ－１７２

２

外部接続

Ｄ－Ｓｕｂ（Ｓ） ９Ｐ

３パルス発生機能

１）パルス発生方式

TD1F-SD2 相当

比率乗算方式
基準クロック周波数
67,108,860Ｈｚ
設定分解能
20ビット
２）出力パルス数（１回転当たりのパルス数）

TD1F-SD2 相当

100～65,535
デフォルト38,400３）出力周波数範囲

TD1F-SD2 相当

0～624,000Ｈｚ
定格出力周波数400kHz/20000４）出力周波数分解能
1Ｈｚ

TD1F-SD2 相当

５）周期誤差（0～624kHz）
Ｔ±0.01Ｔ６）波形比率（0～624kHz）
0.5Ｔ±0.05Ｔ７）位相差（0～624kHz）
0.25Ｔ±0.05Ｔ８）信号レベル
ＲＳ－４２２（Ａ相、Ｂ相、Ｚ相）
ＭＰＤＵ互換東 洋 電 機 製 造 株 式 会 社

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ＱＧ１８２６２

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6／16 記 号

番 号

ＱＧ１８２６２

３．ソフトウェアインターフェイス
本モジュールのソフトウェア制御は、μGPCsH の I/O に割付けられている入出力レジスタを介して実行します。各レジスタの割付は TD1F-SD2 と全く同じです。
3-1．メモリマップ
入力レジスタは使用しません。
出力レジスタを８ワード分使用します。
以下に各入出力レジスタのビットアサイン、データの意味等を説明します。
（1）
なし

入力レジスタ（2）

出力レジスタ＋０Ｈ

20

Ｚ相位置

位相変更

パラメータ・ビット０：位相パラメータ
指令の回転方向とＡ相、Ｂ相の位相との関係を設定します。
０：正転指令でＢ相進み（逆転指令でＡ相進み）
１：正転指令でＡ相進み（逆転指令でＢ相進み）
尚、正転指令とは後述のライン速度設定がプラスのとき、逆転指令とはライン速度設定がマイナスのときです。
・ビット２：Ｚ相位置変更
１を書き込むと、ライン運転開始時のＢ相１パルス目にＺ相を出力しＺ相位置を変更します。
Ａ相進みの場合はＢ相の立ち上がりに同期します。
Ｂ相進みの場合はＢ相の立下りに同期します。
11＋1Ｈ8パルス発生係数倍率

40スキャン時間

・ビット 4-0：スキャン時間
演算スキャン時間（指令演算周期）を設定します。
設定値は 5～25(×100μs)で、デフォルト値は 5(=500μs)です。
・ビット 11-8：パルス発生係数倍率
パルス発生係数の倍率を設定します。
設定値は 0～15 で倍率は 1～16 となり、デフォルト値は 0 です。

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7／16 記 号
ＱＧ１８２６２130加減速時間＋2Ｈ・ビット 13-０：加減速時間
0←→定格ライン速度（20000×216）の加減速時間を設定します。
設定値は 100～12000(×10ms)で、デフォルト値は 1000(=10s)です。

015
パルス発生係数基本値＋3Ｈ・ビット 15-０：パルス発生係数基本値
Ｚ相の発生周期をＢ相パルス数で設定する。設定値は 10～65535 でデフォルト値は 9600×4(38400)です。
パルス発生係数＝パルス発生係数基本値×パルス発生係数倍率
有効範囲は 100～260000 です。

015＋4Ｈ

ライン運転

・ビット０：ライン運転
1 の時にライン速度の設定に応じて演算を行い、Ａ相、Ｂ相及びＺ相を出力します。

015＋５Ｈ
ダミーワード：使用しません。

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8／16 記 号

番 号

15ＱＧ１８２６２0＋０6Ｈ
サインビット

ライン速度

（低位）

ライン速度

（上位）

＋０6Ｈ
ビット 15-0：ライン速度（低位）＋０7Ｈ
ビット 14-0：ライン速度（上位）ビット 15 ：サインビット
ライン速度を設定します。
設定値は 0～±2147385345 (±32766×216)で定格速度時に±1310720000(±20000×216)を設定します。
この設定値が定格ライン速度+20000×216 のとき、Ａ相及びＢ相の出力周波数はともに 400kHz です。
最高出力周波数を超えるような設定も可能であるが、最高出力周波数で飽和します。
サインビットは回転方向を設定します。
0：正転指令1：逆転指令東 洋 電 機 製 造 株 式 会 社

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9／16 記 号
ＱＧ１８２６２

3-2．補足説明
3-2-1. Ａ相、Ｂ相、Ｚ相の出力波形
位相パラメータの設定と設定したライン速度の極性により SHPC-172 から出力されるＡ相、Ｂ相、Ｚ相の出力波形を以下に示します。
正転指令

Ａ相
Ｂ相
Ｚ相

位相パラメータ：１
Ａ相進み
Ｚ相はＢ相の立ち上りに同期

位相パラメータ：０
Ｂ相進み
Ｚ相はＢ相の立下りに同期
逆転指令

Ａ相
Ｂ相
Ｚ相

位相パラメータ：０
Ａ相進み
Ｚ相はＢ相の立ち上りに同期

位相パラメータ：１Ｂ相進み
Ｚ相はＢ相の立下りに同期

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10／16 記 号
ＱＧ１８２６２

3-2-2. 演算スキャン時間
加減速時に出力周波数が変化する時の出力レートを決めるパラメータです。
尚、スキャン時間設定値が５のときと１５のときの加減速時間、ライン速度設定値は同じとします。そのためスキャン時間設定値が５のときと１５のときの傾きは同じです。
周波数

時間

500us

スキャン時間設定値が 5 の場合

周波数

時間

1.5ms

スキャン時間設定値が１5 の場合

加速時の演算スキャン時間と出力レート
周波数

時間

スキャン時間設定値が 5 の場合

500us

周波数

時間

スキャン時間設定値が１5 の場合

1.5ms

減速時の演算スキャン時間と出力レート

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11／16 記 号
ＱＧ１８２６２

3-2-3. Ｚ相位置変更
Ｚ相位置変更ビットに１を書き込むとライン運転停止時にその位置をＺ相位置に変更します。

ライン運転ビットをＯＦＦにしてＯＮにした状態

ライン運転ビット
Ｚ相位置変更ビット
２ｑ

ライン運転ビットをＯＦＦにしてＺ相位置変更ビットをＯＮにしてライン運転ビットＯＮにした状態

ライン運転ビット
Ｚ相位置変更ビット

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12／16 記 号
ＱＧ１８２６２

3-2-4. 加減速時間
加減速時間は定格ライン速度（20000×216）へ到達する時間として設定するパラメータです。
SDS が受信した周波数を電圧に変換して（F/V 変換）出力した波形を以下に示します。
・ RUN 時の動作
出力周波数：400kHz
加減速時間：1s(100)Ａ相Ｂ相SDS 出力実測値：1s立ち上がり

実測値：1s
立下り

出力周波数：400kHz
加減速時間：50s(5000)

Ａ相Ｂ相SDS 出力

実測値：50s
立ち上がり

実測値：50s
立下り

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13／16 記 号
ＱＧ１８２６２・ RESET 時の動作
TDsXEditor で「PLC 停止」もしくは、CPU のスイッチを「STOP」に下ろした際、加減速時間通りに緩やかに０になります。
「PLC 停止」もしくは、CPU のスイッチを「STOP」に下ろした状態「PLC 停止」もしくは、CPU のスイッチを「STOP」に下ろした状態
から「PLC 起動」もしくは、CPU のスイッチを「ＲＵＮ」に上げた状態
ＰＬＣ停止
リセット

TDsXEditor で「PLC リセット」もしくは、CPU のスイッチを「STOP」に下ろして「RESET」を押した際、即時に０になります。
「PLC リセット」もしくは、CPU のスイッチを「STOP」に下ろして「RESET」を押した状
態
リセット後の起動はリセット前の設定を維持すること。

ＰＬＣ停止
リセット

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ページ番 号
3-2-5. ライン速度設定値
ライン速度設定値と出力周波数の関係は以下のようになります。
624kH正転指令
出力周波数0Hz
逆転指令

624kHz0xFFFFFFF

0x80000D71 0 0xD710x7FFFFFFF

デジタル入力値

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ＱＧ１８２６２

ページ

15／16 記 号番 号

ＱＧ１８２６２

4. ハードウェアインターフェイス
Ａ相、Ｂ相、Ｚ相の各パルス信号は RS422 信号レベルで出力されます。
MPDU とのインターフェイス信号互換を有しており、MPDU を接続して各パルス信号を光信号に変換することができます。
4－1．インターフェイス回路

SHPC-172

MPDU
RS-422 ドライバ

CPLD

D-Sub(S) 9P

４５３２８９１

Ａ相＋Ａ相―
Ｂ相＋Ｂ相―
Ｚ相＋Ｚ相―
ＧＮＤ

２１３４７６+5V８６

MPDU と接続しないこと

９７

MPDU と接続しないこと

５4－2．MPDU との接続１２３４５６７８９信号名
Ａ相＋Ａ相－
Ｂ相＋Ｂ相－
Ｚ相＋Ｚ相－GND
GND
GND

SHPC-172 側
453289167MPDU 側2134768(9)
(5)

説明

接続しない
接続しない

ケーブルコネクタのカン合ねじは M2.6（ミリネジ）です。

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Bページ番 号

16／16 記 号
ＱＧ１８２６２

５．サービスパネル
5－1．外観5－2．ステータスインジケータ

LED 名称IO CNT
RUN
ERR

A
B
Z

意味
CPU モジュールがリフレッシュを実行しているときに点灯します。
正常動作中に点灯します。
モジュール内で異常が発生した場合に点灯します。
・ 入出力スキャンが中断されたとき・ ウォッチドッグエラーが発生したときＡ相信号をモニタします。
Ｂ相信号をモニタします。
Ｚ相信号をモニタします。

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本

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