２軸モータコントロールボード

CAT68007 PMC-2
取扱説明書
1998.02.25 - 2002.09.03●割り込み：
原点復帰動作の完了時、エンドリミットによる停止時などの場合、PCL-240MK より割込みを発生●バスバッファ：TD74BC645 及び相当品でバッファ●使用温度範囲：0 ～ 55℃●電源：＋ 5V ± 5％ MAX 300mA●重量：約 100g
●基板：
基板寸法 120 × 128（コネクタ等、突起部分は含まない）
基板材質 ガラス布基材エポキシ樹脂 1.6t 4 層基板【１】概要
C A T68007 P M C -2 はコントロール I C に日本パルスモーター社製のPCL-240MK を使用した 2 軸位置決め制御ボードです。
パルスモータはもちろんパルス列入力タイプのサーボドライバを使用することにより A C 及び D C サーボモータの位置決め制御も簡単に行うことができます。各軸にはフォトカプラでアイソレーションされたリミット SW 入力やバッファされた指令パルス出力などが備わっています。代表的な動作例として次のようなものがあります。
●即停止
●減速停止
●高速連続動作（加減速あり）●定速連続動作●高速プリセット動作（加減速あり）●定速プリセット動作●高速原点復帰動作（加減速あり）●定速原点復帰動作【３】ブロック図
エンコーダ
入力
DATA
16

データ
バッファ
ＰＣＬ－２４０ＭＫ
（Ｘ）

指令パルス
出力

ＣＮ１

その他
信号入力
CONT コント
ロール
バッファ

INT

【２】仕様

デコード＆コント
ロール
ロジック

その他
信号出力

エンド
リミット
コント
ロール

CAT68K
ＢＵＳ

ADDR●制御 IC：PCL-240MK（日本パルスモーター社製）●制御軸：2 軸（本ボードを複数枚使用して多軸制御もできます）●最大送り速度：240Kpps（基準クロック 4.9152MHz）●出力パルス数設定範囲：1 ～ 16777215 パルス●加減速制御：直線加減速（スローダウンポイント自動設定）●加減速時間設定範囲：3.3msec ～ 27.3sec●現在位置カウンタ：
24bit アップダウンカウンタにより指令パルス出力、またはエンコーダ入力信号をカウント●リミット入力信号：
フォトカプラによるアイソレーション入力（入力電流 10mA/24V）
EL+, EL-：ストロークエンドSD：減速リミット
ORG：原点リミット●エンコーダ入力信号：
高速フォトカプラによるアイソレーション入力（入力電流 6.5 ～12mA）
A+, A- ：A 相入力
B+, B- ：B 相入力
Z+, Z- ：Z 相入力●ドライバステータス入力信号：
フォトカプラによるアイソレーション入力（入力電流 10mA/24V）
ALM：アラーム信号入力
INP：インポジション入力●指令パルス出力信号：
オープンコレクタ出力及びラインドライバによる差動出力・オープンコレクタ出力（出力定格 最大 30V/40mA）
POUT：(+) パルス出力 ,（又は共通パルス出力）
PDIR：(-) パルス出力 ,（又は方向信号出力）・ラインドライバによる差動出力 (RS-422 レベル )POUT+, POUT- ：(+) パルス出力 ,（又は共通パルス出力）
PDIR+, PDIR- ：(-) パルス出力 ,（又は方向信号出力）●ドライバコントロール出力信号：フ ォ ト カ プ ラ に よ る ア イ ソ レ ー シ ョ ン 出 力（ 出 力 定 格 最 大30V/30mA）
ECL：偏差カウンタクリア出力
SON：サーボ ON 出力（汎用出力）

リミット
信号入力

26P

ＣＮ３16P

エンコーダ
入力

ｺﾝﾄﾛｰﾙ信号

リミット
信号入力

ＰＣＬ－
２４０ＭＫ
（Ｙ）

DIPコｰドスイッチ

IRQ

指令パルス
出力

ＣＮ２

その他
信号入力

JP1
INT

ＣＮ０

その他
信号出力

26P

【４】Ｉ／Ｏアドレスの設定■ 16/32 ビット CPU を使用している場合
アドレス信号の A8 ～ A11 を DIP コードスイッチで選択して I/O アドレスを設定します。スイッチを指先で回して希望のアドレス番号と▲印を合わせて下さい。 アドレスの下位 8 ビット ( A0 ～ A7) は固定になっており変更できません。また、アドレスの上位 (A12 以上 ) は、組合せて使用する CPU ボードにより決まりますので使用する CPU ボードの説明書を参照して下さい。
A12以上 A11～A80～F
CPUﾎﾞｰﾄﾞ ｽｲｯﾁでで固定
選択

A7～A0

選択内容

20～FF

本ボードでは使用していません

18～1F

I/Oの割り付けはありませんが/DTACK信号が返されます

12～17の奇数
ｱﾄﾞﾚｽ

11番地のイメージ

110F
0D
0B
0907050301

エンドリミットコントロールポート
Y軸PCL240MKﾃﾞｰﾀﾚｼﾞｽﾀ(ﾋﾞｯﾄ23～16)入出力
Y軸PCL240MKﾃﾞｰﾀﾚｼﾞｽﾀ(ﾋﾞｯﾄ15～08)入出力
Y軸PCL240MKﾃﾞｰﾀﾚｼﾞｽﾀ(ﾋﾞｯﾄ07～00)入出力
Y軸PCL240MKｽﾃｰﾀｽ入力・ｺﾏﾝﾄﾞ設定
X軸PCL240MKﾃﾞｰﾀﾚｼﾞｽﾀ(ﾋﾞｯﾄ23～16)入出力
X軸PCL240MKﾃﾞｰﾀﾚｼﾞｽﾀ(ﾋﾞｯﾄ15～08)入出力
X軸PCL240MKﾃﾞｰﾀﾚｼﾞｽﾀ(ﾋﾞｯﾄ07～00)入出力
X軸PCL240MKｽﾃｰﾀｽ入力・ｺﾏﾝﾄﾞ設定●偶数アドレス(データバスの上位バイトD8～D15)は使用していません。

68007-1

■ 8 ビット CPU を使用している場合
アドレス信号の A4 ～ A7 を DIP コードスイッチで選択して I/O アドレスを設定します。スイッチを指先で回して希望のアドレス番号と▲印を合わせて下さい。アドレスの下位 4 ビット (A0 ～ A3) は固定になっており変更できません。

【６】入出力コネクタのピン配列及び型番●入出力コネクタのピン配列

CN2CN3A3～A0（固定）
ECA
86420

A7～A4０～Ｆ
ｽｲｯﾁで選択AB

Y軸PCL240MKﾃﾞｰﾀﾚｼﾞｽﾀ(ﾋﾞｯﾄ23～16)入出力
Y軸PCL240MKﾃﾞｰﾀﾚｼﾞｽﾀ(ﾋﾞｯﾄ15～08)入出力
Y軸PCL240MKﾃﾞｰﾀﾚｼﾞｽﾀ(ﾋﾞｯﾄ07～00)入出力
Y軸PCL240MKｽﾃｰﾀｽ入力・ｺﾏﾝﾄﾞ設定
X軸PCL240MKﾃﾞｰﾀﾚｼﾞｽﾀ(ﾋﾞｯﾄ23～16)入出力
X軸PCL240MKﾃﾞｰﾀﾚｼﾞｽﾀ(ﾋﾞｯﾄ15～08)入出力
X軸PCL240MKﾃﾞｰﾀﾚｼﾞｽﾀ(ﾋﾞｯﾄ07～00)入出力
X軸PCL240MKｽﾃｰﾀｽ入力・ｺﾏﾝﾄﾞ設定

8 72 113 12 113 2 1

13 12 113 2 1

ボードの外側より見た図

［ＣＮ１］
信号名
５Ｖ
５Ｖ(Ｒ)
５Ｖ
５Ｖ(Ｒ)
ＸＳＯＮ
ＸＡＬＭ
ＧＮＤ
ＸＰＯＵＴ＋ＸＰＤＩＲ＋
ＸＡ＋
ＸＢ＋
ＸＺ＋
５Ｖ

・X0～XF番地内の奇数アドレスは使用していません。

●アドレス設定例■ 16/32ビットCPUボード使用時(CAT68201を使用した時の例)
スイッチの設定が左図の時アドレスは00400B01H～00400B11Hになります。

Ａ・Ｃ

CN1

選択内容

■ 8ビットCPU使用時
スイッチの設定が左図の時アドレスは
B0H～BEHになります。

［ＣＮ２］

ピンＮｏ． 信号名
１Ａ
１Ｂ ＸＰＯＵＴ
ＧＮＤ
２Ａ
２Ｂ
３Ａ
３Ｂ ＸＰＤＩＲ
４Ｂ
ＧＮＤ
４Ａ
ＸＥＣＬ
５Ａ
５Ｂ
ＸＩＮＰ
６Ｂ
６Ａ
ＧＮＤ
７Ａ
７Ｂ
８Ａ
８Ｂ ＸＰＯＵＴ－
９Ａ
９Ｂ ＸＰＤＩＲ－
ＸＡ－
１０Ａ １０Ｂ
ＸＢ－
１１Ａ １１Ｂ
ＸＺ－
１２Ａ １２Ｂ
ＧＮＤ
１３Ａ １３Ｂ

信号名
５Ｖ
５Ｖ(Ｒ)
５Ｖ
５Ｖ(Ｒ)
ＹＳＯＮ
ＹＡＬＭ
ＧＮＤ
ＹＰＯＵＴ＋ＹＰＤＩＲ＋ＹＡ＋
ＹＢ＋
ＹＺ＋
５Ｖ

ピンＮｏ． 信号名
１Ａ
１Ｂ ＹＰＯＵＴ
ＧＮＤ
２Ａ
２Ｂ
３Ａ
３Ｂ ＹＰＤＩＲ
ＧＮＤ
４Ａ
４Ｂ
ＹＥＣＬ
５Ａ
５Ｂ
ＹＩＮＰ
６Ａ
６Ｂ
７Ｂ
ＧＮＤ
７Ａ
８Ａ
８Ｂ ＹＰＯＵＴ－
９Ｂ ＹＰＤＩＲ－
９Ａ
ＹＡ－
１０Ａ １０Ｂ
ＹＢ－
１１Ａ １１Ｂ
ＹＺ－
１２Ａ １２Ｂ
ＧＮＤ
１３Ａ １３Ｂ・5V ：5Vが外部に出力されています。
・GND：5Vのグラウンドです。システムグラウンドと接続されています。

［ＣＮ３］【５】割込みについて
原点復帰動作の完了時やエンドリミットによる停止時などに P C L 240MK の INT 出力ピンより割込を発生させることができます。このボードでは PCL-240MK を 2 個実装していますので、各 IC の INT 出力は ORされてジャンパ [JP1] で選択した割り込み要求信号 (IRQ1 ～ IRQ4) に接続されます。
尚、P C L -240M K に I N T リセットコマンドを与えることにより、割り込み要求をクリアすることができます。

［ＪＰ１］割り込みレベル選択
ジャンパ番号
１
２
３４
ジャンパ無し割り込みレベル
ＩＲＱ１
ＩＲＱ２
ＩＲＱ３
ＩＲＱ４
割り込み無し例１）
割り込みを使用しない場合

例２）
ＩＲＱ３で割り込みを使用する場合
１
２
３４（ジャンパ無し）（３をジャンパ）

ＩＲＱ１

ＩＮＴ

ＩＲＱ３
ＩＲＱ４

●入出力コネクタの型番（オムロン製）

名 称（基板側）
ヘッダー
ソケット ＋ ストレインリリーフ
２列ソケット （バラ線圧接用）（バラ線圧接用）
セミカバー
ロックレバー （バラ線フラット共用）

Ｘ軸

ＪＰ１

ＩＮＴ

信号名２４Ｖ
Ｇ２４ＸＥＬ－ＸＯＲＧ
ＹＥＬ－
ＹＯＲＧ
Ｎ．Ｃ
Ｎ．Ｃ

・24V ：外部電源の24Vです。外部から供給して下さい。
・G24V：24Vのグラウンドです。システムグラウンドとは接続されていません。

ＰＣＬ２４０ＭＫ

ＩＲＱ２

ピンＮｏ．
１Ａ
１Ｂ
２Ａ
２Ｂ
３Ａ
３Ｂ
４Ａ
４Ｂ
５Ａ
５Ｂ
６Ａ
６Ｂ
７Ａ
７Ｂ
８Ｂ
８Ａ

[JP1]

[JP1]
１２
３４

信号名
２４Ｖ
Ｇ２４
ＸＥＬ＋
ＸＳＤ
ＹＥＬ＋
ＹＳＤ
Ｎ．Ｃ
Ｎ．Ｃ

Ｙ軸
ＰＣＬ２４０ＭＫ

68007-2

CN1,CN2型番
CN3型番
備 考
XG4C-2634
XG4C-1634
XG4M-2630-T XG4M-1630-T 付属品
XG5M-2632-N XG5M-1632-N AWG24用
XG5S-1301
XG5S-0801
XG4Z-0002

<7-2> リミット入力信号（CN3）【７】入出力信号の説明 (CN1,CN2,CN3)
ここでの各種信号の説明は、入出力コネクタ (CN1,CN2,CN3) 表に記載してある信号名称に従って書いてあり、先頭のアルファベット（X，Y）
で 2 軸を区別しています。信号名の 2 文字目からは両軸共通の名称になっていますので、以下の説明は先頭の文字を除いた信号名で書いてあります。尚、ここではインターフェイス部分及び信号機能の簡単な説明のみが記述されていますので、信号の詳しい説明と IC の使用方法の詳細はつぎの資料によりご確認ください。
日本パルスモーター（株） TEL 03-3813-8841『 高速パルスジェネレータ PCL-240MK ユーザーズマニュアル 』<7-1> エンコーダ入力信号（CN1,CN2）● [ A+, A- ]、[ B+, B- ]・現在位置カウンタのカウントを外部エンコーダ信号入力より行うときに使用します。
・この信号はそれぞれ PCL-240MK の EC-A 端子 ,EC-B 端子へ入力されており、PCL-240MK の設定により " 逓倍なし "、"2 逓倍 "、"4 逓倍"、"2 パルス入力 " の選択ができます。
・2 パルス入力モード時には [A+,A-] に ( ＋ ) カウント信号を、[B+,B-]に ( － ) カウント信号を入力します。
● [ Z+, Z- ]・原点復帰動作完了にエンコーダの Z 相信号を使うときに使用します。
・この信号は P C L -240M K の E C - Z 端子へ入力されています。また、
P C L -240M K の I N S 端子 ( 汎用入力 ) にも入力されていますので[Z+,Z-] 信号を CPU から読むこともできます。
●インターフェース回路
エンコーダ入力信号は高速フォトカプラでインターフェイスされており、差動ラインドライバまたはオープンコレクタ出力を接続することができます。オープンコレクタで使用するときは外部に電流制限抵抗を接続する必要があります。
フォトカプラが通電している時に PCL-240MK の各入力端子 (EC-A,ECB,EC-Z) は、Hi レベルになります。フォトカプラが非通電の時 Lowレベルになります。
5V
PCL-240MK
EC-A
EC-B
EC-Z
ｼｭﾐｯﾄﾊﾞｯﾌｧ

A+
B+
Z+

2.2K

2.2K

220

●接続例
・差動ラインドライバでのインターフェース
ﾎﾞｰﾄﾞ

ｴﾝｺｰﾀﾞ

A+
B+
Z+

ABZ-

● [ ORG ]・原点リミットスイッチの入力用で、PCL-240MK の ORG 端子に入力してあります。
・PCL-240MK の制御モードセレクトで ORG 有効（原点復帰モード）としたときに、この信号が入ると停止します。
● [ SD ]・スローダウンリミットスイッチの入力用で、PCL-240MK の SD+ 端子と S D - 端子の両方に入力してありますので動作方向に関係なく使用できます。
・P C L -240M K の制御モードコマンドで S D 有効としたときにこの信号が入るとスローダウンします。
● [ EL+ ]、[ EL- ]・エンドリミットスイッチの入力用で、エンドリミット有効 / 禁止回路を通して PCL-240MK の EL+ 端子と EL- 端子に、それぞれ入力してあります。
・動作方向と同一方向の EL 信号が入力したとき停止します。
■エンドリミット入力の有効 / 禁止設定
エンドリミットコントロールポートを設定することにより P C L -240M Kへのエンドリミット入力（EL+,EL-）を禁止することができます。また、エンドリミットの状態を P C L -240M K を介さずに直接このポートから読み込めます。
エンドリミットコントロールポート
ﾋﾞｯﾄ
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0

WRITE
未使用
未使用
Y軸[EL+],[EL-]有効/禁止の設定
X軸[EL+],[EL-]有効/禁止の設定
未使用
未使用
未使用
未使用

READ
不定
不定
Y軸有効/禁止設定の読み込み
X軸有効/禁止設定の読み込み
Y軸[EL-]信号の読み込み
Y軸[EL+]信号の読み込み
X軸[EL-]信号の読み込みX軸[EL+]信号の読み込み・設定
PCL-240MK へのエンドリミット入力 [EL+]、[EL-] を禁止する場合、コントロールポートのビット D4(X 軸 )、D5(Y 軸 ) に "1" を書き込み、有効にする場合は "0" を書き込みます。D4,D5 以外のビットは使用していませんので "0"、"1" どちらでも構いません。X 軸、Y 軸個別に設定することができます。尚、パワー O N 等のリセット時にはエンドリミット入力は有効に設定されます。
・読み出し
ビット D4、D5 からは、設定した値 (0：有効、1：禁止 ) が読み出せます。
ビット D3 ～ D0 からは、エンドリミットスイッチ入力 [EL+]、[EL-]の状態を常に読み出すことがができます。 [EL+]、[EL-] 入力が非通電のとき "0" が読み込まれ、通電状態のとき "1" が読み込まれます。
（注記）
エンドリミットコントロールの機能は、8 ビット C P U 使用時には使えません。16 ビット C P U 使用時に有効になります。8 ビット C P U 使用時には、PCL-240MK へのエンドリミット入力は常に有効になります。

ABC-・オープンコレクタでのインターフェース
ﾎﾞｰﾄﾞ

ｴﾝｺｰﾀﾞ

A+B+Z+ABZ-EXTV(5～24V)R

Ｒ：外部抵抗５Ｖ時： ２２０Ω (1/4W)
１２Ｖ時： １ＫΩ (1/4W)
２４Ｖ時： ２.２ＫΩ (1/2W)

68007-3

●インターフェース回路
リミット入力信号はフォトカプラでインターフェースされています。
フォトカプラが通電状態のとき PCL-240MK の各入力端子 (ORG,SD+,SD,EL+,EL-) は hi レベルになり、非通電のとき low レベルになります。
(PCL-240MK は、これらの入力信号を負論理で扱いますのでリミットス
イッチは B 接点を使って下さい )5V<7-4> 指令パルス出力信号（CN1,CN2）[ POUT+, POUT- ]、[ PDIR+, PDIR- ]・パルス ( サーボ ) モータドライバへのパルス出力信号で、PCL240MKの (POUT,PDIR) 端子からドライバを通して出力されています。
・PCL-240MK の出力モードセレクトにより方向信号，共通パルス出力( ディレクトリモード ) と、( ＋ ) パルス，( － ) パルス出力 ( パルスモード ) とが切り替えれます。

24V
PCL-240MK
SD+とSDORG

2.2K

2.2K

PCL-240MK
EL+
ELﾃﾞｰﾀﾊﾞｽ(D0～D5)[ POUT+, POUT- ]ディレクトリモード時 ：共通パルス出力
パルスモード時：（＋ ) 方向パルス出力

560
SD
ORG

[ PDIR+, PDIR- ]ディレクトリモード時 ：方向信号出力
パルスモード時：（－ ) 方向パルス出力

5V
24V
560

ｴﾝﾄﾞﾘﾐｯﾄ
ｺﾝﾄﾛｰﾙﾎﾟｰﾄ

2.2K

2.2K

POUT
EL+
EL-ディレクトリモード

PDIR

POUT
パルスモード<7-3> ドライバステータス入力信号（CN1,CN2）

PDIR● [ ALM ]・アラーム入力信号で、PCL-240MK の SUBCLK/ALM 端子に入力されています。
・この信号で PCL-240MK からのパルス出力を強制停止することができます。論理はプログラムにより負論理または正論理のどちらでも設定できます。

●インターフェース回路
オープンコレクタ出力、差動ドライバ出力の 2 種類が出力されています。この信号はシステム GND とアイソレーションされていません。

● [ INP ]・サーボドライバからのインポジション入力信号で、P C L -240M K のSYNI/INP 端子に入力されています。
・PCL-240MK からのパルス出力が完了しても、サーボドライバからこの信号が入力されるまで I N T 信号は出力されません。論理はプログラムにより負論理または正論理のどちらでも設定できます。
●インターフェース回路[ALM]、[INP] 信号はフォトカプラでインターフェースされており、フォトカプラが通電状態のとき PCL-240MK の各入力端子 (SUBCLK/ALM,SYNI/INP) は Hi レベルになり、非通電のとき Low レベルになります。
5V

5V
330
5V(R)
5V
PCL-240MK
POUT
PDIR

POUT
PDIR
74LS07

POUT+PDIR+

PCL-240MK
POUT
PDIR
SN75158

24V
PCL-240MK
SUBCLK/ALM
SYNI/INP

560

2.2K

2.2K

ALM
INP

68007-4

POUTPDIR-<7-5> ドライバコントロール出力信号（CN1,CN2）● [ SON ]・PCL-240MK の OTS 端子からフォトカプラを通して出力されています。
モータドライバの ON/OFF 信号として使用できます。PCL-240MK のOTS 信号は汎用の出力信号ですので、他の目的に使用しても構いません。
● [ ECL ]・P C L -240M K の S Y N O / C L R 出力信号をワンショット回路を通して約1mSEC のパルスを作っており、SYNO/CLR 信号の立ち下がり時から約 1mSEC 間パルスが出力されます。( この信号を出力後のサーボドライバへの司令パルス出力は 1m S E C の時間を考慮する必要があります )・この信号はサーボドライバの偏差カウンタをクリアするための信号です。 原点復帰完了時、またはマニュアル制御により出力できます。

約1msec●インターフェース回路[SON]、[ECL] 信号はダーリントンフォトカプラを通して出力されています。
[SON] 出力信号は PCL-240MK の OTS 出力を low レベルにした時に、出力フォトカプラが "ON" になります。
[ECL] 出力信号は PCL-240MK の SYNO/CLR 信号出力の立ち下がり時から約 1mSEC 間、出力フォトカプラが "ON" になります。

5V

ダーリントンカプラ

SON
PCL-240MK
OTS

G24

5V

ダーリントンカプラ
ECL

約1msecPCL-240MK
SYNO/CLR

ﾜﾝｼｮｯﾄ出力回路G24ON68007-5

注意
本製品は取扱いを間違えたり不適切な状態で使用されますと部品が破損したり、発火する可能性があり危険ですので以下の注意事項を必ずお守り下さい。
●電源の極性を逆に接続したり、使用範囲外の電圧を加えたりしないで下さい。
●各種出力信号、入出力双方向信号を電源やグランドに直接接続したり、過負荷で使用しないで下さい。
（必ず適正な負荷範囲内で使用して下さい。）●サージ電圧、ノイズ等の発生が予想される機器、部品等の近くで使用する場合は、発生源に十分なノイズ対策を行って下さい。
●本製品は部品や部品のリード線がそのまま露出していますので指などに怪我をしないように取扱いには注意して下さい。
●当社製品は、人命にかかわるような状況下や、極めて高い信頼性が要求される用途の製品・設備に組込まれることを目的として設計・製造されたものではありません。

エーワン株式会社 FAX(0568)85-8501 http://www.aone.co.jp/cat/〒 486-0852 愛知県春日井市下市場町 6-9-20