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Bonfiglioli EM‑IO‑04 扩展模块
时间: 2026-08-31浏览次数：
Bonfiglioli EM‑IO‑04 扩展模块
Bonfiglioli EM‑IO‑04 扩展模块
EM‑IO‑04 是邦飞利 ACTIVE（ACT）、ACTIVE Cube（ACU）变频器的可插拔选件板；ACT 变频器要求固件版本≥4.2.1，ACU 全版本支持。模块提供电气隔离 CAN‑HighSpeed 系统总线、多路数字 IO、电机温度检测接口（PTC / KTY）。模块直接插入变频器底部插槽，无需工具；不可与 CM‑CAN 同时使用，若安装 CM‑CAN，EM‑IO‑04 的 CAN 接口将被自动禁用。文档包含安全规范、机械电气安装、CAN 系统总线协议、IO 功能、参数、故障代码。
安全说明
作业人员必须为具备变频器资质的专业人员，遵循 EN 50178、IEC 60364 等标准。
拆装模块必须完全断电，断电后等待直流母线电容充分放电，防止残余高压触电。
运输存储：使用原包装，干燥防尘，无供电最长存储 1 年；静电防护，禁止裸手触碰 PCB 电路板。
模块属于整机内部组件，整机必须满足欧盟机械指令、低电压、EMC 指令才能投运。
硬件总览
1. 机械安装
断开变频器电源，拆下变频器下盖板；
将带外壳的 EM‑IO‑04 模块对准底部插槽插入；
复原盖板；上电模块即就绪。
2. 端子与板载拨码开关
连接器：X410A（数字输入、20V 电源）、X410B（温度、可配置数字端口、CAN 总线）
EM‑S2IND、EM‑S3IND：2 路独立数字输入；可参数选择 PNP（高有效）/NPN（低有效）；最高 30V，响应约 16 ms。
EM‑S1IOD：1 路可配置数字端口，软件选择输入或输出；输出模式 24 V / 最大 40 mA。
EM‑MPTC / EM‑KTY：电机温度检测，拨码 S3 二选一
PTC 热敏电阻 / 双金属常闭触点（DIN44081，触发电阻 > 2.4 kΩ）；
KTY84‑130 半导体温度传感器，测温‑20~200℃。
CAN 系统总线：光电隔离 CAN High‑Speed（ISO‑DIS 11898），X410B 端子：CAN‑Low、CAN‑High、CAN‑GND。
拨码开关 S1、S2：CAN 终端电阻
S1=ON，S2=OFF：无源终端（总线两端常用）
S1+S2 同时 ON：有源终端，整个 CAN 网络只能一处启用有源终端
S3：温度传感器类型选择 PTC / KTY。
3. CAN 总线硬件要求
线缆：带编织屏蔽双绞线；屏蔽层两端大面积接 PE 保护地；动力电缆和通讯电缆物理分开布线。
波特率与最大线缆长度
波特率 最大线缆长度
50 kBaud 1000 m
100 kBaud 800 m
125 kBaud 500 m
250 kBaud 250 m
500 kBaud 100 m
1000 kBaud 10 m
低于 50 kBaud 吞吐量过低，不推荐使用。
参数 900 Node‑ID 节点地址
‑1：CAN 总线关闭（出厂默认）
0：本机为CAN 系统总线主站 Master，整条总线只能 1 个主站
1‑63：从站 Slave；总线最多支持 1 主 + 63 从。
CANopen 兼容系统总线完整功能
总线遵循 CiA DS301 规范，支持 NMT 网络管理、Boot‑up 上电报文、Emergency 故障报文、SDO 参数读写、PDO 过程数据，支持邦飞利特有的虚拟链接 Virtual Links，实现多变频器之间高速数据交互（多轴同步、电子齿轮）。
1. NMT 网络管理
节点 3 种状态：Pre‑Operational（可 SDO 参数读写，PDO 无效）、Operational（SDO+PDO 全部可用）、Stopped（全部通讯禁止）。
主站下发 NMT 命令完成节点状态切换；支持 Boot‑Up Delay（参数 904）延时，适配从站初始化时间差异。
2. SYNC 同步报文
主站周期性发出 SYNC 报文，用于同步全网 PDO 采样时刻，实现严格多轴同步。
参数 918 SYNC‑Identifier 设置 SYNC 报文 ID，0 = 标准预定义 ID=128；参数 919 SYNC‑Time 设置发送周期；0 代表不发送 SYNC。
3. Emergency 紧急故障报文
从站发生故障自动发送 Emergency 报文，ID=128+Node‑ID。 参数 989 Emergency Reaction 配置主站行为：
0‑Error：收到故障报文主站直接故障停机，报故障码 F21xx，xx 为故障从站节点号；
1‑No Error：仅告警，主站继续运行，置位 SysbusEmergency 布尔标志位。
4. SDO 服务（Client‑Server，参数读写通道）
SDO1：用于 PLC / 主站变频器访问全部从站参数；支持经由 Profibus‑DP、RS232/485 透传访问 CAN 总线上节点。
SDO2：专门留给 VPlus 可视化调试软件，可参数关闭 SDO2，提升标准 CANopen 兼容性。
仅支持 int /uint/long 数值，不支持字符串参数；使用 Expedited 加速 SDO；文档完整定义 SDO 读写报文格式、中止错误码。
5. PDO 过程数据（实时控制通道）
每台设备最多 3 组 TxPDO（发送），3 组 RxPDO（接收），每条 PDO 最大 8 字节有效数据。
两种触发模式
时间触发：按设定周期自动发送；
SYNC 触发：收到 SYNC 报文才收发，用于多轴同步。
超时监控：参数 RxPDOx‑Timeout，非 0 开启超时检测；超时报故障 F2200（SYNC 超时）、F2201‑F2203 对应 RxPDO1‑3 超时。
虚拟链接 Virtual Links（邦飞利特色）不使用标准 CANopen 对象字典映射，使用源号 Source‑Number实现跨设备数据绑定：
TxPDO：把本机内部信号（控制字、频率设定、IO 状态）源号赋值给 TxPDO 的字节，经由 CAN 总线发出；
RxPDO：总线上收到的数据映射为本机源号，直接赋值给变频器内部控制参数；
支持布尔、16 位 Word、32 位 Long；实现一台变频器向多台从机下发速度指令、控制字，完成电子齿轮同步。
提供规划辅助文档：kbl.doc 通讯关系表，vvk.doc 虚拟链接配置表，Load_Systembus.xls 总线负载计算表格。
总线负载设计规则：总负载≤80% 为 OK；80‑90% 临界；>90% 不允许。
6. BUS‑OFF 总线脱离保护
物理层严重错误触发 BUS‑OFF 故障 F2210，模块自动重新初始化 CAN 控制器，节点重发 Boot‑up 报文。
IO 与温度检测功能
1. 数字输入 EM‑S2IND、EM‑S3IND
可配置 PNP 高有效 / NPN 低有效逻辑；
扩展 8 组固定频率源（5‑8 号固定频率），配合端子实现多段速度切换；
输入状态可通过参数 250（Digital inputs）读取十进制状态值，解析各 Bit 得到每个端子电平。
2. 可配置数字端口 EM‑S1IOD
软件参数选择输入模式或者输出模式；输出模式可绑定变频器内部告警、运行状态等逻辑事件。
3. 电机温度采集 EM‑MPTC / EM‑KTY（拨码 S3 切换）
PTC / 双金属触点模式：超温直接触发故障 F0400 电机过热停机。
KTY84‑130 模式：可以实时读取绕组温度（参数 226 Winding Temperature，单位℃）；提供多种动作模式：仅告警、立即故障停机、延时 1/5/10 分钟后故障停机。
故障码 F0400：电机过温；F1450：KTY 传感器接线故障。
4. 实际值监视菜单 VAL
可直接在变频器面板 KP500 或 VPlus 软件读取：数字输入、数字输出、电机绕组温度、Node‑State 节点状态、CAN‑State 物理总线状态。
关键参数与故障汇总
系统总线核心参数：Node‑ID (900)、Baud‑Rate (903)、Boot‑Up Delay (904)、SYNC‑Identifier (918)、SYNC‑Time (919)、各 SDO、PDO 标识符、PDO 周期、超时参数。
IO 参数：固定频率、数字端口模式、电机温度动作模式 570。
主要故障代码
故障码 含义
F0400 电机过热（PTC/KTY）
F1450 KTY 传感器接线 / 硬件故障
F21nn 从站节点 nn 发生故障
F2200 SYNC 报文超时
F2201‑F2203 RxPDO1‑3 接收超时
F2210 CAN 总线 BUS‑OFF
注意：EM‑IO‑04 与前面解析的 EM‑ENC‑02 功能对比
EM‑ENC‑02：CAN 总线 + 增量编码器接口 + 模拟量输入输出 + PTC；
EM‑IO‑04：CAN 总线 + 3 路数字 IO + PTC/KTY 温度采集，没有编码器，没有模拟量 IO。
