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Bonfiglioli EM‑ENC‑05 扩展模块
时间: 2026-09-07浏览次数：
Bonfiglioli EM‑ENC‑05 扩展模块
Bonfiglioli EM‑ENC‑05 扩展模块
模块硬件集合：EM‑SYS 邦飞利私有 CAN 系统总线 + 带 Z 相零标记第二路增量编码器 + 12bit 双向模拟输入 AI (±10V/±20mA) + 双向模拟输出 AO (‑10V~+10V)。
硬件互斥：Slot‑B 插槽若安装 CM‑CAN 标准 CANopen 模块，本模块 CAN 总线功能被禁用，但编码器、模拟 IO 硬件依旧正常工作。
安全与概述
安全强制要求
拆装模块必须整机断电，等待直流母线电容充分放电；静电敏感，禁止触摸 PCB 背面元器件；仅限持证电工操作。
不通电存放最长 1 年；端子禁止带电插拔。
本手册是整机操作手册补充，不重复变频器本体基础操作。
完整硬件资源清单
EM‑SYS 高速 CAN 系统总线（ISO‑DIS 11898，最高 1Mbaud）
EM‑ENC 增量编码器：A+/A‑、B+/B‑、Z+/Z‑（Z 相零标记），最大输入频率 300kHz；支持 5V RS‑422 推挽、24V HTL 单端
EM‑S1INA：12bit 双向模拟输入，拨码切换 ±10V 电压 / ±20mA 电流
EM‑S1OUTA：双向模拟电压输出‑10V~+10V，最大输出 2mA，短路过载保护
端子：可插拔 Wieland X410A（编码器）、X410B（CAN + 模拟 IO）；拧紧力矩 0.2‑0.3Nm。
机械与电气安装
机械安装：断电拆下变频器下盖板，模块插入下层插槽，复原盖板，严禁带电拆装。
X410A（编码器接口）
端子 信号 说明
1 A+ A 相 +
2 A‑ A 相‑
3 B+ B 相 +
4 B‑ B 相‑
5 Z+ Z 相零标记 +
6 Z‑ Z 相零标记‑
7 +5V 编码器供电，最大 200mA
X410B（模拟 IO + CAN 系统总线）
端子 信号 说明
1 +20V 辅助电源输出最大 180mA
2 GND 电源地
3 EM‑S1OUTA 模拟输出 ±10V
4 EM‑S1INA 模拟输入（电压 / 电流）
5 CAN‑Low CAN‑L
6 CAN‑High CAN‑H
7 GND CAN 信号地
拨码开关 S1‑S4
拨码 功能 设置规则
S1/S2 CAN 总线终端 S1=ON、S2=OFF 无源终端（推荐）；S1&S2 同时 ON 为有源终端；总线首尾节点开启，中间全部 OFF；整条总线最多 1 处有源终端；出厂全部 OFF
S3 模拟输入模式 OFF=±10V 电压；ON=±20mA 电流
S4 编码器 150Ω 终端电阻 5V 差分 RS‑422 打开 S4=ON；24V HTL 单端必须 OFF，防止硬件损坏
布线要求：CAN 总线使用双绞屏蔽线缆，屏蔽层两端大面积接 PE；动力电缆与通讯 / 模拟信号线物理分隔。
EM‑SYS CAN 系统总线接口
协议、功能逻辑与 EM‑SYS 独立模块完全一致；CM‑CAN 插入 Slot‑B 则 CAN 失效。
核心总线参数
参数900 Node‑ID：‑1 = 禁用（出厂）；0=系统总线Master主站；1‑63=从站；一条总线最多 1 个主站，最多 63 台从站。
参数903 Baud‑Rate波特率，总线上全部节点波特率必须保持一致。
波特率 最大线缆长度
50kBaud 1000m
100kBaud 800m
125kBaud 500m
250kBaud 250m
500kBaud 100m
1000kBaud 25m
节点三种工作状态
Pre‑Operational预操作：SDO 参数读写可用，PDO 不工作；上电默认状态。
Operational运行：SDO + PDO 全部可用，正常过程数据交换。
Stopped停止：SDO、PDO 全部禁止。
Master 主站（Node‑ID=0）能力
0：收到故障报文，主站停机，报故障F21nn，nn 为故障从站 16 进制 ID；
1：仅置警告位，主站不停机。
NMT 网络管理：Boot‑Up Delay 参数904上电延时，自动下发 NMT 启动全部从站。
产生 SYNC 同步报文（参数918标识符，919SYNC 周期；0 关闭 SYNC），用于多轴同步采样 PDO。
接收从站 Emergency 紧急故障报文；参数989 Emergency Reaction：
网关透传功能：主站本机 Profibus‑DP / CM‑232‑485 串口，可以直接访问 CAN 总线上所有从站 SDO 参数。
Slave 从站（Node‑ID 1‑63）
上电发送 Boot‑Up 报文；等待 NMT 命令进入 Operational；本地故障自动发送 Emergency 报文。
SDO 服务数据对象（读写参数）
SDO1 用于上位 / 主站访问参数；SDO2 预留可视化调试工具。
Expedited 快速传输，支持 int/uint/long；字符串参数不可访问。
Index = 变频器参数号；Sub‑Index = 数据集编号；数据集 0‑4 写入 EEPROM；5‑9 仅 RAM，规避 EEPROM 擦写寿命损耗。
网关透传：Profibus‑DP PKW 字节 3 填写目标 CAN 从站 Node‑ID；VABus 串口报文头填写 Node‑ID，即可跨总线访问全部从站。
PDO 过程数据 + 虚拟链路 Virtual‑Links（核心）
TxPDO：填写本机内部源号 Source‑Number，将本机信号映射到发送报文。
RxPDO：接收报文生成新源号（700‑729）；驱动器内部功能输入直接引用该源编号。
8 字节载荷支持混合：Bool (2 字节)/Word (2 字节)/Long (4 字节)。
每台驱动器 3 组 RxPDO / TxPDO；每组固定 8 字节载荷。
PDO 触发模式：时间触发 / SYNC 同步触发；支持 SYNC、RxPDO 超时监控，超时报故障。
虚拟链路 Virtual‑Links：变频器之间直接交换控制字、给定、实际值，无需上位 PLC 中转。
总线负载规划：官方提供Load_Systembus.xls计算表格；总线总负载建议≤80%；＞90% 系统不可靠。
总线故障代码
F21nn：主站收到从站 nn 故障；
F2200：SYNC 超时；F2201‑03 RxPDO1‑3 超时；F2210 CAN Bus‑OFF 总线关闭。
参数访问限制
PDO 映射、虚拟链路配置参数：KP500 面板不可见；必须 VPlus 软件加载 XPI 配置文件修改；
总线状态监视参数（978 Node‑State节点状态，979 CAN‑State物理层总线状态）KP500 面板可直接读取。
扩展 IO 硬件功能
4.1 EM‑S1INA 12bit 双向模拟输入
S3 拨码切换电压 / 电流模式；支持两点自定义标定 X1/Y1、X2/Y2 百分比坐标映射。
参数562 Operation mode四种工作模式：
1双极性；11单极性；21工业信号 2‑10V /4‑20mA；101双极性取绝对值。
配套参数：
560 Tolerance band零跨接滞环；
561 Filter time constant低通滤波时间常数 0‑5000ms；
563 Error/warning behavior断线故障监控（输入＜1V /＜2mA 触发：关闭 / 警告 / 斜坡停机 / 自由停机故障）；
564‑567特征点 X1/Y1/X2/Y2；568 Adjustment零点满量程硬件校准。
用途：可以配置为频率给定源、百分比给定源、极限源、比较器源。
监视参数：253 Analog input EM‑S1INA，百分比形式读取输入。
4.2 EM‑S1OUTA 双向模拟电压输出（‑10V ~ +10V）
参数584 Operation mode选择输出信号源；支持本机模拟输入绝对值、各类驱动器内部实际值。
585 Offset零点偏移；586 Amplification输出放大倍数；587 Adjustment硬件输出校准。
监视参数：266 Analog output EM‑S1OUTA，单位 V。
4.3 EM‑ENC 带 Z 相增量编码器输入
硬件规格：最大输入频率 300kHz；支持 5V 差分 RS‑422 (A/B/Z)，24V HTL 单端；S4 拨码控制 150Ω 终端电阻。
参数493 Operation mode speed sensor2，支持 Z 相工作模式：
0 关闭；4 四倍频；104 四倍频反向；
1004 四倍频 + Z 相参考脉冲；1104 四倍频反向 + Z 相参考脉冲，用于原点回零定位。
494 Division marks speed sensor2编码器线数 1‑8192；
495 Level电平模式：0=5V 推挽；2=24V 单端；
766 Actual Speed Source速度闭环反馈源切换：1 主板原生编码器；2 本模块 EM‑ENC‑05 编码器（带 Z 相）。
监视实际值：219 Frequency speed sensor2(Hz)；220 Speed, speed sensor2(rpm)。
功能用途：
作为速度闭环实际反馈源；
Z 相脉冲用于原点定位；
作为频率 / 百分比给定源；
接入比较器做超速检测。
编码器相关故障（F14‑xx）
F14‑30 编码器信号故障；F14‑31 缺相；F14‑32 相序方向错误；F14‑33 线数设置错误；F14‑34 线数过低；F14‑35 线数过高。
4.4 给定与比较器功能
参数475 Reference frequency source、476 Reference percentage source，可以将 EM‑S1INA 模拟输入、EM‑ENC‑05 第二编码器配置为频率 / 百分比给定，和主板其它给定叠加。
参数540/543比较器，可以对本模块模拟输入、第二编码器转速做阈值比较，生成内部布尔源。
参数列表、实际值监视与故障
VAL 实际值菜单（KP500 面板可读取）
参数 描述
219 Speed sensor2 频率 Hz
220 Speed sensor2 转速 rpm
253 EM‑S1INA 模拟输入百分比
266 EM‑S1OUTA 模拟输出电压 V
978 Node‑State 总线节点状态
979 CAN‑State 物理层总线状态
PARA 参数菜单
编码器全部配置、模拟输入输出标定滤波校准参数，KP500 面板全部可以访问。
CAN 系统总线 PDO、虚拟链路映射参数 KP500 不可见，需要 VPlus 加载 XPI 配置文件。
模块专属故障代码
故障码 含义
F14‑02 EM‑S1INA 模拟输入断线信号故障
F14‑30~F14‑35 第二编码器各类信号、参数设置故障
F21nn 系统总线主站收到从站 nn 故障
F22‑00/01‑03/10 CAN 系统总线 SYNC 超时、RxPDO 超时、BUS‑OFF
