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YOKOGAWA
YOKOGAWA F3NC01-0N定位模块
产品详情
YOKOGAWA F3NC01-0N定位模块
产品概述
YOKOGAWA F3NC01-0N是日本横河电机（Yokogawa）推出的高性能定位模块，隶属于FA-M3系列无范围控制器系统产品体系，核心功能是通过Mechatrolink-III通信协议实现对外部设备的高精度位置控制。该模块需安装在FA-M3系列基础模块上，具备Mechatrolink-III通信的C1主站功能，可根据CPU模块的指令向外部从站设备（如伺服驱动器、伺服电机等）发送控制命令，并接收从站的响应信号。其支持单轴独立运动、多轴直线插补运动，还可实现外部设备状态读取、参数读写及I/O交互等功能，凭借精简的布线设计和高速通信性能，广泛应用于各类需要高精度运动控制的工业自动化场景。
规格参数
- 通信规格：支持Mechatrolink-III协议，具备C1主站功能；采用以太网物理层，通信方式为循环通信，网络拓扑支持级联或星形；
- 传输性能：传输速率100Mbps；控制周期随轴数调整，4轴控制时0.25ms、8轴控制时0.5ms、15轴控制时1.0ms（支持多从站功能）；单站最大传输距离100m，站间最小距离0.2m；通信传输字节可选16、32、48或64字节（可混合使用）；
- 控制能力：单插槽最多支持15轴位置控制；支持每轴同时读取多达8项监测数据（目标位置、当前位置、速度、扭矩等）；
- 适配协议：支持标准伺服轮廓、标准步进电机驱动器轮廓、标准变频器轮廓、标准I/O轮廓；
- 环境适应性：工作温度范围0~40℃，相对湿度25%~80%RH，适用于室内安装；避免强振动、冲击、雨淋、直射阳光及腐蚀性气体环境；
- 传输介质：专用以太网屏蔽双绞线（STP Cat5e）；
- 质保信息：标准质保期1年，验收期7天。
性能特点
- 先进开放网络架构：采用Mechatrolink-III高性能开放架构运动现场网络标准，基于成熟以太网技术，兼容性强，便于与各类支持该协议的外部设备组网；
- 精简布线降本增效：单插槽即可实现最多15轴的位置控制，通过易安装连接器和少量电缆即可完成与伺服驱动器、电机等设备的组网，大幅减少布线工作量，降低布线成本和维护难度；
- 高速精准控制：100Mbps高速传输速率配合低至0.25ms的控制周期，可实现更短的控制循环、更快的启动速度和更优的控制性能，有效缩短生产节拍，提升生产效率；
- 全面运动控制功能：支持单轴独立运动和多轴直线插补运动（多轴同步启停），可充分发挥电机的高速、高分辨率性能，实现快速精准的位置控制；
- 丰富监测能力：每轴可同时读取8项关键运行数据，便于实时掌握外部设备运行状态，为设备运维和生产优化提供数据支撑；
- 灵活组网适配：支持级联和星形两种网络拓扑，传输字节可灵活选择，适配不同规模和布局的工业控制场景，扩展能力强。
工作原理
YOKOGAWA F3NC01-0N定位模块的核心工作原理是基于Mechatrolink-III通信协议，构建主站与多个从站设备间的高速运动控制链路，实现指令传输与状态反馈的闭环控制。模块首先通过插槽式连接与FA-M3系列基础模块及CPU模块建立通信，接收CPU下发的运动控制指令（如目标位置、运动速度、控制模式等）和配置参数（如控制周期、传输字节、网络拓扑等）。
作为Mechatrolink-III C1主站，模块将CPU指令解析为符合协议规范的控制命令，通过100Mbps高速以太网链路向伺服驱动器、步进电机驱动器等从站设备周期性发送；同时，实时接收从站反馈的设备运行状态数据（如当前位置、实际速度、扭矩、故障信息等），并将这些数据上传至CPU模块进行处理。在多轴控制场景下，模块可实现多轴同步启停的直线插补运动，通过精准的时序控制确保各轴运动协调一致。
此外，模块具备参数读写功能，可根据CPU指令读取或修改从站设备的配置参数，同时支持外部设备I/O交互，实现运动控制与设备状态监测的一体化，保障整个运动控制系统的稳定高效运行。
注意事项
（一）安装注意事项
- 安装环境需符合规格要求：仅可室内安装，避免温度超出0~40℃、湿度超出25%~80%RH的环境；远离雨淋、滴水、阳光直射区域；避开强振动、冲击、大量粉尘、盐雾、腐蚀性气体（如二氧化硫、氨气、硫化氢等）及金属粉末的场所；远离强外部噪声、电磁波、大量静电及高频干扰（如变频器、晶闸管电路）的区域；
- 安装操作规范：安装需由专业工程师或熟练技术人员执行；模块需牢固固定在FA-M3系列基础模块的指定插槽，确保连接可靠，避免松动导致通信中断或控制失效；
- 间距要求：与高压设备、动力设备保持安全距离，避免共板安装；与电源线间距不小于200mm，提升抗干扰性能；模块周围预留充足散热空间，避免安装在加热器、变压器等高温设备上方。
（二）接线注意事项
- 断电操作前提：接线前必须关闭所有相关设备电源，确认电源电缆无电压后再进行接线，防止触电或设备损坏；
- 线缆规范：严格使用专用以太网屏蔽双绞线（STP Cat5e）作为传输介质，确保传输性能和抗干扰能力；线缆连接器端子需与电流负载和端子尺寸匹配；
- 布线要求：按照产品手册或标签上的接线图正确连接线缆；输入信号线需远离仪表电缆、电源线、负载电缆，避免干扰；易受干扰区域需安装噪声滤波器，滤波器需接地安装，输出端与电源连接器间布线尽量最短，输出端不得安装保险丝或开关，以免降低滤波效果；
- 紧固与密封：连接器端子需按照螺丝尺寸紧固至规定扭矩；未使用的电缆入口需用专用封堵塞密封紧固，确保外壳防护等级；接线完成后需确认电气接线盖完全安装到位；
- 特殊适配：若与电流互感器（CT）配合使用，需正确连接至CT二次侧；断开仪器前需先短路CT二次侧，避免二次侧端子产生高压引发触电或设备故障。
（三）操作与维护注意事项
- 额定参数使用：严格在产品额定规格范围内使用设备，超规格使用可能导致设备故障或 malfunction；
- 通电状态禁忌：设备通电时，不得触摸任何端子，不得打开设备盖子或外壳；电流互感器通电时会发热，避免触摸；运行过程中不得更换端子插头；
- 开盖限制：潮湿天气或潮湿环境下不得开盖；开盖状态下设备防护等级失效，操作完成后需用双手将盖子拧紧，确保壳体与盖子紧密贴合；
- 异常处理：若发现设备异常发热、产生异味、发出异常噪音、冒烟或出现故障，需立即切断输入电源等相关操作，并联系横河销售办事处处理；
- 定期维护：定期检查设备及配件是否因发热等因素损坏，检查连接件或螺丝是否松动（检查前必须断电）；设备外壳涂有抗静电剂，清洁时需用柔软干布轻轻擦拭，不得使用湿布，以免降低抗静电效果；
- 专业操作要求：维护、接线、检修工作必须由专业人员执行，不得擅自拆卸安全护盖。
