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NJ501-□□□□

NJ系列NJ501 CPU单元

NJ501-□□□□

一款新型控制器,可提供机器控制所需的各项功能和高速 处理能力,以及工业控制器的安全性、可靠性和可 维护性最多可达64轴,是大规模、高速度、高精度控制的 理想选择。

一般规格

项目 NJ501-□
防护 柜内安装型
接地方法 接地到小于100Ω
外形尺寸(高×深×宽) 90mm × 90mm × 90mm
质量 550g (包括端盖)
电流消耗 5 VDC, 1.90 A(包括SD存储卡和端盖)
操作环境 使用环境温度 0~55°C
使用环境湿度 10%~90% (无结露)
空气 不得有腐蚀性气体。
存储环境温度 -20~75°C (电池除外)
高度 2,000m或以下
污染度 2或以下: 符合JIS B3502和IEC 61131-
抗干扰 电源线2kV (符合IEC 61000-4-4标准。
过电压等级 II级: 符合JIS B3502和IEC 61131-2。
EMC抗扰度电平 B区
耐振动 符合IEC 60068-2-6标准。
5~8.4Hz (振幅3.5mm), 8.4~150Hz
加速度9.8m/s2, X、Y、Z方向各100分钟(每隔10分钟扫描10次 = 合计100分钟)
耐冲击 符合IEC 60068-2-27标准。
147m/s2, X、Y、Z方向各3次(继电器输出单元为100m/s2)
电池 寿命 25°C下5年
型号 CJ1W-BAT01
适用标准 符合cULus、NK、LR、EC指令、RCM、KC*。

* 适用1.01或更高版本的CPU单元。

性能规格

项目 NJ501-
1500 1400 1300
处理时间 指令执行时间 LD指令 1.1ns(~1.7ns)
算术运算指令
(用于双精度实数数据)
24ns或更长
编程 程序容量 *1 大小 20 MB
数量 POU定义 3000
POU实例 使用Sysmac Studio Ver.1.05以前版本时:6,000
使用Sysmac Studio Ver.1.06以后版本时: 9,000
变量容量 保持属性 *2 大小 4MB
数量 90000
无保持属性*3 大小 2MB
数量 10000
数据类型 数量 2000
CJ系列单元的内存(可通过AT规格指定变量) CIO区域 6,144字(CIO0~CIO6143)
工作区域 512字(W0~W511)
保持区域 1,536字(H0~H1535)
DM区域 32,768字(D0~D32767)
EM区域 32,768字 × 25个存储单元 (E0_00000~E18_32767)
单元配置 可以安装的扩展单元数 每个CPU装置或扩展装置可以安装的单元数 10个单元
整个控制器 40个单元
扩展装置最大数 最多3个
I/O点数 CJ-系列单元的I/O点的最大数 最多2,560个点
CPU装置和扩展装置的电源单元 型号 NJ-P[]3001
电源OFF检测时间 AC电源 30~45 ms
DC电源 22~25 ms
运动控制 控制轴数 最大控制轴数 *4 64轴 32轴 16轴
最大使用实轴数 *5 64轴 32轴 16轴
单轴控制的最大轴数 单轴控制64轴 单轴控制32轴 单轴控制16轴
直线插补轴控制的最大轴数 每轴组4轴
圆弧插补轴控制的最大轴数 每轴组2轴
最大轴组数 32组
运动控制周期 EtherCAT处理数据通信周期使用相同的控制周期。
凸轮 凸轮数据点数 每个凸轮表的最多点数 65,535点
所有凸轮表的最多点数 1,048,560点
凸轮表的最多点数 640个表
位置单元 脉冲数、毫米、微米、纳米、度或英寸
超驰因子 0.00%或0.01%~500.00%
外围USB端口 支持的服务 Sysmac Studio连接
物理层 兼容USB 2.0 B型连接器
集线器和节点之间的传送距离 最长5m
内置EtherNet/
IP端口
物理层 10Base-T或100Base-TX
媒体访问方式 CSMA/CD
调制 基带
拓扑 星形
传送速度 100Mbps(100Base-TX)
传送介质 Ethernet类别5,5e或以上的STP(屏蔽双绞线)电缆
Ethernet开关与节点之间的最大传送距离 100m
最大串联连接数 使用ethernet开关时没有限制。
CIP服务:标签
数据链接(周期性通信)
最大连接数 32
信息包间隔 *4 1~10,000ms,以1.0ms为单位 *5
可以针对每个连接进行设定。(无论节点数是多少,都按设定的间隔更新数据。)
容许通信带 3,000 pps *6 *7(包括心跳)
最大标签组数 32
标签类型 网络变量、CIO区域、工作区域、保持区域、DM和EM区域
每个连接(即每个标签组)的标签数 8个(标签组中包含控制器状态时为7个标签)
每个节点的最大链接数据
(所有标签的总数据)
19,200字节
每个连接的最大数据大小 600字节
可登录的标签组数的最大数 32(1个连接 = 1个标签组)
最大标签组 600字节
(标签组中包含控制器状态时使用2字节)
多点传送信息包过滤器 *8 支持。
CIP报文服务:
Explicit报文
3级(连接数) 32(客户端加服务器)
UCMM
(非连接型)
可一次通信的客户
端的最大数
32
可一次通信的服务
器的最大数
32
内置EtherCAT
端口
TCP Socket服务的最大数量 30 *9
通信标准 IEC 61158 Type12
EtherCAT主站规格 B级(与功能包运动控制兼容)
物理层 100BASE-TX
调制 基带
传送速度 100Mbps (100Base-TX)
双工模式 自动
拓扑 线性、菊花链和分支
传送介质 类别5或更高等级的双绞线电缆(铝箔+编织网双屏蔽直连式电缆)
节点间的最大传送距离 100m
最大从站数 192
最大过程数据 输入:5,736字节
输出:5,736字节(但过程数据的最大帧数为4。)
每个从站的最大过程数据 输入:1,434字节
输出:1,434字节
最长通信周期 500/1,000/2,000/4,000μs
同步抖动 1μs(最大)
内部时钟 环境温度为55°C时: 每月误差为-3.5~+0.5分钟
环境温度为25°C时: 每月误差为-1.5~+1.5分钟
环境温度为0°C时: 每月误差为-3~+1分钟

*1. 这是执行对象和变量表(包括变量名称)的容量。
*2. 不包括CJ-系列单元的CIO和工作区域中的字。
*3. 不包括CJ-系列单元的保持区域、DM和EM区域的字。
*4. 此为所有轴型的总数。
*5. 此为被设置为伺服轴或编码器轴并且同时被设置为使用轴的轴数总和。
*6. 无论节点数是多少,数据在指定间隔在线更新。
*7. 1.02或更早版本的CPU单元的信息包间隔为10~10,000ms,以1.0ms为单位。
*8. 指每秒信息包数,即每秒可发送或接收的通信信息包数。
*9. 1.02或更早版本的CPU单元的容许通信带为1,000pps。
*10.安装IGMP客户端用于EtherNet/IP端口。
  如果使用支持IGMP侦测的ethernet开关,将对不需要的多点传送信息包执行过滤。
*11.1.02或更早版本的CPU单元的TCP Socket服务的最大数量为16。

功能规格

项目 NJ501-□□□□
任务 功能 称为任务的单元执行I/O刷新和用户程序。任务用于指定执行条件和执行等级。
周期性
执行任务
初级固定
周期任务
的最大数
1
固定周期
任务的
最大数
3
条件成立时执行的任务*1 事件任务的最大数 32
执行条件 事件任务起动命令执行时
变量的条件式一致时
设定 系统服务监视设定 为系统服务监视执行间隔以及占总用户程序指令执行时间的百分比(CPU单元执行过程与任务执行分开)。
编程 POU
(程序
构成单位)
程序 已分配任务的POU。
功能块 创建具有特定条件的对象时使用的POU。
功能 创建针对输入确定特定输出的对象(如数据处理)时使用的POU。
程序语言 类型 梯形图 *2和结构化文本 (ST)
命名空间*3 用于POU定义分组的概念。
变量 外部查看变量 网络配置 允许访问HMI,主机计算机和其他控制器的功能。
数据类型 基本数据型 布尔运算 BOOL
位串 BYTE, WORD, DWORD, LWORD
整数 INT, SINT, DINT,LINT, UINT, USINT, UDINT, ULINT
实型数据 REAL, LREAL
持续时间 TIME
日期 DATE
一天中的时间 TIME_OF_DAY
日期和时间 DATE_AND_TIME
文本串 STRING
派生数据型 构造体型、共用体型,列举型
结构体型 功能 一种派生数据型,将具有不同变量类型的数据组合在一起。
最大成员数 2048
最大嵌套
层数
8
指定成员偏移 你可以在各种存储单元使用成员偏移来放置结构体成员。*3
共用体型 功能 一种派生数据型,将具有不同变量类型的数据组合在一起。
最大成员数 4
会员数据型 BOOL、BYTE、WORD、DWORD、LWORD
列举型 功能 一种派生数据型,用称为列举值的文本串表达变量值。

数据类型的

属性

指定排列 功能 数组是一组具有相同数据类型的要素。可以从第一个要素开始,通过指定要素编号(下标)来指定要素。
外形尺寸的
最大数
3
元件的最大数 65535
FB实例的
指定排列
支持
指定范围 可以事先指定数据类型的范围。数据类型只能取该指定范围内的数值。
用户库
运动控制 控制模式 位置控制,速度控制,转矩控制
轴的类型 伺服轴、虚拟伺服轴、编码器轴和虚拟编码器轴
可管理的位置 指令位置和反馈位置
单轴 单轴位置控制 绝对定位 对用绝对值指定的目标位置执行定位。
相对定位 从指令当前位置对指定行进距离执行定位。
中断进给 从自外部输入收到中断输入的位置对指定行程距离执行定位。
周期性
同步
绝对定位
*1
在定位控制模式下的每个控制周期输出定位指令。
单轴速度控制 速度控制 在位置控制模式下执行速度控制。
周期性
同步
速度控制
模式
在速度控制模式下的每个控制周期输出速度指令。
单轴转矩控制 转矩控制 控制电机的转矩。
单轴同步控制 启动
凸轮动作
用指定凸轮表执行凸轮运动。
结束
凸轮动作
结束用输入参数指定的轴的凸轮运动。
启动
齿轮动作
在主轴和从动轴之间执行具有指定齿轮比的齿轮运动。
定位
齿轮操作
主轴和从动轴之间执行具有指定齿轮比和同步位置的齿轮运动。
结束
齿轮动作
结束指定的齿轮运动或定位齿轮运动。
同步定位 与指定的主轴同步执行定位。
主轴相移 移动同步控制的主轴相位。
轴组合 加上或减去2个轴的指令位置,将结果作为指令位置输出。
单轴手动操作 伺服加电 接通伺服驱动器的伺服电源,启动轴运动。
点动 使轴以指定的目标速度点动。
单轴控制的辅助功能 轴偏差复位 清除轴偏差。
原点复位 运行电机,用临界信号、原点接近信号和原点信号定义原点。
指定参数的
原点复位
*1
指定参数并运行电机,用临界信号、原点接近信号和原点信号定义原点。
高速原点复位 对某个绝对目标位置0回到原点执行定位。
停止 使轴减速至停止。
立即停止 使轴立即停止。
设置超驰因子 可以改变轴的目标速度。
改变当前位置 可以将指令当前位置或反馈当前位置改为任意位置。
启动外部锁定 触发时记录轴的位置。
解除外部锁定 解除当前锁定。
区域监控 可以监控轴的指令位置或反馈位置何时在指定范围(区域)内。
支持数字
凸轮开关
*4
可以根据轴的位置打开或关闭某个数字输出。
监控轴的
位置偏差
可以监控2个指定轴的指令位置或反馈位置之差是否超过阈值。
位置偏差复位 将指令当前位置与反馈当前位置之间的偏差设为0。
转矩限制 可以启用或禁用伺服驱动器的转矩控制功能,并且可以设定转矩限制来控制输出
转矩。
起动速度 *5 可以设定轴运动开始时的初始速度。
轴组 轴组 绝对直线插补 对指定的绝对位置执行直线插补。
相对直线插补 对指定的相对位置执行直线插补。
圆弧2D插补 对2个轴执行圆弧插补。
轴组周期性
同步绝对
定位
在定位控制模式下的每个控制周期输出位置指令。*3
多轴协调控制的辅助
功能
轴组偏差复位 清除轴组偏差和轴偏差。
启动轴组 启动轴组运动。
禁止轴组 禁止轴组运动。
停止轴组 使插补运动的所有轴减速至停止。
立即停止轴组 使插补运动的所有轴立即停止。
设置轴组
超驰因子
在插补运动过程中改变合成的目标速度。
轴组偏差复位 轴组的指令当前位置和反馈当前位置可以被读取。*3
改变轴组中的轴 可临时改写轴组参数中的组成轴参数。*3
共用项目 凸轮 设置凸轮表属性 改变用输入参数指定的凸轮表终点索引。
保存凸轮表 将用输入参数指定的凸轮表保存在CPU单元的非易失性存储器中。
参数 写入MC设定 临时改写某些轴参数或轴组参数。
辅助功能 计数器模式 可以选择线性模式(有限长度)或循环模式(无限长度)。
单位转换 可以设定每个轴的显示单位与机器一致。
加速/减速控制 自动加速/
减速控制
为轴运动或轴组运动的速度曲线设定加减速。
改变加速度
和减速度
即使在加速或减速过程中,也可以改变加速度或减速度。
定位区检查 可以设定定位区的范围和定位区的检查时间,以确定定位何时完成。
停止模式 你可以设置停止方法为立即停止信号或临界输入信号。
运动控制指令的重新执行 可以在执行过程中改变运动控制指令的输入变量,在操作过程中重新执行该指令以
改变目标值。
运动控制指令多重启动(缓冲模式) 可以指定何时开始执行,以及在操作过程中执行另一运动控制指令时,如何衔接前
后动作的速度。
轴组连续运动(转换模式) 可以为轴组动作的控制指令多重启动指定转换模式。
辅助功能 监控功能 软件限制 轴的动作幅度被监控。
位置偏差 监视每个轴指令当前值与反馈当前值之间的偏差。
速度、加速度、
减速
度、转矩、插补速度、
插补加速度和插补减
速度
你可以设置每个轴和每个轴组的警告值来监测它们。
支持绝对值编码器 可以将欧姆龙G5系列伺服电机用于绝对值编码器,启动时不需要执行原点复位。
输入信号逻辑反转 *5 可以对立即停止输入信号、正方向临界输入信号、负方向临界输入信号、原点接近输入信号的逻辑进行反转。
外部I/F信号 使用了右侧列出的伺服驱动器输入信号。原点信号、原点接近信号、正方向临界信
号、负方向临界信号、立即停止信号和中断输入信号
单元 (I/O) 管理 EtherCAT从站 最大从站数 192
基本I/O单元 抗振荡和抗干扰对策 设定输入应答时间。
NX单元 *5 可通过通信耦合器单元使用NX单元。
CJ系列单元 最大单元数 40
基本I/O单元 抗振荡和抗干扰对策 设定输入应答时间。
外部负载短路保护功
能和I/O掉网检测功
读取基本I/O单元的报警信息。
Communi-
cations
外围USB端口 在个人计算机上运行各种支持软件的通信端口。
EtherNet/
IP端口
通信协议 TCP/IP、UDP/IP
CIP通信服务 标签数据链接 用EtherNet/IP网络设备执行非程序周期性数据交换。
信息通信 与EtherNet/IPCIP网络设备相互收发CIP指令。
TCP/IP应用 套接字服务 与使用UDP或TCP协议的任意Ethernet节点相互收发数据。
使用插座通信指令。
FTP服务器 可以在其它Ethernet节点的计算机上对CPU单元的SD存储卡进行文件读写。
时钟自动调整 CPU单元的电源接通后,在指定时间或以指定间隔从NTP服务器读取时钟信息。用
所读取的时间对CPU单元的内部时钟时间进行更新。
SNMP代理端 向使用SNMP管理器的网络管理软件提供内置EtherNet/IP端口的内部状态信息。
EtherCAT
Port
支持的服务 流程数据通信 在EtherCAT主站与从站的周期性通信中交换控制信息。
SDO通信 在EtherCAT主站与从站的非周期性事件通信中交换控制信息。使用CANopen标准定义的SDO通信。
网络扫描 读取所连接的从站设备信息,自动生成从站构成。
DC(分布式时钟) 由各EtherCAT设备(包括主站)共享EtherCAT系统时间,使时间保持同步。
信息包监控 主机发送的帧和其接收的帧可以被保存。保存的数据可通过软件或其它应用程序查看。
从机的启用/禁用设置 从机可作为通信目标被启用或禁用。
断开/连接从机 临时从EtherCAT网络断开从机以进行维护,例如从机的更换,然后再重新连接从机。
支持的应用协议 CoE 符合CANopen标准的SDO报文可通过EtherCAT送到从机。
通信指令 支持下列指令。
CIP通信指令、插座通信指令、SDO报文指令、无协议通信指令和协议宏指令。
运行管理 RUN输出接点 在运行模式下将NJ-P[]3001电源单元的输出设为ON。
系统要求 事件日志 功能 记录事件发生的功能
最大件数 系统事件日志 1024
访问事件日志 1024
用户事件日志 1024
调试 在线编辑 一处 可以在线更改程序、功能块、功能和全局变量。不同的操作人员可通过网络更改不
同的POUs。
强制刷新 用户可以将特定变量强制设为TRUE或FALSE。
强制变量的最大数 EtherCAT从机的设
备变量
64
CJ系列单元的设备变
量和指定AT的变量
64
MC调试 可以用Sysmac Studio检查电机运行和配线。
同步 在线时可以使Sysmac Studio的项目文件与CPU单元的数据相同。
微分监控*1 监控接点上升和下降的边际。
最大接点数 8
数据追踪 类型 单个触发追踪 当满足触发条件时,进行指定的采样数,然后自动停止。
连续追踪 连续执行数据追踪,用Sysmac Studio收集追踪数据。
同步数据追踪的最大数 4
记录的最大数 10000
采样 采样变量的最大数 192变量
采样时间 在指定时间或执行采样指令时按指定的任务周期进行采样。
触发追踪 设定事件前后记录数据的触发条件。
触发条件 BOOL变量更改为TRUE或FALSE时,将非BOOL变量与常量进行对比
对比方法:等于(=)、大于(>)、大于或等于(≥ )、小于(<)、小于或等于(≤ )、不等于(≠)
延迟 触发位置设定:在触发条件满足前和满足后,使用滑动器来设置采样百分比。
模拟 在Sysmac Studio中对CPU单元的操作进行仿真。
维护 与HMI连接 连接端口 内置EtherNet/IP端口
Sysmac
Studio连接
连接端口 外围USB端口或内置EtherNet/IP端口
可靠性功能 自检功能 控制器异常 级别 重大故障、局部故障、小故障、观察和信息
用户异常 事先登录用户异常,然后通过执行指令建立记录。
级别 8级
安全 保护软件资产,
防止运行错误
CPU单元名称和串行ID功能 通过Sysmac Studio与CPU单元连线时,将项目的CPU单元名称与所连接的CPU单元名称进行对比。
保护功能 无用户程序恢复信息
的传送功能
防止通过Sysmac Studio读取CPU单元中的数据。
CPU单元的写入保护
功能
你可以防止通过Sysmac Studio和SD内存卡将数据写入CPU单元。
整体项目文件保护 你可以使用密码来保护Sysmac Studio上的smc文件不被擅自开启。
数据保护 你可以使用密码来保护Sysmac Studio上的POUs。*3
验证操作权限 用操作权限限制在线操作,防止因操作错误造成设备损坏或人身伤害。
数组 5 *6
验证用户程序执行ID 不在Sysmac Studio上输入特定硬件(CPU单元)的用户程序执行用ID,就无法执行用户程序。
SD存储卡功能 存储类型 SD存储卡(最大2GB),SDHC存储卡
应用 从SD存储卡自动传送*1 打开控制器电源时SD存储卡的自动加载文件夹内的数据会被自动加载。
SD存储卡操作指令 可以通过用户程序的指令存取SD存储卡。
用Sysmac Studio进行文件操作 可以对SD存储卡上的控制器文件执行文件操作,在计算机上读/写
标准文档的文件。
用Sysmac Studio进行文件操作 用系统定义变量和事件日志提供SD存储卡的寿命到期通知。
备份功能*1 SD存储卡备份
功能
操作 使用正面开关 可使用正面开关备份、比较或恢复数据。
使用系统定义变量 可使用系统定义变量备份或比较数据。
Sysmac Studio上的
存储卡操作对话框
可通过Sysmac Studio上的存储卡操作对话框进行备份和确认的操作。
保护功能 禁止向SD存储卡备
份数据
禁止SD存储卡备份功能。
Sysmac Studio Sysmac Studio控制器备份功能functions 可通过Sysmac Studio进行单元的备份、恢复和确认的操作。

*1. 只被1.03 或更高版本的CPU单元所支持。
*2. 支持联机ST。(联机ST指作为梯形图的要素写入的ST。)
*3. 只被单元版本1.01或更高版本的CPU单元所支持。
*4. 只被1.05或更高版本的CPU单元所支持。
*5. 只被单元版本1.05或更高版本的CPU单元所支持。
*6.当单元版本1.00的NJ501 CPU单元被使用时, 该值变为二。

为每个单元版本和Sysmac Studio版本添加或更改的功能

对功能规格的添加与更改

下表说明了功能规格的每项添加或更改对应的CPU单元版本和Sysmac Studio版本。

功能 添加/
更改
单元
版本
Sysmac
Studio
版本
任务 功能 条件成立时执行的任务 添加 1.03 1.04
编程 命名空间 添加 1.01 1.02
数据类型 结构数据型 指定成员偏移 添加 1.01 1.02
更改 1.03
添加 1.01 1.02
运动控制 单轴 单轴位置控制 周期性同步绝对定位 添加 1.03 1.04
单轴控制辅助
功能
指定参数的原点复位 添加 1.03 1.04
支持数字凸轮开关 添加 1.06 1.07
起动速度 添加 1.05 1.06
轴组 多轴协调控制 轴组周期性
同步绝对定位
添加 1.01 1.02
多轴协调控制
的辅助功能
接收轴组定位 添加 1.01 1.02
改变轴组中的轴 添加 1.01 1.02
辅助功能 输入信号反转 添加 1.05 1.06
单(I/O)
管理
NX单元 添加 1.05 1.06
通信功能 Ethernet/
IP端口
TCP/IP应用 FTP客户端 添加 1.08 1.09
通信用指令 更改 1.08 1.09
调试功能 微分监控 添加 1.03 1.04
可靠性功能 自检功能 控制器异常 更改重要度 添加 1.03 1.04
安全 访问保护
与防止不
当操作
保护功能 数据保护 添加 1.01 1.02
操作权限验证 组数 更改 1.01 1.02
SD存储卡 应用 从SD存储卡
自动传送
添加 1.03 1.04
备份功能 SD存储卡
备份
操作方法 Sysmac Studio
上的存储卡操
作对话框
添加 1.03 1.04
指定系统定义变量 添加 1.03 1.04
CPU单元正面面板开关 添加 1.03 1.04
保护功能 禁止向SD存储
卡备份数据
添加 1.03 1.04
Sysmac Studio控制器备份 添加 1.03 1.04

注: 通过更新CPU单元的单元版本,追加或变更各功能模块的功能的详情请参阅各功能模块手册。
   通过更新NC整合控制器版本,追加或变更支持功能的详情请参阅NC整合控制器用户手册。

通过单元版本更新改善性能

本节介绍每个CPU单元版本和Sysmac Studio版本带来的性能改进。

功能 性能值 单元版本 Sysmac
Studio版本
编程 程序容量 数量 POU实例数量 9000 - 1.06或更高
6000 - 1.05或更低
内置
EtherNet
/IP端口
CIP服务:
标签数据链接
(周期性通信)
信息
包间
1~10,000ms,以1.0ms
为单位可以针对每个连
接进行设定
1.03或更高 -
10~10,000ms,以1.0ms
为单位可以针对每个连接
进行设定
1.02或更低
容许
通信
3000pps* (含Heartbeat) 1.03或更高 -
1000pps (含Heartbeat) 1.02或更低
TCP Socket的数量 30 1.03或更高 -
16 1.02或更低

* 此处的pps意为“每秒信息包数”,表示每秒可发送或接收的通信信息包的数量。

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