三菱 FX2N-20GM 定位模块搭配步进驱动器的接线,核心分为模块电源供电、模块与 PLC 本体通信、模块脉冲方向输出到步进驱动器、急停 / 限位等外部信号接线四部分,20GM 支持2 轴独立定位,脉冲输出为差分信号(适配绝大多数步进驱动器的差分输入),接线需严格匹配漏型 / 源型、做好抗干扰处理,以下是标准接线方案 + 引脚定义 + 实操要点,适配市面主流两相步进驱动器(如雷赛、鸣志、台达)。
一、先明确核心设备接口属性(接线前必看)
FX2N-20GM:DC24V 供电,脉冲 / 方向为差分输出(A/A-、B/B-),输入信号(急停、限位)为 DC24V 漏型输入,与 FXPLC 本体通过扩展总线直连(无需额外通信线,直接插在 PLC 右侧扩展口)。
步进驱动器:主流为差分输入(PUL+/-、DIR+/-),需 DC24V/DC5V 供电(驱动器自身电源),脉冲输入接收差分信号,与 20GM 完美匹配(无需电平转换)。
关键原则:动力线(步进电机)与控制线(脉冲 / 方向)严格分开布线,控制线用双绞屏蔽线,屏蔽层单端接地(驱动器侧),防止脉冲干扰导致丢步。
二、FX2N-20GM 核心引脚定义(正面端子台)
20GM 的端子台为可拆卸式,分电源 / 公共端、输入信号(X)、输出信号(Y / 脉冲 / 方向),轴 1(CH1)、轴 2(CH2) 引脚对称,核心引脚如下(未标注为备用 / 空脚):
| 端子号 | 功能(轴 1/CH1) | 功能(轴 2/CH2) | 电压 / 类型 |
|---|---|---|---|
| 1 | DC24V+(模块电源) | - | DC24V |
| 2 | 0V(模块电源公共端) | 0V(模块电源公共端) | DC24V |
| 3 | X0(急停 / 轴 1) | X10(急停 / 轴 2) | 输入(漏型) |
| 4 | X1(正限位 / 轴 1) | X11(正限位 / 轴 2) | 输入(漏型) |
| 5 | X2(负限位 / 轴 1) | X12(负限位 / 轴 2) | 输入(漏型) |
| 6 | X3(原点 / 轴 1) | X13(原点 / 轴 2) | 输入(漏型) |
| 7 | 0V(输入公共端 COM1) | 0V(输入公共端 COM2) | DC24V |
| 8 | Y0(轴 1 就绪) | Y10(轴 2 就绪) | 输出(漏型) |
| 9 | PUL1-(脉冲 -) | PUL2-(脉冲 -) | 差分输出 |
| 10 | PUL1+(脉冲 +) | PUL2+(脉冲 +) | 差分输出 |
| 11 | DIR1-(方向 -) | DIR2-(方向 -) | 差分输出 |
| 12 | DIR1+(方向 +) | DIR2+(方向 +) | 差分输出 |
| 13 | 0V(输出公共端 COM3) | 0V(输出公共端 COM4) | DC24V |
| 14-20 | 备用 / 空脚 | 备用 / 空脚 | - |
备注:20GM 的脉冲 / 方向输出无功率放大,直接接步进驱动器差分输入即可,无需外接限流电阻。
三、标准接线方案(单轴 / 双轴通用,以轴 1 为例,轴 2 同逻辑)
1. 第一步:FX2N-20GM 模块电源供电(必接,否则模块无电)
外部 DC24V 电源正极 → 20GM 端子1(DC24V+)
外部 DC24V 电源负极 → 20GM 端子2(0V)
要求:DC24V 电源容量≥1A,单独给模块供电,不与步进驱动器 / PLC 电源共用,减少干扰。
2. 第二步:20GM 与步进驱动器(差分输入)核心接线(脉冲 + 方向)
核心:20GM 的 PUL+/PUL-、DIR+/DIR- 直接对应步进驱动器的 PUL+/PUL-、DIR+/DIR-,一一对应,不要交叉。
| FX2N-20GM(轴 1) | 步进驱动器(差分输入) | 接线要求 |
|---|---|---|
| 9(PUL1-) | PUL-(脉冲负) | 双绞屏蔽线芯 1 |
| 10(PUL1+) | PUL+(脉冲正) | 双绞屏蔽线芯 2 |
| 11(DIR1-) | DIR-(方向负) | 双绞屏蔽线芯 1 |
| 12(DIR1+) | DIR+(方向正) | 双绞屏蔽线芯 2 |
| 2/7/13(0V) | 驱动器 0V(信号地) | 单根屏蔽线接地,做等电位 |
若步进驱动器为单端输入(极少,如老式驱动器):
20GM PUL1+ → 驱动器 PUL,DIR1+ → 驱动器 DIR;
20GM PUL1-/DIR1- + 驱动器 GND → 共同接 20GM 0V(端子 2)。
3. 第三步:外部输入信号接线(急停 / 限位 / 原点,轴 1 为例)
20GM 的输入信号为DC24V 漏型输入,需外接 DC24V 电源,所有输入信号共用 COM1(端子 7,0V),为常闭优先(急停 / 限位建议接常闭,防止断线失效)。
(1)急停接线(强制停止,必接)
外部 DC24V+ → 急停开关常闭端
急停开关公共端 → 20GM 端子 3(X0,轴 1 急停)
20GM 端子 7(COM1,0V)→ 外部 DC24V-
(2)限位接线(防止超程,建议接)
正限位:DC24V+ → 正限位开关常闭 → 20GM 端子 4(X1)→ COM1(7)→ DC24V-
负限位:DC24V+ → 负限位开关常闭 → 20GM 端子 5(X2)→ COM1(7)→ DC24V-
(3)原点接线(回零定位,必接)
DC24V+ → 原点接近开关 / 机械挡块开关 → 20GM 端子 6(X3)→ COM1(7)→ DC24V-
4. 第四步:20GM 与 FXPLC 本体连接(无需接线,物理直连)
FX2N-20GM 为 FX 系列专用扩展模块,直接将模块左侧的扩展总线接口插在 FXPLC 本体(如 FX2N/FX3U)的右侧扩展口上即可;
连接后,PLC 本体为 20GM 提供程序下载 / 指令控制的通信通道,无需额外接 RS232/485 线,通电后 PLC 的扩展灯(EXT) 常亮表示连接正常。
5. 第五步:步进驱动器与步进电机 / 自身电源接线
这部分为步进驱动器常规接线,与 20GM 无关,补充关键要点:
驱动器自身电源:按规格接 AC220V/DC24V(如雷赛 DM542 接 AC18-80V),严禁接错;
驱动器电机接口(A/A-、B/B-)→ 步进电机对应绕组,不要接反(否则电机反转 / 抖动);
驱动器细分 / 电流设置:根据电机参数调整(如 86 步进电机设 2.5A、16 细分),细分越高定位越精准,速度越低。
四、双轴接线注意事项(轴 1 + 轴 2)
轴 2 的脉冲 / 方向(PUL2+/-、DIR2+/-)接第二台步进驱动器,输入信号(X10-X13)共用 COM2(端子 7,0V),独立于轴 1;
双轴的控制线需单独走双绞屏蔽线,不要混绞,避免轴间干扰;
两台步进驱动器的电源单独供电,不共用 DC24V/AC220V,防止电流叠加导致电压不稳。
五、接线后必做的抗干扰 / 安全措施(避坑核心)
布线:脉冲 / 方向控制线(双绞屏蔽线)与步进电机动力线、电源线间距≥30cm,严禁并行布线;
接地:① 20GM 模块、FXPLC、步进驱动器的PE 接地端可靠共地(接地电阻≤4Ω);② 屏蔽线的屏蔽层单端接地(仅接驱动器侧 PE,20GM 侧不接),避免形成接地环路;
电源隔离:模块 DC24V 电源、驱动器电源、PLC 电源加装电源滤波器,减少电网干扰;
急停:急停开关为硬件常闭,优先于软件控制,即使模块故障也能强制切断驱动器脉冲,防止电机飞车;
端子紧固:20GM 的可拆卸端子台、驱动器接线端子必须用螺丝刀拧紧,防止虚接导致脉冲丢失 / 信号闪烁。
六、接线后通电测试步骤(防止烧设备)
先接控制线(脉冲 / 方向、输入信号),不接步进电机动力线,通电(DC24V);
查看 20GM 模块POWER 灯(绿色)常亮,PLC EXT 灯常亮,无报错;
用 GX Works2/GX Developer 向 20GM 下载简单定位程序(如单脉冲输出),查看驱动器脉冲指示灯闪烁(表示接收到脉冲);
确认无问题后,再接步进电机动力线,进行点动 / 回零测试,观察电机运行是否平稳,无抖动 / 丢步。
七、20GM 模块与步进驱动器的参数匹配
20GM 脉冲输出频率:最大输出200kHz,根据步进驱动器的最大输入频率调整,不要超过驱动器上限(如普通 42 步进驱动器最大 50kHz);
电子齿轮比:在 20GM 的参数中设置(而非驱动器),公式:
电子齿轮比 = 电机每转步数 × 驱动器细分 / 实际每转移动量,目的是让20GM 发 1 个脉冲,电机走预设最小单位(如 0.01mm);输入信号逻辑:20GM 默认低电平有效(漏型),无需修改,与常闭开关完美匹配。

