NC单元也叫位置控制单元（Position Control Unit，简称PCU），是在CPU单元不能满足定位精度的情况下，所采用的高速度、高精度的定位单元。NC单元目前有CJ1W-NC□□3、CJ1W-NC□□4、CS1W-NC□□3、CJ1W-NC□71、CS1W-NC□71、
CJ1W-NC□81、CJ1W-NC□82等系列。
一、NC单元特点
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NC□□3 |
NC□□4 |
NC□71 |
NC□81/82 | |
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响应速度/控制周期 |
2ms |
0.1ms |
250us-8ms |
0.25-2ms |
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操作方式 |
存储100条/直接 |
存储500条/直接 |
同步通信执行指令直接操作 |
存储500条/同步通信执行指令直接操作 |
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轴数 |
1、2、4轴 |
2、4轴 |
2、4、16轴 |
2、4、8、16轴 |
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插补 |
直线 |
直线/圆弧 |
直线/圆弧/螺旋 | |
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电机驱动器 |
步进/脉冲型伺服 |
步进/脉冲型伺服/线性电机/直驱电机 |
MECHATROLINK-II总线伺服 |
内置EtherCAT通信功能的G5系列伺服 |
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中断进给 |
有0.1ms |
有 |
有 |
有 |
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定位范围 |
-1073741823~1073741823 |
-2147483648~ 2147483647 |
-2147483648~ 2147483647指令单元 |
-2147483648~ 2147483647指令单元 |
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速度 |
1-500kpps |
1-4Mpps |
0-2147483647指令单元/s |
104Mpps转换值 |
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精度 |
1/500kpps |
1/4Mpps |
1/104857600pps | |
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超驰 |
1-999% |
0.01-500.00% |
0.01~32767.67% |
0.01~500.00% |
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同步控制 |
5单元/20轴 | |||
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高速计数器/带绝对编码器 |
有 |
有 | ||
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索引表控制 |
有 | |||
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进给器控制 |
有 | |||
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MPG功能 |
有 | |||
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示教 |
有 |
有 |
有 | |
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齿隙补偿 |
有 |
有 |
有 |
有 |
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区域设置 |
有 |
有 |
有 | |
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S曲线加减速 |
有 |
有 |
梯形/S形 |
有 |
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电子凸轮 |
有 |
部分有 | ||
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传送速率 |
10Mbps |
100Mbps | ||
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传送距离 |
50m |
节点间100m | ||
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通信方式 |
主-从完成同步 |
主-从串级链 | ||
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通信介质 |
屏蔽双绞线 |
5类屏蔽双绞线RJ45连接器 | ||
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节点多样性 |
有 |
二、CJ1W-NC213单元的直接操作实例
直接操作，意思是定位的位置、速度、加减速时间等，直接由CPU单元的程序设定，定位执行由CPU单元的程序指令执行，也可以根据指令执行中途改变位置（包括方向）、速度。直接操作模式中不可以使用插补。
如要实现上图中的定位要求：速度5000pps、加减速时间100ms、绝对定位方式移动5000个脉冲、方向为CW方向，要如何实现呢？
（一）、硬件接线
NC单元与伺服驱动器的连接如下图所示：
NC单元未使用轴的连接如下图所示：
使用伺服继电器单元和连接专用电缆可以减少接线。
（二）、参数设置
NC单元自带有CPU，同时它在PLC的CPU单元中也有4个数据存储区域与之对应，从下图中由上到下分别称之为n区、I区、m区、k区。
1、其中k区的作用是传递数据到NC单元内。
2、m区为公共参数和轴参数区，其中公共参数占用（m~m 3），开始字m=D20000 100*单元号。
m可以为0000，000D，0X0E。
0000：分配给特殊IO单元的数据存储区字，在轴参数后被连续分配。
000D：用户定义I区（操作数据区），开始字为m 1中定义。
0X0E：用户定义EM区域字，X为块号。
m 1定义I区（操作数据区）开始字，用十六进制数表示。
m 2轴参数定义（标识指定）。参数标识占用00-07位，轴标识占用08-15位。参数标识中，00，使用快闪存储器中的轴参数；01分配给特殊IO单元的数据存储区为轴参数。轴标识中，08为x轴定义，09为y轴定义，10为z轴定义，11为u轴定义。位为0，使用分配给特殊IO单元的数据存储区域中的轴参数设置；位为1，使用缺省轴参数设置。
m 3系统保留。
m 4~m 59/m 115为轴（x、y/x、y、z、u）参数区域。在IO表中通过特殊IO单元号设定轴参数。
3、n区为操作存储器区，作用是对NC单元进行控制输出（序列号使能、操作控制位、读写数据位等），及NC单元状态的返回（标志位、原点信号位、错误代码等）。
开始字n=2000 10*单元号，其中1轴占用n~n 4共5个字，其中2轴占用n~n 9共10个字，其中4轴占用n~n 19共20个字。
编写程序执行命令位功能时，要结合NC单元的当前状态，如轴是否忙，是否有原点，是否报错等。
4、I区为操作数据区，开始字由公共参数m~m 1指定，作用是设定NC单元直接操作、存储器操作的操作数据、特殊功能操作数据、NC单元状态数据，以及k区（数据传送区）参数定义等。
5、CJ1W-NC213单元参数设置
如单元号为5，则公共参数m~m 3的地址对应为：
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m区 |
m |
m 1 |
m 2 |
m 3 |
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地址 |
D20500 |
D20501 |
D20502 |
D20503 |
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内容 |
000D |
01F4 |
0000 |
0000 |
因m 1中设定的内容为#01F4（&500），则操作数据区（I区）的起始字为D500，对应参数如下表。
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I区 |
位置 |
速度 |
加速时间 |
减速时间 |
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地址 |
D509 D508 |
D511 D510 |
D513 D512 |
D515 D514 |
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#内容 |
0000 1388 |
0000 1388 |
0000 0064 |
0000 0064 |
|
&内容 |
5000 |
5000 |
100 |
100 |
（三）、程序编写
三、CJ1W-NC213单元的内存操作实例
内存操作是指定位控制所需的参数数据（定位序列、位置、速度、加减速时间）被预先传输到NC位置控制单元中，NC单元根据PLC CPU向工作存储器区发出命令，执行相应的定位序列来完成定位控制。内存操作可以通过序列的完成码，实现包括插补在内的复杂多样的定位控制。
内存操作的实现方法，现举例说明如下。
利用CJ1W-N213的内存操作，完成如上图所示的定位要求：xy轴直线插补从（0，0）移动到（5000，5000），然后y轴回到0点，x轴回到0点，插补速度为500。
（一）、硬件接线
硬件接线方法与NC单元的直接操作方式的接线方法一样，单元号设定为5。
（二）、参数设置
1、公共参数设置
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m区参数 |
m |
m 1 |
m 2 |
m 3 |
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地址 |
D20500 |
D20501 |
D20502 |
D20503 |
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内容 |
000D |
01F4 |
0000 |
0000 |
01F4指定I区的起始字为D500。
以上参数设置并下载到NC单元后，断电重启一次，让设置生效。
2、序列号指定设置
序列号指定字为D516。
3、内存操作相关命令及状态反馈
根据上表内容对轴执行相应的读写（命令与反馈）内存操作。
（三）、定位序列编辑
1、CX-Position操作
在CX-Programmer中创建IO表，右击NC模块，选择“启动专用应用程序”→“继承设定启动”，打开CX-Position软件。
在CX-Position软件中设定下表数据。
Table1，是指选择当前序列的启动轴为X轴。对于除了轴数据之外的数据，启动操作的轴的数据被用作在序列数据中被定义的数据。
在位置数据（Position Data）中，分别设置X轴Y轴的坐标数据，注意轴的运行方向为CCW（负方向）。
轴设置（axis Set）设为“XY”（定义轴）。
输出码设置（Output Code）设为“0”。输出码是指执行当前序列时，NC单元反馈给PLC的状态代码。
位置指定（Position X ax/ Y ax）设为“0”，表示是绝对位置；设为“1”，表示是相对位置。
完成码（End Code）设为“1”，表示自动完成，序列之间根据间隔时间驻留；设为“2”，表示连续完成，不允许有驻留时间；设为“3”，表示块结束，定位完成后被停止，当启动再次被执行，定位将按照定义的序列号从头开始执行。还有4、5、6分别表示速度控制、正向中断进给、反向中断进给。
驻留时间、加减速时间、速度数据需要分别进行设置。
驻留时间编号（Dwell No.）设为“1”，表示执行驻留时间编号No.1的驻留时间5秒。
加速时间编号（Accel No.）/减速时间编号（Decel No.）设为“1”，表示执行加/减速时间编号No.1的加/减速时间值（100ms/200ms）。
序列中速度数据（Targe Speed）设为“1”，表示执行速度数据编号No.1的速度值（500pps）。
设置好后，将参数下载到NC单元中。
（四）、程序编辑
#电工交流圈##PLC##机械#
,
