NovusunCNC-cnc controller - MKX-M4(标准版)说明书 manual.pdf · 2018. 4. 24. · Supporting Mach4 Hobby version Support spindle speed feedback Full support for USB hot-swappable,

MACH4控制卡

适合系统:

MACH4运动控制系统

MK3-M4：带USB接口的，3轴运动控制卡



型号

标准卡：184x127x30mm

MKX-M4(标准版)说明书

USB MOTION CARDmodel :MK4-M4

System :MACH4

QC:01 2017-4-13

MACH4 USB 4-axis Card

电源0V 电源24V

www.nvcnc.net

www.nvcnc.net

特点描述

支持Mach4 个人爱好者版本,只适合Windows操作系统

支持主轴速度反馈功能,支持轴差分输出

USB无需安装驱动，所有Windows版本即插即用。

全面支持USB热插拔，随时监测USB连线状态，

Mach4工作中，USB电缆拔出再插上，也可正常连线。

支持最多6轴联动，包括点动6轴联动。

（根据型号不同，支持轴数不同）

拥有2000KHz的脉冲输出，支持伺服/步进电机。

拥有状态指示灯，可提示USB连线状态，Mach4连线状态，

运行中，各类状态一目了然。

拥有16个输入口，8个输出口,支持扩展输入输出口

所有IO口全隔离，抗干扰强，性能稳定

支持主轴PWM调速输出；支持主轴脉冲+方向输出；

支持主轴0到10V模拟电压调速输出。

184x127x30 毫米，铝外壳，屏蔽干扰，稳定可靠。

★

-1-

第1部分：控制卡硬件说明

★

★

★

★

★

★

★

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System :MACH4

QC:01 2017-4-13


电源0V 电源24V

端口说明图

变频器调速接口

变频

器调

速信

号模

拟地

线

变频

器调

速输

入：

0-1

0V

变频

器1

0V

输出

5V

PW

M信

号输

出

X轴

原点

信号

（输

入0）

Y轴

原点

信号

（输

入1）

Z轴

原点

信号

（输

入2）

A轴

原点

信号

（输

入3）

对刀

信号

输入

（输

入4）

US

B接

口

16个输入信号接口

外接

电源

输入

：2

4V

外接

电源

输入

：地

线

方向

+

脉冲

+

外接电源输入

X轴

工作指示灯状态说明:

快闪：表示工作正常

输出

：0

V

工作

指示

灯

慢闪：表示控制卡工作正常,

驱动安装不正常

不亮：表示控制卡坏了

输出

0V

输出

24

V

输入

5输

入6

输入

7

输入

8

输入

9输

入1

0

输入

11

输入

12

输入

13

输入

14

输入

15

输出

8

输出

3

输出

4输

出5

输出

6

输出

7

6个输出口

方向

+

脉冲

+

Y轴 Z轴 A轴


变频

器正

转信

号

变频

器反

转信

号

变频

器数

字信

号地

主轴

速度

反馈

输出

：2

4V

-2-

脉冲

-

方向

-

脉冲

-

方向

-

方向

+

脉冲

+脉

冲-

方向

-

方向

+

脉冲

+脉

冲-

方向

-

输出

：2

4V

输出

：0

V

24

V指

示灯


System :MACH4

QC:01 2017-4-13


电源0V 电源24V

应用接线图

备注：如果出现开启变频器，控制卡工作不正常，是因为变频器干扰引起的；请更换变频器

根据我们的测试，推荐使用市场上的如下品牌变频器：贝斯特。


DC

24

V电

源

步进或伺服驱动器继电器

DIR

-

PU

L-

DIR

+

PU

L+

电脑

NP

N型

光电

开关

OUT

GND

VCC

机械

开关

变频器

变频

器正

转信

号

变频

器数

字信

号地

线

变频

器10

V输

出

0-1

0V模

拟电

压

变频

器模

拟信

号地

线

输入IO口可以接机械开关或者光电开关NPN型（接PNP型光电开关需要接一个继电器）

输入信号必须是低电平有效

OUT

GND

VCC

PN

P型

光电

开关

继电

器

OUT

GND

VCC

霍尔

传感

器

-3-

DIR

-

PU

L-

DIR

+

PU

L+

www.nvcnc.net

信号功能说明

-4-

输入信号有个，采用低电平输入有效，输入电流5毫安。支持

6-24V的信号输入。

各信号定义如下：

X-HOME：X轴原点信号输入，对应MACH4软件输入IO口为:Input#0

Y-HOME：Y轴原点信号输入，对应MACH4软件输入IO口为:Input#1

Z-HOME：Z轴原点信号输入，对应MACH4软件输入IO口为:Input#2

A-HOME：A轴原点信号输入，对应MACH4软件输入IO口为:Input#3

PROBE：对刀信号输入，对应MACH4软件输入IO口为：Input#4

IN5-IN15：输入口，MACH4软件输入IO口为：Input#5-Input#15

16

输入信号接口

主轴变频器接口

MKX支持主轴速度调节，支持变频器接口，或PWM接口。

MKX主轴接口调速输出，支持2种方式：0-10V的模拟电压输出；

或0-5V的模拟电压输出；或5V的PWM信号输出。

当采用模拟电压输出，进行速度调节，则需要输入给板卡一个

直流电压，直流电压的值决定了模拟电压输出的最大电压值；比如

直流电压输入：10V，则模拟电压输出就是0-10V的变化。


-5-

接口功能说明

外部电源接口

MKX控制卡，需要外部提供24V/1A的直流电源给板卡供电。

输出口

MKX提供8个扩展输出口。该输出口输出低电平有效；

驱动电流50毫安；支持最大24V的信号。

主轴正转：OUT1：对应MACH4输出口配置为Spindle Fwd

主轴反转：OUT2: 对应MACH4输出口配置为Spindle Rev

主轴地线： DCM: 对应变频器数字信号地线

OUT3-8：对应MACH4输出口配置为：Output#3-Output#8

轴驱动接口

MKX提供最大支持6轴驱动，MK3- M4支持3轴，MK4- M4支持4轴

MK6-M4支持 6 轴。

MKX控制卡支持步进和伺服驱动，采用脉冲+方向驱动方式，

驱动方式为差分输出方式，支持脉冲输出的最大频率为2000KHZ，

驱动能力20毫安电流，内部采用光电隔离输出。


类别

轴输出控制:

脉冲+方向

主轴调速输出:

支持3种模式

输出

8路输出口

16路输入口

USB接口

隔离开路输出:5V,20毫安

脉冲+方向输出

2000KHZ

MK3-M4:支持3轴;MK4-M4:支持4轴;MK6-M4:支持6轴

3.5KV

0—10V

5V,1KHZ,占空比;0到100%

最小输出频率:15HZ 最大输出频率:4KHZ

隔离开路输出,最大电流50毫安,最大驱动电压:25V,低电平有效

3.5KV

隔离输入,5毫安,最大电压25V

参数描述

驱动电流：

驱动方式

输出频率

支持轴数

隔离电压模拟调速电压输出

PWM输出

脉冲+方向输出

驱动电流

隔离电压

输入电流

隔离电压

符合USB2.0标准,支持全速传输模式

3.5KV

电气特性

-6-

运动控制卡电气特性


The following information describes the English

Features:

Supporting Mach4 Hobby version

Support spindle speed feedback

Full support for USB hot-swappable, the card is Monitoring

USB connection status at any time.

Supports Up 6-axis,support differential output

Maximum step-pulse frequency is 2000KHz

Status indicator LED can be useful to show the USB

connection, and working status by flashing.

16 general-purpose input

has speed function, the spindle actual speed Mach4

interface in real-time display

all IO-port isolation, interference, stable performance

★

★

★

★

★

★

★

★

第2部份：英文介绍/ English Introduction

★

-7-

USB MOTION CARDmodel: MK4-M4

System :MA CH4

QC:01 2017-4-13


电源0V 电源24V

Simpl e connection description

Application Connection Diagram

Spindle drive

Spindle

MACH4

TOOLS

probe

Input switch

RelaysDrive

Motor

USB Motion Control Card Application

POWERINPUT

USB

Support: 3-axis or 4-axis, or 6-axis

Mk3-M4: 3-axis; Mk4-M4: 4-axis: Mk6-M4: 6-axis


-8-

www.nvcnc.net


System :MACH4

QC:01 2017-4-13


电源0V 电源24V

Signal Description

0V

-IN

PU

T

power In

24

V I

np

ut

ou

tpu

t 8

0V

-ou

tpu

t

ou

tpu

t 7

ou

tpu

t 6

ou

tpu

t 5

ou

tpu

t 4

ou

tpu

t 3

ou

tpu

t 1

Dir

ecti

on

-

Pu

lse +

X-axis

Dig

ita

l G

rou

nd

Fo

rwa

rd:

16 Input port

X-a

xis

ho

me

(in

pu

t-#

0)

Pro

be z

(in

pu

t-#

4)

5V

PW

M o

utp

ut

An

alo

g g

rou

nd

DC

10

V I

np

ut

Fre

qu

en

cy C

on

tro

l In

pu

t：0

-10

V

inp

ut

-#5

Wo

rkin

g L

ED

0v o

up

ut

24

V o

up

ut

Y-a

xis

ho

me

(in

pu

t-#

1)

Z-a

xis

ho

me

(in

pu

t-#

2)

A-a

xis

ho

me

(in

pu

t-#

3)

inp

ut

-#6

inp

ut

-#7

inp

ut

-#8

inp

ut

-#9

inp

ut

-#1

0

inp

ut

-#1

1

inp

ut

-#1

2

inp

ut

-#1

3

inp

ut

-#1

4

inp

ut

-#1

5

Spindle control

24

V P

OW

ER

LE

D

Flash: that is working properly,

Slow flash: driver is not installed properly

Off: The USB connection is not normal


ou

tpu

t 2

Re

ve

rsio

n:

24

V o

up

ut

-9-

Pu

lse -

Dir

ecti

on

+

Dir

ecti

on

-

Pu

lse +

Y-axis

Pu

lse -

Dir

ecti

on

+

Dir

ecti

on

-

Pu

lse +

Z-axis

Pu

lse -

Dir

ecti

on

+

Dir

ecti

on

-

Pu

lse +

A-axis

Pu

lse -

Dir

ecti

on

+

24

V o

up

ut

0V

-ou

tpu

t


System :MACH4

QC:01 2017-4-13


电源0V 电源24V

Wiring diagram shows

NOTE: If the inverter is turned on, the control card is not working properly because of interference caused

by the inverter ; Replace inverter.


24

V P

ow

er

Inp

ut

Step or servo driverRelay

Computer

NP

N P

ho

toe

lectr

ic s

wit

ch

OUT

GND

VCC

Me

ch

an

ica

l sw

itch

Inverter

Inv

erte

r fo

rw

ard

sig

na

l

Dig

ita

l sig

na

l g

rou

nd

Inv

erte

r 1

0V

ou

tpu

t

0-1

0V

an

alo

g v

olt

ag

e

An

alo

g s

ign

al g

rou

nd

Me

ch

an

ica

l sw

itch

Input IO Connect NPN (PNP) Photoelectric switchMechanical switch or

Input signal must be active low

OUT

GND

VCC

PN

P P

ho

toe

lectr

ic s

wit

ch

Re

lay

OUT

GND

VCC

ha

ll s

wit

ch

-10-

DIR

-

PU

L-

DIR

+

PU

L+

DIR

-

PU

L-

DIR

+

PU

L+

Electrical Characteristics

0—10V

5V,1KHZ,Duty;0-100%

Parameter Description

Drive Current Isolated open collector output; 5V, 20mA Drive Pulse + direction output

Output frequency 2000KHZ

axes MK3-M4:3-axis;MK4-M4:4-axis;MK6-M4:6-axis

Isolation Voltage

Analog voltage output

PWM output

Pulse+direction output 5V,15HZ to 4KHZ

Isolation:50mA, 25V

Isolated inputs, 5 mA, maximum voltage 25V

Complies with USB2.0 standard

3.5KV

Drive Current

Isolation Voltage 3.5KV

Input Current

Isolation Voltage 3.5KV

axis output control:

Spindle inverter output:3 types of outputmodes

8 IO output

USB interface

16 IO intput


-11-

软件安装

Software installation

第1步：安装MACH4软件.点击Mach4Hobby Installer-4.2.0.2914.exe

然后点next 下一步完成安装.

第2步：拷贝MACH4 配置文件中的plugins 和profiles到MACH4安装

目录.替换原来的文件.

第3步：参见接线图，将控制卡连线正确

第4步：用USB线将控制卡和电脑连接起来.等待计算机安装USB驱动完成.

No.1:Install MACH4 software,Open Mach4Hobby Installer-4.2.0.2914.exe.click next

till to finish.

No.3: See wiring diagram, which will control the card connection correctly

No.4: Connect the control card and computer with the USB line.

附件1：软件安装说明

第5步：打开MACH4, wxMach.exe,选择mach4mill.点”configure->

mach”,在motors窗口,设电机参数.每个轴参数设置好后,点Apply保存.

当电机移动方向反时,可以把Reverse打勾.

No.5: Open wxMach.exe,choose mach4mill.Click ”configure->mach”,in the motors

window,set the motor parameters.Finish settings,click Apply to save.click “revrese”

when motor moving reverse.

第6步：完成以上配置后,就可以在MACH4 /joging窗口中点x+,y-等调试

运行机器了.

No.6: Finish above settings,you could move motor by x+,y- to debug your motor

in the jogging window.

No.2:Copy MACH4 config files plugins and profiles to MACH4 install directory,

replace all files.

-12-

应用接线图

power input

DC 24V-INPUT

DC 0V_GND

MKX Wiring schematics

NO.1：

power：24V,1A

2.第2步：驱动器连接：支持伺服或步进驱动器，差分输出接法,各品牌

驱动器接法详见<接线图>

Drive Interface：NO.2： Supporting servo or stepping drive

使用控制卡前，需要给控制卡提供电源

直流24V；工作电流1A

1.第1步，给控制卡接上电源线

附件： ( )接线图 Annex 2:Wiring schematics

-13-

All kinds of brand drive wiring see wiring diagram

www.nvcnc.net

应用接线图MKX Wiring schematics

Co

nn

ecte

d to

the m

ach

ine h

ou

sin

g

为了

增加

抗干

扰性

，

将该

信号

连接

到机

床地

线（

外壳

）

po

we

r su

pp

ly

+1

0v

0 T

O 1

0v

AV

I

An

alo

g g

nd

AC

M

Fw

Dfo

rwa

rd o

n/o

ff

dig

ita

l g

nd

DC

M

变频

器10V输

出

变频

器模

拟信

号输

入

模拟

信号

地线

变频

器正

转控

制

数字

信号

地

保护

地线

PE

变频器调速接口

Speed adjustment

变频器数字接口

Digital Interface

inve

rte

r

变频

器

I InterfacenverterNO.3：

3.第3步：主轴控制-变频器连接

-14-

应用接线图

MKX Wiring schematics

主轴控制：步进或伺服驱动器

Spindle connected stepper or servo drives

step

per o

r ser

vo d

rives

PUL+

PUL-

DIR+

DIR-

0V

继电器

NO.4：

Relay

输出低电平有效

24V\50毫安

4.第4步：输出口继电器连接：OUT3到OUT8连接继电器方式

Output active low,24v\ 50 mA

Relay Interface：OUT3 to OUT8 Relay Interface

5V5V

请连接DC5V电源

到图中的5V和0V

Connect Dc5v

Power to 5V and

0V

-15-

应用接线图MKX Wiring schematics

5.第5步：16个输入口IN0-IN15接法：限位开关等接口：输入低电平有效

input Interface：16 input port;In0 to In15.Active LowNO.5：

NP

N型

光电

开关

OUT

GND

VCC

机械

开关 O

UT

GND

VCC

PN

P型

光电

开关

继电

器

-16-

Documents

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