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第 8 章 特殊功能模块及其应用

8.2. 8.3. 8.4. 8.1. 模拟量处理模块. 通信扩展板. CC-Link 现场总线模块. 其他特殊功能模块. 第 8 章 特殊功能模块及其应用. 8.1 模拟量处理模块.

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第 8 章 特殊功能模块及其应用

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Presentation Transcript

  1. 8.2 8.3 8.4 8.1 模拟量处理模块 通信扩展板 CC-Link现场总线模块 其他特殊功能模块 第8章 特殊功能模块及其应用

  2. 8.1 模拟量处理模块 • FX系列PLC常用的模拟量控制设备有模拟量扩展板（FX1N-2AD-BD、FX1N-1DA-BD）、普通模拟量输入模块（FX2N-2AD、FX2N-4AD、FX2NC-4AD、FX2N-8AD）、模拟量输出模块（FX2N-2DA、FX2N-4DA、FX2NC-4DA）、模拟量输入输出混合模块（FX0N-3A）、温度传感器用输入模块（FX2N-4AD-PT、FX2N-4AD-TC、FX2N-8AD）、温度调节模块（FX2N-2LC）等。

  3. 8.1.1 普通A/D输入模块 • 1．FX2N-4AD概述 • FX2N-4AD模拟输入模块为4通道12位A/D转换模块。

  4. 表8-1 FX2N−4AD的技术指标

  5. 续表

  6. 2．接线 • （1）接线图 • FX2N−4AD的接线如图8-1所示。

  7. 图8-1 FX2N-4AD接线图

  8. （2）注意事项 • ① FX2N-4AD通过双绞屏蔽电缆来连接。电缆应远离电源线或其他可能产生电气干扰的电线。 • ② 如果输入有电压波动，或在外部接线中有电气干扰，可以接一个平滑电容器（0.1µF～0.47µF/25V）。

  9. ③ 如果使用电流输入，则须连接V+和I+端子。 • ④ 如果存在过多的电气干扰，需将电缆屏蔽层与FG端连接，并连接到FX2N−4AD的接地端。 • ⑤ 连接FX2N-4AD的接地端与主单元的接地端。可行的话，在主单元使用3级接地。

  10. 3．缓冲存储器（BFM）分配 • FX2N−4AD共有32个缓冲存储器（BFM），每个BFM均为16位，BFM的分配如表8-2所示。

  11. 表8-2 BFM分配表

  12. 图8-2 增益示意图 增益决定了校正线的角度或者斜率，由数字值1000标识。 （a）小增益 读取数字值间隔大； （b）零增益 默认：5V或20mA； （c）大增益 读取数字值间隔小。

  13. 图8-3 偏移示意图 偏移是校正线的“位置”，由数字值0标识。 （d）负偏移 数字值为0时模拟值为负； （e）零偏移 数字值等于0时模拟值等于0； （f）正偏移 数字值为0时模拟值为正。

  14. 偏移和增益可以独立或一起设置。合理的偏移范围是−5～+5V或−20～20mA。而合理的增益值是1～15V或4～32mA。增益和偏移都可以用PLC的程序调整。偏移和增益可以独立或一起设置。合理的偏移范围是−5～+5V或−20～20mA。而合理的增益值是1～15V或4～32mA。增益和偏移都可以用PLC的程序调整。

  15. 调整增益/偏移时，应该将增益/偏移BFM#21的位b1，b0设置为0、1，以允许调整。一旦调整完毕，这些位元件应该设为1，0，以防止进一步的变化。调整增益/偏移时，应该将增益/偏移BFM#21的位b1，b0设置为0、1，以允许调整。一旦调整完毕，这些位元件应该设为1，0，以防止进一步的变化。

  16. 5．实例程序 • （1）基本程序 • FX2N-4AD模块连接在特殊功能模块的0号位置，通道CH1和CH2用作电压输入。平均采样次数设为4，并且用PLC的数据寄存器D0和D1接收输入的数字值。其基本程序如图8-4所示。

  17. 图8-4 FX2N−4AD基本程序

  18. （2）FX2N-4AD增益和偏移的调整程序 • 通过软件设置调整偏移/增益量，其程序如图8-5所示。

  19. 图8-5 偏移量调整程序

  20. 8.1.2 温度A/D输入模块 • 1．FX2N-4AD-PT概述

  21. 表8-4 FX2N-4AD-PT的技术指标

  22. 2．接线 • （1）接线图 • FX2N-4AD-PT的接线如图8-6所示。 • （2）注意事项 • ① FX2N-4AD-PT应使用PT100传感器的电缆或双绞屏蔽电缆作为模拟输入电缆，并且和电源线或其他可能产生电气干扰的电线隔开。

  23. ② 可以采用压降补偿的方式来提高传感器的精度。如果存在电气干扰，将电缆屏蔽层与外壳地线端子（FG）连接到FX2N-4AD-PT的接地端和主单元的接地端。如可行的话，可在主单元使用3级接地。

  24. ③ FX2N-4AD-PT可以使用可编程控制器的外部或内部的24V电源。 • 3．缓冲存储器（BFM）的分配 • FX2N-4AD-PT的BFM分配如表8-5所示。

  25. 图8-6 FX2N-4AD-PT接线图

  26. 表8-5 BFM分配表

  27. （1）缓冲存储器BFM#28 • BFM#28是数字范围错误锁存，它锁存每个通道的错误状态如表8-6所示，据此可用于检查热电偶是否断开。

  28. FX2N−4AD-PT BFM#28位信息 表8-6 　注：“低”表示当测量温度下降，并低于最低可测量温度极限时，对应位为ON； 　　　  “高”表示当测量温度升高，并高于最高可测量温度极限或者热电偶断开时，对应位为ON。

  29. 如果出现错误，则在错误出现之前的温度数据被锁存。如果测量值返回到有效范围内，则温度数据返回正常运行，但错误状态仍然被锁存在BFM#28中。如果出现错误，则在错误出现之前的温度数据被锁存。如果测量值返回到有效范围内，则温度数据返回正常运行，但错误状态仍然被锁存在BFM#28中。 • 当错误消除后，可用TO指令向BFM#28写入K0或者关闭电源，以清除错误锁存。

  30. （2）缓冲存储器BFM#29 • BFM#29中各位的状态是FX2N-4AD-PT运行正常与否的信息，具体规定如表8-7 所示。

  31. 表8-7 FX2N-4AD-PT BFM#29位信息

  32. （3）缓冲存储器BFM#30 • FX2N-4AD-PT的识别码为K2040，它就存放在缓冲存储器BFM#30中。在传输/接收数据之前，可以使用FROM指令读出特殊功能模块的识别码（或ID），以确认正在对此特殊功能模块进行操作。

  33. 4．实例程序 • 图8-7所示的程序中，FX2N-4AD-PT模块占用特殊模块0的位置（即紧靠可编程控制器），平均采样次数是4，输入通道CH1～CH4以℃表示的平均温度值分别保存在数据寄存器D0～D3中。

  34. 图8-7 FX2N−4AD-PT基本程序

  35. 8.1.3 D/A输出模块 • 1．FX2N-2DA概述 • 2．接线图 • FX2N-2DA的接线如图8-8所示。 • 3．缓冲存储器（BFM）分配 • FX2N-2DA的缓冲存储器分配如表8-9所示。

  36. 表8-8 FX2N-2DA的技术指标

  37. 图8-8 FX2N−2DA接线图 ※1当电压输出存在波动或有大量噪声时，在图中位置处连接0.1～0.47mF 25V DC的电容。 ※2对于电压输出，须将IOUT和COM进行短路。

  38. 表8-9 FX2N-2DA的BFM分配

  39. BFM#16：存放由BFM#17（数字值）指定通道的D/A转换数据。D/A数据以二进制形式出现，并以低8位和高4位两部分顺序进行存放和转换。

  40. BFM#17： b0：通过将1变成0，通道2的D/A转换开始。 • b1：通过将1变成0，通道1的D/A转换开始。 • b2：通过将1变成0，D/A转换的低8位数据保持。

  41. 4．偏移和增益的调整 • FX2N-2DA的偏移和增益的调整程序如图8-9所示。

  42. 图8-9 偏移和增益调整程序

  43. D/A输出为CH1通道，在调整偏移时将X0置ON，在调整增益时将X1置ON，偏移和增益的调整方法如下： • ① 当调整偏移/增益时，应按照偏移调整和增益调整的顺序进行； • ② 通过GAIN和OFFSET旋钮对通道1进行增益调整和偏移调整； • ③ 反复交替调整偏移值和增益值，直到获得稳定的数值。

  44. 8.1.4　模拟输入/输出模块FX0N-3A • FX0N-3A有2个模拟输入通道和1个模拟输出通道，输入通道将现场的模拟信号转化为数字量送给PLC处理，输出通道将PLC中的数字量转化为模拟信号输出给现场设备。 • 1．FX0N-3A的BFM分配 • FX0N-3A的BFM分配如表8-10所示。

  45. 表8-10 FX0N-3A BFM分配

  46. BFM #17：b0=0选择通道1，b0=1选择通道2；b1由 0变为1起动A/D转换，b2由1变为0起动D/A转换。 • 2．A/D通道的校准 • 3．D/A通道的校准

  47. 8.2 通信扩展板 • 由PLC、变频器及触摸屏等设备组合的控制系统，它们之间通过通信方式进行信息交换，一般采用RS-232C、RS-422、RS-485等方式进行通信。 • 三菱常用的通信扩展单元有用于RS-232C通信的FX1N-232-BD、FX2N-232-BD、FX0N-232ADP、FX2NC-232ADP、FX2N-232IF 。

  48. 有用于RS-485通信的FX1N-485-BD、FX2N-485-BD、FX0N-485ADP、FX2NC-485ADP，有用于RS-422通信的FX1N-422-BD、FX2N-422-BD，下面仅介绍FX2N-232-BD、FX2N-485-BD扩展板。有用于RS-485通信的FX1N-485-BD、FX2N-485-BD、FX0N-485ADP、FX2NC-485ADP，有用于RS-422通信的FX1N-422-BD、FX2N-422-BD，下面仅介绍FX2N-232-BD、FX2N-485-BD扩展板。

  49. 8.2.1 FX2N-232-BD • 1．功能 • 用于RS-232C的通信板FX2N-232-BD（以后称之为232BD）可连接到FX2N系列PLC的主单元， • 2．通信格式D8120 • D8120各位的意义如表8-15所示。

  50. 表8-15 D8120的位信息

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