三菱PLC編程系列學(xué)習(xí)之七—常用特殊功能模塊
三菱FX系列PLC的常用特殊功能模塊

1.模擬輸入模塊（FX2N—4AD）

(1) 功能特點(diǎn)

FX2N—4AD模塊用來(lái)將輸入端的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為PLC能收的數(shù)字信號(hào)。它具有4個(gè)通道，可同時(shí)接收并處理4個(gè)模擬輸入信號(hào)，最大分辨率為12位。輸入信號(hào)既可以是-10~+10V的電壓信號(hào)，也可是4~20mA，或-20~20 mA的電流信號(hào)。

模擬輸入信號(hào)通過(guò)雙絞屏蔽電纜來(lái)接收，其連接方法如圖下所示。
 

模塊消耗FX2N基本單元或有源擴(kuò)展單元的電源。

其通常轉(zhuǎn)換速度為15ms/通道，高速轉(zhuǎn)換速度為6ms/通道。

（2）緩沖存儲(chǔ)器（BFM）的分配

FX2N—4AD模塊共有32個(gè)緩沖存儲(chǔ)器（簡(jiǎn)稱“BFM”），但只使用了以下21個(gè)BFM：

BFM #0  0號(hào)BFM用于通道的選擇。4個(gè)通道的模擬輸入信號(hào)范圍用4位16進(jìn)制數(shù)表示。即16進(jìn)制數(shù)字“0~3”分別表示“-10~+10V、4~20mA 、-20~20mA、通道關(guān)閉”。

BFM #1~#4  1~4通道的采樣次數(shù)（設(shè)定范圍為1~4096），默認(rèn)值為8。

BFM #5~#8  1~4通道的采樣平均值。

BFM #9~#12  1~4通道采樣的當(dāng)前值。

BFM #15     選擇A/D轉(zhuǎn)換的速度。若設(shè)為0，則選擇正常轉(zhuǎn)換速度，即15ms/通道（默認(rèn)值）；若設(shè)為1，則選擇高速轉(zhuǎn)換速度，即6 ms/通道 ；

BFM #20   若將BFM #20設(shè)為1，則模塊的所有設(shè)置都將復(fù)位為默認(rèn)值。用它可以快速消除不希望的增益和偏置值。BFM #20的默認(rèn)值為0,可以設(shè)置增益和偏置值。

BFM #21：BFM #21的（b1,b0）兩位設(shè)為（1，0），則禁止調(diào)制增益和偏置；（b1,b0）兩位設(shè)為（0，1）（默認(rèn)值），則可以改變調(diào)制增益和偏置。              

偏置（截距）：當(dāng)數(shù)據(jù)輸出為0時(shí)的模擬輸入值。

增益（斜率）：當(dāng)數(shù)據(jù)輸出為+1000時(shí)的模擬輸入值。

BFM #22：BFM #22的第b0~b7位分別用來(lái)指定偏置和增益待調(diào)整的輸入通道。

如：若BFM #22的（b1~b0）兩位設(shè)為（1，1），則調(diào)整通道1；若BFM #22的（b3~b2）兩位設(shè)為（1，1），則調(diào)整通道2,以此類推。

BFM #23    偏置值，其單位是mV和mA，默認(rèn)值為0。

BFM #24    增益值，其單位是mV和uA，默認(rèn)值為5000。

BFM #29    錯(cuò)誤狀態(tài)信息。

BFM #30  存儲(chǔ)FX2N—4AD模塊的識(shí)別碼（即K2010）。可以通過(guò)FROM指令讀出。

 在以上緩沖存儲(chǔ)器中，BFM #0~BFM #4和BFM #20~ BFM #24（共10個(gè)）可以使用TO指令將設(shè)定值從PLC寫入相應(yīng)的緩沖存儲(chǔ)器。

⑶編程舉例

基本程序：假設(shè)FX2N—4AD模塊連接在特殊功能模塊的0號(hào)位置，通道1和通道2用4~20mA的電流輸入，采樣平均次數(shù)為6，用D10和D11接收采樣平均值。
 

BFM#0緩沖器用于通道的選擇H3311

4321號(hào)通道

每個(gè)通道為

0：-10~+10V

1：4~20mA

2：-20~20mA

3：通道關(guān)閉”

通過(guò)軟件調(diào)整偏置和增益：

假設(shè)FX2N—4AD模塊連接在0號(hào)特殊功能模塊位置，通道1，通道2均接-10~+10V的電壓輸入。

2.模擬輸出模塊（FX2N—2DA）

⑴ 功能特點(diǎn)

FX2N—2DA模塊用來(lái)將12位的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬量電壓或電流輸出。它具有2個(gè)模擬輸出通道。這兩個(gè)通道可接受的輸出信號(hào)為0~10VDC、0~5VDC的電壓信號(hào)或4~20mA的電流信號(hào)。

FX2N—2DA   模塊的輸出連接方法：
 

模擬輸出通過(guò)雙絞屏蔽電纜來(lái)與驅(qū)動(dòng)負(fù)載相連。

FX2N—2DA模塊消耗FX2N基本單元電源。

D/A轉(zhuǎn)換時(shí)間為4 ms/通道.。

⑵偏置和增益的調(diào) 整

★FX2N—2DA模塊在出廠時(shí)，其偏置和增益值是經(jīng)過(guò)調(diào)整的，數(shù)字值為0~4000，電壓輸出為0~10V。

★FX2N—2DA模塊用于電流輸出，則須利用FX2N—2DA上的容量調(diào)節(jié)器對(duì)偏置量和增益值重新進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)容量調(diào)節(jié)器向順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí)，數(shù)字值增加。

1）增益的調(diào)整

增益可以設(shè)置為任意值，但為了將12位分辨率展示到最大，故當(dāng)使用0~10V ，0~5V的電壓輸出時(shí)，4~20mA的電流輸出時(shí)，10V，5V，20mA模擬輸出值對(duì)應(yīng)的數(shù)字值應(yīng)調(diào)整到4000；

2）偏置的調(diào)整

電壓輸出時(shí)，其偏置量為0；電流輸出時(shí)，其偏置量為4mA。

3)  緩沖存儲(chǔ)器（BFM）的分配

FX2N—2DA模塊共有32個(gè)緩沖存儲(chǔ)器（簡(jiǎn)稱“BFM”），但只使用了以下兩個(gè)BFM：

BFM #16：  BFM #16的b7~b0（共8位）用于輸出數(shù)據(jù)的當(dāng)前值（低8位數(shù)據(jù)）。

BFM #17：

當(dāng)BFM #17的第b0位從“1”變?yōu)椤?”時(shí)，通道2的D/A轉(zhuǎn)換開(kāi)始；

當(dāng)BFM #17的第b1為從“1”變?yōu)椤?”時(shí)，通道1的D/A轉(zhuǎn)換開(kāi)始；

當(dāng)BFM #17的第b2位從“1”變?yōu)椤?”時(shí)，D/A轉(zhuǎn)換的低8位數(shù)據(jù)被保持。

其余各位沒(méi)有定義。

 4）編程舉例

假設(shè)FX2N—2DA模塊被連接到FX2N系列的PLC的1號(hào)特殊模塊位置，通道1和通道2的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)分別被存放在數(shù)據(jù)寄存器D10和D11中，當(dāng)輸入X0接通時(shí)，通道1進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換；當(dāng)輸入X1接通時(shí)，通道2進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換。

A/D、D/A轉(zhuǎn)換

AD轉(zhuǎn)換的步驟：（用FROM 、TO指令）

1.讀出特殊功能模塊識(shí)別號(hào)并進(jìn)行判別；

2.設(shè)定A/D轉(zhuǎn)換的通道并選定模擬輸入信號(hào)；

3.設(shè)定采樣次數(shù)；

4.檢查有無(wú)錯(cuò)誤狀態(tài)；

5.讀取采樣平均值。

調(diào)整偏置和增益的步驟： （用TO指令寫入緩沖存儲(chǔ)器）

1. 設(shè)定A/D轉(zhuǎn)換的通道并選定模擬輸入信號(hào)；

2. 設(shè)BFM #21的（b1,b0）為（0，1） ，允許調(diào)制增益和偏置；

3. 偏置值寫入BFM #23 ；增益值寫入BFM #24；

4. 選擇需要調(diào)整的通道并進(jìn)行調(diào)整；

5. 設(shè)BFM #21的（b1,b0）為（1，0） ，禁止調(diào)制增益和偏置。

DA轉(zhuǎn)換的步驟：（用TO指令）

1.取需要轉(zhuǎn)換成模擬量的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)；

2.寫入低8位數(shù)據(jù)到BFM #16；

3.設(shè)置BFM #17的第b2位從“1”變?yōu)椤?”， 保存低8位數(shù)據(jù)；

4.寫入高4位數(shù)據(jù)到BFM #16；

5. 設(shè)置BFM #17的第b0或b1位從“1”變?yōu)椤?”時(shí)，通道2或通道1進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換。