三菱PLC編程系列學習之七—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

FX2N—4AD模塊用來將輸入端的模擬信號轉換為PLC能收的數字信號。它具有4個通道，可同時接收并處理4個模擬輸入信號，最大分辨率為12位。輸入信號既可以是-10~+10V的電壓信號，也可是4~20mA，或-20~20 mA的電流信號。

模擬輸入信號通過雙絞屏蔽電纜來接收，其連接方法如圖下所示。
 

模塊消耗FX2N基本單元或有源擴展單元的電源。

其通常轉換速度為15ms/通道，高速轉換速度為6ms/通道。

（2）緩沖存儲器（BFM）的分配

FX2N—4AD模塊共有32個緩沖存儲器（簡稱“BFM”），但只使用了以下21個BFM：

BFM #0  0號BFM用于通道的選擇。4個通道的模擬輸入信號范圍用4位16進制數表示。即16進制數字“0~3”分別表示“-10~+10V、4~20mA 、-20~20mA、通道關閉”。

BFM #1~#4  1~4通道的采樣次數（設定范圍為1~4096），默認值為8。

BFM #5~#8  1~4通道的采樣平均值。

BFM #9~#12  1~4通道采樣的當前值。

BFM #15     選擇A/D轉換的速度。若設為0，則選擇正常轉換速度，即15ms/通道（默認值）；若設為1，則選擇高速轉換速度，即6 ms/通道 ；

BFM #20   若將BFM #20設為1，則模塊的所有設置都將復位為默認值。用它可以快速消除不希望的增益和偏置值。BFM #20的默認值為0,可以設置增益和偏置值。

BFM #21：BFM #21的（b1,b0）兩位設為（1，0），則禁止調制增益和偏置；（b1,b0）兩位設為（0，1）（默認值），則可以改變調制增益和偏置。              

偏置（截距）：當數據輸出為0時的模擬輸入值。

增益（斜率）：當數據輸出為+1000時的模擬輸入值。

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

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

BFM #23    偏置值，其單位是mV和mA，默認值為0。

BFM #24    增益值，其單位是mV和uA，默認值為5000。

BFM #29    錯誤狀態信息。

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

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

⑶編程舉例

基本程序：假設FX2N—4AD模塊連接在特殊功能模塊的0號位置，通道1和通道2用4~20mA的電流輸入，采樣平均次數為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號通道

每個通道為

0：-10~+10V

1：4~20mA

2：-20~20mA

3：通道關閉”

通過軟件調整偏置和增益：

假設FX2N—4AD模塊連接在0號特殊功能模塊位置，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

FX2N—2DA模塊用來將12位的數字信號轉換成模擬量電壓或電流輸出。它具有2個模擬輸出通道。這兩個通道可接受的輸出信號為0~10VDC、0~5VDC的電壓信號或4~20mA的電流信號。

FX2N—2DA   模塊的輸出連接方法：
 

模擬輸出通過雙絞屏蔽電纜來與驅動負載相連。

FX2N—2DA模塊消耗FX2N基本單元電源。

D/A轉換時間為4 ms/通道.。

⑵偏置和增益的調 整

★FX2N—2DA模塊在出廠時，其偏置和增益值是經過調整的，數字值為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上的容量調節器對偏置量和增益值重新進行調整。當容量調節器向順時針方向旋轉時，數字值增加。

1）增益的調整

增益可以設置為任意值，但為了將12位分辨率展示到最大，故當使用0~10V ，0~5V的電壓輸出時，4~20mA的電流輸出時，10V，5V，20mA模擬輸出值對應的數字值應調整到4000；

2）偏置的調整

電壓輸出時，其偏置量為0；電流輸出時，其偏置量為4mA。

3)  緩沖存儲器（BFM）的分配

FX2N—2DA模塊共有32個緩沖存儲器（簡稱“BFM”），但只使用了以下兩個BFM：

BFM #16：  BFM #16的b7~b0（共8位）用于輸出數據的當前值（低8位數據）。

BFM #17：

當BFM #17的第b0位從“1”變為“0”時，通道2的D/A轉換開始；

當BFM #17的第b1為從“1”變為“0”時，通道1的D/A轉換開始；

當BFM #17的第b2位從“1”變為“0”時，D/A轉換的低8位數據被保持。

其余各位沒有定義。

 4）編程舉例

假設FX2N—2DA模塊被連接到FX2N系列的PLC的1號特殊模塊位置，通道1和通道2的數字數據分別被存放在數據寄存器D10和D11中，當輸入X0接通時，通道1進行D/A轉換；當輸入X1接通時，通道2進行D/A轉換。

A/D、D/A轉換

AD轉換的步驟：（用FROM 、TO指令）

1.讀出特殊功能模塊識別號并進行判別；

2.設定A/D轉換的通道并選定模擬輸入信號；

3.設定采樣次數；

4.檢查有無錯誤狀態；

5.讀取采樣平均值。

調整偏置和增益的步驟： （用TO指令寫入緩沖存儲器）

1. 設定A/D轉換的通道并選定模擬輸入信號；

2. 設BFM #21的（b1,b0）為（0，1） ，允許調制增益和偏置；

3. 偏置值寫入BFM #23 ；增益值寫入BFM #24；

4. 選擇需要調整的通道并進行調整；

5. 設BFM #21的（b1,b0）為（1，0） ，禁止調制增益和偏置。

DA轉換的步驟：（用TO指令）

1.取需要轉換成模擬量的數字數據；

2.寫入低8位數據到BFM #16；

3.設置BFM #17的第b2位從“1”變為“0”， 保存低8位數據；

4.寫入高4位數據到BFM #16；

5. 設置BFM #17的第b0或b1位從“1”變為“0”時，通道2或通道1進行D/A轉換。