第8章 特殊功能模块及其应用PPT讲稿.ppt
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1、第第8章章 特殊功能模块及其应用特殊功能模块及其应用第1页,共100页,编辑于2022年,星期一8.1 8.1 模拟量处理模块模拟量处理模块 FX系列系列PLC常用的模拟量控制设备有模常用的模拟量控制设备有模拟量扩展板(拟量扩展板(FX1N-2AD-BD、FX1N-1DA-BD)、普通模拟量输入模块()、普通模拟量输入模块(FX2N-2AD、FX2N-4AD、FX2NC-4AD、FX2N-8AD)、)、模拟量输出模块(模拟量输出模块(FX2N-2DA、FX2N-4DA、FX2NC-4DA)、模拟量输入输出混合模块)、模拟量输入输出混合模块(FX0N-3A)、温度传感器用输入模块)、温度传感器用
2、输入模块(FX2N-4AD-PT、FX2N-4AD-TC、FX2N-8AD)、温度调节模块()、温度调节模块(FX2N-2LC)等。)等。第2页,共100页,编辑于2022年,星期一8.1.1 8.1.1 普通普通A/DA/D输入模块输入模块1FX2N-4AD概述概述 FX2N-4AD模拟输入模块为模拟输入模块为4通道通道12位位A/D转换模块。转换模块。第3页,共100页,编辑于2022年,星期一项项目目输输 入入 电电 压压输输 入入 电电 流流模模拟拟量量输输入范入范围围 1010+10V10V(输输入入电电阻阻200W200W)202020mA20mA(输输入入电电阻阻250 250
3、W W)表表表表8-18-18-18-1 FX2NFX2NFX2NFX2N 4AD4AD4AD4AD的技术指标的技术指标的技术指标的技术指标第4页,共100页,编辑于2022年,星期一项项目目输输 入入 电电 压压输输 入入 电电 流流数字数字输输出出1212位,最大位,最大值值+2047+2047,最小,最小值值-2048-2048分辨率分辨率5mV5mV20A20A总总体精度体精度1%1%1%1%转换转换速度速度15ms15ms(6ms6ms高速)高速)隔离隔离模数模数电电路之路之间间采用光采用光电电隔离隔离电电源源规规格格主主单单元提供元提供5V/30mA5V/30mA直流,外部提供直流
4、,外部提供24V/55mA24V/55mA直流直流占用占用I/OI/O点数点数占用占用8 8个个I/OI/O点,可分配点,可分配为输为输入或入或输输出出适用适用PLCPLCFXFX1N1N,FXFX2N2N,FXFX2NC2NC续表续表续表续表 第5页,共100页,编辑于2022年,星期一2接线接线(1)接线图)接线图 FX2N4AD的接线如图的接线如图8-1所示。所示。第6页,共100页,编辑于2022年,星期一图图图图8-1 FX2N-4AD8-1 FX2N-4AD8-1 FX2N-4AD8-1 FX2N-4AD接线图接线图接线图接线图第7页,共100页,编辑于2022年,星期一(2)注意
5、事项)注意事项 FX2N-4AD通过双绞屏蔽电缆来连接。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电缆应远离电源线或其他可能产生电气干扰的电线。扰的电线。如果输入有电压波动,或在外部接线中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有电气干扰,可以接一个平滑电容器(0.1F0.47F/25V)。)。第8页,共100页,编辑于2022年,星期一 如果使用电流输入,则须连接如果使用电流输入,则须连接V+和和I+端端子。子。如果存在过多的电气干扰,需将电缆屏如果存在过多的电气干扰,需将电缆屏蔽层与蔽层与FG端连接,并连接到端连接,并连接到FX2N4AD的的接地
6、端。接地端。连接连接FX2N-4AD的接地端与主单元的接的接地端与主单元的接地端。可行的话,在主单元使用地端。可行的话,在主单元使用3级接地。级接地。第9页,共100页,编辑于2022年,星期一3缓冲存储器(缓冲存储器(BFM)分配)分配 FX2N4AD共有共有32个缓冲存储器个缓冲存储器(BFM),每个),每个BFM均为均为16位,位,BFM的分的分配如表配如表8-2所示。所示。第10页,共100页,编辑于2022年,星期一BFM内 容说 明*#0通道初始化,默认值=H0000 带*号的缓冲存储器(BFM)可以使用TO指令由PLC写入 不带*号的缓冲存储器的数据可以使用FROM指令读入PLC
7、 在从模拟特殊功能模块读出数据之前,确保这些设置已经送入模拟特殊功能模块中,否则,将使用模块里面以前保存的数值 BFM提供了利用软件调整偏移和增益的手段 偏移(截距):当数字输出为0时的模拟输入值 增益(斜率):当数字输出为+1000时的模拟输入值*#1通道1平均值采样次数(14096),用于得到平均结果,默认值为8(正常速度,高速操作可选择1)*#2通道2*#3通道3*#4通道4#5通道1这些缓冲区为输入的平均值#6通道2#7通道3#8通道4#9通道1这些缓冲区为输入的当前值#10通道2#11通道3#12通道4#13#14保留#15选择A/D转换速度,参见注2如设为0,则选择正常速度,15m
8、s/通道(默认)如设为1,则选择高速,6ms/通道BFMb7 b6b5 b4b3b2b1b0#16#19保留*#20复位到默认值和预设。默认值=0*#21调整增益、偏移选择。(b1,b0)为(0、1)允许,(1、0)禁止*#22增益、偏移调整G4O4G3O3G2O2G1O1*#23偏移值,默认值=0*#24增益值,默认值=5000(mV)#25#19保留#29错误状态#30识别码K2010#31禁用表表表表8-28-28-28-2 BFMBFMBFMBFM分配表分配表分配表分配表第11页,共100页,编辑于2022年,星期一图图图图8-2 8-2 8-2 8-2 增益示意图增益示意图增益示意图
9、增益示意图 增益决定了校正线的角度或者斜率,由数字值增益决定了校正线的角度或者斜率,由数字值增益决定了校正线的角度或者斜率,由数字值增益决定了校正线的角度或者斜率,由数字值1000100010001000标识。标识。标识。标识。(a a a a)小增益)小增益)小增益)小增益 读取数字值间隔大;读取数字值间隔大;读取数字值间隔大;读取数字值间隔大;(b b b b)零增益)零增益)零增益)零增益 默认:默认:默认:默认:5V5V5V5V或或或或20mA20mA20mA20mA;(c c c c)大增益)大增益)大增益)大增益 读取数字值间隔小。读取数字值间隔小。读取数字值间隔小。读取数字值间隔
10、小。第12页,共100页,编辑于2022年,星期一 图图图图8-3 8-3 8-3 8-3 偏移示意图偏移示意图偏移示意图偏移示意图偏移是校正线的偏移是校正线的偏移是校正线的偏移是校正线的“位置位置位置位置”,由数字值,由数字值,由数字值,由数字值0 0 0 0标识。标识。标识。标识。(d d d d)负偏移)负偏移)负偏移)负偏移 数字值为数字值为数字值为数字值为0 0 0 0时模拟值为负;时模拟值为负;时模拟值为负;时模拟值为负;(e e e e)零偏移)零偏移)零偏移)零偏移 数字值等于数字值等于数字值等于数字值等于0 0 0 0时模拟值等于时模拟值等于时模拟值等于时模拟值等于0 0 0
11、 0;(f f f f)正偏移)正偏移)正偏移)正偏移 数字值为数字值为数字值为数字值为0 0 0 0时模拟值为正。时模拟值为正。时模拟值为正。时模拟值为正。第13页,共100页,编辑于2022年,星期一 偏移和增益可以独立或一起设置。合偏移和增益可以独立或一起设置。合理的偏移范围是理的偏移范围是5+5V或或2020mA。而合理的增益值是而合理的增益值是115V或或432mA。增。增益和偏移都可以用益和偏移都可以用PLC的程序调整。的程序调整。第14页,共100页,编辑于2022年,星期一 调整增益调整增益/偏移时,应该将增益偏移时,应该将增益/偏移偏移BFM#21的位的位b1,b0设置为设置
12、为0、1,以允许,以允许调整。一旦调整完毕,这些位元件应该设调整。一旦调整完毕,这些位元件应该设为为1,0,以防止进一步的变化。,以防止进一步的变化。第15页,共100页,编辑于2022年,星期一5实例程序实例程序(1)基本程序)基本程序 FX2N-4AD模块连接在特殊功能模块模块连接在特殊功能模块的的0号位置,通道号位置,通道CH1和和CH2用作电压输入。用作电压输入。平均采样次数设为平均采样次数设为4,并且用,并且用PLC的数据寄的数据寄存器存器D0和和D1接收输入的数字值。其基本程接收输入的数字值。其基本程序如图序如图8-4所示。所示。第16页,共100页,编辑于2022年,星期一图图图
13、图8-4 FX2N8-4 FX2N8-4 FX2N8-4 FX2N 4AD4AD4AD4AD基本程序基本程序基本程序基本程序第17页,共100页,编辑于2022年,星期一(2)FX2N-4AD增益和偏移的调整程增益和偏移的调整程序序 通过软件设置调整偏移通过软件设置调整偏移/增益量,其程增益量,其程序如图序如图8-5所示。所示。第18页,共100页,编辑于2022年,星期一图图图图8-5 8-5 8-5 8-5 偏移量调整程序偏移量调整程序偏移量调整程序偏移量调整程序第19页,共100页,编辑于2022年,星期一8.1.2 8.1.2 温度温度A/DA/D输入模块输入模块1FX2N-4AD-P
14、T概述概述第20页,共100页,编辑于2022年,星期一项项项项目目目目摄摄摄摄氏度氏度氏度氏度华华氏度氏度模模模模拟拟拟拟量量量量输输输输入信号入信号入信号入信号箔温度箔温度箔温度箔温度PT100PT100PT100PT100传传传传感器(感器(感器(感器(100W100W100W100W),),),),3 3 3 3线线线线,4 4 4 4通道通道通道通道传传传传感器感器感器感器电电电电流流流流PT100PT100PT100PT100传传传传感器感器感器感器100 W100 W100 W100 W时时时时1mA1mA1mA1mA补偿补偿补偿补偿范范范范围围围围 100100100100+6
15、00+600+600+600 148148+1112+1112数字数字数字数字输输输输出出出出 1000100010001000+6000+6000+6000+6000 14801480+11120+1112012121212转换转换转换转换(11111111个数据位个数据位个数据位个数据位+1+1+1+1个符号位)个符号位)个符号位)个符号位)最小分辨率最小分辨率最小分辨率最小分辨率0.20.20.20.20.30.30.30.30.360.360.540.54整体精度整体精度整体精度整体精度满满满满量程的量程的量程的量程的1%1%1%1%转换转换转换转换速度速度速度速度15ms15ms15
16、ms15ms电电电电源源源源主主主主单单单单元提供元提供元提供元提供5V/30mA5V/30mA5V/30mA5V/30mA直流,外部提供直流,外部提供直流,外部提供直流,外部提供24V/50mA24V/50mA24V/50mA24V/50mA直流直流直流直流占用占用占用占用I/OI/OI/OI/O点数点数点数点数占用占用占用占用8 8 8 8个点,可分配个点,可分配个点,可分配个点,可分配为输为输为输为输入或入或入或入或输输输输出出出出适用适用适用适用PLCPLCPLCPLCFXFXFXFX1N1N1N1N,FXFXFXFX2N2N2N2N,FXFXFXFX2NC2NC2NC2NC表表表表8
17、-48-48-48-4 FX2N-4AD-PTFX2N-4AD-PTFX2N-4AD-PTFX2N-4AD-PT的技术指标的技术指标的技术指标的技术指标第21页,共100页,编辑于2022年,星期一2接线接线(1)接线图)接线图 FX2N-4AD-PT的接线如图的接线如图8-6所示。所示。(2)注意事项)注意事项 FX2N-4AD-PT应使用应使用PT100传感器的传感器的电缆或双绞屏蔽电缆作为模拟输入电缆,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并且和电源线或其他可能产生电气干扰的电线隔开。电线隔开。第22页,共100页,编辑于2022年,星期一 可以采用压降
18、补偿的方式来提高传感器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,将电缆屏蔽的精度。如果存在电气干扰,将电缆屏蔽层与外壳地线端子(层与外壳地线端子(FG)连接到)连接到FX2N-4AD-PT的接地端和主单元的接地端。如可的接地端和主单元的接地端。如可行的话,可在主单元使用行的话,可在主单元使用3级接地。级接地。第23页,共100页,编辑于2022年,星期一 FX2N-4AD-PT可以使用可编程控制器可以使用可编程控制器的外部或内部的的外部或内部的24V电源。电源。3缓冲存储器(缓冲存储器(BFM)的分配)的分配 FX2N-4AD-PT的的BFM分配如表分配如表8-5所所示。示。
19、第24页,共100页,编辑于2022年,星期一图图图图8-6 FX2N-4AD-PT8-6 FX2N-4AD-PT8-6 FX2N-4AD-PT8-6 FX2N-4AD-PT接线图接线图接线图接线图第25页,共100页,编辑于2022年,星期一BFMBFM内内 容容说说 明明*#1#1#4#4CH1CH1CH4CH4的平均温度的平均温度值值的采的采样样次数(次数(1 140964096),默),默认值认值=8=8 平均温度的采平均温度的采样样次数次数被分配被分配给给BFM#1BFM#1#4#4。只有。只有1 140964096的范的范围围是有效的,是有效的,溢出的溢出的值值将被忽略,默将被忽略
20、,默认认值为值为8 8 最近最近转换转换的一些可的一些可读读值值被平均后,被平均后,给给出一个平出一个平均后的可均后的可读值读值。平均数据。平均数据保存在保存在BFMBFM的的#5#5#8#8和和#13#13#16#16中中 BFM#9 BFM#9#12#12和和#17#17#20#20保存保存输输入数据的当前入数据的当前值值。这这个数个数值值以以0.10.1或或0.10.1为单为单位,不位,不过过可用的分辨可用的分辨率率为为0.20.20.30.3或者或者0.360.360.540.54*#5#5#8#8CH1CH1CH4CH4在在0.10.1单单位下的平均温度位下的平均温度*#9#9#12
21、#12CH1CH1CH4CH4在在0.10.1单单位下的当前温度位下的当前温度*#13#13#16#16CH1CH1CH4CH4在在0.10.1单单位下的平均温度位下的平均温度*#17#17#20#20CH1CH1CH4CH4在在0.10.1单单位下的当前温度位下的当前温度*#21#21#27#27保留保留*#28#28数字范数字范围错误锁围错误锁存存#29#29错误错误状状态态#30#30识别识别号号K2040K2040#31#31保留保留表表表表8-58-58-58-5 BFMBFMBFMBFM分配表分配表分配表分配表第26页,共100页,编辑于2022年,星期一(1)缓冲存储器)缓冲存储
22、器BFM#28 BFM#28是数字范围错误锁存,它锁是数字范围错误锁存,它锁存每个通道的错误状态如表存每个通道的错误状态如表8-6所示,据此所示,据此可用于检查热电偶是否断开。可用于检查热电偶是否断开。第27页,共100页,编辑于2022年,星期一b15到b8b7b6b5b4b3b2b1b0未 用高低高低高低高低CH4CH3CH2CH1表表表表8-68-68-68-6 FX2NFX2NFX2NFX2N 4AD-PT BFM#284AD-PT BFM#284AD-PT BFM#284AD-PT BFM#28位信息位信息位信息位信息注:注:注:注:“低低低低”表示当测量温度下降,并低于最低可测量温
23、度极限时,对应位为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ONONONON;“高高高高”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,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,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,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,对应位为对应位为对应位为对应位为ONONONON。第28页,共100页,编辑于2022年,星期一 如果出现错误,则在错误出现之前的如果出
24、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误状态仍然被锁存在BFM#28中。中。当错误消除后,可用当错误消除后,可用TO指令向指令向BFM#28写入写入K0或者关闭电源,以清除错或者关闭电源,以清除错误锁存。误锁存。第29页,共100页,编辑于2022年,星期一(2)缓冲存储器)缓冲存储器BFM#29 BFM#29中各位的状态是中各位的状态是FX2N-4AD-PT运行正常与否的信息,具体规定如表运行正常与否的信息,具体规定如表8-7 所示。所示。第3
25、0页,共100页,编辑于2022年,星期一BFM#29BFM#29各位的功能各位的功能ONON(1 1)OFFOFF(0 0)b0b0:错误错误如果如果b1b1b3b3中任何一个中任何一个为为ONON,出,出错错通道通道的的A/DA/D转换转换停止停止无无错误错误b1b1:保留:保留保留保留保留保留b2b2:电电源故障源故障DC 24VDC 24V电电源故障源故障电电源正常源正常b3b3:硬件:硬件错误错误A/DA/D转换转换器或其他硬件故障器或其他硬件故障硬件正常硬件正常b4b4b9b9:保留:保留保留保留保留保留b10b10:数字范:数字范围错误围错误数字数字输输出出/模模拟输拟输入入值值
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