FXN系列可编程控制器的特殊功能模块.pptx

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1、目录 特殊功能模块的类型及使用 模拟量输入模块FX2N-4AD 模拟量输出模块FX2N-4DA 可编程凸轮控制器FX2N-1RM-SET1第1页/共57页内容提要2 FX2N系列可编程控制器的特殊功能模块种类繁多，功能齐全，是组成闭环控制系统及专用控制环节的重要单元。本章着重介绍模拟量输入模块 FX2N-4AD、模拟量输出模块 FX2N-4DA和可编程凸轮控制器 FX2N-1RM-SET的基本功能，主要技术指标和应用实例。力求说明特殊功能模块的使用模式。第2页/共57页第一节 特殊功能模块的类型及使用一、FX2N系列PLC特殊功能模块的类型及用途 模拟量输入模块 模拟量输出模块 脉冲输出模块

2、高速计数模块 可编程凸轮控制器3第3页/共57页第一节 特殊功能模块的类型及使用二、FX2N系列PLC特殊功能模块的安装及应用 1.1.模块的连接与编号模块的连接与编号 当PLC与特殊功能模块连接时，数据通讯是通过FROM/TO指令实现的。每个特殊功能模块都有一个确定的地址编号。FX2N-48MRFX2N-4ADFX2N-16EXFX2N-4DAFX2N-32ERFX2N-4AD-PT0号2号1号图10-1 FX2N-48 MR与特殊功能模块连接示意图4第4页/共57页第一节 特殊功能模块的类型及使用 FX2N系列可编程控制器与特殊功能模块之间的通讯通过 FROM/TO指令执行。FROM指令用

3、于PLC基本单元读取特殊功能模块中的数据,TO指令用于PLC基本单元将数据写到特殊功能模块中。读、写操作都是针对特殊功能模块的缓冲寄存器BFM进行的。2.FX 2.FX2N2NPLCPLC与特殊功能模块之间的读与特殊功能模块之间的读/写操作写操作5第5页/共57页第一节 特殊功能模块的类型及使用(1)(1)特殊功能模块读指令特殊功能模块读指令 指令名称助记符指令代码操作数程序步m1m2Dn读指令FROMFNC78K、Hm1=07K、Hm2=031KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、ZK、Hn=132FROM 9步(D)FROM 17步表10-1 特殊功能模块读指令要素6第6页/共57页第一

4、节 特殊功能模块的类型及使用K2K10D10K6FNC78FROMXOO1m1m2mD图10-2 FROM指令格式7第7页/共57页第一节 特殊功能模块的类型及使用(2)(2)特殊功能模块写指令特殊功能模块写指令 指令名称助记符指令代码操作数程序步m1m2Sn写指令TOFNC79K、Hm1=07K、Hm2=031KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z、K、HK、Hn=132FROM 9步(D)FROM 17步表10-2 特殊功能模块写指令要素8第8页/共57页第一节 特殊功能模块的类型及使用H2K10D20K2FNC79TOXOO1m1m2mS图10-3 TO 指令格式9第9页/共57页第

5、二节 模拟量输入模块FX2N-4AD一、技术指标及端子连接 1.1.技术指标技术指标图10-4 模拟量输入模块 FX2N-4AD外观10第10页/共57页第二节 模拟量输入模块FX2N-4AD项目电压输入电流输入4通道模拟量输入。通过输入端子变换可选电压或电流输入模拟量输入范围DC-10+10V(输入电阻 200k)绝对最大输15VDC-20+20mA(输入电阻250)绝对最大输入32mA数字量输出范围带符号位的16位二进制(有效数值11位)。数值范围-2048+2047分辨率5mV(10V1/2000)20A(20mA1/1000)综合精确度1%(在-10+10V范围)1%(在-20+20m

6、A范围)表10-3 FX2N-4AD技术指标11第11页/共57页第二节 模拟量输入模块FX2N-4AD项目电压输入电流输入4通道模拟量输入。通过输入端子变换可选电压或电流输入转换速度每通道15mS(高速转换方式时为每通道6mS)隔离方式模拟量与数字量间用光电隔离。从基本单元来的电源经DC/DC转换器隔离。各输入端子间不隔离模拟量用电源DC24V10%55mAI/O占有点数程序上为8点(作输入或输出点计算),由PLC供电的消耗功率为5V30mA续表12第12页/共57页第二节 模拟量输入模块FX2N-4AD 2.2.端子连接端子连接 图10-5 FX2N-4AD接线图注意：当采用电流输入信号或

7、电压输入信号时，端子的连接方法不一样。13第13页/共57页第二节 模拟量输入模块FX2N-4AD二、缓冲寄存器及设置缓冲寄存器BFM，是特殊功能模块工作设定及与主机通讯用的数据中介单元，是FROM/TO指令读和写操作目标。该缓冲寄存器区由32个16位的寄存器组成，编号为BFM#0#31。14第14页/共57页第二节 模拟量输入模块FX2N-4AD 1.1.缓冲寄存器缓冲寄存器(BFM)(BFM)编号编号BFM内容*#0通道初始化 缺省设定值=H0000*#1CH1平均值取样次数(取值范围14096)默认值=8*#2CH2*#3CH3*#4CH4#5CH1分别存放4个通道的平均值#6CH2#7

8、CH3#8CH4表10-4 FX2N-4AD模块 BFM分配表15第15页/共57页第二节 模拟量输入模块FX2N-4ADBFM内容#9CH1分别存放4个通道的当前值#10CH2#11CH3#12CH4#13#14#16#19保留#15 A/D转换速度的设置当设置为0时,A/D转换速度为15ms/ch,为默认值当设置为1时,A/D转换速度为6ms/ch,为高速值*#20 *#20恢复到默认值或调整值 默认值=0*#21 *#21禁止零点和增益调整 缺省设定值=0,1(允许)续表续表16第16页/共57页第二节 模拟量输入模块FX2N-4AD BFM内容*#22零点(Offset)、增益(Gai

9、n)调整b7b6b5b4b3b2b1b0b0G4O4G3O3G2O2G1O1O1*#23零点值 缺省设定值=0*#24增益值 缺省设定值=5000#25#28保留#29出错信息#30识别码 K2010#31不能使用续表续表17第17页/共57页第二节 模拟量输入模块FX2N-4AD 表中内容需要说明的有以下几点。表中内容需要说明的有以下几点。1.带*号的缓冲寄存器中的数据可由PLC通过TO指令改写。改写带*号的BFM的设定值就可以改变FX2N-4AD模块的运行参数,调整其输入方式、输入增益和零点等。2.从指定的模拟量输入模块读入数据前应先将设定值写入,否则按缺省设定值执行。3.PLC用FROM

10、指令可将不*号的BFM内的数据读入。18第18页/共57页第二节 模拟量输入模块FX2N-4AD在BFM#0中写入十六进制4位数字H0000使各通道初始化,最低位数字控制通道CH1，最高位控制通道CH4。2.2.缓冲寄存器缓冲寄存器(BFM)(BFM)的设置的设置 H0000中每位数值表示的含义如下：位(bit)=0：设定输入范围-10+10V；位(bit)=1：设定输入范围+4+20mA；位(bit)=2：设定输入范围-20+20mA；位(bit)=3：关闭该通道。19第19页/共57页第二节 模拟量输入模块FX2N-4AD输入当前值送到BFM#9#12,输入平均值送到BFM#5#8。各通道

11、平均值取样次数由BFM#1#4来指定。取样次数范围14096,若设定值超过该数值范围,按缺省设定值8处理。当BFM#20被置1时,整个FX2N-4AD的设定值均恢复到缺省设定值。这是快速地擦除零点和增益的非缺省设定值的方法。若BFM#21的b1、b0分别置为1、0,则增益和零点的设定值禁止改动。要改动零点和增益的设定值时必须令b1、b0的值分别为0、1。缺省设定为0、1。20第20页/共57页第二节 模拟量输入模块FX2N-4AD在BFM#23和 BFM#24内的增益和零点设定值会被送到指定的输入通道的增益和零点寄存器中。需要调整的输入通道由 BFM#22的G、O(增益零点)位的状态来指定。B

12、FM#23和#24中设定值以mV或A为单位,但受FX2N-4AD的分辨率影响,其实际影响应以5mV/20A为步距。BFM#30中存的是特殊功能模块的识别码,PLC可用FROM指令读入。BFM#29中各位的状态是FX2N-4AD运行正常与否的信息。21第21页/共57页第二节 模拟量输入模块FX2N-4ADBFM#29的位ONOFFb0当b1b3任意为ON时无错误b1表示零点和增益发生错误零点和增益正常b2DC24V电源故障电源正常b3A/D模块或其他硬件故障硬件正常b4b9未定义b10数值超出范围-2048+2047数值在规定范围b11平均值采用次数超出范围14096平均值采用次数正常b12零

13、点和增益调整禁止零点和增益调整允许b13b15未定义表10-5 BFM#29中各位的状态信息22第22页/共57页第二节 模拟量输入模块FX2N-4AD三、应用举例【例1】FX2N-4AD模拟量输入模块连接在最靠近基本单元 FX2N-48MR的地方。现要求仅开通CH1和CH2两个通道作为电压量输入通道，计算4次取样的平均值，结果存入FX2N-48MR的数据寄存器D0和D1中。分析：分析：由特殊功能模块的地址编号原则可知FX2N-4AD模拟量输入模块编号为0号。按照控制要求设计的梯形图如图10-6所示。23第23页/共57页第二节 模拟量输入模块FX2N-4AD图10-6 例1的梯形图24第24

14、页/共57页第二节 模拟量输入模块FX2N-4AD【例2】试通过程序对模拟量输入模块FX2N-4AD的通道 CH1进行零点和增益的调整，要求通道CH1为电压量输入通道，通道CH1的零点值调整为0V，增益值调整为2.5V。分析：分析：由特殊功能模块的地址编号原则可知，FX2N-4AD模拟量输入模块编号为0号。模拟量模块的零点和增益的调整可以通过手动或程序进行。在工业自动控制系统的应用中，采用程序控制调整是非常有效的方法。相关的程序及说明见图10-7所示。25第25页/共57页第二节 模拟量输入模块FX2N-4AD图10-7 例2的梯形图26第26页/共57页第三节 模拟量输出模块FX2N-4DA

15、一、技术指标及端子连接 1.1.技术指标技术指标模拟量输出模块 FX2N-4DA27第27页/共57页项目电压输出电流输出4通道模拟量输出。根据电流输出还是电压输出,对端子进行设置模拟量输出范围DC-10+10V(外部负载电阻1k1M)DC+4+20mA(外部负载电阻500以下)数字输入电压=-2048+2047电流=0+1024分辨率5mV(10V1/2000)20A(20mA1/1000)综合精确度满量程10V的1%满量程20mA的1%转换速度 2.1mS(4通道)隔离方式模拟电路与数字电路间有光电隔离。与基本单元间是 DC/DC转换器隔离。通道间没有隔离模拟量用电源DC24V10%130

16、mAI/O占有点数 程序上为8点(作输入或输出点计算),由PLC供电的消耗功率为 5V 30mA表10-6 FX2N-4DA技术指标28第28页/共57页第三节 模拟量输出模块FX2N-4DA 2.2.端子连接端子连接V+I+VI-V+I+VI-CH1 CH4 FX2N-4DA电压输出信号电流输出信号图10-9 FX2N-4DA接线图29第29页/共57页第三节 模拟量输出模块FX2N-4DA二、缓冲寄存器及设置模拟量功能模块 FX2N-4DA的缓冲寄存器BFM由32个16位的寄存器组成，编号为BFM#0#31。1.1.缓冲寄存器缓冲寄存器(BFM)(BFM)编号编号30第30页/共57页 B

17、FM内容*#0(E)模拟量输出模式选择 缺省值=H0000*#1CH1输出数据*#2CH2输出数据*#3CH3输出数据*#4CH4输出数据*#5(E)输出保持或回零 缺省值=H0000#6、#7保留*#8(E)CH1、CH2的零点和增益设置命令，初值为H0000*#9(E)CH3、CH4的零点和增益设置命令，初值为H0000表10-7 FX2N-4DA模块 BFM分配表31第31页/共57页BFM 内容*#10 CH1的零点值单位:mV或mA例:采用输出模式3时各通道的初值:零点值=0增益值=5000*#11CH1的增益值*#12CH2的零点值*#13CH2的增益值*#14CH3的零点值*#1

18、5CH3的增益值*#16CH4的零点值*#17CH4的增益值#18、#19保留续表续表32第32页/共57页BFM内容*#20(E)初始化 初值=0*#21(E)I/O特性调整禁止,初值=1#22#28保留#29出错信息#30识别码K3010#31保留 注:1.带*号的BFM缓冲寄存器可用TO指令将数据写入。2.带E表示数据写入到EEPROM中，具有断电记忆。续表续表33第33页/共57页第三节 模拟量输出模块FX2N-4DA BFM#0中的4位十六进制数 H0000分别用来控制4个通道的输出模式，由低位到最高位分别控制CH1、CH2、CH3和 CH4。2.2.缓冲寄存器缓冲寄存器(BFM)(

19、BFM)的设置的设置在 H0000中:位(bit)=0时,电压输出(-10+10V)；位(bit)=1时,电流输出(+4+20mA)；位(bit)=2时,电流输出(0+20mA)。34第34页/共57页第三节 模拟量输出模块FX2N-4DA 输出数据写在BFM#1到BFM#4。其中：BFM#1为 CH1输出数据(缺省值=0)；BFM#2为 CH2输出数据(缺省值=0)；BFM#3为 CH3输出数据(缺省值=0)；BFM#4为 CH4输出数据(缺省值=0)。35第35页/共57页第三节 模拟量输出模块FX2N-4DA PLC由 RUN转为STOP状态后,FX2N-4DA的输出是保持最后的输出值还

20、是回零点，则取决于 BFM#5中的4位十六进制数值,其中0表示保持输出值,1表示恢复到0。36第36页/共57页第三节 模拟量输出模块FX2N-4DA BFM#8和#9为零点和增益调整的设置命令,通过#8和#9中的4位十六进制数指定是否允许改变零点和增益值。b3b2b1b0G2O2G1O1其中:b3b2b1b0G4O4G3O3(a)(b)图10-10 BFM#8和#9为零点和增益调整的设置对应值37第37页/共57页第三节 模拟量输出模块FX2N-4DA BFM#10#17为零点和增益数据。BFM#20为复位命令。BFM#21为I/O状态禁止调整的控制。BFM#29中各位的状态是FX2N-4D

21、A运行正常与否的信息。FX2N-4DA的识别码为K3010，存于BFM#30中。38第38页/共57页第三节 模拟量输出模块FX2N-4DA三、应用举例【例3】FX2N-4DA模拟量输出模块的编号为1号。现要将 FX2N-48MR中数据寄存器D10、D11、D12、D13中的数据通过 FX2N-4DA的四个通道输出，并要求CH1、CH2设定为电压输出(-10+10V),CH3、CH4通道设定为电流输出(0+20mA),并且 FX2N-48MR从 RUN转为 STOP状态后,CH1、CH2的输出值保持不变,CH3、CH4的输出值回零。试编写程序。39第39页/共57页第三节 模拟量输出模块FX2

22、N-4DA满足以上要求的梯形图下图所示。其中其中为通道CH1、CH2传送数据的寄存器D10、D11的取值范围为-2000+2000;为通道CH3、CH4传送数据的寄存器D12、D13的取值范围为0+1000。40第40页/共57页第四节 可编程凸轮控制器FX2N-1RM-SET一、FX2N-1RM-SET的特点FX2N-1RM-SET外形41第41页/共57页第四节 可编程凸轮控制器FX2N-1RM-SET 1.1.可在高速旋转时准确检测角度和位置信号可在高速旋转时准确检测角度和位置信号 可编程凸轮控制器 FX2N-1RM-SET在此种检测中，控制分辨率为1(或0.5)，响应速度为830rpm

23、/1(或415rpm/0.5)。42第42页/共57页第四节 可编程凸轮控制器FX2N-1RM-SET 联机时必须放置在 FX2N的最后部，且最多可连接3台 FX2N-1RM-SET。PLC通过 FROM/TO指令对 FX2N-1RM-SET进行监视和控制，利用PLC的输出端实现48点的输出。可以使用计算机安装的PLC专用编程软件或编程器对可编程凸轮控制器进行程序的安装和下载。FX2N-1RM-SET的程序存储在EEPROM中，当与FX2N联机时可设置8个程序库。2.2.可与可与PLCPLC联机使用联机使用43第43页/共57页第四节 可编程凸轮控制器FX2N-1RM-SET 通过操作面板进行

24、监视和控制,可连接 FX2N晶体管输出扩展单元,通过该扩展单元实现48点的输出。FX2N-1RM-SET的程序存储在EEPROM中。3.FX 3.FX2N2N-1RM-SET-1RM-SET独立使用独立使用44第44页/共57页第四节 可编程凸轮控制器FX2N-1RM-SET其他的特点：4.4.掉电保护功能掉电保护功能 5.5.本机具有的其他功能本机具有的其他功能 6.6.对连接电缆的限制对连接电缆的限制45第45页/共57页第四节 可编程凸轮控制器FX2N-1RM-SET二、缓冲寄存器及设置FXFX2N2N-1RM-SET-1RM-SET的联机运行的联机运行缓冲寄存器缓冲寄存器(BFM)(B

25、FM)编号编号缓冲寄存器缓冲寄存器(BFM)(BFM)的设置的设置46第46页/共57页 BFM号名称初始值说明R:读,W:写,K:保持文本寄存器号#0初值设置0W、KD7144#1参考角度0机械参考角度的设置W、KD7145#2、#8002、#9002程序库号(0007)0当与PLC连接时有效W#3#8003、#9003命令0W#4输出禁止(Y000Y017)0b=0允许,b=1禁止输出W表10-8 FX2N-1RM-SET缓冲寄存器BFM分配表(部分)47第47页/共57页 注：注：FX2N-1RM-SET缓冲寄存器使用时要注意。1.当PLC同时连接两个或三个FX2N-1RM-SET时,P

26、LC通过读/写最近一台FX2N-1RM-SET的缓冲寄存器编号:BFM#8000#8999(对应第二台FX2N-1RM-SET)、BFM#9000#9999(对应第三台FX2N-1RM-SET)的相关数据，实现与第二和第三台 FX2N-1RM-SET的通讯。2.FX2N-1RM-SET缓冲寄存器内的数据均为16位2进制数。3.当角度采用单倍值表示时，分辨率为1度；当采用2倍值表示时，分辨率为0.5度。48第48页/共57页第四节 可编程凸轮控制器FX2N-1RM-SETb15b7b6b5b4b3b2b1b0未使用禁止键盘RUN到PRG操作局部自动角校正自动角校正程序库规格EEPROM写保护旋转

27、方向分辨率0:允许 1:不允许 0:不使用 1:Y000Y003使用0:不使用 1:Y000Y017使用0:外部输入 1:与PLC连接0:允许写入 1:不允许0:时钟方向 1:计数器方向0:0.5度 1:1度表10-9 初始设置缓冲寄存器(BFM#0)49第49页/共57页第四节 可编程凸轮控制器FX2N-1RM-SETb15b7b6b5b4b3b2b1b0未使用 在BFM的保持区域写指令初始化BFM的保持区域RUN方式下写指令复位选择参考角PRG方式RUN方式0:允许 1:不允许 0:不使用 1:Y000Y003使用上升沿有效上升沿有效上升沿有效上升沿有效上升沿有效表10-10 命令缓冲寄存

28、器(BFM#3)50第50页/共57页第四节 可编程凸轮控制器FX2N-1RM-SETb15b9b8b7b6b5未使用通信错误FX2N-1RM-SET(3台)与 PLC连接FX2N-1RM-SET(2台)与 PLC连接初始化BFM的保持区域显示1:出错b7=1 b6=1b7=0 b6=1b5=1b4b3b2b1b0RUN方式下写显示 错误报警旋转为计数器方向旋转为时钟方向运行显示b4=1b3=1b2=1b1=1b0=1表10-11 工作状态显示缓冲寄存器(BFM#28)51第51页/共57页第四节 可编程凸轮控制器FX2N-1RM-SET 23 222120旋转角传感器没连接EEPROM不能写

29、入程序库号超范围数据超范围表10-12 错误报警缓冲寄存器(BFM#29)52第52页/共57页第四节 可编程凸轮控制器FX2N-1RM-SET三、可编程凸轮控制器的应用举例【例4】图10-13为可编程控制器 FX2N-80MT及其扩展单元 FX2N-16EYT与可编程凸轮控制器 FX2N-1RM-SET的连接图,要求由FX2N-80MT读取 FX2N-1RM-SET的输出状态信息,并通过 FX2N-80MT的输出端输出控制信号,同时 FX2N-80MT能够对 FX2N-1RM-SET发出运行、编程和复位的命令。试设计该程序。FX2N-16EYTFX2N-80MTFX2N-1RM-SET0号图10-13 例4连接图53第53页/共57页第四节 可编程凸轮控制器FX2N-1RM-SET 当可编程凸轮控制器 FX2N-1RM-SET与 PLC联机工作时,可以通过 FROM/TO指令,实现对可编程凸轮控制器的控制。PLC的控制程序如图10-14所示。其中 PLC的输入信号X000、X001、X002可以实现对可编程控制的运行控制。54第54页/共57页第四节 可编程凸轮控制器FX2N-1RM-SET图10-14 例4的梯形图55第55页/共57页第56页/共57页谢谢您的观看！第57页/共57页