PLC 7章 可编程控制器的特殊功能.ppt
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1、PLC 7章 可编程控制器的特殊功能7.1 模拟量输入模块模拟量输入模块FX2n4AD的使用的使用 7.1.1 概述概述 FX2n4AD是是FX2n系列系列PLC的模拟量输入模块,有的模拟量输入模块,有CH1CH4四个通道,每个通道都可进行四个通道,每个通道都可进行AD转换,分辩率为转换,分辩率为12位,采集信号电压为位,采集信号电压为10V+10V,分辩率,分辩率5mV。电流输入。电流输入时,为时,为420mA或或2020mA,分辩率,分辩率20uA。FX2n4AD内内部有部有32个个16位位的缓冲寄存器的缓冲寄存器(BMF),用于与主机交换数据。,用于与主机交换数据。FX2n4AD占用占用
2、FX2n扩展总线的扩展总线的8个点,个点,耗电为耗电为5V,30mA。第第7章第章第2页页7.1.2 FX2n4AD的电路接线的电路接线 FX2n4AD通通过扩过扩展展电缆电缆与与PLC主机相主机相连连,四个通道,四个通道的外部的外部连连接接则则根据外部根据外部输输入入电压电压或或电电流量的不同而不同。流量的不同而不同。应应注意以下几点:注意以下几点:1.外部外部输输入入为电压为电压量信号量信号,则则将信号的将信号的+、极分极分别别与模与模块块V+和和VI相相连连。2.若外部若外部输输入入为电为电流量信号流量信号,则则需要把需要把V+和和I+相相连连。3.如有如有过过多的干多的干扰扰信号,信号
3、,应应将系将系统统机壳的机壳的FG端与端与FX2n4AD的接地端相的接地端相连连。第第7章第章第3页页图图1 FX2n4AD与外部信号接线图与外部信号接线图 电电流流信信号号电电压压信信号号第第7章第章第4页页7.1.2 FX2n4AD的电路接线的电路接线7.1.3 FX2n4AD的性能指标的性能指标 2.转换特性转换特性电压量转换电流量转换1.电源电源 FX2n4AD的外接电源为的外接电源为24V,上下波动不得超,上下波动不得超过过2.4V,电流为电流为55mA。图图2 图模拟量与数字量对应曲线图模拟量与数字量对应曲线第第7章第章第5页页()()4个输入点可同时使用。个输入点可同时使用。()
4、输入电压为()输入电压为10V+10V,如果绝对值超过如果绝对值超过15V,则可对,则可对单元造成损坏。单元造成损坏。()()12位转换结果以二进制补码形式存放。最大值位转换结果以二进制补码形式存放。最大值2047,最小值最小值2048。()分辨率电压为()分辨率电压为1/2000,5mV,电流为,电流为1/1000,20uA。()总体精度()总体精度1%。()转换速度()转换速度615ms。模拟量模块的性能说明模拟量模块的性能说明第第7章第章第6页页BFM内容含义内容含义0#通道初始化,缺省值为通道初始化,缺省值为H0000#1#4存放通道存放通道#1#4的采样值,用于求平均值的采样值,用于
5、求平均值#5#8存放四个通道的平均输入采样值存放四个通道的平均输入采样值#9#12每个输入通道当前值存放每个输入通道当前值存放#13#14 保留保留#15用于选择用于选择AD转换速度:转换速度:0为正常速度,为正常速度,15ms;如为;如为1,则选择高速,则选择高速,6ms。第第7章第章第7页页#16#19保留保留#20复位到缺省值预设,缺省值为复位到缺省值预设,缺省值为0。#21禁止调整偏移量、增益值,缺省值为禁止调整偏移量、增益值,缺省值为0。#22偏移、增益调整:偏移、增益调整:G4O4G3O3G2O2G1O1#23偏移值,缺省值为偏移值,缺省值为0。#24增益值,缺省值为增益值,缺省值
6、为5000。#25#28保留保留#29错误状态错误状态#30识别码:识别码:K2010#31不能使用不能使用第第7章第章第8页页 1 1、表中、表中咖啡色咖啡色的缓冲寄存器(的缓冲寄存器(BFMBFM)中的数据可通过)中的数据可通过TOTO指令改写。其它指令改写。其它BFMBFM内的数据可以使用内的数据可以使用PLCPLC的的FROMFROM指令读写。指令读写。对对BFM表的说明表的说明:2 2、在、在BFM#0BFM#0中写入十六进制中写入十六进制4 4位数字位数字HH进行进行A/DA/D模块通道初始化,最低位数字控制模块通道初始化,最低位数字控制CH1CH1,最高位控制,最高位控制CH4C
7、H4。3 3、=0=0时设定输入范围为时设定输入范围为-1010V-1010V,=1=1时,设定输入时,设定输入范围为范围为4m A20mA,=24m A20mA,=2时,设定输入范围为时,设定输入范围为-2020mA-2020mA,=3=3时关断通道。例如时关断通道。例如BFM#0=BFM#0=H3310H3310则说明则说明CH1CH1设定输入范围为设定输入范围为-10V+10V10V+10V,CH2CH2设定输入范围为设定输入范围为420mA420mA,CH3CH3、CH4CH4两通道两通道关闭。关闭。第第7章第章第9页页当当BFM#20BFM#20 被设置为被设置为1 1时,时,FX2
8、n-4ADFX2n-4AD模块所有的设置将模块所有的设置将复位为缺省值。复位为缺省值。如果如果BFM#21BFM#21的的(b1,b0b1,b0)被设置为被设置为(1 1,0 0),),则偏移量则偏移量与增益值被保护,为了设置偏移量与增益值,与增益值被保护,为了设置偏移量与增益值,(b1,b0b1,b0)必必须设为须设为(1 1,0 0),缺省值为,缺省值为(0 0,1 1)。BFM#23BFM#23和和BFM#24BFM#24的偏移量与增益值送入指定单元,用于的偏移量与增益值送入指定单元,用于指定通道。输入通道的偏移量与增益值由指定通道。输入通道的偏移量与增益值由BFM#22BFM#22适当
9、的适当的G-G-OO(增益(增益-偏移)位确定。偏移)位确定。BFM#23BFM#23和和BFM#24BFM#24中的增益值和偏移量的单位是中的增益值和偏移量的单位是mVmV(或(或AA)。)。FX2n-4ADFX2n-4AD分辨率为分辨率为5mV5mV(或(或20A20A),为最小刻度。为最小刻度。、调整偏移量与增益值、调整偏移量与增益值第第7章第章第10页页、BFM#29 BFM#29的状态信息设置含义的状态信息设置含义#29#29缓冲器位缓冲器位ONONOFFOFFb0b0:错误:错误 当当b1 b4b1 b4为为ONON时,时,b0=ONb0=ON,如果,如果b2 b2 b4b4任意一
10、位为任意一位为ONON,通道停止,通道停止 无错误无错误 b1b1:偏移量与增:偏移量与增益值错误益值错误 偏移量与增益值修正错误偏移量与增益值修正错误 偏移量与增益值偏移量与增益值正常正常 b2b2:电源不正常:电源不正常 24VDC24VDC错误错误 电源正常电源正常 b3b3:硬件错误:硬件错误 A/DA/D或其它硬件错误或其它硬件错误 硬件正常硬件正常 b10b10:数字范围数字范围错误错误 数字输出值小于数字输出值小于-2048-2048或大于或大于+2047+2047 数字输出正常数字输出正常 b11b11:平均值错误:平均值错误数字平均采样值大于数字平均采样值大于40964096
11、或小于或小于0 0平均值正常平均值正常b12b12:偏移量与增:偏移量与增益修正禁止益修正禁止#21#21缓冲器的禁止位(缓冲器的禁止位(b1 b1,b0b0)设置)设置为(为(1 1,0 0)#21#21的(的(b1,b0b1,b0)(0 0,1 1)第第7章第章第11页页6 6、BFM#30BFM#30为缓冲器确认码,可用为缓冲器确认码,可用FROMFROM指令读出特殊指令读出特殊功能块的认别号。功能块的认别号。FX2n-4ADFX2n-4AD单元的确认码为单元的确认码为K2010K2010。7 7、增益值与偏移量、增益值与偏移量 增增益益与与偏偏移移是是使使用用F FX X2 2n n-
12、4 4A ADD要要设设定定的的两两个个重重要要参参数数,可可使使用用输输入入终终端端上上的的下下压压按按钮钮开开关关来来调调整整F FX X2 2n n-4 4A ADD的的增增益益 与与 偏偏 移移,也也 可可 通通 过过P P L L C C的的 软软 件件 进进 行行 调调 整整。小小大大零零1000模拟量模拟量数数字字量量正偏移正偏移负偏移负偏移0偏移偏移模拟量模拟量数数字字量量FX2n4AD增益与偏移状态示意图增益与偏移状态示意图第第7章第章第12页页编程及应用编程及应用第第7章第章第13页页FX2n4AD的设置步骤的设置步骤校对校对BFM30中的识别中的识别码码 K2010设置通
13、道工作方式设置通道工作方式设置平均值次数设置平均值次数判断转换是否出错判断转换是否出错输出转换结果输出转换结果第第7章第章第14页页 串行通信中,数据在两个站之间是双向传送的,串行通信中,数据在两个站之间是双向传送的,A 站可作为发站可作为发送送 端,端,B站作为接收端,也可以站作为接收端,也可以A站作为接受端,而站作为接受端,而B站作为发送站作为发送端,串行通信可根据要求分为单工端,串行通信可根据要求分为单工(Simplex)、半双工、半双工(HalfDuplex)和全双工和全双工(Full DupIeX)三种传送方式。三种传送方式。7.2.1 串行通信的数据传送方式串行通信的数据传送方式7
14、.2 7.2 通信模块及应用通信模块及应用单工单工:数据只按一个固定的方向传送。数据只按一个固定的方向传送。半双工半双工:每次只能有一个站发送,即只能是由每次只能有一个站发送,即只能是由A发送到发送到 B,或是由,或是由B发送到发送到A,不能,不能A和和B同时发送。同时发送。全双工全双工:两个站同时都能发送。两个站同时都能发送。在串行通信中经常采用非同步通信方式,即异步通信在串行通信中经常采用非同步通信方式,即异步通信方式。所谓异步是指相邻两个字符数据之间的停顿时间是方式。所谓异步是指相邻两个字符数据之间的停顿时间是长短不一的,在异步串行通信中,收发的每一个字符数据长短不一的,在异步串行通信中
15、,收发的每一个字符数据是由四个部分按顺序组成的,如图所示。是由四个部分按顺序组成的,如图所示。7.2.1 串行通信的数据传送方式串行通信的数据传送方式 起始位:起始位:标志着一个新字节的开始。当发送设备要发送数据时,首先标志着一个新字节的开始。当发送设备要发送数据时,首先发送一个低电平信号,起始位通过通信线传向接收设备,接收设备检测发送一个低电平信号,起始位通过通信线传向接收设备,接收设备检测到这个逻辑低电平后就开始准备接收数据位信号。到这个逻辑低电平后就开始准备接收数据位信号。MARK MARK 数据数据 停止位停止位 停止位停止位 起始位起始位 校验位校验位 停止位停止位 校验位校验位 起
16、始位起始位 数据数据 异步串行通信方式的信息格式 数据位:数据位:起始位之后起始位之后就是就是5、6、7或或8位数据位,位数据位,IBM PC机中机中经常采用经常采用7位或位或8位数据传送。位数据传送。当数据位为当数据位为0时,收发线为低电平,时,收发线为低电平,反之为高电平。反之为高电平。7.2.1 串行通信的数据传送方式串行通信的数据传送方式 奇偶校验位奇偶校验位:用于用于检查在传送过程中是否发生错误检查在传送过程中是否发生错误。若选择偶。若选择偶校验,则各位数据位加上校验位使字符数据中为校验,则各位数据位加上校验位使字符数据中为“1”的位为偶的位为偶数;若选择奇校验,其和将是奇数。奇偶校
17、验位可有可无,可数;若选择奇校验,其和将是奇数。奇偶校验位可有可无,可奇可偶。奇可偶。停止位停止位:停止位是低电平,停止位是低电平,表示一个字符数据传送的结束。表示一个字符数据传送的结束。停停止位可以是一位、一位半或两位。止位可以是一位、一位半或两位。在异步数据传送中,在异步数据传送中,CPU与外设之间必须有两项规定:字与外设之间必须有两项规定:字符数据格式:即前述的字符信息编码形式。符数据格式:即前述的字符信息编码形式。例如起始位占用一位,数据位为例如起始位占用一位,数据位为7位,一个奇偶校验位,加位,一个奇偶校验位,加上停止位,于是一个字符数据就由上停止位,于是一个字符数据就由10个位构成
18、;也可以采用数个位构成;也可以采用数据位为据位为8位,无奇偶校验位等格式。位,无奇偶校验位等格式。波特率:波特率:即在异步数据传送中即在异步数据传送中单位时间内传送二进制数的位单位时间内传送二进制数的位数数。假如数据传送的格式是。假如数据传送的格式是7位字符,加上奇校验位、一个起始位以位字符,加上奇校验位、一个起始位以及一个停止位,共及一个停止位,共10个数据位,个数据位,而数据传送的速率是而数据传送的速率是 960字符字符s,则传送的波特率为:,则传送的波特率为:l0960=9600位位/s=9600bps每一位的传送时间即为波特率的倒数:每一位的传送时间即为波特率的倒数:Td=l/9600
19、bpsO.104ms要想通信双方能够正常收发数据,则必须有一致的数据收发规定。要想通信双方能够正常收发数据,则必须有一致的数据收发规定。要想通信双方能够正常收发数据,则必须有一致的数据收发规定。要想通信双方能够正常收发数据,则必须有一致的数据收发规定。7.2.1 串行通信的数据传送方式串行通信的数据传送方式异步串行通信异步串行通信接口接口 RS232C是电子工业协会是电子工业协会EIA(Electronics Industries Association)l962年公布的一种标准化接口。年公布的一种标准化接口。它采用按位串行的方式,它采用按位串行的方式,传递的波特率规定为传递的波特率规定为19
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