特殊功能模块及其应用.ppt
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1、第第8 8章章 特殊功能模块及其应用特殊功能模块及其应用模拟量处理模块模拟量处理模块8.18.1通信扩展板通信扩展板8.28.2CC-LinkCC-Link现场总线模块现场总线模块 8.38.3 其他特殊功能模块其他特殊功能模块 8.48.48.1 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、
2、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。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。项项项项目目目目输输输输 入入入入 电电电电 压压压压输输输输 入入入入 电电电电 流流流流模模模模拟拟拟拟量量量量输输输输入范入范入范入范围围
3、围围 10101010+10V10V10V10V(输输输输入入入入电电电电阻阻阻阻200W200W200W200W)2020202020mA20mA20mA20mA(输输输输入入入入电电电电阻阻阻阻250 250 250 250 W W 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项项项项目目目目输输输输 入入入入 电电电电 压压压压输输输输 入入入入 电电电电 流流流流数字数字数字数字输输输输出出出出12121212位,最大位,最大位,最大位,最大值值值值+2047+2047+2047+2047,
4、最小,最小,最小,最小值值值值-2048-2048-2048-2048分辨率分辨率分辨率分辨率5mV5mV5mV5mV20A20A20A20A总总总总体精度体精度体精度体精度1%1%1%1%1%1%1%1%转换转换转换转换速度速度速度速度15ms15ms15ms15ms(6ms6ms6ms6ms高速)高速)高速)高速)隔离隔离隔离隔离模数模数模数模数电电电电路之路之路之路之间间间间采用光采用光采用光采用光电电电电隔离隔离隔离隔离电电电电源源源源规规规规格格格格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
5、供直流,外部提供24V/55mA24V/55mA24V/55mA24V/55mA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个个个个I/OI/OI/OI/O点,可分配点,可分配点,可分配点,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续表续表续表续表 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。图图图图8-1 FX2N-4AD8-1 FX2N-
6、4AD8-1 FX2N-4AD8-1 FX2N-4AD接线图接线图接线图接线图(2)注意事项)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)。)。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
7、到端连接,并连接到FX2N4AD的的接地端。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。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。BFMBFM内内 容容说说 明明*#0#0通道初始化,默通道初始化,默认值认值=H0000=H0000 带带*号的号的缓缓冲存冲存储储器(器(BFMBFM)可以使用)可以使用TOTO指令由指令由PLCPLC写入写入 不不带
8、带*号的号的缓缓冲存冲存储储器的数据可以使用器的数据可以使用FROMFROM指令指令读读入入PLCPLC 在从模在从模拟拟特殊功能模特殊功能模块读块读出数据之前,确保出数据之前,确保这这些些设设置已置已经经送入模送入模拟拟特殊功能模特殊功能模块块中,否中,否则则,将使用模,将使用模块块里面以前保存的数里面以前保存的数值值 BFM BFM提供了利用提供了利用软软件件调调整偏移和增益的手段整偏移和增益的手段 偏移(截距):当数字偏移(截距):当数字输输出出为为0 0时时的模的模拟输拟输入入值值 增益(斜率):当数字增益(斜率):当数字输输出出为为+1000+1000时时的模的模拟输拟输入入值值*#
9、1#1通道通道1 1平均平均值值采采样样次数(次数(1 140964096),用于得到平均),用于得到平均结结果,默果,默认值为认值为8 8(正常速度,高速操作可(正常速度,高速操作可选选择择1 1)*#2#2通道通道2 2*#3#3通道通道3 3*#4#4通道通道4 4#5#5通道通道1 1这这些些缓缓冲区冲区为输为输入的平均入的平均值值#6#6通道通道2 2#7#7通道通道3 3#8#8通道通道4 4#9#9通道通道1 1这这些些缓缓冲区冲区为输为输入的当前入的当前值值#10#10通道通道2 2#11#11通道通道3 3#12#12通道通道4 4#13#13#14#14保留保留#15#15
10、选择选择A/DA/D转换转换速度,参速度,参见见注注2 2如如设为设为0 0,则选择则选择正常速度,正常速度,15ms/15ms/通道(默通道(默认认)如如设为设为1 1,则选择则选择高速,高速,6ms/6ms/通道通道BFMBFMb7 b7 b6b6b5 b5 b4b4b3b3b2b2b1b1b0b0#16#16#19#19保留保留*#20#20复位到默复位到默认值认值和和预设预设。默。默认值认值=0=0*#21#21调调整增益、偏移整增益、偏移选择选择。(。(b1b1,b0b0)为为(0 0、1 1)允)允许许,(,(1 1、0 0)禁止)禁止*#22#22增益、偏移增益、偏移调调整整G4
11、G4O4O4G G3 3O3O3G G2 2O2O2G1G1O1O1*#23#23偏移偏移值值,默,默认值认值=0=0*#24#24增益增益值值,默,默认值认值=5000=5000(mVmV)#25#25#19#19保留保留#29#29错误错误状状态态#30#30识别码识别码K2010K2010#31#31禁用禁用表表表表8-28-28-28-2 BFMBFMBFMBFM分配表分配表分配表分配表图图图图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
12、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。读取数字值间隔小。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
13、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 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。偏移和增益可以独立或一
14、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。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。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
15、,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。图图图图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(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。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
16、调整程序8.1.2 8.1.2 温度温度A/DA/D输入模块输入模块1FX2N-4AD-PT概述概述项项项项目目目目摄摄摄摄氏度氏度氏度氏度华华华华氏度氏度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
17、偿补偿补偿范范范范围围围围 100100100100+600+600+600+600 148148148148+1112+1112+1112+1112数字数字数字数字输输输输出出出出 1000100010001000+6000+6000+6000+6000 1480148014801480+11120+11120+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0.20.20.20.20.30.30.30.30.360.360.360.360.
18、540.540.540.54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15ms15ms15ms15ms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
19、出适用适用适用适用PLCPLCPLCPLCFXFXFXFX1N1N1N1N,FXFXFXFX2N2N2N2N,FXFXFXFX2NC2NC2NC2NC表表表表8-48-48-48-4 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
20、电源线或其他可能产生电气干扰的电线隔开。电线隔开。可以采用压降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。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
21、所所示。示。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BFMBFMBFMBFM内内内内 容容容容说说说说 明明明明*#1#1#1#1#4#4#4#4CH1CH1CH1CH1CH4CH4CH4CH4的平均温度的平均温度的平均温度的平均温度值值值值的采的采的采的采样样样样次数(次数(次数(次数(1 1 1 14096409640964096),默),默),默),默认值认值认值认值=8=8=8=8 平均温度的采平均温度的采平均温度的采平均温度的采样样样样次次次次数被分配数被分配数被分配数被分
22、配给给给给BFM#1BFM#1BFM#1BFM#1#4#4#4#4。只。只。只。只有有有有1 1 1 14096409640964096的范的范的范的范围围围围是有效的,是有效的,是有效的,是有效的,溢出的溢出的溢出的溢出的值值值值将被忽略,默将被忽略,默将被忽略,默将被忽略,默认认认认值为值为值为值为8 8 8 8 最近最近最近最近转换转换转换转换的一些可的一些可的一些可的一些可读值读值读值读值被平均后,被平均后,被平均后,被平均后,给给给给出一个出一个出一个出一个平均后的可平均后的可平均后的可平均后的可读值读值读值读值。平均数。平均数。平均数。平均数据保存在据保存在据保存在据保存在BFMB
23、FMBFMBFM的的的的#5#5#5#5#8#8#8#8和和和和#13#13#13#13#16#16#16#16中中中中 BFM#9 BFM#9 BFM#9 BFM#9#12#12#12#12和和和和#17#17#17#17#20#20#20#20保存保存保存保存输输输输入数据的当前入数据的当前入数据的当前入数据的当前值值值值。这这这这个数个数个数个数值值值值以以以以0.10.10.10.1或或或或0.10.10.10.1为单为单为单为单位,不位,不位,不位,不过过过过可用的分辨可用的分辨可用的分辨可用的分辨率率率率为为为为0.20.20.20.20.30.30.30.3或者或者或者或者0.3
24、60.360.360.360.540.540.540.54*#5#5#5#5#8#8#8#8CH1CH1CH1CH1CH4CH4CH4CH4在在在在0.10.10.10.1单单单单位下的平均温度位下的平均温度位下的平均温度位下的平均温度*#9#9#9#9#12#12#12#12CH1CH1CH1CH1CH4CH4CH4CH4在在在在0.10.10.10.1单单单单位下的当前温度位下的当前温度位下的当前温度位下的当前温度*#13#13#13#13#16#16#16#16CH1CH1CH1CH1CH4CH4CH4CH4在在在在0.10.10.10.1单单单单位下的平均温度位下的平均温度位下的平均温
25、度位下的平均温度*#17#17#17#17#20#20#20#20CH1CH1CH1CH1CH4CH4CH4CH4在在在在0.10.10.10.1单单单单位下的当前温度位下的当前温度位下的当前温度位下的当前温度*#21#21#21#21#27#27#27#27保留保留保留保留*#28#28#28#28数字范数字范数字范数字范围错误锁围错误锁围错误锁围错误锁存存存存#29#29#29#29错误错误错误错误状状状状态态态态#30#30#30#30识别识别识别识别号号号号K2040K2040K2040K2040#31#31#31#31保留保留保留保留表表表表8-58-58-58-5 BFMBFMBF
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- 特殊 功能模块 及其 应用
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