LC特殊功能模块及其应用NEW.ppt

第8章 特殊功能模块及其应用,8.1 模拟量处理模块,FX系列PLC常用的模拟量控制设备有模拟量扩展板（FX1N-2AD-BD、FX1N-1DA-BD）、普通模拟量输入模块（FX2N-2AD、FX2N-4AD、FX2NC-4AD、FX2N-8AD）、模拟量输出模块（FX2N-2DA、FX2N-4DA、FX2NC-4DA）、模拟量输入输出混合模块（FX0N-3A）、温度传感器用输入模块（FX2N-4AD-PT、FX2N-4AD-TC、FX2N-8AD）、温度调节模块（FX2N-2LC）等。,8.1.1 普通A/D输入模块 1FX2N-4AD概述 FX2N-4AD模拟输入模块为4通道12位A/D转换模块。,表8-1,FX2N4AD的技术指标,续表,2接线 （1）接线图 FX2N4AD的接线如图8-1所示。,图8-1 FX2N-4AD接线图,（2）注意事项 FX2N-4AD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扰的电线。 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（0.1F0.47F/25V）。, 如果使用电流输入，则须连接V+和I+端子。 如果存在过多的电气干扰，需将电缆屏蔽层与FG端连接，并连接到FX2N4AD的接地端。 连接FX2N-4AD的接地端与主单元的接地端。可行的话，在主单元使用3级接地。,3缓冲存储器（BFM）分配 FX2N4AD共有32个缓冲存储器（BFM），每个BFM均为16位，BFM的分配如表8-2所示。,表8-2,BFM分配表,图8-2 增益示意图,增益决定了校正线的角度或者斜率，由数字值1000标识。 （a）小增益 读取数字值间隔大； （b）零增益 默认：5V或20mA； （c）大增益 读取数字值间隔小。,图8-3 偏移示意图,偏移是校正线的“位置”，由数字值0标识。 （d）负偏移 数字值为0时模拟值为负； （e）零偏移 数字值等于0时模拟值等于0； （f）正偏移 数字值为0时模拟值为正。,偏移和增益可以独立或一起设置。合理的偏移范围是5+5V或2020mA。而合理的增益值是115V或432mA。增益和偏移都可以用PLC的程序调整。,调整增益/偏移时，应该将增益/偏移BFM#21的位b1，b0设置为0、1，以允许调整。一旦调整完毕，这些位元件应该设为1，0，以防止进一步的变化。,5实例程序 （1）基本程序 FX2N-4AD模块连接在特殊功能模块的0号位置，通道CH1和CH2用作电压输入。平均采样次数设为4，并且用PLC的数据寄存器D0和D1接收输入的数字值。其基本程序如图8-4所示。,图8-4 FX2N4AD基本程序,（2）FX2N-4AD增益和偏移的调整程序 通过软件设置调整偏移/增益量，其程序如图8-5所示。,图8-5 偏移量调整程序,8.1.2 温度A/D输入模块 1FX2N-4AD-PT概述,表8-4,FX2N-4AD-PT的技术指标,2接线 （1）接线图 FX2N-4AD-PT的接线如图8-6所示。 （2）注意事项 FX2N-4AD-PT应使用PT100传感器的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电线隔开。, 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，将电缆屏蔽层与外壳地线端子（FG）连接到FX2N-4AD-PT的接地端和主单元的接地端。如可行的话，可在主单元使用3级接地。, FX2N-4AD-PT可以使用可编程控制器的外部或内部的24V电源。 3缓冲存储器（BFM）的分配 FX2N-4AD-PT的BFM分配如表8-5所示。,图8-6 FX2N-4AD-PT接线图,表8-5,BFM分配表,（1）缓冲存储器BFM#28 BFM#28是数字范围错误锁存，它锁存每个通道的错误状态如表8-6所示，据此可用于检查热电偶是否断开。,表8-6,FX2N4AD-PT BFM#28位信息,注：“低”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ON； “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，对应位为ON。,如果出现错误，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BFM#28中。 当错误消除后，可用TO指令向BFM#28写入K0或者关闭电源，以清除错误锁存。,（2）缓冲存储器BFM#29 BFM#29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8-7 所示。,表8-7,FX2N-4AD-PT BFM#29位信息,（3）缓冲存储器BFM#30 FX2N-4AD-PT的识别码为K2040，它就存放在缓冲存储器BFM#30中。在传输/接收数据之前，可以使用FROM指令读出特殊功能模块的识别码（或ID），以确认正在对此特殊功能模块进行操作。,4实例程序 图8-7所示的程序中，FX2N-4AD-PT模块占用特殊模块0的位置（即紧靠可编程控制器），平均采样次数是4，输入通道CH1CH4以表示的平均温度值分别保存在数据寄存器D0D3中。,图8-7 FX2N4AD-PT基本程序,8.1.3 D/A输出模块 1FX2N-2DA概述 2接线图 FX2N-2DA的接线如图8-8所示。 3缓冲存储器（BFM）分配 FX2N-2DA的缓冲存储器分配如表8-9所示。,表8-8,FX2N-2DA的技术指标,图8-8 FX2N2DA接线图,1当电压输出存在波动或有大量噪声时，在图中位置处连接0.10.47mF 25V DC的电容。 2对于电压输出，须将IOUT和COM进行短路。,表8-9,FX2N-2DA的BFM分配,BFM#16：存放由BFM#17（数字值）指定通道的D/A转换数据。D/A数据以二进制形式出现，并以低8位和高4位两部分顺序进行存放和转换。,BFM#17： b0：通过将1变成0，通道2的D/A转换开始。 b1：通过将1变成0，通道1的D/A转换开始。 b2：通过将1变成0，D/A转换的低8位数据保持。,4偏移和增益的调整 FX2N-2DA的偏移和增益的调整程序如图8-9所示。,图8-9 偏移和增益调整程序,D/A输出为CH1通道，在调整偏移时将X0置ON，在调整增益时将X1置ON，偏移和增益的调整方法如下： 当调整偏移/增益时，应按照偏移调整和增益调整的顺序进行； 通过GAIN和OFFSET旋钮对通道1进行增益调整和偏移调整； 反复交替调整偏移值和增益值，直到获得稳定的数值。,8.1.4 模拟输入/输出模块FX0N-3A FX0N-3A有2个模拟输入通道和1个模拟输出通道，输入通道将现场的模拟信号转化为数字量送给PLC处理，输出通道将PLC中的数字量转化为模拟信号输出给现场设备。 1FX0N-3A的BFM分配 FX0N-3A的BFM分配如表8-10所示。,表8-10,FX0N-3A BFM分配,BFM #17：b0=0选择通道1，b0=1选择通道2；b1由 0变为1起动A/D转换，b2由1变为0起动D/A转换。 2A/D通道的校准 3D/A通道的校准,8.2 通信扩展板,由PLC、变频器及触摸屏等设备组合的控制系统，它们之间通过通信方式进行信息交换，一般采用RS-232C、RS-422、RS-485等方式进行通信。 三菱常用的通信扩展单元有用于RS-232C通信的FX1N-232-BD、FX2N-232-BD、FX0N-232ADP、FX2NC-232ADP、FX2N-232IF 。,有用于RS-485通信的FX1N-485-BD、FX2N-485-BD、FX0N-485ADP、FX2NC-485ADP，有用于RS-422通信的FX1N-422-BD、FX2N-422-BD，下面仅介绍FX2N-232-BD、FX2N-485-BD扩展板。,8.2.1 FX2N-232-BD 1功能 用于RS-232C的通信板FX2N-232-BD（以后称之为232BD）可连接到FX2N系列PLC的主单元， 2通信格式D8120 D8120各位的意义如表8-15所示。,表8-15,D8120的位信息,续表,3程序实例 （1）连接232BD和打印机 打印机通过232BD与PLC连接，可以打印出由PLC发送来的数据。其通信格式如表8-16所示，通信程序如图8-12所示。,表8-16,串行打印机的通信格式,图8-12 打印机通信程序,（2）连接232BD和个人计算机 个人计算机通过232BD与PLC连接，使个人计算机与PLC交换数据，其通信格式如表8-17所示，通信程序如图8-13所示。,表8-17,与计算机的通信格式,图8-13 通信程序,8.2.2 FX2N-485-BD FX2N-485-BD是用于RS-485通信的特殊功能板，可连接FX2N系列PLC，可用于下述应用中。 （1）无协议的数据传送 （2）专用协议的数据传送图8-14 并行连接 （3）并行连接的数据传送 （4）使用N：N网络的数据传送,图8-14 并行连接,图8-15 NN网络,8.3 CC-Link现场总线模块,三菱常用的网络模块有CC-Link通信模块（FX2N-16CCL-M、FX2N-32CCL）、CC-Link/LT通信模块（FX2N-64CL-M）、LINK远程I/O链接模块（FX2N-16LINK-M）和AS-i网络模块（FX2N-32ASI-M），下面仅介绍FX2N-16CCL-M、FX2N-32CCL模块。,8.3.1 FX2N-16CCL-M 1远程I/O站的连接点数 远程I/O站的连接点数如表8-18所示。 2远程设备站的连接站数 远程设备站的连接站数如表8-19所示。 3最大连接的配置图 CC-Link总线网络的最大连接的配置如图8-17所示。,表8-18,远程I/O站的连接点数,表8-19,远程设备站的连接站数,图8-17 最大连接的配置图,如果是远程设备站，可以不考虑远程I/O点的数量情况。在图8-17中远程I/O站及PLC主站、FX2N-16CCL-M所占用的点数为32点7个站+16+8=248，因此，还可以最大增加8个I/O点或相当于8点的特殊模块。,4最大传输距离 在使用高性能CC-Link电缆时，最大的传输距离如表8-20所示。 5FX2N-16CCL-M的BFM分配 FX2N-16CCL-M缓冲存储器（BFM）的分配如表8-21所示。,表8-20,传输速率,表8-21,BFM分配表,（1）BFM #01H设定连接模块的数量 （2）BFM#10H设定保留站信息 （3）BFM#14H设定错误无效站信息,表8-22,BFM#10H位信息,表8-23,BFM#14H位信息,（4）BFM#20H#2FH设定站的信息 BFM#20H#2FH用来设定所有连接的远程站和保留站的信息。每一个模块的BFM地址分配及设定数据结构如表8-24和表8-25所示。,表8-24,BFM#20H#2FH地址分配,表8-25,BFM#20H#2FH位信息,（5）BFM#AH控制主站的I/O信号 6主站与远程设备站的通信 主站与远程设备站的通信如图8-18所示。 （1）起动数据链接 （2）远程输入和远程寄存器读取 （3）远程输出和远程寄存器写入,表8-26,BFM#AH位信息,图8-18 主站与远程设备站的通信,8.3.2 FX2N-32CCL 32CCL在连接到CC-Link网络时，必须进行站号和占用点数的设定。站号由2位旋转开关设定，占用站数由1位旋转开关设定，站号可在164之间设定，超出此范围将出错，占用站数在14之间设定。,1FX2N-32CCL与系统的通信 FX2N-32CCL与系统的通信连接如图8-19所示。 采用专用双绞屏蔽电缆将各站的DA与DA，DB与DB，DG与DG端子连接。 FX2N-32CCL具有两个DA和DB端子，它们的功能是相同的，SLD端子应与屏蔽电缆的屏蔽层连接，FG端子采用3级接地。,图8-19 FX2N-32CCL与主单元及远程I/O站的连接,2FX2N-32CCL的BFM分配 FX2N-32CCL的BFM分配如表8-27所示。,表8-27,FX2N-32CCL BFM分配表,续表,8.4 其他特殊功能模块,8.4.1 定位控制模块 8.4.2 人机界面 在工业控制中，三菱常用的人机界面有触摸屏、显示模块（FX1N-5DM、FX-10DM-E）和小型显示器（FX-10DU-E）。,触摸屏是图式操作终端（Graph Operation Terminal，GOT）在工业控制中的通俗叫法，是目前最新的一种人机交互设备。 三菱触摸屏有A900系列和F900系列，种类达数十种，F940GOT-SWD触摸屏就是目前应用最广泛的一种。,实训课题10 模拟量控制模块的 应用,实训25 FX2N-4AD的应用 一、实训目的 （1）熟悉A/D特殊功能模块的连接、操作和调整； （2）掌握A/D特殊功能模块的程序编写的基本方法； （3）进一步掌握PLC功能指令的应用。,二、实训器材 （1）可编程控制器1台（FX2N-48MR）； （2）FX2N-4AD模块1个； （3）指示灯5个； （4）12V可调开关电源2个；,（5）按钮模块1块； （6）24V电源1个； （7）计算机1台（已安装GPP软件）； （8）导线若干。,三、实训要求 FX2N-4A/D的应用，其控制要求如下： （1）将4A/D的CH1、CH2通道分别通过两个12V可调开关电源装置输入两个模拟电压（010V），改变通道的输入电压值；,（2）当CH1通道的电压小于CH2通道的电压时，输出指示灯L1亮； （3）当CH1通道的电