PLC特殊功能模块与其应用NEW

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1 FX2N 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 FX2N 4AD的技术指标 续表 2 接线 1 接线图FX2N 4AD的接线如图8 1所示 图8 1FX2N 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 1 F 0 47 F 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FX2N 4AD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FX2N 4AD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 20 20mA 而合理的增益值是1 15V或4 32mA 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 4FX2N 4AD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1 FX2N 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 6FX2N 4AD PT接线图 表8 5 BFM分配表 1 缓冲存储器BFM 28BFM 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 FX2N 4AD PTBFM 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 29BFM 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 PTBFM 29位信息 3 缓冲存储器BFM 30FX2N 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CH1 CH4以 表示的平均温度值分别保存在数据寄存器D0 D3中 图8 7FX2N 4AD PT基本程序 8 1 3D A输出模块1 FX2N 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 8FX2N 2DA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 1 0 47mF25VDC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 3AFX0N 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 1 FX0N 3A的BFM分配FX0N 3A的BFM分配如表8 10所示 表8 10 FX0N 3ABFM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 2 A D通道的校准3 D 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 1FX2N 232 BD1 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D8120D8120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 2FX2N 485 BDFX2N 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 15N N网络 8 3CC 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 1FX2N 16CCL M1 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 5 FX2N 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 2FX2N 32CCL32CCL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1 64之间设定 超出此范围将出错 占用站数在1 4之间设定 1 FX2N 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 19FX2N 32CCL与主单元及远程I O站的连接 2 FX2N 32CCL的BFM分配FX2N 32CCL的BFM分配如表8 27所示 表8 27 FX2N 32CCLBFM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 GraphOperationTerminal 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25FX2N 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 0 10V 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