第5講

PLC

的模擬量控制主編：李方園目錄CONTENTS1FX0N-3A

模擬量模塊2FX2N-2AD與FX2N-2DA模擬量模塊3FX2N-4DA模擬量輸出模塊5模擬量入門知識FX2N-4AD模擬量輸入模塊45.1.1

PLC處理模擬量的過程在生產(chǎn)過程中，存在大量的物理量，如壓力、溫度、速度、旋轉(zhuǎn)速度、

pH

值、粘度等。為了實現(xiàn)自動控制，這些模擬信號都需要被 PLC

來處理。圖5.1所示為PLC處理模擬量的過程。圖5.1模擬量模塊的作用圖5.1中，測量傳感器利用線性膨脹、角度扭轉(zhuǎn)或電導(dǎo)率變化等原理來測量物理量的變化；測量變送器將傳感器檢測到的變化量轉(zhuǎn)換為標準的模擬信號，如:±

10V,±20mA,

4...20mA，這些標準的模擬信號將接到模擬輸入模塊上。由于PLC的CPU只能處理數(shù)字量信號，因此模擬輸入模塊中的ADC

（模數(shù)轉(zhuǎn)換器）就是用來實現(xiàn)轉(zhuǎn)換功能。模數(shù)轉(zhuǎn)換是順序執(zhí)行的，也就是說每個模擬通道上的輸

入信號是輪流被轉(zhuǎn)換的。模數(shù)轉(zhuǎn)換（通過指令“FROM”

）的結(jié)果存在結(jié)果存儲器中，并一直保持到被一個新的轉(zhuǎn)

換值所覆蓋。如果要進行模擬量輸出，也可以使用“TO”指令向模擬輸出模塊中寫模擬量的數(shù)值（由用戶程序計算所得），該數(shù)值由模塊中的DAC

（數(shù)模轉(zhuǎn)換器）變換為標準的模擬信號。5.1.2

FROM與TO指令（FNC78

）模擬量擴展模塊都是特殊功能模塊，可用特殊功能模塊讀指令FROM和特殊功能模塊寫指令TO

（FNC79

）進行編程。1.FROM

指令FROM 指令用于從特殊單元緩沖存儲器（

BFM

）中讀入數(shù)據(jù)。格式：含義：將編號為m1的特殊單元模塊內(nèi)，從緩沖存儲器（

BFM

）號為m2開始的n個數(shù)據(jù)讀入基本單元，并存放在從[D.]開始的n個數(shù)據(jù)寄存器中。2.

TO指令

TO指令用于向特殊單元緩沖存儲器（

BFM）中寫入數(shù)據(jù)。格式：說明：⑴m1：特殊功能模塊的模塊號碼。模塊號從基本單元最近的開始按No.0→No.1→No.2┅┅順序連接。模塊號用于以FROM/TO 指令指定哪個模塊工作。⑵m2：緩沖存儲器（BFM

）號碼。特殊功能模塊中內(nèi)藏了32點16位RAM存儲器，即緩沖存儲器。緩沖存儲器號為#0

～#32766，其內(nèi)容根據(jù)各模塊的控制目的而設(shè)定。⑶n：待傳送數(shù)據(jù)的字數(shù)。5.2.1

FX0N-3A的技術(shù)規(guī)格與接線1、概述

FX0N-3A是三菱公司的模擬量輸入和輸出模塊（圖5.2所示），它提供8位分辨率精度和提供2路模擬量輸入(DC

0至10V

或AC

4 至20mA)

通道和1

路模擬量輸出通道（DC

0

至10V或DC

0

至5V

）。A/D

轉(zhuǎn)換時間100

μ

S，D/A處理速度是T

O指令處理時間的3倍。正因為FX0N-3A模塊有較好的性價比，因此廣泛應(yīng)用于各種設(shè)備當(dāng)中。圖5.2

FX0N-3A的外觀與接線端子2、模擬量輸入與輸出接線FX0N-3A 包含兩路輸入通道和一路輸出通道。輸入通道將外部輸入的模擬信號轉(zhuǎn)換成內(nèi)部的數(shù)字信號（A/D轉(zhuǎn)換），輸出通道將內(nèi)部的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成外部的模擬信號（D/A

轉(zhuǎn)換）。

根據(jù)接線不同，可以選擇電壓信號或電流信號的模擬輸入或模擬輸出，模擬輸入通道或模擬輸出通道的可接受范圍為DC

0~10V

、DC

0~5V

或DC

4~20mA

。模擬量輸入與輸出接線如圖5.3、圖5.4所示。需要注意的是兩路輸入通道均為同一特性，不可以混合使用電壓輸入和電流輸入。當(dāng)使用電流輸入時，應(yīng)確保[VIN端*]子和[IIN端*子]短路連接（電壓輸入時不可短接）；當(dāng)電壓輸入或輸出存在波動或大量噪聲時，應(yīng)在相應(yīng)處連接0.1~0.47uF

25V

DC的電容。圖5.3輸入接線圖5.4輸出接線3、模擬量輸入規(guī)格表5.1所示為FX0N-3A的模擬量輸入規(guī)格。表5.1

FX0N-3A的模擬量輸入規(guī)格FX0N-3A的輸入特性即模擬量輸入與對應(yīng)的數(shù)值如圖5.5所示。根據(jù)圖可以得出：輸入模擬電壓轉(zhuǎn)換數(shù)字值:255×10

÷10.2=250輸入模擬電流轉(zhuǎn)換數(shù)字值:255×(20–4)÷(20.32–4)=250圖5.5模擬量輸入與對應(yīng)的數(shù)值4、模擬量輸出規(guī)格FX0N-3A的模擬量輸出規(guī)格如表5.2所示。FX0N-3A的輸出特性即模擬量輸出與對應(yīng)的數(shù)值如圖5.6所示。根據(jù)圖可以得出：輸出數(shù)字值轉(zhuǎn)換模擬電壓值:255×10

÷250=10.2輸出數(shù)字值轉(zhuǎn)換模擬電流值:255×(20–4)÷250+4=20.32圖5.6模擬量輸出與對應(yīng)的數(shù)值4、模擬量輸出規(guī)格FX0N-3A的模擬量輸出規(guī)格如表5.2所示。表5.2

FX0N-3A 的模擬量輸出規(guī)格FX0N-3A的輸出特性即模擬量輸出與對應(yīng)的數(shù)值如圖5.6所示。根據(jù)圖可以得出：輸出數(shù)字值轉(zhuǎn)換模擬電壓值:255×10

÷250=10.2輸出數(shù)字值轉(zhuǎn)換模擬電流值:255×(20–4)÷250+4=20.32圖5.6模擬量輸出與對應(yīng)的數(shù)值5.2.2

程序設(shè)計1、模塊的編號FX0N-3A可以連接到FX1N、FX2N、FX1NC或FX2NC系列的PLC所有的數(shù)據(jù)傳輸和參數(shù)設(shè)置均通過PLC程序進行控制與調(diào)整。對基本單元給予被連接的特殊模塊選擇，模塊號碼由靠近基本單元開始，以

NO.0→NO.1→NO.2……NO.7

的順序繼續(xù)下去。模塊號碼是為指定程序命令對哪一個模塊起作用而使用的。2、BFM的分配含義緩沖存儲器(BFM)分配如表5.3所示，其中表格留空部分為緩沖存儲器存儲保留區(qū)域。BFM#0表示輸入通道1

(CH1)與輸入通道2

(CH2)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)以二進的含義如表5.4所示，具體含義為：制形式交替存儲。BFM

#17b0=0選擇輸入通道1；b0=1選擇輸入通道2；b1=0→1b1=1→0b2=0→1b2=1→0啟動A/D轉(zhuǎn)換；復(fù)位A/D轉(zhuǎn)換；啟動D/A轉(zhuǎn)換；復(fù)位D/A轉(zhuǎn)換。因此，模擬量連續(xù)輸入輸出條件：0→1→0。表5.3緩沖存儲器(BFM)分配表5.4

BFM#17的含義3、A/D輸入程序如圖5.7所示，主機單元將數(shù)據(jù)讀出或?qū)懭隖X0N-3A 緩沖存儲器（BFM

），當(dāng)X1=ON 時，實現(xiàn)輸入通道1

的A/D 轉(zhuǎn)換，并將A/D

轉(zhuǎn)換對應(yīng)值存儲于主機單元D01

中。當(dāng)X2=ON 時，實現(xiàn)輸入通道2

的A/D

轉(zhuǎn)換，并將A/D

轉(zhuǎn)換對應(yīng)值存儲于主機單元D02

中。圖5.7

A/D輸入程序，選擇輸入通道程序解釋如下：（1）X1↓，(H00)寫入BFM#171且復(fù)位A/D轉(zhuǎn)換；（2）(H02)寫入BFM#17 ，保持輸入通道1

的選擇且啟動A/D

轉(zhuǎn)換；（3）讀取BFM#0，輸入通道1當(dāng)前A/D轉(zhuǎn)換對，選擇輸入通道應(yīng)值存儲于主機單元(D01)中；（4）X2↓，(H01)寫入BFM#172且復(fù)位A/D轉(zhuǎn)換；（5）(H03)寫入BFM#17 ，保持輸入通道2

的選擇且啟動A/D

轉(zhuǎn)換；（6）讀取BFM#0，輸入通道2當(dāng)前A/D轉(zhuǎn)換對應(yīng)值存儲于主機單元(D02)中。4、D/A輸出程序如圖5.8所示，當(dāng)X0=ON 時，實現(xiàn)輸出通道的D/A

轉(zhuǎn)換，D/A轉(zhuǎn)換對應(yīng)值為主機單元D00

。圖5.8

D/A輸出程序程序解釋如下：（1）X0↓，

D/A

轉(zhuǎn)換對應(yīng)值(D00)寫入BFM#16

；（2）

(H04)寫入BFM#17（3）

(H00)寫入BFM#17，啟動D/A轉(zhuǎn)換；，復(fù)位D/A轉(zhuǎn)換。5.2.3

模擬量輸入與輸出校準1、A/D校準（1）偏置校準1）接線（如圖5.9所示）方法1：（外部輸入）電壓電流圖5.9外部輸入接線2）輸入校準程序（圖5.10所示）圖5.10輸入校準程序3）校準過程：①選擇對應(yīng)的接線方法，使輸入的偏置電壓/電流符合表5.5所示。表5.5模擬輸入范圍與偏置校準值模擬輸入范圍0~10VDC0~5VDC4~20mADC偏置校準值0.040V0.020V4.064mA②運行前面程序，確保X0

為ON 狀態(tài)；③調(diào)節(jié)A/D

OFFSET 電位器，直到數(shù)字值1讀入D0

為止。注：順時針旋轉(zhuǎn)電位器為數(shù)字值增加，從最小值到最大值需要轉(zhuǎn)18圈。（2）增益校準校準過程如下：①選擇對應(yīng)的接線方法，使輸入的增益電壓/電流符合表5.6。表5.6模擬輸入范圍和增益校準值模擬輸入范圍4~20mADC增益校準值0~10VDC

0~5VDC10.000V

5.000V20.000mA②運行前面程序，確保X0為ON狀態(tài)；③調(diào)節(jié)A/D

GAIN電位器，直到數(shù)字值250讀入D0為止。注：順時針旋轉(zhuǎn)電位器為數(shù)字值增加，從最小值到最大值需要轉(zhuǎn)18圈。3）校準過程①運行前面程序，確保X0

為ON 狀態(tài)；②調(diào)節(jié)D/A

OFFSET 電位器，直到儀表顯示到相應(yīng)的偏置電壓/電流為止，如表57.所示表5.7模擬輸出范圍與儀表顯示值模擬輸出范圍0~10VDC0~5VDC4~20mADC儀表顯示值0.040V0.020V4.064mA注：順時針旋轉(zhuǎn)電位器為數(shù)字值增加，從最小值到最大值需要轉(zhuǎn)18圈。（2）增益校準1） 輸入校準程序（圖5.13所示）圖5.13輸入校準程序2）校準過程①運行前面程序，確保X0為ON狀態(tài)；②調(diào)節(jié)D/A

GAIN電位器，直到儀表顯示到相應(yīng)的增益電壓/電流為止，如表5.8所示。表5.8模擬輸出范圍和儀表顯示值模擬輸出范圍0~10VDC0~5VDC4~20mADC儀表顯示值10.000V5.000V20.000mA注：順時針旋轉(zhuǎn)電位器為數(shù)字值增加，從最小值到最大值需要轉(zhuǎn)18圈。5.2.4應(yīng)用實例【實例17

】某壓力變送器（0

~

3

MPa

），其規(guī)格對應(yīng)4

~

20

mA

，電源為24VDC

，請接入PLC

中，并讀出實時壓力值。（1）接線（以輸入通道1為例）如圖5.14所示。圖5.14接線（2）比值計算，如表5.9所示。（3）寫入PLC程序PLC程序如圖5.15所示，程序解釋如下：將D01乘以3后，值儲存于D03中（16位整數(shù)處理）；將D03轉(zhuǎn)換成32位二進制度浮點數(shù)，值儲存于[D04,D05]中（32位浮點數(shù)處理）；將[D04,D05]除以250后，值儲存于

[D06,D07]中（32位浮點數(shù)處理）。圖5.15 實例17

程序，請接入PLC【實例18】某壓力變送器，其技術(shù)規(guī)格如表5.10所示，電源為24VDC中，并讀出實時壓力值。表5.10壓力變送器技術(shù)規(guī)格（1）接線（以輸入通道2為例，如圖5.16所示）圖5.16通道2接線（2）比例計算（表5.11所示）（3）寫入PLC程序PLC程序如圖5.17所示，具體解釋如下：將D02乘以36后，值儲存于D08中（16位整數(shù)處理）；將D08減去250后，值儲存于D09中（16位整數(shù)處理）；將D09轉(zhuǎn)換成32位二進制度浮點數(shù)，值儲存于[D10,D11]中（32位浮點數(shù)處理）；將[D10,D11]除以2500后，值儲存于[D12,D13]中（32位浮點數(shù)處理）?！緦嵗?9】有一個壓力傳感器，感應(yīng)壓力范圍是0-5MPa，輸出電壓是0-5V。利用這個傳感器去測量某管道中的油壓，當(dāng)測到的壓力<3.5MPa時，PLC的Y10燈亮，表示壓力低；當(dāng)測到的壓力為3.5-4.2MPa的范圍內(nèi)時，Y11燈亮，表示壓力正常；當(dāng)測到的壓力>4.2MPa時，Y12燈亮，表示壓力過高。請寫出PLC的控制程序。系統(tǒng)分析在該系統(tǒng)中，傳感器輸出的模擬量通過FX0N-3A轉(zhuǎn)換為數(shù)字量放在PLC中，然后通過區(qū)間比較指令進行比較判斷，控制PLC 的輸出，假設(shè)FX0N-3A

接在PLC

的0號位置。根據(jù)數(shù)值比例進行畫圖（圖5.18所示）圖5.18數(shù)值比例（3）編寫程序（圖5.19所示）圖5.19實例19程序5.3.1

FX2N-2AD主要性能與硬件連接1、主要性能表5.12

FX2N-2AD 的性能參

數(shù)備注電壓輸入電流輸入項

目輸入通道22通道輸入方式必須一致輸入要求DC0～10V或0～5VDC4～20mA輸入極限輸入阻抗DC-0.5V～15V≤200KΩDC-2～60mA≤250Ω輸入超過極限可能損壞模塊數(shù)字輸出12位0～4095分辨率4μ

A(DC4～20mA輸入)轉(zhuǎn)換精度2.5mV(DC0～10V輸入)1.25mV(DC0～5V輸入)±1%(全范圍)2.5mS/1通道處理時間調(diào)

節(jié)偏移調(diào)節(jié)/增益調(diào)節(jié)電位器調(diào)節(jié)輸出隔離占用I/O點數(shù)光電耦合8點模擬電路與數(shù)字電路之間消耗電流編程指令24V/50mA,5V/20mAFROM/TO由PLC供給2、模塊連接（圖5.20所示）圖5.20 模塊連接3、輸出特性FX2N-2AD的輸出特性如圖5.21所示。模塊的轉(zhuǎn)換位數(shù)為12位，對應(yīng)的最大數(shù)字量輸出為4095，但在實際使用時，為了計算方便，通常情況下都將最大模擬量輸入（DC10V/5V或20mA

）所對應(yīng)的數(shù)字量輸出設(shè)定為4000。圖5.21輸出特性5.3.2

FX2N-2AD的編程與控制1、基本編程思路①用TO指令，在模塊的緩沖存儲器中寫入A/D轉(zhuǎn)換控制指令：指定要轉(zhuǎn)換的通道，啟動模塊的A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換結(jié)果將存儲于BFM中。②用FROM

把BFM

的數(shù)據(jù)讀入PLC 中。2、BFM的分配含義緩沖存儲器(BFM)

分配如表5.13所示。從表中可以看出，

BFM#0 是由BFM#17 （低8位數(shù)據(jù)）指定的通道的輸入數(shù)據(jù)當(dāng)前值被存儲，當(dāng)前值數(shù)據(jù)是以二進制形式存儲；

BFM#1輸入數(shù)據(jù)當(dāng)前值（高端4位數(shù)據(jù)）被存儲，當(dāng)前數(shù)據(jù)是以二進制形式存儲；

BFM#17 中，b0

指定進行模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換的通道即CH1

或CH2

，b1

若0->1則表示A/D

轉(zhuǎn)換過程開始。表5.13

BFM分配3、編程【實例20

】PLC

為FX2N-32ER ，壓力變送器4-20mA

，按照使用手冊所示連接，壓力變送器也已安裝在壓縮氣源上。通過PLC

中的數(shù)據(jù)D200設(shè)定卸載壓力值（壓縮機停止運行），D204設(shè)定加載壓力值（壓縮機啟動運行）。請編程。程序如圖5.22所示，程序解釋如下：選擇輸入通道1；通道1開始A/D轉(zhuǎn)換；讀通道1數(shù)字值；通道1高端4位移到下面8位位置上，并存儲到①

TO

K0

K17

H0000

K1②

TO

K0

K17

H0002

K1③

FROM

K0

K0

K2M100

K2④MOV

K4M100

D100D100。第1-3條的第一個K0

是指明指令操作的是NO.0

號模塊，第1-2句指令的K17

是指2AD

的BFM#17 ，后面的K1

是表示一次只對一個BFM進行操作。第3句指令的第二個K0

表示BFM#0

，后面的K2

是告訴2AD

一次讀兩個BFM

，也就是把BFM#0

，BFM#1

兩個寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)一次讀出。圖5.22實例20程序【實例21

】對FX2N-2AD 模塊通道1的數(shù)據(jù)進行中位值濾波，計算后的平均值放在D100

中。中位值濾波法就是連續(xù)采樣N次值，把采樣值按大小排列，取中間值為本次有效值。本實例的程序如圖5.23所示。圖5.23實例21程序5.3.3

FX2N-2DA

主要性能與硬件連接FX2N-2DA 的作用是將PLC 內(nèi)部的數(shù)字量轉(zhuǎn)換為外部控制用的模擬量（模擬電壓或電流）輸出。 ⑴主要性能如表5.14所示。項

目備注參電壓輸出數(shù)電流輸出2通道輸出方式可以不一致輸出通道2輸入范圍負載阻抗DC0～10V或0～5V≥2KΩDC4～20mA≤500Ω數(shù)字輸入0～4095分辨率12位2.5mV(DC0～10V輸出)1.25mV(DC0～5V輸出)4μA(DC4～20mA輸出)轉(zhuǎn)換精度處理時間調(diào)

節(jié)輸出隔離±1%(全范圍)4mS/1通道偏移調(diào)節(jié)/增益調(diào)節(jié)光電耦合電位器調(diào)節(jié)模擬電路與數(shù)字電路之間占用I/O點數(shù)8點消耗電流24V/50mA,5V/20mA由PLC供給編程指令FROM/TO⑵模塊連接（圖5.24所示）圖5.24模塊連接⑶輸出特性模塊的最大D/A轉(zhuǎn)換位為12位，可以進行轉(zhuǎn)換的最大數(shù)字量為4095，但為了計算方便，通常情況下都將最大模擬量輸入（

DC10V/5V或20mA

）所對應(yīng)的數(shù)字量輸出設(shè)定為4000

（如圖5.25所示）。圖5.25輸出特性5.3.4

FX2N-2DA編程FX2N-2DA

編程主要是通過TO

指令進行轉(zhuǎn)換的控制、以及數(shù)字量的輸出。表5.15所示是FX2N-2DA

的BFM

含義。從表5.15中可以看出：①轉(zhuǎn)換原始數(shù)據(jù)在BFM中的存儲地址BFM#16/bit7

～bit0：轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的當(dāng)前值（8位）。注意：在FX2N-2DA

模塊中轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)當(dāng)前值只能保持8位數(shù)據(jù)，但在實際轉(zhuǎn)換時要進行12

位轉(zhuǎn)換，為此必須進行二次傳送，才能完成。②D/A轉(zhuǎn)換的控制信號在BFM中定義BFM#17：通道的選擇與啟動信號。Bit0:通道2選擇與啟動；Bit0的下降沿啟動通道2的轉(zhuǎn)換。

Bit1:通道1選擇與啟動；Bit1的下降沿啟動通道1的轉(zhuǎn)換。

Bit2:轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)暫存，Bit2的下降沿啟動轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)暫存?！緦嵗?2】設(shè)某系統(tǒng)的控制要求為：當(dāng)輸入X0

ON

時，需要將數(shù)據(jù)寄存器D100的12位數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量，并且在通道1中進行輸出；當(dāng)輸入X1

ON 時，需要將數(shù)據(jù)寄存器D101

的12

位數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量，并且在通道2中進行輸出。程序如圖5.26所示。圖5.26 實例22

程序5.4.1

模擬量輸入模塊FX2N-4AD

的技術(shù)指標與接線FX2N-4AD

為4

通道12

位A

/

D

轉(zhuǎn)換模塊，它可以將模擬電壓或電流轉(zhuǎn)換為最大分辨率為12

位的數(shù)字量，并以二進制補碼方式存入內(nèi)部16

位緩沖寄存器中，通過擴展總線與FX2N

基本單元進行數(shù)據(jù)交換。FX2N-4AD

外觀與接線端子如圖5.27所示。a)外觀b)接線端子圖5.27

FX2N-4AD外觀與接線端子FX2N-4AD

的技術(shù)指標如表5.16所示。表5.16

FX2N-4AD 的技術(shù)指標從表5.可以看出，F(xiàn)X2N-4AD 模塊可選用的模擬值范圍是-10V到10VDC

（分辨率：5mV

）,或者是4到20mA,-20mA

到20mA(

分辨率20μA)。FX2N-4AD消耗FX2N主單元或有源擴展單元5V電源槽30mA的電流FX2N-4AD 模塊的線路連接如圖5.28所示。FX2N-4AD 通過擴展總線與FX2N 系列基本單元連接。而4

個通道的外部連接則需根據(jù)外界輸入的電壓或電流量不同而有所不同，圖5.中標注①～⑤的說明如下。①

外部模擬輸入通過雙絞屏蔽電纜輸入至FX2N-4AD 的各個通道中。②如果輸入有電壓波動或有外部電器電磁干擾影響，可以在模塊的輸入口中加入一個平滑電容（0.1～0.47μF/25V）。③

若外部輸入是電流輸入量，則需把V+ 和I+

相連接。④

若有過多的干擾存在，應(yīng)將機殼的地FG端與FX2N-4AD的電源接地端GND 相連。⑤

可能的話，將FX2N-4AD

與PLC

基本單元的地連接起來。圖5.28

FX2N-4AD的線路連接FX2N-4AD三種預(yù)設(shè)方式下的模擬輸入與數(shù)字輸出關(guān)系如圖5.29所示圖5.

29

FX2N-4AD三種預(yù)設(shè)方式的模擬輸入與輸出關(guān)系5.4.2

FX2N-4AD緩沖寄存器（

BFM

）FX2N-4AD 和FX2N主單元之間通過緩沖存儲器交換數(shù)據(jù)，共有32

個緩沖存儲器（每個是16

位數(shù)據(jù)）。FX2N-4AD占用FX2N 擴展總線的8

個接點，這8

個接點可以是輸入點或輸出點。FX2N-4AD

的32

個緩沖寄存器（BFM）的編號分配及其含義如表5.17

所示。表5.17

FX2N-4AN的BFM編號分配及含義表5.17中帶*號的緩沖寄存器（BFM

）中的數(shù)據(jù)可用PLC

的TO

指令改寫。改寫帶*號的BFM 的設(shè)定值可以改變FX2N-4AD 模塊的運行參數(shù)，可調(diào)整其輸入方式、輸入增益和偏移量等。不帶*號的BFM 內(nèi)的數(shù)據(jù)可以使用PLC

的FROM 指令讀出。從指定的模擬量輸入模塊讀出數(shù)據(jù)前應(yīng)先將設(shè)定值寫入，否則按默認設(shè)定值讀出和執(zhí)行。（１）通道選擇

在BFM

#

0 中寫入十六進制4

位數(shù)字Ｈ××××進行Ａ/Ｄ模塊通道初始化，最低位數(shù)字控制CH1

，……，最高位控制CH4

，每位寫入的數(shù)字含義如下。×＝０設(shè)定輸入范圍為－10

～10

V；×＝１設(shè)定輸入范圍為4～20

mＡ；×＝２設(shè)定輸入范圍為－20

～20

mＡ；×＝３關(guān)閉通道。＃0＝H3301

，則說明CH1 通道設(shè)定輸入電流范圍為4～20

m通道設(shè)定輸入電壓范圍為－10

～10

V

，CH3

、CH4 兩通道關(guān)例如BFMＡ，CH2閉。（２）模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量的速度設(shè)置可在FX2N-4AD的BFM#15號緩沖器中寫入0或1控制A

／D轉(zhuǎn)換速度。需注意的是若要求高速轉(zhuǎn)換，應(yīng)盡量少用FROM和TO指令。（３）偏移量與增益值的調(diào)整①當(dāng)BFM

#

20 被設(shè)置為1

時，F(xiàn)X2N-4AD 的全部設(shè)定值均恢復(fù)到缺省值，這樣可以快速刪去不希望的偏移量與增益值。②設(shè)置每個通道偏移量與增益值時，

BFM

#

21 的（bi,bi-）1

必須設(shè)置為（0，1），若（bi,bi-）1

設(shè)為（1，0），則偏移量與增益值被保護，缺省值為（

0，1）。③BFM

#

23

和BFM

#

24 為偏移量與增益值設(shè)定緩沖寄存器，用PLC的TO指令進行設(shè)定，偏移量和增益值的單位是mV

或μＡ，最小單位是5

mV

或20μＡ。其值由

BFM#

22 的Gi－Oi

(增益－偏移)

位狀態(tài)送到指定的輸入通道偏移和增益寄存器中。的設(shè)定值送入CH1

的例如：BFM

#

22 的Gi、Oi

位置為1，則BFM

#

23

和BFM

#

24偏移和增益寄存器中。④通道可以是初始值，也可以為同一個偏移量與增益值。（４）BFM#29

的狀態(tài)位信息設(shè)置含義如表5.

18所示。表5.

18

BFM

#

29 的狀態(tài)位信息設(shè)置含義注：b

4

～b

7、b

9、b13

～b

15無定義（5）BFM#30別號。FX2N-4AD的緩沖器識別碼

可用FROM 指令讀出特殊功能塊的識單元的識別碼為K2010

。（6）增益值與偏移量的意義和設(shè)置范圍增益與偏移量是FX2N-4AD

需要設(shè)定的兩個重要參數(shù)，除了可以通過PLC編程進行調(diào)整以外，也可以用PLC

輸入終端上的下壓按鈕開關(guān)來調(diào)整FX2N-4AD 的增益與偏移。如圖5.30所示為FX2N-4AD 模塊增益與偏移的輸入/輸出示意圖。圖5.30

FX2N_4AD 增益與偏移狀態(tài)示意圖圖5.30（a）中，增益值決定了校準線的角度或斜率，大小在數(shù)字輸出+1000

處，圖中①為小增益，讀取數(shù)字值間隔大；②為零增益（缺省值），5V

或20

mA；③為大增益，讀取數(shù)字值間隔小。圖5.30（b）中，偏移量決定了校準線的位置，圖中④為負偏移量；⑤為偏移量（缺省值），

0

V

或4mA ；⑥為正偏移量。增益與偏移可以分別或一起設(shè)置，合理的偏移范圍是－5～5

V

或－20

～20

mA

，合理的增益值是1～5

V

或4～32

mA

。5.4.3

FX2N-4AD編程及應(yīng)用1、FX2N-4AD模塊的基本應(yīng)用編程FX2N-4AD 可以通過FROM 和TO

指令與PLC 基本單元進行數(shù)據(jù)交換?！緦嵗?3】某系統(tǒng)中，F(xiàn)X2N-4AD 模塊連接在特殊功能模塊的0號位置通道1與通道2用作電壓輸入，平均取樣數(shù)設(shè)為4次，PLC

的D0

、D1

接收平均數(shù)字值。圖5.31為程序示意。圖5.31實例23程序程序解讀如下：讀出識別碼與K2010比較，如果識別碼是K2010則表示

PLC所連模塊是FX2N-4AD

，CMP指令將M1閉合（K2010等于D4

）。建立模擬輸入通道#1、#2#0緩沖區(qū)的作用是通道初始化，從低位到高位分別指定通道1---通道4，位的定義為：0--預(yù)設(shè)范圍（-10V到10V

）；1--預(yù)設(shè)范圍（4mA到20mA

）；

2--預(yù)設(shè)范圍（-20mA到20mA

）；3---通道關(guān)閉。本例的H3300是關(guān)閉3、4通道，1、2通道設(shè)為模擬值范圍是-10V到10VDC。將4寫入緩沖區(qū)#1、#2，即將通道1和通道2的平均采樣數(shù)設(shè)為4，含義大概意思就是每讀取4次將這4次的平均值寫入#5、#6。讀取FX2N-4AD 當(dāng)前的狀態(tài)，判斷是否有錯誤。如果有錯誤M10---M22

相應(yīng)的位閉合。如果沒有錯誤，則讀取#5

，#6緩沖區(qū)（采樣數(shù)的平均值）的值并保存到PLC寄存器D0、D1中。2、增益和偏移量的編程設(shè)置采用PLC的TO指令編程可以改變FX2N-4AD的增益和偏移量，其程序如圖5.32所示。FX2N-4AD 特殊功能模塊處在NO ．0

位置上，一般CH1

通道的偏移和增益分別調(diào)整為0

V 和2．5

V

。圖5.32FX2N-4AD增益與偏移量的編程設(shè)置5.5.1

模擬量輸入模塊FX2N-4DA 的技術(shù)指標與接線FX2N-4DA 有4個通道輸出（CH1～CH4

），每個通道均可進行D/A轉(zhuǎn)換。數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模塊信號輸出的最大分辨率為12位，輸出的模擬電壓范圍為－10

～10V時，分辨率為5

mV，電流范圍為0～20

mA時，分辨率為20

μA。FX2N-4DA 占用FX2N或輸出點。FX2N-4DA擴展總路線8個接點，這8個接點可以是輸入的技術(shù)指標如表5.19所示。表5.19 FX2N-4DA 技術(shù)指標FX2N-4DA三種模式的I/O特性如圖5.33所示。默認模式是模式0。應(yīng)用PLC指令可改變輸出模式，選擇了電壓/電流模式就決定了所有輸出端子。圖5.33

FX2N-4AD三種輸出模式的輸入與輸出關(guān)系FX2N-4DA

的外部接線及內(nèi)部電路原理如圖5.34所示。圖中①～⑦標注說明如下：①雙絞線屏蔽電纜，應(yīng)遠離干擾源。②輸出電纜的負載端使用單點接地。③若有噪音或干擾可以連接一個平滑電容，容值在0．1～0．47μF/25V。④

FX2N-4DA 與PLC 基本單元的大地應(yīng)接在一起。⑤

電壓輸出端或電流輸出端，若短接的話，可能會損壞FX2N-4DA

。⑥

24V

電源，電流200

mA 外接或者用PLC

的24

V

電源。⑦不使用端子，不要在這些端子上連接任何單元。圖5.34

FX2N-4AD的外部接線及內(nèi)部電路5.5.2

FX2N-4DA緩沖寄存器（BFM

）FX2N-4DA的內(nèi)部有32個緩沖寄存器（BFM

），用來與基本單元進行數(shù)據(jù)交換，每個緩沖寄存器的位數(shù)為16FX2N位RAM。FX2N-4DA

的32

個緩沖寄存器（BFM

）的編號分配及含義如表5.20所示。表中帶“W”號的數(shù)據(jù)緩沖寄存器（BFM

）可用TO指令寫入PLC中，標有“E”的數(shù)據(jù)緩沖寄，當(dāng)電源關(guān)閉后可以保持數(shù)據(jù)緩沖寄存器可以寫入EEPROM存器中的數(shù)據(jù)。表5.20

FX2N-4DA的BFM編號分配及含義（1）BFM

#

0 為輸出模式選擇緩沖寄存器

BFM

#

0 的每一位可根據(jù)需要對FX2N-4DA 輸出模式進行選擇（電壓型或電流型）。BFM

#

0 中應(yīng)寫入十六進制4

位數(shù)字Ｈ××××，進行DA

模塊通道初始化。最低位數(shù)字代表通道CH1 ，第二位數(shù)字代表通道CH2 ，……，最高位數(shù)字代表通道CH4

，即例