特殊功能模塊任

務(wù)

1

模擬量輸入輸出模塊及其應(yīng)用任

務(wù)

2

通信模塊及其應(yīng)用特殊功能模塊任務(wù)

1

模擬量輸入輸出模塊及其應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)

：·特殊功能模塊、模擬量輸入輸出模塊、FROM、TO指令技能點(diǎn)

：·連接特殊功能模塊與PLC主單元，會(huì)按照連接順序?qū)μ厥夤δ苣K編號(hào)，會(huì)使用FROM

和

TO

指令對(duì)外部設(shè)備讀寫信號(hào)和控制特殊功能模塊任務(wù)提出

在如圖所示的設(shè)備中有一個(gè)水箱，水箱中安裝有一壓力變送器(壓力傳感器)和一溫度傳感器，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥控制進(jìn)水量，溫度傳感器檢測(cè)水溫，壓力傳感

器檢測(cè)水壓。現(xiàn)要用PLC

來檢測(cè)水溫、水壓，控制進(jìn)

水

量

。

電動(dòng)調(diào)節(jié)閥EV水箱Tem2溫度傳感器壓力變送器水箱任務(wù)分析

PLC

是從繼電器控制系統(tǒng)的替代產(chǎn)品發(fā)展而來的，主要的控制對(duì)象是機(jī)電產(chǎn)品，以開關(guān)量居多。生產(chǎn)過程

模擬量輸入模塊

用戶程序特殊功能模塊模擬量處理流程圖·壓力

·溫度·流量

·速度·pH

值

·黏性±10mV

±20mA

4~20mA傳感器

變

送

器標(biāo)準(zhǔn)的

模擬信號(hào)循環(huán)

多路

開關(guān)模擬量輸出模塊模擬

執(zhí)行器緩沖區(qū)BFM緩沖區(qū)BFMFNC78(FROM)A/D轉(zhuǎn)換FNC79(TO)A/D轉(zhuǎn)換物理量物理量主單元與擴(kuò)展模塊實(shí)物圖a)主單元b)FX?N-4AD-PTc)FXon-3A特殊功能模塊讀取水箱溫度程序梯形圖2.讀取水箱壓力M8000[T0K1K17H0

K1通道1的啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換處理TO

K1

K17

H2

K1[FROM

K1

K0

D0

K1

將A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量存儲(chǔ)在讀取水箱壓力的程序梯形圖特殊功能模塊1.讀取水箱溫度M8000TO

K0K1

K50

K1[FROM

K0

K5

D1

K1將通道1的平均值設(shè)為50讀取通道1的平均溫度寫到PLC

的D1寄存器中PLC的D0寄存器中特殊功能模塊3.控制電動(dòng)調(diào)節(jié)閥開度輸出通道啟動(dòng)D/A轉(zhuǎn)換處理將存儲(chǔ)在PLC的D2寄存器中

數(shù)字量經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換后輸出等值的模擬量K1

K17

H4

K

1K1K17H0

K

1K1

K16D2K

1M8000[

T0[T0TO控制電路調(diào)節(jié)閥開度的程序梯形圖一、常用的模擬量輸入輸出模塊模擬量輸入模塊(A/D

模塊)用于把現(xiàn)場(chǎng)連續(xù)變化的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成適合PLC

內(nèi)部處理的數(shù)字

信

號(hào)

。模擬量輸出模塊(D/A

模塊)用于將PLC

運(yùn)算處理后的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬信號(hào)輸山，以滿足生產(chǎn)過程現(xiàn)場(chǎng)連續(xù)控制信號(hào)的需求。特殊功能模塊相關(guān)知識(shí)特殊功能模塊二、FX2N-4AD-PT溫度輸入模塊溫度輸入模塊FX?N-4AD-PT的功能是把現(xiàn)場(chǎng)的模擬溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)送給PLC主單元。FX?N有兩種溫度輸入模塊，一種是熱電偶傳感器，另一

種是熱電阻鉑溫度傳感器，二者基本原理相同。現(xiàn)介紹FX2N-4AD-PT溫度輸入模塊。特殊功能模塊1.特點(diǎn)FX?N-4AD-PT溫度輸入模塊將來自四個(gè)鉑溫度傳感器(PT100,3

線，100Ω)的輸入信號(hào)放大，并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成12位的可讀數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在PLC

主單元中，攝氏溫度和華氏

溫度數(shù)據(jù)都可讀取。讀分辨率是0.2～0.3℃/0.36~0.54°F。所有的數(shù)據(jù)傳輸和參數(shù)設(shè)置都可以通過FX?N-4AD-PT的

軟件控制來調(diào)整。2.接線接線如圖所示。Pt100Pt1005V4.7k100k100kAGDC/DC

轉(zhuǎn)換器特殊功能模塊FX?

N-4AD-PT接線圖①屏蔽①屏蔽L-FGCH4L+PC擴(kuò)展電纜3級(jí)接地(100Ω或更小)5V+15V-15VDC24(1±10%V55mA②FX?N-4AD-PT4.7k

口CH1AG特殊功能模塊3.技術(shù)指標(biāo)與轉(zhuǎn)換特性環(huán)境指標(biāo)項(xiàng)

目說

明模擬電路DC24(1±10%)V,50mA數(shù)字電路DC5V,30mA(源于主單元的內(nèi)部電源)項(xiàng)

目說

明環(huán)境指標(biāo)(不包括下面一項(xiàng))與FX?x主單元相同耐壓絕緣電壓AC500V,1min(在所有端子和地之間)電源指標(biāo)項(xiàng)目攝氏度華氏度通過讀取適當(dāng)?shù)木彌_區(qū)，可以得到攝氏度和華氏度兩種可讀數(shù)據(jù)模擬輸入信號(hào)鉑溫度傳感器PT100(100

Ω),3線，4通道(CH1、CH2、CH3、CH4),3850×10-?/℃(DIN

43760,JIS

C1604—1989)傳感器電流1mA傳感器，100

ΩPT100補(bǔ)償范圍-100～+600℃-148～+1112數(shù)字輸出-1000～6000-1480～+1112012位轉(zhuǎn)換11數(shù)據(jù)位+1符號(hào)位最小可測(cè)溫度0.2~0.3℃0.36~0.54F總精度全范圍的±10%轉(zhuǎn)換速度4通道15ms特殊功能模塊性能指標(biāo)BFM內(nèi)

容說

明'#1～#4包含采樣數(shù)(1~4096),用于得到平均結(jié)果，默認(rèn)值=8被平均的采樣值被分配給BFM#1～BFM#4,只有1~4096的范圍是有效的，溢出的值將被忽略。使用默認(rèn)值

8最近轉(zhuǎn)換的一些可讀值被平均后，給出一個(gè)平滑后的可讀值。平均數(shù)據(jù)保存在BFM#5～BFM#8和BFM#13~BFM#16中"#5～#8CH1～CH4在0.1℃單位下

的平均溫度'#9~#12CH1～CH4在0.1℃單位下

的當(dāng)前溫度"#13～#16CH1～CH4在0.1F單位下

的平均溫度BFM#9～BFM#12和BFM#17～BFM#20用于保存輸入數(shù)據(jù)的當(dāng)前值，這個(gè)數(shù)值以0.1℃或0.1F為單位，不過

可用的分辨率只有0.2~0.3℃或0.36～0.54F#17~#20CH1～CH4在0.1F單位下

的當(dāng)前溫度'#21～#27保留"#28數(shù)字范圍錯(cuò)誤鎖存#29錯(cuò)誤狀態(tài)#30識(shí)別碼K2040#31保留特殊功能模塊4.BFM

的分配每一模擬量輸入/輸出模塊都有一個(gè)緩沖寄存器

(BFM),FX?N-4AD-PT

的

BFM

分配見表。BFM

的分配特殊功能模塊(1)BFM#28

。

數(shù)字范圍錯(cuò)誤鎖存見表，BFM#28

鎖存每個(gè)通道的錯(cuò)誤狀態(tài)，并且可用于檢查熱電偶是否斷開。數(shù)字范圍錯(cuò)誤鎖存b15～b8b7b6b5b4b3b2b1b0未用高低高低高低高低CH4CH3CH2CH1BFM#29的位設(shè)備開關(guān)b0:錯(cuò)誤如果b1~b3中任何一個(gè)為ON,出錯(cuò)通道的A/D轉(zhuǎn)換停止無錯(cuò)誤b1:保留保留保留b2:電源故障24VDC電源故障電源正常b3:硬件錯(cuò)誤A/D轉(zhuǎn)換器或其他硬件故障硬件正常b4～b9:保留保留保留b10:數(shù)字范圍錯(cuò)誤數(shù)字輸出/模擬輸入值超出指定范圍數(shù)字輸出值正常b11:平均錯(cuò)誤所選平均結(jié)果的數(shù)值超出可用范圍，參考BFM#1～BFM#4平均正常(為1~4096)b12～b15:保留保留保留特殊功能模塊(2)BFM#29

。錯(cuò)誤狀態(tài)見表，BFM#29的

b10(數(shù)字范圍錯(cuò)誤)用于判斷測(cè)量溫度是否在允許范圍內(nèi)。BFM#29

錯(cuò)誤狀態(tài)表(3)識(shí)別碼BFM#30?？梢允褂肍ROM指令從BFM#30中讀出特殊功能模塊的識(shí)別碼或ID

號(hào)

。特殊功能模塊三

、FXon-3

A

模擬量輸入/輸出模塊模擬量輸入/輸出模塊FXon-3A

的功能是把現(xiàn)場(chǎng)的模擬信

號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)送給PLC

主單元。也把PLC

的

數(shù)

字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)送給生產(chǎn)過程現(xiàn)場(chǎng)以滿足連續(xù)控制信

號(hào)的需求。1.特點(diǎn)模擬量輸入/輸出模塊FXon-3A

為兩通道輸入，一通道輸出，在輸入/輸出的基礎(chǔ)上選擇電流或電壓由用戶的接線決定。特殊功能模塊2.接線FXon-3A

模塊接線圖CH2CH1CH2電

流

輸

出

電

壓

輸

出電

流

輸

入

電

壓

輸

入2+CH1LOOA項(xiàng)

目說

明模擬電路電源要求24V

DC(1±10%),90mA(來自主單元的內(nèi)部電源)數(shù)字電路電源要求5V

DC,30mA(來自主單元的內(nèi)部電源)絕緣模擬和數(shù)字電路之間光電耦合器絕緣

模擬通道之間無絕緣占用的I/O點(diǎn)數(shù)在擴(kuò)展母線上占用8個(gè)I/0點(diǎn)(輸入或輸出)電壓輸入電流輸入特殊功能模塊3.技術(shù)指標(biāo)FXon-3A

的技術(shù)指標(biāo)見表。模擬量輸入/輸出模塊FXon-3A

的技術(shù)指標(biāo)項(xiàng)

目說

明模擬輸入范圍在出貨時(shí)，已為0～10V

DC輸入選擇了0~250的范圍如果把FXo-3A用于電流輸入或區(qū)分0～10V

DC之外的電壓輸入，則需要重新調(diào)整偏置和增益模塊不允許兩個(gè)通道有不同的輸入特性0～10V,0～5V

DC,電阻200kΩ警告：

輸入電壓超過-0.5V、+15V就可能損壞該

模塊4~20mA,電阻250

Ω警告：輸入電流小于-2mA或大于+60mA就可能損

壞該模塊數(shù)字分辨率(輸入)8位最小輸人信號(hào)分辨率40mV:0～10V/0～250(出貨時(shí))依據(jù)輸

入特性而定64μA:4~20mA/0～250依據(jù)數(shù)據(jù)輸

入特性而變總精度±0.1V±0.16mA處理時(shí)間TO指令處理時(shí)間×2÷FROM指令處理時(shí)間輸入特點(diǎn)[出貨時(shí)]250

250o

0.040

10模擬輸入電壓2500.0200

模擬輸入電壓2554.06420模擬輸入電流模塊不允許兩個(gè)通道有不同的輸入特性特殊功能模塊模擬量輸入/輸出模塊FXon-3A的技術(shù)指標(biāo)、20.32mV數(shù)字值數(shù)字值數(shù)字值10.2V5.1V項(xiàng)

目說

明模擬輸出范圍電壓輸出電流輸出在出貨時(shí)，已為0～10V

DC輸入選擇了0~250的范圍如果把FX?N-3A用于電流輸入或區(qū)分0～10V

DC之外的電壓輸入，則需要重新調(diào)整偏置和增益DC0～10V,0～5V,外部負(fù)載：1kΩ~1

MΩ4～20mA,外部負(fù)載：500

Ω或更小數(shù)字分辨率(輸出)8位最小輸出信號(hào)分辨率40mV:0～10V/0～250(出貨時(shí))依據(jù)輸

入特性而變64

μA:4～20mA/0~250依據(jù)數(shù)據(jù)輸

入特性而變總精度±0.1V±0.16mA處理時(shí)間TO指令處理時(shí)間×3輸出特點(diǎn)100.040[出貨時(shí)]

250數(shù)字值0.020上o數(shù)字值10F25020.22mA4054數(shù)字值250如果使用大于8位的數(shù)字源數(shù)據(jù)，則只有低于8位的數(shù)據(jù)有效。附加(高)位將被忽略掉ZS9特殊功能模塊模擬量輸入/輸出模塊FXon-3A的技術(shù)指標(biāo)模擬輸出電流mA模擬輸出電壓模擬輸出電壓256特殊功能模塊4.BFM

的分配FXon-3A模塊BFM

的分配見表。FXon-3A

模塊BFM

的分配表緩沖存儲(chǔ)器編號(hào)b15～b8b7b6b5b4b3b2b1b00保留通過BFM#17的b0選擇的A/D通道的當(dāng)前值輸入數(shù)據(jù)(以8位存儲(chǔ))16在D/A通道上的當(dāng)前值輸出數(shù)據(jù)(以8位存儲(chǔ))17保留D/A啟動(dòng)A/D啟動(dòng)A/D通道1~5,18～31保留5.增益與偏移增益與偏移是使用FXon-3A模塊要設(shè)定的兩個(gè)重要參數(shù)

。特殊功能模塊四

、特殊功能模塊的編號(hào)MTSUBISH最多連8塊主單元和模塊連接圖FX?N-4AD-PT第0號(hào)FX?n-48MRPLC基本單元FX?N-4AD第2號(hào)FXoN-3A第1號(hào)第

7

號(hào)特殊功能模塊五、模擬量輸入/輸出模塊的讀寫操作BFM

中的數(shù)據(jù)是通過FROM

指令或TO

指令使PLC

主單元與模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。FROM是

PLC

主單元從BFM讀數(shù)據(jù)的指令，TO

是從PLC主單元將數(shù)據(jù)寫到BFM

的指令。特殊功能模塊1.FROM

指令FROM指令是BFM

讀出指令，助記符、指令代碼、操作數(shù)、程序步見表。FROM指令的屬性FROM

指令是將第“m1”號(hào)擴(kuò)展模塊中BFM

編號(hào)為“m2”開始的n

個(gè)數(shù)據(jù)讀入PLC

主單元，并存于D指定元

件的n

個(gè)數(shù)據(jù)寄存器中。指令名稱助記符指令代碼操作數(shù)程序步讀特殊功能

模塊指令FROMFNC78mlm2DnFROM-9步(D)FROM-17步K、H(ml=0～7)K、H(m2=0～31)KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、ZK、H(n=0～32)特殊功能模塊2.TO

指令TO

指令是BFM

寫入指令，助記符、指令代碼、操作

數(shù)、程序步見表。TO

指令的屬性TO

指令是將PLC

主單元以S

元件為首地址的n

個(gè)字?jǐn)?shù)據(jù)，寫到第

“m1”號(hào)擴(kuò)展模塊中，并存于BFM

編號(hào)為“M2”開始的n個(gè)緩沖存器中。指令名稱助記符指令代碼操作數(shù)程序步寫特殊功能

模塊指令TOFNC79mlm2DnTO-9步(D)TO-17步K、H(ml=0～7)K、H(m2=0~31)KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、ZK、H(n=1~32)本任務(wù)的實(shí)施需要任務(wù)中指定的硬件條件與現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備，在具備硬件條件與現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備的情況下，按如下步驟任務(wù)實(shí)施。1.連接并調(diào)整調(diào)試好現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備，確保完

好。2

.

按順序接入PLC

主單元、FX?N-4AD-PT

特殊功能模塊、FXon-3A特殊功能模塊。3.確定特殊功能模塊的編號(hào)。特殊功能模塊任務(wù)實(shí)施特殊功能模塊4.將溫度傳感器、壓力傳感器、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的控制信號(hào)

連接到相應(yīng)的特殊功能模塊。5.特殊功能模塊BFM

的分配。6

.

確

定A/D

、D/A

轉(zhuǎn)換中的比例關(guān)系，進(jìn)行工程單位與讀入數(shù)值之間的換算。7.編寫用戶程序。8.各單元單獨(dú)調(diào)試后進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試。特殊功能模塊任

務(wù)

2

通信模塊及其應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)

：·

串行通信模塊RS

、PRUN

指令技能點(diǎn)

：·會(huì)使用串行通信模塊和RS指令、PRUN指令實(shí)現(xiàn)PLC

與外部設(shè)備、PLC

與PLC之間的通信特殊功能模塊任務(wù)提出在工業(yè)控制中，經(jīng)常要用到PLC

與計(jì)算機(jī)的通信，PLC與其他設(shè)備如變頻器、觸摸屏、機(jī)械手、視覺系統(tǒng)、數(shù)據(jù)檢測(cè)系統(tǒng)等的通信。本任務(wù)只

簡(jiǎn)要實(shí)現(xiàn)將數(shù)據(jù)寄存器D100~D109中的數(shù)據(jù)按16

位通信傳送出去，并將接收的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到D000~D008中。任務(wù)分析

要想完全實(shí)現(xiàn)PLC

與其他設(shè)備之間數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，還必須有相應(yīng)的支持該P(yáng)LC

通信的驅(qū)動(dòng)程序，包括通信接口、端口設(shè)置、通信模式設(shè)置、程序傳送、數(shù)據(jù)傳送、系統(tǒng)監(jiān)控等。應(yīng)用系統(tǒng)不同，設(shè)置方式也不同。本任務(wù)編制的梯形圖如圖所M8000[RST

M8161[RS

D500

K10

D400

K10

X000BMOVD100

D500

K10ShT

M8122M8123BMOVD400

D0

K9RST

M812316位通信模式設(shè)置設(shè)置傳送和接收緩沖區(qū)的地址和范圍將D100~D109中的數(shù)據(jù)送入傳送緩沖區(qū)將傳送控制置位執(zhí)行傳送將接收緩沖區(qū)的轉(zhuǎn)存到D0~D008中M8123置OFF,可接收新的數(shù)據(jù)特殊功能模塊數(shù)據(jù)通信傳送程序特殊功能模塊1.異步串行通信接口RS232C采用按位串行的方式，傳遞的波特率規(guī)定為19200、9600、4800、2400、1200、600、300

等。在通信距離較近，波特率要求不高的場(chǎng)合可以

直接采用，既簡(jiǎn)單又方便。但是，由于RS232C

接口采用單端發(fā)送、單端接收，所以，在使用中有數(shù)

據(jù)通信速率低、通信距離近(15m)

、抗共模干擾能

力差等缺點(diǎn)。相關(guān)知識(shí)特殊功能模塊RS422接口采用差動(dòng)發(fā)送、差動(dòng)接收的工作方式，發(fā)送器、接收器僅使用+5V

電源，因此在通信速率、通信距離、抗共模干擾能力等方面，較RS232C接口都有了很大提高。使用RS422

接口，最大數(shù)據(jù)通信速率可達(dá)10Mbit/s(對(duì)

應(yīng)通信距離為12m),最大通信距離1200m

(對(duì)應(yīng)通信速

率為10kbit/s)。特殊功能模塊RS485接口的信號(hào)傳送是用兩根導(dǎo)線之間的電位差來表示邏輯1和邏輯0的，這樣，RS485接口僅需兩根傳輸線就

可完成信號(hào)的接收和發(fā)送任務(wù)。傳輸線也采用差動(dòng)接收、差

動(dòng)發(fā)送的工作方式，而且輸出阻抗低、無接地回路問題，所以它的