工厂电气与PLC控制技术第4章课件

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1、表4-1 FX2的特殊功能模块,第一节 模拟量输入、输出处理模块 一、模拟量A/D转换输入模块 FX-4AD 4通道、12位高精度 主要功能：电流或电压输入信号数字量 1、 FX-4AD的主要技术指标 每一个输入通道设置成电流输入或电压输入方式 两种输入方式下的主要技术指标如表4-2所示,表4-2 FX-4AD技术指标,2、模块的编号与外部连线 特殊功能模块通过软电缆接在FX2主机右侧的I/O扩展总线上，从最近主机的那个特殊功能模块开始顺序编号为07号。如图4-1 同一模拟量输入模块既可连接电压信号也可连接电流信号。接线方式如图4-2 电压信号：接在V+与COM端 电流信号：接在I+和COM端

2、 短接该通道的V+与I+,图4-1 特殊功能I/O模块编号,2N,图4-2 输入电压信号和电流信号时模块的外部接线,外部布线时要注意以下几点： 1) 信号源与模块输入端之间要采用带屏蔽的双绞线连接，屏蔽线接到该通道的SLD端。 2) 电压输入信号存在噪声和纹波干扰时，可在该通道的V+和COM端并接0.10.47F/25V电容。 3) 电磁干扰严重时，将各通道的SLD端与模块上的GND、FG端连接，再与PLC的机架接地相连。 4) 切勿将主电路及高电压电线靠近模块的控制线和信号线，更不可将它们包絷在一起。 5) 模块外部接线变更时，其补偿值和增益值应重新设定。,3、缓冲数据寄存器（BFM）的编号

3、与分配 缓冲数据寄存器：存放经ADC转换后得到的数字量 FX2-4AD内的缓冲数据寄存区间是由32个16位的数据寄存器组成，其编号为BFM0BFM31。 各缓冲数据寄存器的用途及存放内容如表4-3所示 一、带*号的10个BFM：用于初始化设置 二、不带*号的22个BFM：10个BFM用于存放数据供PLC读取，另外12个空置不用,表4-3 FX-4AD BFM#0BFM#31的分配,( 续上表 ),1)BFM#0：输入方式设定，十六进制4位数表示各通道的初始化内容，从最低开始依次控制通道CH1CH4，每一位的有效数范围是03： 0输入为电压信号，信号范围为-10+10V； 1输入为电流信号，信号

4、范围为+4+20mA； 2输入为电流信号，信号范围为-20+20mA； 3通道关闭，不接受任何信号 BFM#0 的默认值为H0000，CH1CH4都以电压信号输入方式工作。,例如：在图4-1中如果程序运行中执行 指令后 CH1CH4的工作方式分别是： CH1为电压信号输入，信号范围是-10V+10V CH2为电流信号输入，信号范围是+4mA+20mA CH3为电流信号输入，信号范围是-20mA+20mA CH4关闭,2) BFM#1#4：平均值采样次数设定。 设定范围为14096。超过此范围按默认值8处理。 3) BFM#5#8：存放输入的平均值数字量 4) BFM#9#12：存放输入的当前值

5、数字量 5) BFM#20 ：快速重置默认位。 置1时各设定值恢复到默认值；置0时允许重新设置，默认值定为H0000。 6) BFM21：零点和增益调整控制。 b1、b0值为1、0时禁止零点、增益设定值改动；为0、1时允许零点与增益设定值改动；为0、1，即禁止调整。,7) BFM22：需要调整的输入通道的零点与增益值允许改动与否。 由G1、O1（即b1、b0状态）、G2、O2（b3、b2状态）、G3、O3（b5、b4状态）、G4、O4（b7、b6状态）分别来控制通道CH1CH4的增益、零点允许改动与否。 例如若BFM22的G1、O1位（增益、零点位）均置1，则存放在BFM23和BFM24中的零

6、点和增益设定值就可送入CH1中的零点和增益值寄存器中。各输入通道的增益与零点既可统一调整也可单独调整。,8) BFM#23：存放设定零点值 （以5mV/20A为步距）,默认值为0。 9) BFM#24：存放设定增益值 （以5mV/20A为步距），默认值为5000。 10）BFM#29：存放出错信息 由各位状态决定。如b2为0表示DC24V电源正常，为1表示电源有故障。在用户程序中可用FROM指令将其读入以便进行相应的故障处理，BFM29其他各位出错信息如表4-4所示。 11）BFM30：存放模块识别码K2010,表4-4 BFM29状态,注：其中b4b7，b13b15未定义。,4、 模块与 P

7、LC主机的数据通信 由FROM/TO指令执行 在系统运行前首先由 PLC主机通过TO指令对模块进行写操作以完成必要的初始化设置: 1) 各输入通道的输入方式代码写入BFM0。 2) 设定各输入通道的平均采样次数。 3) 各通道零点与增益值的调整 零点值（偏置值）是指数字量输出为0时的输入值，增益值是指数字量输出为+1000时的输入值。为保证一定的控制精度和准确性而需要对输入通道的零点值和增益值进行必要的调整。如图4-3所示各通道的输入模拟量与输出数字量的关系,图4-3 增益值和零点值的调整,模块的零点与增益调整也可用模块上的增益和偏置调节按钮与选择开关。无论采用何种方法设置前都必须先将H000

8、1写入BFM21。 采用硬件设置的步骤是： 1)模块与PLC主机连接如并接上电源 2) 将FX-4AD方式开关旋至CH1 3)将输入模拟量与CH1相连，调节输入量到需要数值。 4) 按下偏置按钮（OFFSET）一次（偏置值的数字量就存入相应缓冲数据寄存器） 5) 调节输入模拟量直至达到相应增益值。 6) 增益（GAIN）按钮一次（增益数字量就存入相应缓冲数据寄存器） 其他通道的增益偏置值设置可依上述步骤同样进行,各通道设置完毕将方式开关旋至READY位置。,当模块初始化设置完成，在程序运行过程中示需要,可用FROM指令从相应缓冲数据寄存器读入数据。 为确保可靠无误，在进行初始化处理和读取相应数

9、据前都必须先读取BFM30模块识别码以便对模块进行确认。,5、程序设计举例 硬件配置如图4-1 例4-1：要求FX-4AD的CH1 CH4均设置成电压输入方式，CH1通道设置成零偏置，增益值为2.5V试设计其初始化设置程序。 解：程序设计如图4-4所示。CH2CH4的零点与增益值调整按CH1方法同样进行。,图4-4 初始化设置程序举例,例4-2：要求将CH1、CH2设置为电压输入方式，CH3、CH关闭，平均值采用次数为4，并由PLC内D0、D1接受平均值输入数字量。试设计应用程序。 解：程序设计如图4-5所示。,图4-5 FX-4AD应用举例,二、模拟量D/A转换输出模块FX-2DA 2通道、

10、12位高精度 主要功能：输出的数字量电压信号（-10V+10V）或电流信号（-20+20mA） 模块中每个通道可以独立设置电压输出或电流输出方式并且可以通过简易的调节或通过程序方便地改变模拟量的输出范围。 1、FX-2DA地技术指标 如表4-5所示 2、模块的编号与外部接线 编号方式与FX-4AD同，如图4-1所示 外部连线如图4-6所示,表4-5 FX-2DA技术指标,图4-6 电压信号与电流信号输出时的外部接线,3、缓冲数据寄存器的编号与分配 FX-2DA模块内配置有32个16位缓冲数据寄存器，编号为BFM031，存放模拟量输出监控所需的各类数据。 表4-6 FX-2DA模块BFM分配表,

11、( 续上表 ),表中带*者可用TO指令对模块进行写操作，进行初始化设置或将输出数字量写入模块。 各BFM使用说明如下： 1) BFM0：低2位分别用于CH1、CH2输出通道的输出方式设置，O表示电压输出方式，1表示电流输出方式,默认值位H00。 例如设置成H10，表示CH1输出通道的电压输出方式，CH2为电流输出方式。 2) BFM1：存放CH1输出数字量 3) BFM2：存放CH2输出数字量 4) BFM5：低2位来决定CH1、CH2的输出状态是保持最后输出值还是回零。其值代表意义是： H00（默认值）： CH1保持 CH2保持 H01 ： CH1回零 CH2保持 CH10 ： CH1保持

12、CH2回零 CH11 ： CH1回零 CH2回零,5) BFM20：置1时，快速清除零点与增益设值，并使零点与增益恢复至默认值。BFM20的默认值为H0000。 6) BFM21：零点与增益值调整允许与否控制，b1、b0 位状态为1、0则禁止零点增益值改动，为0、 1时允许重新设定，默认值为0、1。数字量 输入为0时的模拟量输出值为零点值，数字 量输入为1000时的模拟量输出值为增益值。 7) BFM22：CH1、CH2通道的零点与增益设定值控制。G1、O1位（CH1增益值控制1和零点值控制位）为1.1时则存放在BFM23和BFM24中的零点和增益值就送入CH1、CH2的零点与增益值寄存器中。

13、 8) BFM23：存放输出通道的零点设定值， 以5mV或20A为步距。 9) BFM24：存放输出通道的增益设定值， 以5mV或20A为步距。 10) BFM29：存放模块运行中的出错信息 11) BFM30：存放模块识别码K3010,4、模块读、写操作程序设计举例 硬件配置仍以图4-1所示。 例4-3：若保持FX-2DA原有的零点与增益缺省值，也不需要读取状态信息且CH1、CH2输出数字量分别存放在PLC的D0、D1则采用图4-7所示简单程序。,图 4-7 FX-2DA应用举例1,例4-4：使CH1为电压输出方式，CH2为电流输出方式，CH1、CH2的输入数字量分别存放在PLC的D0、D1

14、中，当PLC从RUN到STOP状态后，最后的输出值保持不变。试设计其应用程序。 解：程序设计如图4-8所示,图4-8 FX-2DA应用举例2,三、温度传感器A/D转换输入模块FX-2AD-PT 2通道温度输入12位A/D转换模块 模块内附有温度传感器的前置放大器，可以直接与三线的铂电阻PT-100相连接。带有补偿的两路输入可以校正传感器的非线性。模块的瞬时值与设定值等数据也可以用FROM/TO指令读出或写入 该模块的技术指标如表4-7所示,表4-7 FX-2DA-PT技术指标,第二节 高速处理模块 一、高速计数模块FX-1HC FX-1HC计数频率高达50KHZ 不占用PLC主机扫描周期时间，

15、大大提高了PLC的计数器处理速度，计数、计时精度和分辨率。 1、模块的技术的指标 主要技术指标如表4-8所示,表4-8 FX-1HC技术指标,2、模块的输入、输出端及输入、输出类型 输入端 两个脉冲信号输入端、两个信号控制端 相脉冲信号输入端：、 相脉冲信号输入端：、。 信号：控制何时将计数器的计数起始值送入当前值计数器 信号：控制计数器何时投入计数,输出端 硬件比较器输出：、 软件比较器输出：、 电源为，最大负载电流为0.5 模块的输出方式 一种由模块内硬件比较器的比较结果输出，当前值达到设定值就将输出信号置,其中、按型输出方式，、按输出方式 一种由模块内软件进行数据处理，当前值达到设置而使

16、输出信号置，其中、按型输出方式，、按输出方式。,、模块缓冲数据寄存器的分配 32个16位缓冲数据寄存器， 编号为BFM#BFM#31。 1）BFM0：存放计数方式字，计数方式与该数据寄存器存放内容相应关系如表4-9所示。 2）BFM1：存放单相单输入方式，软件控制递加/递减命令 3）BFM2和BFM3：存放最大计数限定值的低16位和高16位。 4）BFM4：存放计数器的计数方式控制字。控制字各位功能如表4-9所示。,表-计数器计数方式,表4-10 BFM4各位的功能表,5）BFM10和BFM11： 存放计数器计数起始值的低16位和高16位 6）BFM12和BFM13： 存放采用软件比较时的计数设定值的低16位和高16位。 7）BFM14和BFM15： 存放采用软件比较时的计数设定值的低16位和高16位。 8）BFM20和BFM21： 存放计数器当前值的低16位和高16位。 9）BFM22和BFM23： 存放计数器最大当前值的低16位和高16位。 10）BFM24和BFM2