第十章可编程控制器的特殊功能模块FX2N系列可编程控制器的特殊功能模块种类繁多，功能齐全，是组成闭环控制系统及专 用控制环节的重要单元本章着重介绍模拟量输入模块 FX2N-4AD、模拟量输出模块FX2N-4DA和可编程凸轮控制器FX2N-1RM-SET的基本功能，主要技术指标和应用实例力求 说明特殊功能模块的使用模式10.1特殊功能模块的类型及使用1、FX2N系列PLC特殊功能模块的类型及用途FX2n系列可编程控制器为了拓宽其控制领域，开发了许多专用功能模块，使PLC的控制 更加方便有效1） 模拟量输入模块模拟量输入模块用于接受流量、温度和压力等传感器设备送来的标准模拟量电压、电 流信号，并将其转换为数字信号供PLC使用FX2n系列可编程控制器的模拟量输入模块主要 包括FX2n-4AD（4通道模拟量输入模块），FX2n-2AD（2通道模拟量输入模块），FX2N-4AD-PT （4通道热电阻PT-100温度传感器用模拟量输入模块），FX2n-4AD-TC（4通道热电偶J型和V型温度传感器用模拟量输入模块）等 冰（2） 模拟量输出模块模拟量输出模块用于需模拟量驱动的场合，经可编程控制器运算输出的数字量经模拟量 输出模块转换为标准模拟量输出。
fx2n系列可编程控制器的模拟量输出模块主要包括 FX2n-4DA（4通道模拟量输出模块），FX「2DA（2通道模拟量输出模块）等3） 脉冲输出模块 洲脉冲输出模块可输出脉冲串，主要用于对步进电机或伺服电机的驱动控制，实现1点或 多点定位控制与fx2n系列可编程控制器配套使用的脉冲输出模块有fx2n-1pg、fx2n-10gm、 FX2n-20GM4） 高速计数模块FX系列可编程控制器内部设置有高速计数器，可以进行简易的定位控制当需要更高 2N精度的定位控制时，可使用高速计数模块FX2N-1HC高速计数模块FX2N-1HC是适用于FX2N系列2pLC的特殊功能模块.利用外部输入或PLC程序 可以对FX2n-1HC的计数器进行复位和启动运行控制5） 可编程凸轮控制器可编程凸轮控制器FX2n-1RM-SET，是通过旋转角度传感器F2-720-RSV，实现高精度角 度、位置检测和控制的专用功能模块，可代替凸轮开关，实现角度控制2、FX2N系列PLC特殊功能模块的安装及应用（1）模块的连接与编号当PLC与特殊功能模块连接时，数据通讯是通过FROM/TO指令实现的为了使PLC能够 准确地查找到指定的功能模块，每个特殊功能模块都有一个确定的地址编号，编号的方法是 从最靠近PLC基本单元的那一个模块开始顺序编号，最多可连接8台功能模块（对应的编号为 0〜7号），注意其中的扩展单元不记录在内。
如图10-1所示，FX2n-48基本单元通过扩展总线与特殊功能模块（模拟量输入模块 FX2n-4AD、模拟量输出模块村FX2n-4DA、温度传感器用模拟量输入模块FX2n-4AD-PT）连接，当 各个控制连接好后，各特殊功能模块也就确定了 洲FX2N-48MRFX2N-4ADFX2N-16EXFX2N-4DAFX2N-32ERFX2N-4AD-PT10号 1号 2:号^10-1取旷姬密与特殊功能模块连接示意图（2）FX2nPLC与特殊功能模块之间的读/写操作Fx2n系列可编程控制器与特殊功能模块之间的通讯通过from/to指令执行from指 令用于plc基本单元读取特殊功能模块中的数据，to指令用于plc基本单元将数据写到特 殊功能模块中读、写操作都是针对特殊功能模块的缓冲寄存器bfm进行的1）特殊功能模块读指令 该指令的助词符、操作数如表10-1所示表10-1特殊功能模块读指令要素指令名称助词符操作数m 1m 2[D ]n读指令FROMK、H m1=0~7K、H m2=0~31KnY KnM KnS T、C、D、V、ZK、H n=1~32FORMK2K10D1°K6图10-2 FORM指令使用格式图10-2是FORM指令的使用说明。
图中指令将编号为m1的特殊功能模块中缓冲寄存 器（BFM）编号从m2开始的n个数据读入到PLC中，并存储于PLC中以D开始的n个数据寄 存器内指令所涉及的存储单元说明如下：m1特殊功能模块号m1=0〜7；m2特殊功能模块的缓冲寄存器（BFM）首元件编号m2=0〜31；[D・]指定存放在PLC中的数据寄存器首元牛号n指定特殊功能模块与PLC之间传送的字数，16位操作时n=1〜32, 32位操作时n=1〜162）特殊功能模块写指令 该指令的助词符、操作数如表10-2所示表10-2特殊功能模块写指令要素指令名称助词符操作数m 1m 2[D ]n读指令TOK、H m1=0~7K、H m2=0~31KnY KnM KnS T、C、D、V、Z、K、HK、H n=1~32TO指令是将PLC中指定的以S为元件为首地址的n个数据，写入到编号为m1的特殊功能模块，并存入该特殊功能模块中以m2为首地址的缓冲寄存器（BFM）内T0指令的梯形图 格式如图10-3所示1 X010ml m2 nTOH2K10D20K2图1口-3 m指令使用格式指令所涉及的存储单元说明如下：m1特殊功能模块号m1=0〜7；m2特殊功能模块的缓冲寄存器(BFM)首元件编号m2=0〜31；[S ] PLC中指定指定读做据首元牛号n指定特殊功能模块与PLC之间传送的字数，16位操作时n=1〜32, 32位操作时n=1〜16。
在执行FORM/TO指令时，FX2n用户可以立即中断，也可以等到当前FORM/TO指令完成 后再中断这一功能的实现是通过M8082来完成的，M8082=OFF禁止中断，M8082=ON 允许中断10.2模拟量输入模块FX -4AD2N1、技术指标FX2n-4AD模拟量输入模块是FX2n系列专用的模拟量输入模块该模块有4个输入的A/D 转换通道(CH),它可以将模拟量电压或电流转换为最大分辨率为12位的数字量，通过输入 端子变换，可以任意选择电压或电流输入状态电压输入时，输入信号范围为DC-10〜+10V， 输入阻抗为200KQ，分辨率为5m V；电流输入时，输入信号范围为DC-20〜20m A，输入阻 抗为250Q，分辨率为20u A2、FX2n-4AD模块的外部接线"FX2n-4AD通过扩展总线与FX2n系列PLC基本单元连接，外部模拟量输入接线如图 10-4所示电压输入-10V-+10VCH16100KQ电流输入 -20mA*+20mADC24V 55mA X 工100KQ250QVI-FG24V+24V-DC/DC转换器+15VTag ——> -15V图 1d-4b fX2n-4ad 模 关于FX2n-4aD模块的外部起广(1) 外外部模拟量的输入通过块的外部接线连接图 一接图的几点注意事项: 绞屏蔽电缆输入橡fX：-4AD如图所示的各个通道中。
2N (2) 如果外部输入的是电压输入量，则把输入信号接到V+和V 一端，如果外部输入的是电流输入量，则先把V+和I +相短接，再把输入信号接到V+和V一3) 如果输入有电压波动或有外部电器电磁干扰影响，可以在模块的输入口加一个平滑电容(0.1 〜0.47p F, 25V)4）若存在过多干扰，应将机壳的地FG端与FX2N-4AD的电源接地端GND相连3、FX2n-4AD模块的缓冲寄存器（BFM）FX2N-4AD模块的内部共有32个缓冲寄存器，用来与FX2n基本单元进行数据交换，每 一个缓冲寄存器为16位的RAMFX2N-4AD占用FX2N扩展总线的8个接点，这8个接点可以 是输入点或输出点FX2n-4AD的32个缓冲寄存器的分配及定义见表10-3所示数据缓冲寄存器区内容可以 通过PLC的FROM和TO指令来读写，其中只有带*的缓冲寄存器中的数据可用PLC的TO指令 改写改写带*号的缓冲寄存器的设定值可以改变FX2n-4AD模块的运行参数，可调整其输入 方式、输入增益和偏移量等不带*的缓冲寄存器的数据可以PLC的FROM指令读出其内容表±3 FX2n-4AD的BFM分配及定义BMF编号内 容#0(*)通道初始化，默认值=H0000# 1(*)通道1包含米样数（1〜4096），用于得出平均结果。
默认值为8 （正常速度）， 高速操作可选择1#2(*)通道2#3(*)通道3#4(*)通道4#5通道1分别用于存放通道CH1〜CH4的平均输入采样值#6通道2#7通道3#8通道4#9通道1用于存放每个输入通道读入的当前值# 10通道2# 11通道3# 12通道4#13〜#14保留# 15(*)AD转换设置设为0时:正常速度，15ms/通道（默认值）设为1时：高速度,6ms/通道#16〜#19保留# 20(*)复位到默认值和预设值：默认值为0；设为1时，所有设置值将复位默认值#21(*)偏移/增益禁止调整（1,0）:默认值为（0,1）,允许调整# 22(*)指定通道的偏置、增益调整 G4 O4 G3 O3 G2 O2 G1 O1# 23(*)偏置值设置，默认值为0000，单位为m V或u A# 24(*)增益值设置，默认值为5000，单位为m V或u A#25〜#28保留#29错误信息，表示本模块的出错类型#30识别码（K2010），固定为K2010,可用FROM读出识别码来确认此模块#31禁用在使用FX2n-4AD模块时，关于个缓冲寄存器BFM的分配注意以下几点: 1）通道选择在BFM的#0中写入4位十六进制数HXXXX，4位数字从右至左分别控制1、2、3、4四个通道，每位数字取值范围为0〜3,其含义如下：0表示输入范围为-10V〜+10Vl表示输入范围为+4mA〜+20mA2表示输入范围为-20mA〜+20mA3表示该通道关闭例如BFM#0=H3312,则表示通道CH1设定输入电流范围为-20mA〜+20mA，CH2通道设 定输入电流范围为+4mA〜+20mA, CH3和CH4两通道关闭。
FX2n-4AD的通道的三种预设方式下的模拟量输入和数字值输出的关系如图10-5所 示TOV 到 10V） I （+4mA 到技OmA） （-20mA +20mA）数字独M图10-7 FX2n-4AD偏移量设置示意图图10-6 FX2n-4AD增益设置示意图图10-5 FX -4AD的三种预设方式的模拟输入与输出关系2）模拟量转换到数字量的速度设置可在FX2n-4AD的BFM# 15中写入0或1来控制A/D转换的速度注意，若要求高速 转换，则应尽量少用FROM和TO指令3）偏移量和增益值的设置如图10-6和10-7所示，偏移量（截距）是当数字量输出为0时的模拟量输入值， 增益值（斜率）是指当数字输出为+1000时的模拟量输入值增益和偏移可以分别或一起设 置，合理的增益是-5V〜5V或-20〜20m A，合理的增益是1〜5V或4〜32m A当BFM#20被设置为1时，FX2N-4AD的全部设定值均恢复到缺省值，这样可以快速 删去不希望的偏移。