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1、三菱三菱FX3U系列系列PLC应用技术应用技术Date:*Page:1Date:*Page:2第六章第六章 模拟量控制和通信模拟量控制和通信6.1 A/D转换模块应用6.1.1 基础知识：FX2N-2AD模拟量输入模块 6.1.2 基础知识：外部设备BFM读出/写入指令6.1.3 应用实例：PLC控制电压采样显示系统6.1.4 基础知识：FX2N-4AD模拟量输入模块6.1.4 应用实例：PLC控制液压折板机系统6.2 D/A转换模块应用6.2.1 基础知识：FX2N-2DA模拟量输出模块6.2.2 基础知识：数字式开关指令6.2.2 应用实例：PLC控制模拟量电压输出设置系统6.3 FX3U
2、联网通信6.3.1 基础知识：串行通信接口标准6.3.2 基础知识：FX3U系列PLC的并联链接功能网络设置6.3.3 应用实例：并联链接功能网络控制应用6.3.4 基础知识：FX3U系列PLC的N:N网络设置6.3.5 应用实例：N:N联网编程实例Date:*Page:3第六章第六章 模拟量控制和通信模拟量控制和通信6.1 A/D转换模块应用转换模块应用6.1.1 基础知识：基础知识：FX2N-2AD模拟量输入模块模拟量输入模块 1FX2N-2AD概述概述 FX2N-2AD FX2N-2AD模块将接收的模块将接收的2 2点模拟输入（电压输入和电流输入）转换成点模拟输入（电压输入和电流输入）转
3、换成1212位二进位二进制的数字量，并以补码的形式存于制的数字量，并以补码的形式存于1616位数据寄存器中，数值范围是位数据寄存器中，数值范围是-2048-2048+2047+2047。Date:*Page:4第六章第六章 模拟量控制和通信模拟量控制和通信6.1 A/D转换模块应用转换模块应用Date:*Page:5第六章第六章 模拟量控制和通信模拟量控制和通信2接线接线6.1 A/D转换模块应用转换模块应用Date:*Page:6第六章第六章 模拟量控制和通信模拟量控制和通信 （1 1）模拟输入信号采用双绞屏蔽电缆与）模拟输入信号采用双绞屏蔽电缆与FX2N-2ADFX2N-2AD连接，电缆应
4、远连接，电缆应远离电源线或其他可能产生电气干扰的导线。离电源线或其他可能产生电气干扰的导线。（2 2）如果输入有电压波动，或在外部接线中有电气干扰，可以接）如果输入有电压波动，或在外部接线中有电气干扰，可以接一个一个0.10.10.470.47F F（25V25V）的电容。）的电容。（3 3）如果是电流输入，应将端子）如果是电流输入，应将端子VINVIN和和IINIIN连接。连接。（4 4）FX2N-2ADFX2N-2AD接地端与接地端与PLCPLC主单元接地端连接，如果存在过多的电主单元接地端连接，如果存在过多的电气干扰，再将外壳地端和气干扰，再将外壳地端和FX2N-2ADFX2N-2AD接
5、地端连接。接地端连接。6.1 A/D转换模块应用转换模块应用Date:*Page:7第六章第六章 模拟量控制和通信模拟量控制和通信3缓冲存储器（缓冲存储器（BMF）分配）分配 FX2N-2AD FX2N-2AD模拟量模块内部有一个数据缓冲存储器（模拟量模块内部有一个数据缓冲存储器（BMFBMF）区，它由）区，它由3232个个1616位位的寄存器组成，编号为的寄存器组成，编号为BFM#0BFM#0#31#31，数据缓冲寄存器区的内容可以通过，数据缓冲寄存器区的内容可以通过PLCPLC的的FROMFROM和和TOTO指令来读、写。指令来读、写。BMF#0BMF#0：由：由BMF#17BMF#17（
6、低（低8 8位数据）指定的通道的输入数据当前值被存储。当前值数位数据）指定的通道的输入数据当前值被存储。当前值数据以二进制形式存储。据以二进制形式存储。BMF#1BMF#1：输入数据当前值（高端：输入数据当前值（高端4 4位数据）被存储。当前值数据以二进制形式存储。位数据）被存储。当前值数据以二进制形式存储。BMF#17BMF#17：b0b0为为0 0，表示选择模拟输入通道，表示选择模拟输入通道1 1；b0b0为为1 1，表示选择模拟输入通道，表示选择模拟输入通道2 2；b1b1从从0 0到到1 1，启动，启动A/DA/D转换。转换。6.1 A/D转换模块应用转换模块应用Date:*Page:
7、8第六章第六章 模拟量控制和通信模拟量控制和通信6.1.2 基础知识：外部设备基础知识：外部设备BFM读出读出/写入指令写入指令 特殊功能模块使用缓冲存储区（特殊功能模块使用缓冲存储区（BFMBFM）,可与可编程序控制器进行数据交换。可与可编程序控制器进行数据交换。可以连接在可以连接在FX3UFX3U可编程序控制器上的可编程序控制器上的FX2NFX2N、FX0NFX0N使用的特殊功能模块如表所示。使用的特殊功能模块如表所示。6.1 A/D转换模块应用转换模块应用Date:*Page:9第六章第六章 模拟量控制和通信模拟量控制和通信 FX3UFX3U可编程序控制器从左侧连接特殊功能模块，此时最多
8、可连接可编程序控制器从左侧连接特殊功能模块，此时最多可连接8 8台特殊功台特殊功能单元能单元/模块（不包括特殊适配器）。模块（不包括特殊适配器）。6.1 A/D转换模块应用转换模块应用Date:*Page:10第六章第六章 模拟量控制和通信模拟量控制和通信 此时从左侧的特殊功能单元此时从左侧的特殊功能单元/模块开始，依次分配单元号模块开始，依次分配单元号0 07 7。6.1 A/D转换模块应用转换模块应用Date:*Page:11第六章第六章 模拟量控制和通信模拟量控制和通信 FROMFROM指令用于从特殊单元缓冲存储器（指令用于从特殊单元缓冲存储器（BFMBFM）中读入数据）中读入数据 1特
9、殊功能模块的特殊功能模块的BFM读出读出6.1 A/D转换模块应用转换模块应用Date:*Page:12第六章第六章 模拟量控制和通信模拟量控制和通信2特殊功能模块的特殊功能模块的BFM写入写入 TO TO指令用于殊可编程序控制器向特殊单元缓冲存储器（指令用于殊可编程序控制器向特殊单元缓冲存储器（BFMBFM）写入数据）写入数据 6.1 A/D转换模块应用转换模块应用Date:*Page:13第六章第六章 模拟量控制和通信模拟量控制和通信3FROM,TO指令的操作数的处理说明指令的操作数的处理说明（1 1）m1m1特殊功能模块的模块号码特殊功能模块的模块号码 模块号从接在下模块号从接在下X2N
10、X2N基本单元右边扩展总线上的特殊功能模块从最靠近基本单基本单元右边扩展总线上的特殊功能模块从最靠近基本单元的那一个开始顺次编为元的那一个开始顺次编为0 0 7 7号。号。（2 2）m2:m2:缓冲存储器（缓冲存储器（BFMBFM）号码）号码 特殊功能模块中内藏了特殊功能模块中内藏了3232点点1616位位RAMRAM存储器，即缓冲存储器。缓冲存储器号为存储器，即缓冲存储器。缓冲存储器号为#0#0#32#32（3 3）n:n:待传送数据的字数待传送数据的字数 1616位指令的位指令的n=2n=2和和3232位指令的位指令的n=1n=1为相同含义。为相同含义。（4 4）特殊辅助继电器）特殊辅助继
11、电器M8028M8028的作用的作用 DM8028=OFF DM8028=OFF时，时，FROMFROM、TOTO指令执行时自动进入中断禁止状态，输入中断或定时指令执行时自动进入中断禁止状态，输入中断或定时器中断将不能执行。器中断将不能执行。6.1 A/D转换模块应用转换模块应用Date:*Page:14第六章第六章 模拟量控制和通信模拟量控制和通信4缓冲存储区的直接指定缓冲存储区的直接指定6.1 A/D转换模块应用转换模块应用Date:*Page:15第六章第六章 模拟量控制和通信模拟量控制和通信6.1.3 应用实例：应用实例：PLC控制电压采样显示系统控制电压采样显示系统 电压采样显示系统
12、示意图如图所示，在电压采样显示系统示意图如图所示，在010V的范围内任意设定电压值（电的范围内任意设定电压值（电压值可由电压表上反映），在按了启动按钮压值可由电压表上反映），在按了启动按钮SB1后，后，PLC每隔每隔10秒对设定的电压值秒对设定的电压值采样一次，同时数码管显示采样值。按了停止按钮采样一次，同时数码管显示采样值。按了停止按钮SB2后，停止采样，并可重新启后，停止采样，并可重新启动。（显示电压值单位为动。（显示电压值单位为0.1V）。）。6.1 A/D转换模块应用转换模块应用Date:*Page:16第六章第六章 模拟量控制和通信模拟量控制和通信6.1 A/D转换模块应用转换模块应
13、用Date:*Page:17第六章第六章 模拟量控制和通信模拟量控制和通信6.1 A/D转换模块应用转换模块应用Date:*Page:18第六章第六章 模拟量控制和通信模拟量控制和通信6.1 A/D转换模块应用转换模块应用Date:*Page:19第六章第六章 模拟量控制和通信模拟量控制和通信6.1 A/D转换模块应用转换模块应用Date:*Page:20第六章第六章 模拟量控制和通信模拟量控制和通信1FX2N-4AD概述概述 FX2N-4AD FX2N-4AD模块为模块为4 4通道通道1212位位A/DA/D转换模块。它将接收的模拟信号转换成转换模块。它将接收的模拟信号转换成1212位二进制
14、的数字量，并以补码的形式存于位二进制的数字量，并以补码的形式存于1616位数据寄存器中，数值范围位数据寄存器中，数值范围是是-2048-2048 +2047+2047。6.1.4 基础知识：基础知识：FX2N-4AD模拟量输入模块模拟量输入模块6.1 A/D转换模块应用转换模块应用Date:*Page:21第六章第六章 模拟量控制和通信模拟量控制和通信2接线接线 （1 1）模拟输入信号采用双绞屏蔽）模拟输入信号采用双绞屏蔽电缆与电缆与FX2N-4ADFX2N-4AD连接，电缆应远离电连接，电缆应远离电源线或其他可能产生电气干扰的导线。源线或其他可能产生电气干扰的导线。（2 2）如果输入有电压波
15、动，或）如果输入有电压波动，或在外部接线中有电气干扰，可以接在外部接线中有电气干扰，可以接一个一个0.10.10.470.47F F（25V25V）的电容。）的电容。（3 3）如果是电流输入，应将端子）如果是电流输入，应将端子V+V+和和I+I+连接。连接。（4 4）如果存在过多的电气干扰，）如果存在过多的电气干扰，需将电缆屏蔽层与需将电缆屏蔽层与FGFG端连接，并连接端连接，并连接到到FX2N-4ADFX2N-4AD的接地端。的接地端。（5 5）连接）连接FX2N-4ADFX2N-4AD接地端与接地端与PLCPLC主主单元接地端连接，若可行，在主单元单元接地端连接，若可行，在主单元使用使用3
16、 3级接地。级接地。6.1 A/D转换模块应用转换模块应用Date:*Page:22第六章第六章 模拟量控制和通信模拟量控制和通信3 3BMF分配分配BFMBFM内容内容说明明*#0*#0通道初始化，默认值通道初始化，默认值=H0000=H0000 带带*号的号的BFMBFM可以使可以使用用TOTO指令从指令从PLCPLC写入写入 不带不带*号的号的BFMBFM可以可以使用使用FROMFROM指令从指令从PLCPLC读出读出 在从模拟特殊功能在从模拟特殊功能模块读出数据之前，确模块读出数据之前，确保这些设置已经送入模保这些设置已经送入模拟特殊功能模块中，否拟特殊功能模块中，否则，将使用模块里面
17、以则，将使用模块里面以前保存的数值前保存的数值 BFMBFM提供了利用软件提供了利用软件调整偏移和增益的手段调整偏移和增益的手段 偏移（截距）：当偏移（截距）：当数字输出为数字输出为0 0时的模拟量时的模拟量输入值输入值 增益（斜率）：当增益（斜率）：当数字输出为数字输出为+1000+1000时的模时的模拟量输入值拟量输入值*#1*#1通道通道1 1包含采样数（包含采样数（1 140964096），用于得到平均结果），用于得到平均结果默认值设为默认值设为8 8正常速度正常速度高速操作可选择高速操作可选择1 1*#2*#2通道通道2 2*#3*#3通道通道3 3*#4*#4通道通道4 4#5#5
18、通道通道1 1这些缓冲区包含采样数的平均输入值；这些采这些缓冲区包含采样数的平均输入值；这些采样数是分别输入在样数是分别输入在#1#1#4#4缓冲区中的通道数据缓冲区中的通道数据#6#6通道通道2 2#7#7通道通道3 3#8#8通道通道4 4#9#9通道通道1 1这些缓冲区包含每个输入通道读入的当前值这些缓冲区包含每个输入通道读入的当前值#10#10通道通道2 2#11#11通道通道3 3#12#12通道通道4 4#13#13、1414保留保留6.1 A/D转换模块应用转换模块应用Date:*Page:23第六章第六章 模拟量控制和通信模拟量控制和通信BFMBFM内容内容说明说明#15#15
19、选择选择A/DA/D转转化速度化速度如设为如设为0 0，则选择正常速度，则选择正常速度，15ms/15ms/通道（默认）通道（默认）如设为如设为1 1，则选择高速，则选择高速6 ms/6 ms/通道通道#16#16#19#19保留保留BFMBFMb7b7、b6b6、b5b5、b4b4、b3b3、b2b2、b1b1、b0b0*#20*#20复位到默认值和预设，默认值复位到默认值和预设，默认值=0=0*#21*#21禁止调整偏移、增益值，默认值禁止调整偏移、增益值，默认值=（0 0、1 1）允许）允许*#22*#22偏移、增益调整偏移、增益调整 G4O4G4O4、G3O3G3O3、G2O2G2O2
20、、G1O1G1O1*#23*#23偏移值偏移值 默认值默认值=0=0*#24*#24增益值增益值 默认值默认值=5=5、000000#25#25#28#28保留保留#29#29错误状态错误状态#30#30识别码识别码K2010K2010#31#31禁用禁用3 3BMF分配分配（续表）（续表）6.1 A/D转换模块应用转换模块应用Date:*Page:24第六章第六章 模拟量控制和通信模拟量控制和通信（1 1）通道选择）通道选择 通道的初始化由通道的初始化由BFM#0BFM#0中的中的4 4位十六进制数位十六进制数HH控制，最低位数字控制，最低位数字控制通道控制通道1 1，最高位数字控制通道，最
21、高位数字控制通道4 4，数字的含义如下：，数字的含义如下：=0：预设范围：预设范围（-1010V）；=1=1：预设范围：预设范围（420mA）；=2=2：预设范围：预设范围（-2020mA）；=3 =3：通道关闭：通道关闭OFF 例：例：H3210 CH1：预设范围（：预设范围（-1010V）；CH2：预设范围（：预设范围（420mA）；）；CH3：预设范围（：预设范围（-2020mA）；）；CH4：通道关闭（：通道关闭（OFF）6.1 A/D转换模块应用转换模块应用Date:*Page:25第六章第六章 模拟量控制和通信模拟量控制和通信（2 2）模拟到数字转换速度的改变）模拟到数字转换速度的
22、改变 在在FX2N-4AD的的BFM#15中写入中写入0或或1，可以改变，可以改变A/D转换的速度，不转换的速度，不过要注意下列几点：过要注意下列几点：为保持高速转换率，尽可能为保持高速转换率，尽可能少使用少使用FROM/TO指令。指令。当改变了转换速度后，当改变了转换速度后，BFM#1#4将立即设置到默认值，将立即设置到默认值，这一操作将不考虑它们原有的数值。这一操作将不考虑它们原有的数值。如果速度改变作为正常程序执行的如果速度改变作为正常程序执行的一部分时，请记住此点。一部分时，请记住此点。（3 3）调整增益和偏移值）调整增益和偏移值 通过将通过将BFM#20BFM#20设为设为K1K1，
23、将其激，将其激活后，包括模拟特殊功能模块在内的所活后，包括模拟特殊功能模块在内的所有设置将复位成默认值，对于消除不希有设置将复位成默认值，对于消除不希望的增益望的增益/偏移调整，这是一种快速的偏移调整，这是一种快速的方法；方法；如果如果BFM#21BFM#21的（的（b1b1，b0b0）设为（）设为（1 1，0 0），增益），增益/偏移的调整将被禁止，以偏移的调整将被禁止，以防止操作者不正确的改动，若需要改变防止操作者不正确的改动，若需要改变增益增益/偏移，（偏移，（b1b1，b0b0）必须设为（）必须设为（0 0，1 1），默认值是（），默认值是（0 0，1 1）。）。6.1 A/D转换模块
24、应用转换模块应用Date:*Page:26第六章第六章 模拟量控制和通信模拟量控制和通信 BFM#23 BFM#23和和BFM#24BFM#24的增益的增益/偏偏移量被传送进指定输入通道增益移量被传送进指定输入通道增益/偏偏移的稳定寄存器，待调整的输入通移的稳定寄存器，待调整的输入通道可以由道可以由BFM#22BFM#22适当的适当的G-OG-O（增益（增益-偏移）位来指定；偏移）位来指定；对于具有相同增益对于具有相同增益/偏移量偏移量的通道，可以单独或一起调整；的通道，可以单独或一起调整；BFM#23 BFM#23和和BFM#24BFM#24中的增益中的增益/偏移偏移量的单位是量的单位是mV
25、mV或或A A，由于单元的分辨，由于单元的分辨率的限制，实际的响应将以率的限制，实际的响应将以5mV5mV或或2020A A为最小刻度。为最小刻度。（4 4）状态信息）状态信息 BFM#29BFM#29为为FX2N-4ADFX2N-4AD运行正常与运行正常与否的信息否的信息 BFM#29BFM#29的位设备的位设备ONONOFFOFFb0b0：错误：错误b1b1b4b4中任何一中任何一个为个为ONON；如果；如果b2b2b4b4中任何一个为中任何一个为ONON，所有通道的，所有通道的A/DA/D转转换停止换停止无错误无错误b1b1：偏移：偏移/增益错误增益错误在在EEPROMEEPROM中的偏
26、移中的偏移/增益数据不正常或增益数据不正常或者调整错误者调整错误偏移偏移/增益正常增益正常b2b2：电源故障：电源故障DC24VDC24V电源故障电源故障电源正常电源正常b3b3：硬件错误：硬件错误A/DA/D转换器或其他硬转换器或其他硬件故障件故障硬件正常硬件正常b10b10：数字范围错误：数字范围错误数字输出值小于数字输出值小于-20482048或大于或大于+2047+2047数字输出值正常数字输出值正常b11b11：平均采用错误：平均采用错误平均值采样不小于平均值采样不小于40974097，或者不大于，或者不大于0 0（使用默认值（使用默认值8 8）平均正常（在平均正常（在1 14097
27、4097之间）之间）b12b12：偏移：偏移/增益调整增益调整禁止禁止禁止禁止BFM#21BFM#21的（的（b1b1、b0b0）设为（）设为（1 1、0 0）允许允许BFM#21BFM#21的的（b1b1、b0b0）设为）设为（1 1、0 0）6.1 A/D转换模块应用转换模块应用Date:*Page:27第六章第六章 模拟量控制和通信模拟量控制和通信（5 5）BFM#30BFM#30识别码识别码 FX2N-4ADFX2N-4AD的识别码为的识别码为K2010K2010。在传输。在传输/接收数据之前，可以使用接收数据之前，可以使用FROMFROM指令指令读出特殊功能模块的识别码（或读出特殊功
28、能模块的识别码（或IDID），以确认正在对此特殊功能模块进行操），以确认正在对此特殊功能模块进行操作。作。（6 6）注意事项）注意事项 BFM#0 BFM#0、BFM#23BFM#23和和BFM#24BFM#24的值将复制到的值将复制到FX2N-4ADFX2N-4AD的的EEPROMEEPROM中。只有数中。只有数据写入增益据写入增益/偏移命令缓冲偏移命令缓冲BFM#22BFM#22中时才复制中时才复制BFM#21BFM#21和和BFM#22BFM#22。同样，。同样，BFM#20BFM#20也可以写入也可以写入EEPROMEEPROM中。中。EEPROMEEPROM的使用寿命大约是的使用寿命
29、大约是1000010000次（改变），因此不要次（改变），因此不要使用程序频繁地修改这些使用程序频繁地修改这些BFMBFM。写入写入EEPROMEEPROM需要需要30ms30ms左右的延时，因此，在第二次写入左右的延时，因此，在第二次写入EEPROMEEPROM之前，之前，需要使用延时器。需要使用延时器。6.1 A/D转换模块应用转换模块应用Date:*Page:28第六章第六章 模拟量控制和通信模拟量控制和通信4 4增益和偏移增益和偏移大增益大增益 读取数字值间隔小读取数字值间隔小 增益决定了校正线的角度或者斜率，增益决定了校正线的角度或者斜率，由数字值由数字值10001000标识。标识。
30、小增益小增益 读取数字值间隔大读取数字值间隔大零增益零增益 默认：默认：5V5V或或20Ma20Ma正偏移正偏移 数字值为数字值为0 0时模拟值为正时模拟值为正偏移是校正线的偏移是校正线的“位置位置”，由数字值，由数字值0 0标识。标识。负偏移负偏移 数字值为数字值为0 0时模拟值为负时模拟值为负零偏移零偏移 数字值等于数字值等于0 0时模拟值等于时模拟值等于0 06.1 A/D转换模块应用转换模块应用Date:*Page:29第六章第六章 模拟量控制和通信模拟量控制和通信 现在有一个液压折板机，需要执现在有一个液压折板机，需要执行压板的同步控制，其系统原理如图行压板的同步控制，其系统原理如图
31、所示。液压缸所示。液压缸A A为主动缸，液压缸为主动缸，液压缸B B为为从动缸，由电磁换向阀控制从动缸，由电磁换向阀控制A A缸的运缸的运动方向，单向节流阀调节其运动速度。动方向，单向节流阀调节其运动速度。位置传感器（滑杆电阻）位置传感器（滑杆电阻）1 1、2 2用以检用以检测液压缸测液压缸A A和液压缸和液压缸B B的位置，其输出的位置，其输出范围是范围是-10V-10V+10V+10V。当两者的位置存。当两者的位置存在差别时，伺服放大器输出相应的电在差别时，伺服放大器输出相应的电流，驱动电液伺服阀，使液压缸流，驱动电液伺服阀，使液压缸B B产产生相应的运动，从而达到同步控制的生相应的运动，
32、从而达到同步控制的目的。目的。6.1.5 应用实例：液压折板机压板的同步控制应用实例：液压折板机压板的同步控制6.1 A/D转换模块应用转换模块应用Date:*Page:30第六章第六章 模拟量控制和通信模拟量控制和通信 本题中，要求伺服放大器的功能由本题中，要求伺服放大器的功能由PLCPLC、特殊功能模块、特殊功能模块4AD4AD组成的系统来实现，组成的系统来实现，试设计试设计PLCPLC程序。程序。（1 1）模块的安装连接。两个传感器）模块的安装连接。两个传感器1 1和和2 2的输入信号分别用双绞线连接到特殊功的输入信号分别用双绞线连接到特殊功能模块能模块4AD4AD的的CHICHI、CH
33、2CH2相应的端子上。相应的端子上。（2 2）初始参数的设定）初始参数的设定 通道选择。由于本题中通道选择。由于本题中CHICHI、CH2CH2的输入全部在的输入全部在-10V-10V+10 V,CH3+10 V,CH3、CH4CH4暂不暂不使用，所以根据表使用，所以根据表6-3,BFM#06-3,BFM#0单元的设置应该是单元的设置应该是H3300H3300。模模/数转换速度的选择。可以通过对数转换速度的选择。可以通过对BFM#15BFM#15写入写入0 0或或1 1来迸行选择，输入来迸行选择，输入0 0选择选择低速低速;输入输入1 1选择高速。本题输入选择高速。本题输入1 1即选择高速。即
34、选择高速。调整增益和偏移量。由题意可知，本题不需要调整偏移量，增益瘴设定为调整增益和偏移量。由题意可知，本题不需要调整偏移量，增益瘴设定为.K2500.K2500（2.5 V2.5 V）。）。6.1 A/D转换模块应用转换模块应用Date:*Page:31第六章第六章 模拟量控制和通信模拟量控制和通信（3 3）梯形图。此程序的梯形图由三部分组成）梯形图。此程序的梯形图由三部分组成:初始化程序初始化程序 6.1 A/D转换模块应用转换模块应用Date:*Page:32第六章第六章 模拟量控制和通信模拟量控制和通信调整程序调整程序 6.1 A/D转换模块应用转换模块应用Date:*Page:33第
35、六章第六章 模拟量控制和通信模拟量控制和通信控制程序控制程序 6.1 A/D转换模块应用转换模块应用Date:*Page:34第六章第六章 模拟量控制和通信模拟量控制和通信6.2 D/A转换模块应用转换模块应用6.2.1 基础知识：基础知识：FX2N-2DA模拟量输出模块模拟量输出模块1FX2N-2DA概述概述 FX2N-2DA FX2N-2DA模块用于将模块用于将2 2点的数字量转换成电压或电流模拟量输出，使用模拟量点的数字量转换成电压或电流模拟量输出，使用模拟量控制外围设备。控制外围设备。Date:*Page:35第六章第六章 模拟量控制和通信模拟量控制和通信 根据接线方法根据接线方法,模
36、拟输出可在电压输出或电流输出中进行选择。电压输出时，模拟输出可在电压输出或电流输出中进行选择。电压输出时，输入信号范围为输入信号范围为DC 0DC 010V10V；电流输出时，输入信号范围为；电流输出时，输入信号范围为DC 4DC 420mA20mA。其性能指。其性能指标如表所示。标如表所示。6.2 D/A转换模块应用转换模块应用Date:*Page:36第六章第六章 模拟量控制和通信模拟量控制和通信2接线接线 （1 1）模拟输出信号采用双绞屏蔽电缆与）模拟输出信号采用双绞屏蔽电缆与FX2N-2DAFX2N-2DA连接，电缆应远离电源线或其他可能产连接，电缆应远离电源线或其他可能产生电气干扰的
37、导线。生电气干扰的导线。（2 2）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）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0.10.10.470.47 F F（25V25V）的电容。）的电容。（3 3）如果是电压输出，应将）如果是电压输出，应将1OUT1OUT端子与端子与COMCOM端子短接。端子短接。（4 4）FX2N-2DAFX2N-2DA接地端与接地端与PLCPLC主单元接地端连接，如果存在过多的电气干扰，再将外壳地主单元接地端连接，如果存在过多的电气干扰，再将外壳地端和端和FX2N-2DAFX2N-2DA接地端连接。接地端连接。6.2 D/A转换模块应用转换模
38、块应用Date:*Page:37第六章第六章 模拟量控制和通信模拟量控制和通信3缓冲存储器（缓冲存储器（BMF）分配）分配 BMF#17BMF#17：b0b0从从1 1变为变为0 0时，通道时，通道2 2的的D/AD/A转换开始；转换开始；b1b1从从1 1变为变为0 0时，通道时，通道1 1的的D/AD/A转换转换开始；开始；b2b2从从1 1变为变为0 0时，时，D/AD/A转换的低转换的低8 8位数据保持。位数据保持。BMF#16BMF#16：由：由BMF#17BMF#17（数字值）指定的通道的（数字值）指定的通道的D/AD/A转换数据写入。转换数据写入。D/AD/A数据以二进制数据以二
39、进制形式，并以低形式，并以低8 8位和高位和高4 4位两部分顺序写入。位两部分顺序写入。6.2 D/A转换模块应用转换模块应用Date:*Page:38第六章第六章 模拟量控制和通信模拟量控制和通信6.2.2 基础知识：数字式开关指令基础知识：数字式开关指令数字开关指令数字开关指令FNC72 DSWFNC72 DSW源操作数源操作数SS：X X目的操作数目的操作数D1D1：Y Y其他操作数其他操作数n n：K K、H H目的操作数目的操作数D2D2：T T、C C、D D、UGUG、V V、Z Z、K K、H H6.2 D/A转换模块应用转换模块应用Date:*Page:39第六章第六章 模拟
40、量控制和通信模拟量控制和通信6.2 D/A转换模块应用转换模块应用Date:*Page:40第六章第六章 模拟量控制和通信模拟量控制和通信6.2 D/A转换模块应用转换模块应用Date:*Page:41第六章第六章 模拟量控制和通信模拟量控制和通信6.2.3 应用实例：应用实例：PLC控制模拟量电压输出设置系统控制模拟量电压输出设置系统 模模拟量量电压输出出设置系置系统示意示意图如如图所示，其工所示，其工艺流程和控制要求流程和控制要求为：通：通过数数码拨盘、数据、数据输入按入按钮SB1输入任意个数的入任意个数的电压值（输入范入范围010V，单位位为0.1V），），由模由模拟量量输出模出模块FX
41、2N2DA输出到出到电压表上反映表上反映拨盘输入的数入的数值。当按一下。当按一下显示按示按钮SB2后，由模后，由模拟量量输出模出模块输出的是所有出的是所有输入入电压值的平均的平均值，只有按了，只有按了SB3复位按复位按钮后，方可重新操作。复位后后，方可重新操作。复位后电压表的表的读数数应为零。零。6.2 D/A转换模块应用转换模块应用Date:*Page:42第六章第六章 模拟量控制和通信模拟量控制和通信6.2 D/A转换模块应用转换模块应用Date:*Page:43第六章第六章 模拟量控制和通信模拟量控制和通信6.2 D/A转换模块应用转换模块应用Date:*Page:44第六章第六章 模拟
42、量控制和通信模拟量控制和通信6.2 D/A转换模块应用转换模块应用Date:*Page:45第六章第六章 模拟量控制和通信模拟量控制和通信6.3 FX3U联网通信联网通信1 1串行通信的基本知识串行通信的基本知识通信的基本方式可分为并行通信与串行通信两种方式。通信的基本方式可分为并行通信与串行通信两种方式。并行通信是指数据的各个位同时进行传输的一种通信方式。并行通信是指数据的各个位同时进行传输的一种通信方式。串行通信是指数据一位一位地传输的方式。串行通信是指数据一位一位地传输的方式。串行通信主要有两种类型：异步通信和同步通信。串行通信主要有两种类型：异步通信和同步通信。异步通信是把一个字符看作
43、一个独立的信息单元，字符开始出现在数据流异步通信是把一个字符看作一个独立的信息单元，字符开始出现在数据流的相对时间是任意的，每一个字符中的各位以固定的时间传送。的相对时间是任意的，每一个字符中的各位以固定的时间传送。串行通信的连接方式单工方式、半双工方式、全双工方式有三种。串行通信的连接方式单工方式、半双工方式、全双工方式有三种。6.3.1 基础知识：串行通信接口标准基础知识：串行通信接口标准Date:*Page:46第六章第六章 模拟量控制和通信模拟量控制和通信2 2RS-232C串行接口标准串行接口标准 RS-232C是是1969年由美国电子工业协会年由美国电子工业协会（Electroni
44、c Industrial Association，EIA）公布的串行通信接口标准。公布的串行通信接口标准。“RS”是英文是英文“推荐标准推荐标准”一词的缩写，一词的缩写，“232”是标志号，是标志号，“C”表示此标准表示此标准修改的次数。修改的次数。RS-232C既是一种协议标准，又是一种电气标准，它规定了终端和既是一种协议标准，又是一种电气标准，它规定了终端和通信设备之间信息交换的方式和功能。通信设备之间信息交换的方式和功能。RS-232是全双工传输模式，可以独立发送数据（是全双工传输模式，可以独立发送数据（TXD）及接收数据（）及接收数据（RXD）6.3 FX3U联网通信联网通信Date:
45、*Page:47第六章第六章 模拟量控制和通信模拟量控制和通信RS-232接口标准的不足之处如下：接口标准的不足之处如下：（1 1）接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片。）接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片。（2 2）传输速率较低，在异步传输时，波特率为）传输速率较低，在异步传输时，波特率为20kb/s20kb/s。（3 3）接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式，这种）接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式，这种共地传输容易产生共模干扰，所以抗噪声干扰能力差，随波特率增高其抗干扰共地传输容易产生共模干扰，所以抗噪声干扰能力差，随波特率增高其抗干扰
46、的能力会成倍下降。的能力会成倍下降。（4 4）传输距离有限。）传输距离有限。RS-232连接线的长度不可超过连接线的长度不可超过50ft（1ft=0.3048m）或电容值不可超过或电容值不可超过2500pF。如果以电容值为标准，一般连接线典型电容值为。如果以电容值为标准，一般连接线典型电容值为17pF/ft，则容许的，则容许的连接线长约连接线长约44m。如果是有屏蔽的连接线，则它的容许长度会更长。在有干。如果是有屏蔽的连接线，则它的容许长度会更长。在有干扰的环境下，连接线的容许长度会减少。扰的环境下，连接线的容许长度会减少。6.3 FX3U联网通信联网通信Date:*Page:48第六章第六章
47、 模拟量控制和通信模拟量控制和通信3RS-422A串行接口标准串行接口标准 RS-422A采用平衡驱动、差分接收电路如图所示，从根本上取消了信采用平衡驱动、差分接收电路如图所示，从根本上取消了信号地线。平衡驱动器相当于两个单端驱动器，其输入信号相同，两个输出号地线。平衡驱动器相当于两个单端驱动器，其输入信号相同，两个输出信号互为反相信号，图中的小圆圈表示反相。信号互为反相信号，图中的小圆圈表示反相。RS-422A在最大传输速率（在最大传输速率（10Mb/s）时，允许的最大通信距离为）时，允许的最大通信距离为12m。传输速率为传输速率为100kb/s时，最大通信距离为时，最大通信距离为1200m
48、。一台驱动器可以连接。一台驱动器可以连接10台接台接收器。收器。6.3 FX3U联网通信联网通信Date:*Page:49第六章第六章 模拟量控制和通信模拟量控制和通信4RS-485串行接口标准串行接口标准 由于由于RS-485是从是从RS-422基础上发展而来的，基础上发展而来的，所以所以RS-485许多电气规定许多电气规定与与RS-422相仿，如都采用相仿，如都采用平衡传输方式，都需要在平衡传输方式，都需要在传输线上接终端电阻。传输线上接终端电阻。RS-485可以采用二线四线可以采用二线四线方式。二线制可实现真正方式。二线制可实现真正的多点双向通信，其中的的多点双向通信，其中的使能信号控制
49、数据的发送使能信号控制数据的发送或接收，或接收，RS-485（两线）的多点双向通信接线图（两线）的多点双向通信接线图 6.3 FX3U联网通信联网通信Date:*Page:50第六章第六章 模拟量控制和通信模拟量控制和通信 RS-485的电气特性是，逻辑的电气特性是，逻辑“1”表示两线间的电压差为表示两线间的电压差为26V，逻辑，逻辑“0”表示两线间的表示两线间的电压差为电压差为-2-6V；RS-485的数据的数据最高传输速率为最高传输速率为10Mb/s；RS-485接口采用平衡驱动器和差分接收接口采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗共模干扰能力强；器的组合，抗共模干扰能力强；它的最大传输距离
50、标准值为它的最大传输距离标准值为4000ft（1219.2m），实际上可达），实际上可达3000m。RS-485接口在总线上允许连接多接口在总线上允许连接多大大128个收发器，个收发器，RS-485接口均采用屏接口均采用屏蔽双绞线传输蔽双绞线传输 RS-485RS-485（两线）的多点双向通信接脚说明（两线）的多点双向通信接脚说明接脚号接脚号接脚名接脚名说说 明明1RX-数据接收或发送信数据接收或发送信号线号线A2RX+数据接收或发送信数据接收或发送信号线号线B3GND接地信号线接地信号线6.3 FX3U联网通信联网通信Date:*Page:51第六章第六章 模拟量控制和通信模拟量控制和通信5