15扩展设备及应用-模拟量处理

本次课程主要内容：FX2N可编程控制器的扩展设备简介第七章可编程控制器的扩展设备【内容提要】本章介绍可编程控制器的扩展设备。主要介绍模拟量输入输出模块、通信模块、人机界面的种类、参数、及使用方法。模拟量输入模块的使用方法模拟量输出模块的使用方法FX2N可编程控制器的扩展设备简介FX2N可编程控制器的扩展设备的种类1、扩展单元：由内部电源、内部输入输出组成，需要与基本单元一起使用，主要为基本单元扩展开关量的输入和输出接口。2、扩展模块：由内部输入输出组成，需要基本单元或扩展单元提供电源，主要为基本单元扩展开关量的输入和输出接口。3、特殊扩展设备特殊功能板：用于通信、连接和模拟量设定特殊单元：用于定位脉冲输出特殊模块：用于模拟量输入输出、高速计数、脉冲输出、人机接口等型号输入点数输出点数扩展模块可用点数继电器输出晶闸管输出晶体管输出FX2N-32ERFX2N-32ESFX2N-2ETT161624~32FX2N-48ERFX2N-48ET242448~641、扩展单元：由内部电源、内部输入输出组成，需要与基本单元一起使用，主要为基本单元扩展开关量的输入和输出接口。从基本单元接入MITSUBISHIMEILSECFX2N-32ERPOWER1234567012345670INOUT1234567012345670扩展单元外形图FX2N-32ER部分扩展单元列表2、扩展模块：总点数输入点数输出点数继电器输出输入晶体管输出三端双向可控硅开关元件8(16)4(8)4(8)FX0N-8ER--880-FX0N-8EX--808FX0N-8EYR-FX0N-8EYT-16160-FX0N-16EX--16016FX0N-16EYR-FX0N-16EYT-16160-FX2N-16EX--16016FX2N-16EYR-FX2N-16EYTFX2N-16EYS由内部输入输出组成，需要基本单元或扩展单元提供电源，主要为基本单元扩展开关量的输入和输出接口。FX2N-16EX部分扩展模块列表3、特殊扩展设备：FX2N有特殊功能板、特殊模块及特殊单元等特殊扩展设备可供选用，需由基本单元或扩展单元供5V电源。特殊功能板：用于通信连网，参数设定，内置在基本单元，不占输入输出点，但只能内置1台特殊单元：用于定位脉冲输出等特殊模块：用于模拟量的输入输出、通信接口、人机界面等控制FX2N-485-BDF940GOT特殊扩展设备类型型号名称功能概要耗电(mA)特殊单元FX-1GM定位脉冲输出单元(1轴)单轴用最大频率100kpps自给FX-10GM定位脉冲输出单元(1轴)单轴用最大频率200kpps自给FX-20GM定位脉冲输出单元(2轴)双轴用最大频率200kpps，插补时100kpps自给特殊功能板FX2N-8AV-BD容量转接器模拟量8点20FX2N-422-BDRS422通信板用于连接外围设备60FX2N-485-BDRS485通信板用于计算机60FX2N-232-BDRS232通信板用于连接各种RS232C设备20FX2N-CNV-BDFXON用适配器连接板不需要电源部分特殊扩展设备列表特殊扩展设备类型型号名称功能概要耗电(mA)特殊模块FX0N-3A8位2CH模拟输入、1CH模拟输出电压输出：DC±10V，电流输出+4~±20mA30FX0N-16NTM-NET/M1N1用绞合导线I/O：8点/8点，局间100m20FX2N-4AD12位4CH模拟输入、模拟输出电压输入：±10V，电流输入：+4~±20mA30FX2N-4DA12位4CH模拟输出电压输出：DC±10V，电流输出+4~±20mA30FX2N-4AD-PT12位4CH温度传感器输入电压输出：DC±10V，电流输出+4~±20mA30FX2N-4AD-TC4CH温度传感器输入(热电偶)热电偶型温度传感器用模块30FX2N-1HC50kHz2相调整计数器1相1输入、1相2输入、2相输入：最大50kHz90FX2N-1PG100kpps脉冲输出模块单轴用，最大频率100kpps，顺控程序控制55FX2N-232IFRS232C通信接口RS232C通信用，1CH40FX2N可编程控制器的扩展规则通过基本单元左侧的接线口扩展，从基本单元获得电源。扩展方式扩展单元扩展模块特殊单元和特殊模块通过基本单元右侧的接线口进行扩展。其中，扩展单元由自己单独供电，其它从基本单元获得电源。基本单元可以最多扩展8个特殊单元或特殊模块，实际扩展数还受电源容量限制。特殊适配器功能扩展板存储盒内置于基本单元上。可扩展单元和扩展模块分为A、B两组，A组扩展设备为FX2N用扩展单元与扩展模块、FX0N用扩展模块和特殊模块（不能接FX0N用的扩展单元）；B组扩展设备为FX1与FX2用扩展单元、扩展模块、特殊单元及特殊模块。FX2N基本单元右侧可接A组与B组扩展设备，接B组扩展设备时必须采用FX2N-CNV-IF型转换电缆。但在B组扩展设备的右侧不能再接A组扩展设备设备类型占用PLC的输入输出口；按距离基本单元远近，依次编为0#模块、1#模块等。编址方式扩展单元和扩展模块：占用PLC的输入输出口；按靠近基本单元的远近，依次编址；从八进制整数倍开始编址。特殊模块：功能扩展板和适配器：不占用PLC的输入输出口，无需编址。基本单元FX2N-48MR连接了扩展模块FX2N-16EYR，其输入继电器与输出继电器编址号为：基本模块FX2N-48MR有24个I接口，24个O接口，其编址号为：X0~X7、X10~X17、X20~X27；Y0~Y7、Y10~Y17、Y20~Y27。扩展模块FX2N-16EYR有8个I接口、8个O接口，其编址号为：X30~X37；Y30~Y37。例：扩展模块和特殊模块没有自带电源，在扩展的过程中需要计算基本单元供电是否能够负荷。如果超过负荷，则需连接扩展单元以提高供电能力。部分单元的供耗电能力见下表：设备类别型号供给电流容量耗电量基本单元FX2N-16M、32M250mAFX2N-48M~128M460mA扩展单元FX2N-32E、FX-32E250mAFX2N-48E、FX-48E460mA输入扩展模块FX2N、FX0N各输入扩展模块每8点：50mAFX1、FX2各输入扩展模块每8点：55mA输出扩展模块FX2N、FX0N各输出扩展模块每8点：75mAFX1、FX2各输出扩展模块每8点：75mA供耗电匹配例：基本单元FX2N-48MR如要连接扩展模块FX0N-8EX、FX2N-16EX、FX0N-8EYR，请计算供给电流总容量是否足够。由表知：基本单元FX2N-48MR的DC24V供给电流容量为460mA，扩展模块FX0N-8EX、FX2N-16EX、FX0N-8EYR各自的DC24V耗电量为50mA、502mA、75mA。供电电流剩余容量：I=460mA-(50mA+502mA+75mA)=325mA0供电电流总容量足够答：LN24+COMLN24+COM24+24+AC/DC转换器5V24V0V24+24-保险本输入扩展模块的24+端子由基本单元的24+供给电源AC/DC转换器5V24V0V24+24-本输入扩展模块的24+端子由扩展单元的24+供给电源FX2N基本单元AC电源DC输入FX2N扩展模块DC输入FX2N扩展单元AC电源DC输入FX2N扩展模块DC输入扩展电缆~AC100V~240V50/60Hz电源+10%-15%DC24V供给电源DC24V供给电源基本单元和扩展单元的COM端子互相连接基本单元和扩展单元的24V电源输出端子不能互连空端子作为中继工作端子使用断路开关KMKMKMPL通电紧急停止按钮X000X0KMKM电源接线FX2N的模拟量处理模块概述FX系列PLC常用的模拟量控制设备有：模拟量扩展板（FX1N-2AD-BD、FX1N-1DA-BD）普通模拟量输入模块（FX2N-2AD、FX2N-4AD、FX2NC-4AD、FX2N-8AD）模拟量输出模块（FX2N-2DA、FX2N-4DA、FX2NC-4DA）模拟量输入输出混合模块（FX0N-3A）温度传感器用输入模块（FX2N-4AD-PT、FX2N-4AD-TC、FX2N-8AD）温度调节模块（FX2N-2LC）等。模块框图功能提供12位精度，两通道电压（0-10V、0-5V）或电流（4-20mA）输入。具体参数如下：项目输入电压输入电流模拟量输入范围0-10V直流0-5V直流4-20mA数字输出12位分辨率2.5mV(10V/4000)，1.25mV(5V/4000)4uA(20mA/4000)总体精度±1%±1%转换速度2.5mS/通道隔离模拟与数字光电隔离；主单元电源用直流/直流变压器电源规格5V、20mA直流（主单元供电）；24V、50mA（主单元供电）占用I/O点数8点适用的控制器FX1N/FX2N/FX2NC模拟量输入模块FX2N-2AD接线BFN编号B15~B8B7~B4B3B2B1B0＃0保留输入数据当前值（低8位）＃1保留输入数据当前值（高4位）＃2～＃16保留＃17保留A/D转换开始转换通道＃18～保留缓冲内存的分配读出指令（FROMFNC78）功能：用于将特殊功能模块中缓冲存储器的数据读入PLC的基本单元中。注意：1、特殊功能模块按与基本单元距离远近分别编号为0#、1#等；2、m1=0-7，表示特殊功能模块编号；3、m2=0-32767，指特殊功能模块中缓冲存储器的编号；4、n=1-32767，指一次读入多少个数据进(D.)指示的存储器中。例：写入指令（TOFNC79）功能：用于向特殊功能模块的缓冲存储器中写入数据。注意：1、特殊功能模块按与基本单元距离远近分别编号为0#、1#等；2、m1=0-7，表示特殊功能模块编号；3、m2=0-32767，指特殊功能模块中缓冲存储器的编号；4、n=1-32767，指一次将由(S.)指示n个数据写入缓冲存储器中。例：•举例功能提供12位精度，4通道电压（-10-10V）或电流（-20-20mA）直流输入。每个通道可以单独规定电压或电流输入。具体参数如下表：项目输入电压输入电流模拟量输入范围-10—10V直流-20—20mA数字输出12位分辨率50mV(10V/2000)20uA(20mA/1000)总体精度±1%±1%转换速度15mS/通道（标准）、15mS/通道（高速）隔离模拟与数字光电隔离；主单元电源用直流/直流变压器电源规格5V、30mA直流（主单元供电）；24V、55mA（主单元供电）占用I/O点数8点适用的控制器FX1N/FX2N/FX2NC模拟量输入模块FX2N-4ADFX2N-4AD接线图接线1、FX2N-4AD通过双绞屏蔽电缆来连接。电缆应远离电源线或其他可能产生电气干扰的电线。2、如果输入有电压波动，或在外部接线中有电气干扰，可以接一个平滑电容器（0.1µF～0.47µF/25V）。3、如果使用电流输入，则须连接V+和I+端子。4、如果存在过多的电气干扰，需将电缆屏蔽层与FG端连接，并连接到FX2N−4AD的接地端。5、连接FX2N-4AD的接地端与主单元的接地端。可行的话，在主单元使用3级接地。注意事项模拟量输入与输出的关系缓冲内存内容#0通道初始化（分四组，每组四位，每组值=0为-10—10V；1为4—20mA；2为-20—20mA；3为关闭通道），缺省值为H0000#1-#4通道1-通道4的平均取样次数，缺省值为8#5-#8通道1-通道4的平均值#9-#12通道1-通道4的当前值#13-#19不能使用#20为1时重置为缺省值，缺省值为0#21值为H2时，禁止零点和增益改动，为H1时，允许改动#22零点、增益调整B7b6b5b4b3b2b1b0G4O4G3O3G2O2G1O1#23零点值（数字量为0时的输入值）缺省为0#24增益值（数字量为1000时的输入值）缺省为5000#29出错信息#30识别码（K2010）缓冲内存的分配#29ONOFFb0b1-b3或b2-b4任何一个为ON，A/D转换停止