第11章模拟量控制与位置控制
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
为8位4通道输入、2通道输出的模拟量输入输出单元 模块。
F2-6A模块与F31、F2系列PLC连接示意图如4
下：
数据寄存器 BCD
BIN
D700--D777
(3位BCD码) BCD BIN
存储器 8位BIN
光电
D/A转换
模拟量输出
隔离
A/D转换
模拟量输入
模拟量输入输出单元
PC (ACPU)
Date: 2020/3/21
Date: 2020/3/21
Page: 3
◇ A/D转换（A/D、AI）的作用
检测仪表
变送器： 温度变送器 压力变送器 流量变送器 液位变送器 成分分析仪
传感器： Pt100 Cu50 热电偶 ……
现场仪表模拟信号
4～20mA 0～10mA 1～5VDC mV、Ω
……
模数转换 (A/D、AI)
数字信号
第十一章 PLC用于模拟量和位置控制
一、模拟量控制
模拟量输入/输出单元 A/D转换、D/A转换
二、位置控制
脉冲输出单元 运动控制模块
Date: 2020/3/21
Page: 1
一、模拟量输入/输出单元
以三菱公司的F2-6A模块为例，来说明模拟量输
入输出单元模块的有关性能： F2-6A是三菱公司F1、F2系列PLC的扩展单元，
脉冲输出单元F2-30GM与步进电机或伺服电机 驱动器相接，可驱动步进电机或伺服电机实现位置控 制。
Date: 2020/3/21
Page: 17
F2-30GM应用系统方框图
Date: 2020wenku.baidu.com3/21
Page: 18
2．脉冲输出模块FX-1PG（FX2、FX2C用）
FX-1PG脉冲输出模块是一种根据FROM/TO指令 进行与FX2、FX2C系列PLC数据交换的特殊功能模块。 用一台FX-1PG独立进行一轴定位控制，而一台PLC则 最多可连8台FX-1PG。
COM
COM1
COM1
X0
Y0
Y0
COM2
X1
Y1
Y1 X2
X3
COM2
COM3
X4
Y2
Y2
X5
COM4
X6
Y3
Y3
汇点式
分组式
分隔式
Date: 2020/3/21
Page: 6
Date: 2020/3/21
Page: 7
2．温度传感器模拟量输入模块FX-2AD-PT
FX-2AD-PT是2通道温度传感器输入12位A/D转 换模块，这是一种内附温度传感器前置放大器的模拟 电压量输入模块，它可以直接与三线的铂电阻PT100直接连接。
……
执行器控制信号
4～20mA 0～10mA 1～5VDC 0～10VDC
……
数模转换 (D/A、AO)
数字信号
0～4095 0～1023
……
端口 (地址)
数字信号 工程化反变换
0～4095 0～1023
……
工程量
0～100％ ……
CPU
软件实现
Date: 2020/3/21
Page: 11
4．模拟量输出模块FX-2DA
Date: 2020/3/21
Page: 15
◇ 脉冲输出单元
1．点位控制的脉冲输出单元F2-30GM 2．脉冲输出模块FX-1PG（FX2、FX2C用） 3．脉冲输出单元FX-1GM（FX2、FX2C用） 4．2轴定位单元FX-20GM
Date: 2020/3/21
Page: 16
1．点位控制的脉冲输出单元F2-30GM
输入信号1
多路 转换
输入信号n
前置放大 采样保持 内、外
补偿
光电 隔离
ADC
数据
驱动 锁存
数据 总线
控制单元
控制 总线
A/D转换通常有二种方式：① 逐次比较型 ② 双积分型
Date: 2020/3/21
Page: 5
1．模拟量输入模块FX-4AD
FX-4AD为4通道12位A/D转换模块，根据外部连 接方法及PLC指令，可选择电压输入或电流输入，是 一种与F2-6A相比具有高精确度的输入模块。
◇ 利用PLC模块实现位置控制的优点：
1、在实现位置控制的时候，可充分利用PLC系统的 硬件和软件资源。更便于在柔性制造系统（FMS）、计 算机集成制造系统（CIMS）或工厂自动化（FA）系统中 大量应用位置控制。
2、用户可根据自身要求灵活配置系统，既降低成本， 又能因地制宜。
3、可靠性高，维护方便。
0～4095 0～1023
……
端口 (地址)
数字信号
0～4095 0～1023
……
工程化转换
工程量
0～100℃ ?～??kPa
……
CPU
软件实现
硬件滤波 如：RC滤波
软件滤波 如：中值滤波
软件RC滤波
……
Date: 2020/3/21
Page: 4
A/D组成：
一般是由多路转换开关、前置放大器、采样保持 器、ADC（Analog to Digital Converter）等组成
AD72
脉冲
计数脉冲
Page: 2
减计
A/D
模拟电压
驱动单元
速度命令 司服
司服电机 M
◇ A/D转换、D/A转换
模数转换（A/D）模块：将现场仪表输出的 （标准）模拟量信号0-10mA、4-20mA、1-5VDC 等转化为计算机可以处理的数字信号
数模转换（D/A）模块：将计算机内部的数字 信号转化为现场仪表可以接收的标准信号4-20mA 等。 如：12位数字量（0-4095）→ 4-20mA 2047 对应的转换结果： 12mA
FX-2DA为2通道12位D/A转换模块，每个通道可 独立设置电压或电流输出。FX-2DA是一种与F2-6A相 比具有高精确度的输出模块。
COM
X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6
汇点式
COM1 Y0 Y1
COM2 Y2 Y3
分组式
COM1 Y0
COM2 Y1
COM3 Y2
COM4 Y3
分隔式
Date: 2020/3/21
Page: 12
Date: 2020/3/21
Page: 13
二、位置控制
◇ 位置控制是对工位的控制，可由位置控制模块实
现.PLC系统可作为整个位置控制系统中的一个控制环节， 配上伺服放大器或驱动放大器，就可以将位置控制功能 和逻辑控制、顺序控制等一揽子解决。
Date: 2020/3/21
Page: 14
Date: 2020/3/21
Page: 8
3．热电偶温度传感器模拟量输入模块 FX-4AD-TC
FX-4AD-TC是4通道热电偶温度传感器模拟量输 入模块。
Date: 2020/3/21
Page: 9
Date: 2020/3/21
Page: 10
◇ D/A转换（D/A、AO）的作用
调节阀 变频器
Date: 2020/3/21
Page: 19
F2-6A模块与F31、F2系列PLC连接示意图如4
下：
数据寄存器 BCD
BIN
D700--D777
(3位BCD码) BCD BIN
存储器 8位BIN
光电
D/A转换
模拟量输出
隔离
A/D转换
模拟量输入
模拟量输入输出单元
PC (ACPU)
Date: 2020/3/21
Date: 2020/3/21
Page: 3
◇ A/D转换（A/D、AI）的作用
检测仪表
变送器： 温度变送器 压力变送器 流量变送器 液位变送器 成分分析仪
传感器： Pt100 Cu50 热电偶 ……
现场仪表模拟信号
4～20mA 0～10mA 1～5VDC mV、Ω
……
模数转换 (A/D、AI)
数字信号
第十一章 PLC用于模拟量和位置控制
一、模拟量控制
模拟量输入/输出单元 A/D转换、D/A转换
二、位置控制
脉冲输出单元 运动控制模块
Date: 2020/3/21
Page: 1
一、模拟量输入/输出单元
以三菱公司的F2-6A模块为例，来说明模拟量输
入输出单元模块的有关性能： F2-6A是三菱公司F1、F2系列PLC的扩展单元，
脉冲输出单元F2-30GM与步进电机或伺服电机 驱动器相接，可驱动步进电机或伺服电机实现位置控 制。
Date: 2020/3/21
Page: 17
F2-30GM应用系统方框图
Date: 2020wenku.baidu.com3/21
Page: 18
2．脉冲输出模块FX-1PG（FX2、FX2C用）
FX-1PG脉冲输出模块是一种根据FROM/TO指令 进行与FX2、FX2C系列PLC数据交换的特殊功能模块。 用一台FX-1PG独立进行一轴定位控制，而一台PLC则 最多可连8台FX-1PG。
COM
COM1
COM1
X0
Y0
Y0
COM2
X1
Y1
Y1 X2
X3
COM2
COM3
X4
Y2
Y2
X5
COM4
X6
Y3
Y3
汇点式
分组式
分隔式
Date: 2020/3/21
Page: 6
Date: 2020/3/21
Page: 7
2．温度传感器模拟量输入模块FX-2AD-PT
FX-2AD-PT是2通道温度传感器输入12位A/D转 换模块，这是一种内附温度传感器前置放大器的模拟 电压量输入模块，它可以直接与三线的铂电阻PT100直接连接。
……
执行器控制信号
4～20mA 0～10mA 1～5VDC 0～10VDC
……
数模转换 (D/A、AO)
数字信号
0～4095 0～1023
……
端口 (地址)
数字信号 工程化反变换
0～4095 0～1023
……
工程量
0～100％ ……
CPU
软件实现
Date: 2020/3/21
Page: 11
4．模拟量输出模块FX-2DA
Date: 2020/3/21
Page: 15
◇ 脉冲输出单元
1．点位控制的脉冲输出单元F2-30GM 2．脉冲输出模块FX-1PG（FX2、FX2C用） 3．脉冲输出单元FX-1GM（FX2、FX2C用） 4．2轴定位单元FX-20GM
Date: 2020/3/21
Page: 16
1．点位控制的脉冲输出单元F2-30GM
输入信号1
多路 转换
输入信号n
前置放大 采样保持 内、外
补偿
光电 隔离
ADC
数据
驱动 锁存
数据 总线
控制单元
控制 总线
A/D转换通常有二种方式：① 逐次比较型 ② 双积分型
Date: 2020/3/21
Page: 5
1．模拟量输入模块FX-4AD
FX-4AD为4通道12位A/D转换模块，根据外部连 接方法及PLC指令，可选择电压输入或电流输入，是 一种与F2-6A相比具有高精确度的输入模块。
◇ 利用PLC模块实现位置控制的优点：
1、在实现位置控制的时候，可充分利用PLC系统的 硬件和软件资源。更便于在柔性制造系统（FMS）、计 算机集成制造系统（CIMS）或工厂自动化（FA）系统中 大量应用位置控制。
2、用户可根据自身要求灵活配置系统，既降低成本， 又能因地制宜。
3、可靠性高，维护方便。
0～4095 0～1023
……
端口 (地址)
数字信号
0～4095 0～1023
……
工程化转换
工程量
0～100℃ ?～??kPa
……
CPU
软件实现
硬件滤波 如：RC滤波
软件滤波 如：中值滤波
软件RC滤波
……
Date: 2020/3/21
Page: 4
A/D组成：
一般是由多路转换开关、前置放大器、采样保持 器、ADC（Analog to Digital Converter）等组成
AD72
脉冲
计数脉冲
Page: 2
减计
A/D
模拟电压
驱动单元
速度命令 司服
司服电机 M
◇ A/D转换、D/A转换
模数转换（A/D）模块：将现场仪表输出的 （标准）模拟量信号0-10mA、4-20mA、1-5VDC 等转化为计算机可以处理的数字信号
数模转换（D/A）模块：将计算机内部的数字 信号转化为现场仪表可以接收的标准信号4-20mA 等。 如：12位数字量（0-4095）→ 4-20mA 2047 对应的转换结果： 12mA
FX-2DA为2通道12位D/A转换模块，每个通道可 独立设置电压或电流输出。FX-2DA是一种与F2-6A相 比具有高精确度的输出模块。
COM
X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6
汇点式
COM1 Y0 Y1
COM2 Y2 Y3
分组式
COM1 Y0
COM2 Y1
COM3 Y2
COM4 Y3
分隔式
Date: 2020/3/21
Page: 12
Date: 2020/3/21
Page: 13
二、位置控制
◇ 位置控制是对工位的控制，可由位置控制模块实
现.PLC系统可作为整个位置控制系统中的一个控制环节， 配上伺服放大器或驱动放大器，就可以将位置控制功能 和逻辑控制、顺序控制等一揽子解决。
Date: 2020/3/21
Page: 14
Date: 2020/3/21
Page: 8
3．热电偶温度传感器模拟量输入模块 FX-4AD-TC
FX-4AD-TC是4通道热电偶温度传感器模拟量输 入模块。
Date: 2020/3/21
Page: 9
Date: 2020/3/21
Page: 10
◇ D/A转换（D/A、AO）的作用
调节阀 变频器
Date: 2020/3/21
Page: 19