三菱PLC模拟量输入输出模块的应用浅析
【ch010】FX3U系列PLC的特殊功能模块及其应用
特殊功能模块的应用实例
硬件电路及分析
01
在本例中，由于变频器的速度控制信号是电压信号，属于模拟量，因此需要使用
FX3U-4DA。由表10-4可以看出，在输出模式0时，数字量0~32000对应模拟量
DCO~10V，同时在变频器中对应频率О~50Hz（使用三菱A700变频器，设置参数
Pr.125=-50)，那么可以列表进行说明，如表10-9所示。验布机的5种工作速度与
模拟量及数字量的对应关系（数字量640对应模拟量0.2VHz）如表10-10所示。
特殊功能模块的应用实例
根据表10-9绘制出验布机控制系统输入/输出接线图， 如图10-18所示。
特殊功能模块的应用实例
2.程序设计
02
验布机通过X001~X005分别将数字量6400、12800、19200、25600、32000
4路模拟量输出模块
4路模拟量输出模块
1.BFM及分配
FX3U-4AD和FX2N-4AD是4路模拟量输入模块，两者都可以应用于 FX3U系列PLC，二者的特性对比如表10-1所示。
4路模拟量输出模块
FX3U-4DA的 BFM一览表如表10-5所示。
4路模拟量输出模块
在 BFM#0中写入十六进制4位数字H口口口口使各通道初始化，4位数字中的最低位数 控制通道CH1，最高位数控制通道CH4。HD口口口中的每位数值表示的含义如表10-6 所示。其余BFM的内容请参阅模拟量控制手册。
02
PART TWO
特殊功能模块 的读写操作
特殊功能模块的读写操作
三菱PLC的CPU在模块内存中为特殊功能模块分配了一个数据缓冲区 BFM，用于特殊功 能模块和CPU之间的通信。三菱PLC有两条专门的指令用于对BFM进行读写，即FROM指 令和TO指令。对于FX3U系列PLC，也可以采用直接指定方法来读写BFM的数据，这种方 法是适用于FX3U-4AD等模块的专用方法。
第章三菱PLC的特殊模块
端口 (地址)
数字信号 0～4095 0～1023 ……
工程化反变换
工程量 0～100％ ……
CPU
软件实现
4．模拟量输出模块FX-2DA
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。
C O M X 0 X 1 X 2 X 3 X 4 X 5 X 6 C O M 2 Y 2 Y 3 C O M 1 Y 0 Y 1 C O M 1 Y 0 C O M 2 Y 1 C O M 3 Y 2 C O M 4 Y 3
第10章
三菱PLC的特殊模块
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
一、模拟量输入/输出单元
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， 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F1、F2系列PLC连接示意图如 下： B C D B I N
输入信号1 多路 转换 前置放大 采样保持 内、外 补偿 ADC 光电 隔离 数据 驱动 锁存 数据 总线
输入信号n
控制 总线 控制单元
A/D转换通常有二种方式：① 逐次比较型 ② 双积分型
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。
F2-30GM应用系统方框图
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。
三菱FX系列PLC12位模拟量输入输出模块的特性
1. FX系列的12位模拟量输入／输出模块的公共特性除FX2N-3A和FXlN–8AV–BD／FX2N–8AV–BD的分辨率是8位，FX2N–8AD是16位以外，其余的模拟量输入输出模块和功能扩展板均为12位。
电压输入时（如0~10V DC，0~5V DC）。
模拟量输入电路的输入电阻为20kΩ，电流输入时（如4~20mA）模拟量输入电路的输入电阻为250Ω。
模拟量输出模块在电压输出时的外部负载电阻为2kΩ／~1MΩ，电流输出时小于500Ω。
12位模拟量输入在满量程时（如10V）的数字量转换值为4000。
未专门说明时，满量程前总体精度为±1％。
功能扩展板的体积小巧，价格低廉，PLC内可安装一块功能扩展板，后者还可以和价格也很便宜的显示模块安装在一起。
2. 模拟量输入扩展板FX1N–2AD–BDFX1N–2AD–BD有两个12位的输入通道，输入为0~10V DC和4~20mA DC，转换速度。
为1个扫描周期，没有隔离，不占用的I/O点，适用于FXlS和FX1N。
3. 模拟量输出扩展板FX1N–1 DA–BDFXlN–1DA–BD有1个12位的输出通道，输出为0~1OV、O~5V DC和4~20mA DC，转换速度为1个扫描周期，没有隔离；不占用I/O点，适用于FX1S 和FX1N。
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三菱FX0N-3A的应用及与plc的通信
三菱FX0N-3A的应用及与PLC之间的模拟量输出请在此添加正一、FX ON-3A的特性及规格（一）FX ON-3A特点FX ON-3A可以与FX ON、FX1N、FX2N等系列的可编程控制器相连接，具有以下特点：（1）配备有2路模拟量输入和1路模拟量输出；（2）根据接线方法，模拟量输入可在电压输入或电流输入中进行选择。
当采用电压输入时，输入为DC0～10V、DC0～5V，当采用电流输入时，输入为DC4～20mA，但两路要均为同一特性。
（3）模拟量输出可以为电压输出DC0~10V、DC0~5V，也可以为电流输出DC4～20mA。
（4）分辨率精度为8位。
（5）使用FROM/TO指令与可编程控制器进行数据传输。
（二）规格FX ON-3A的外部尺寸FX ON-3A的应用接线在应用FX ON-3A模拟量输入时，不能将一个通道作为电压输入，而另一个通道作为电流输入，两个通道一定要为同一特性，即要么为电压输入，要么为电流输入，而且对于电流输入，要短接VIN和IIN两个端子。
但对于电流输出，无需短接VOUT和IOUT端子。
（三）使用指标1.模拟量输入2.模拟量输出二、FX ON-3A的应用（一）FROM/TO指令FX ON-3A是一种模拟量输入输出模块，它应用时作为特殊功能模块与可编程控制器相连接。
使用应用指令FROM/TO与可编程控制器进行数据传输。
1.读特殊功能模块（FROM指令）FNC 78FROM16位/32位指令脉冲/连续执行操作数：m1：特殊功能模块号（范围0～7）特殊功能模块应用时是连接在可编程控制器右边的扩展总线上的。
不同系列的可编程控制器可以连接的特殊功能模块的数量是不一样的，这时从最靠近可编程控制器那个模块开始，按NO.0→NO.1→NO.2……的顺序编号。
特殊功能模块号m2：缓冲存储器（BFM）号（范围0～31）特殊功能模块内有32点16位RAM存储器，这叫做缓冲存储器，其内容根据各模块的控制目的而决定。
三菱 模拟量模块 FX0N-3A 调试及使用
1、概述FX 0N -3A 包含两路输入通道和一路输出通道。
输入通道将外部输入的模拟信号转换成内部的数字信号（A/D 转换），输出通道将内部的数字信号转换成外部的模拟信号（D/A 转换）根据接线不同，可以选择电压信号或电流信号的模拟输入或模拟输出，模拟输入通道或模拟输出通道的可接受范围为DC 0~10V 、DC 0~5V 或DC 4~20mAFX 0N -3A 可以连接到FX 1N 、FX 2N 、FX 1NC 或FX 2NC 系列的可编程控制器（以后称之为PLC ）所有的数据传输和参数设置均通过PLC 程序进行控制与调整2、外形尺寸重量：0.2千克 单位：毫米(英寸)3、规格特性 3.1、通用规格 项 目 内 容模拟电路 DC 24V±10% 90mA （由PLC 内部供电）电源 数字电路DC 5V 30mA （由PLC 内部供电）绝缘承受电压 AC 500V 1分钟（所有端子与外壳之间）绝缘方式 模拟电路、数字电路与PLC 间光耦隔离、主电源AC/DC 转换器隔离模拟量输入输出间绝缘（各通道间不绝缘） 数字位 8位（0~255）（数字值在0以下的固定为0；在255以上的固定为255）模拟范围 DC 0~10V 、DC 0~5V 、DC 4~20mA数字范围 0~250分辨率 40mV （10V/250）、20mV （5V/250）、0.064mA [(20-4)/250 mA]集成精度 ±1%（满量程）适用PLC FX 1N 、FX 2N 、FX 1NC （需要FX 2NC -CNV-IF ）或FX 2NC （需要FX 2NC -CNV-IF ）输入输出 占用点数占用8点PLC 的输入或输出（可算作输入或输出任一方占用）3.2、模拟量输入规格 项 目 电压输入电流输入模拟输入范围DC 0~10V 、DC 0~5V （输入电阻200k Ω） 绝对最大输入：-0.5V~15VDC 4~20mA （输入电阻250Ω） 绝对最大输入：-2mA~60mA输入特性 不可以混合使用电压输入和电流输入两路通道均为同一特性 扫描执行时间（TO 命令处理时间×2）+FROM 命令处理时间输入模拟电压转换数字值: 255×10÷10.2=250输入模拟电流转换数字值: 255×(20–4)÷(20.32–4)=2503.3、模拟量输出规格项 目 电压输入电流输入模拟输入范围 DC 0~10V 、DC 0~5V （负载电阻1k~1M Ω）DC 4~20mA（负载电阻500Ω以下）扫描执行时间 TO 命令处理时间×3输出数字值转换模拟电压值: 255×10÷250=10.2 输出数字值转换模拟电流值: 255×(20–4)÷250+4=20.324、端子配线两路输入通道均为同一特性，不可以混合使用电压输入和电流输入当使用电流输入时，应确保[VIN*]端子和[IIN*]端子短路连接（电压输入时不可短接） 当电压输入或输出存在波动或大量噪声时，应在位置*2处连接0.1~0.47uF 25V DC 的电容5、与PLC的连接FX0N-3A在FX2N-16M□、FX2N-32M□、FX2N-32E□（□=R/S/T）中可以连接2台 FX0N-3A在FX2N-48M□、FX2N-48E□、FX2N-64M□、FX2N-80M□、FX2N-128M□（□=R/S/T）中可以连接3台6、程序设计 6.1、流程控制对基本单元给予被连接的特殊模块选择，模块号码由靠近基本单元开始，以NO.0→NO.1→NO.2……NO.7的顺序继续下去。
三菱Q系列PLC，模拟量（数模DA转换）模块介绍
三菱Q系列PLC，模拟量（数模DA转换）模块介绍三菱Q系列PLC,Modbus 通信控制施耐德变频器运行三菱Q系列PLC，CC-Link控制变频器正反转和多段速三菱Q系列PLC，用Modbus通信方式控制FX5UPLCPLC通信基础知识三菱PLC,CC-Link通信协议基础知识现场实操，台达最新款MS300变频器修改第二段速度三菱PLC结构化工程FBD块新建程序操作步骤简单教程什么是ST语言？三菱PLC,ST语言创建方法及注意事项什么是FB块？怎么用？以启保停程序为例学习很简单三菱PLC输出接线，一篇文章搞懂，其他品牌大同小异PLC输入接线，记住这两句口诀，什么机型的都会接了基恩士FSN18N光纤传感器感光度异常处理，参数调校欧姆龙（OMRON）E5CC温控器控制加热启停的设置欧姆龙E3X-HD10光纤放大器调整20201104资料更新三菱Q系列PLC模拟量（数模DA转换）模块介绍模拟量是指变量在一定范围连续变化的量；也就是在一定范围（定义域）内可以取任意值（在值域内）。
数字量是分立量，而不是连续变化量，只能取几个分立值，如二进制数字变量只能取两个值：0、1，当然数字量还有更多进制的量。
开关量是只有0、1的状态的数字量。
脉冲量是一种有变化规律的数字量。
脉，脉动，冲，阶跃，所以说有固定变化规律。
模拟量有电压、电流、温度、压力、流量、水位等物理量。
这些物理量最基本的就是电流、电压。
其他物理量也是要转换成电流、电压的信号（变送），PLC才能识别。
电流型模数转换比电压型模数转换要稳定一些，所以电流型模数转换模块更常见。
模拟量输出模块的作用是把PLC检测的数字量转换成电流或电压，经过转换把需要的物理量显示给人们。
三菱Q系列PLC，模拟量DA模块最基本的三种是：Q64DA：4个通道，电压或电流输出。
Q68DAV：8个通道，电压输出。
Q68DAI：8个通道，电流输出。
LED灯状态：RUN LED：亮→正常。
闪→偏置/增益设置模式期间。
三菱PLCFX2N功能运用
表8-8项 目来自FX2N-2DA的技术指标
输 出 电 压 0～10V直流，0～5V直流 12位 输 出 电 流 4～20mA
模拟量输出范围 数字输出 分辨率 总体精度 转换速度
2.5mV（10V/4000） 1.25mV（5V/4000）
满量程1% 4ms/通道
4mA（20mA/4000）
电源规格
占用I/O点数 适用的PLC
−100～+600℃ −1000～+6000 −148～+1112℉ −1480～+11120
12转换（11个数据位+1个符号位）
最小分辨率
整体精度 转换速度 电源 占用I/O点数 适用PLC
0.2～0.3℃
满量程的±1% 15ms
0.36～0.54℉
主单元提供5V/30mA直流，外部提供24V/50mA直流 占用8个点，可分配为输入或输出 FX1N，FX2N，FX2NC
*#23 *#24
#25～#19 #29 #30 #31
图8-2 增益示意图 增益决定了校正线的角度或者斜率，由数字值1000标识。 （a）小增益 读取数字值间隔大； （b）零增益 默认：5V或20mA； （c）大增益 读取数字值间隔小。
图8-3
偏移示意图
偏移是校正线的“位置”，由数字值0标识。 （d）负偏移 数字值为0时模拟值为负； （e）零偏移 数字值等于0时模拟值等于0； （f）正偏移 数字值为0时模拟值为正。
通道初始化，默认值=H0000 通道1 通道2 通道3 通道4 通道1 通道2 这些缓冲区为输入的平均值 通道3 通道4 通道1 通道2 这些缓冲区为输入的当前值 通道3 通道4 平均值采样次数（1～4096），用于得到平均结果，默认值为8（正常速度，高速操作可选 择1）
三菱FX系列模拟量的处理
三菱FX2N系列模拟量输入输出模块在水箱控制系统方面的应用......１．概述模拟量输入模块（A/D模块）是把现场连续变化的模拟信号转换成适合PLC内部处理的数字信号。
输入的模拟信号经运算放大器放大后进行A/D转换，再经光电藕合器为PLC 提供一定位数的数字信号。
FX2N系列常用的PLC模拟量输入/输出模块如图所示。
此主题相关图片如下，点击图片看大图：模拟量输出模块（D/A模块）是将PLC处理后的数字信号转换成相应的模拟信号输出，以满足生产过程现场连续控制信号的需求。
模拟信号输出接口一般由光电隔离、D/A转换、信号驱动等环节组成。
2．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情况。
F2-6A是三菱公司F1、F2系列PLC的扩展单元，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F1、F2系列PLC连接示意图如下：此主题相关图片如下，点击图片看大图：3．A/D转换、D/A转换1）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）→4-20 mA；2047对应的转换结果：12mA。
2）A/D转换（A/D、AI）的作用。
3）D/A转换（D/A、AO）的作用。
4．几种常见模拟量输入/输出模块简介：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。
2）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。
3）模拟量输出模块FX-2DA。
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。
三菱PLC模拟量输入模块编程及使用案例分析
三菱PLC模拟量输入模块编程及使用案例分析
（一）模拟量输入模块
FX2N常用的模拟量输入模块有FX2N-2AD、FX2N-4AD、FX2N-8AD模拟量输入模块和温度传感器输入模块。
FX—2AD为2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，是一种具有高精确度的输入模块。
通过简易的调整或根据可编程控制器的指令可改变模拟量输入的范围。
瞬时值和设定值等数据的读出和写入用FROM／TO 指令进行。
FX—2AD的技术指标
(二)模拟量输出模块
FX2N常用的模拟量输出模块有FX2N-2DA、FX2N-4DA、FX2N-8DA模拟量输出模块。
FX—2DA为2通道12位D／A转换模块，是一种具有高精。
三菱PLC模拟量输入输出模块的应用浅析
三菱PLC模拟量输入输出模块的应用浅析摘要：本文介绍了可编程控制器（PLC）模拟量输入输出模块的基本应用，通过对FX2N-4AD模拟量输入模块和FX2N-2DA模拟量输出模块功能的简介，以及应用实例的分析，对PLC模拟量输入输出模块的应用作了一个基本的阐述。
关键词：PLC FX2N-4AD FX2N-2DA 模拟量引言：在电气控制中，存在大量的开关量，用PLC的基本单元就可以直接控制，但也常常要对一些模拟量（如压力、温度、速度等）进行控制。
PLC基本单元只能对数字量进行处理，而不能处理模拟量，如果要对模拟量进行处理，就要用特殊功能模拟量转换成数字量。
同样，PLC基本单元只能输出数字量，而大多数电气设备只能接收模拟量，所以还要把PLC输出的数字量转换成模拟量才能对电气设备进行控制，而这些则需要模拟量输出模块来完成。
1、FX2N-4AD模拟量输入模块FX2N-4AD模拟量输入模块是FX系列专用的模拟量输入模块。
该模块有4个输入通道，通道号分别为CH1、CH2、CH3和CH4。
输入通道用于将外部输入的模拟量信号转换成数字量信号，即称为A/D转换，其分辨率为12位。
FX2N-4AD模拟量模块内部有一个数据缓冲寄存器区，它由32个16位的寄存器组成，编号为BFM#0～#30。
数据缓冲寄存器内容，可以通过PLC的FROM 和TO指令来读、写。
2、FX2N-2DA模拟量输出模块FX2N-2DA模拟量输出模块是FX系列专用的模拟量输出模块。
该模块将12位的数字值转换成相应的模拟量输出。
FX2N-2DA有2路输出通道，通过输出端子变换，也可任意选择电压或电流输出状态。
电压输出时，输出信号范围为DC-10V～+10V，可接负载阻抗为1KΩ～1MΩ，分辨率为5mV，综合精度为0.1V；电流输出时，输出信号范围为DC+4mA～20mA，可接负载阻抗不大于250Ω，分辨率为20uA，综合精度为0.2mA。
FX2N-2DA模拟量输出模块有两个输出通道，可以接成电压输出，也可以接成电流输出形式，其数字量和模拟量的比例关系如图1所示。
fx3u-4ad模拟量编程实例
FX3U-4AD模拟量编程实例随着工业自动化技术的不断发展，PLC（可编程逻辑控制器）在生产现场的应用越来越广泛。
在工业控制中，模拟量信号的采集和处理是非常重要的一环。
而Mitsubishi的FX3U-4AD模块提供了方便、可靠的模拟量信号采集解决方案。
本文将通过一个简单的实例，介绍FX3U-4AD模块的编程方法，帮助读者更好地了解如何利用该模块进行模拟量信号处理。
一、硬件连接1. 将FX3U-4AD模块插入FX3U PLC的扩展槽中，确保连接牢固。
2. 将模拟量输入信号接入FX3U-4AD模块的对应通道上。
注意信号接入时的极性，确保接线正确无误。
3. 完成硬件连接后，接通PLC电源，确保模块供电正常。
二、参数设置1. 在GX Works2或者GX Developer软件中，打开PLC程序。
2. 找到FX3U-4AD模块的参数设置界面，配置模块的工作参数，如采样频率、输入范围、滤波方式等。
根据实际需求进行设置，并保存配置。
三、PLC编程1. 在PLC程序中定义模拟量输入的位置区域，如I0、I1等，对应FX3U-4AD模块的输入通道。
2. 编写PLC程序，使用模块提供的指令对模拟量信号进行采集和处理。
例如可使用ADPR指令读取模拟量输入数值，并存储到寄存器中。
3. 根据实际需求，可以在程序中添加逻辑控制，对采集的模拟量数据进行判断和处理，以实现预定的控制功能。
可以根据模拟量信号的大小控制执行器的运行状态，实现自动化控制。
四、调试和运行1. 在程序编写完成后，将PLC联机，并下载程序到PLC中。
2. 通过外部模拟量信号源，输入不同的模拟量信号，观察PLC程序的运行状态和输出结果，进行调试和验证。
3. 调试完成后，将系统投入运行，观察系统的实际工作情况，以确保模块的正常工作和控制效果的实现。
通过上述简单的实例，我们了解了FX3U-4AD模块的硬件连接、参数设置和PLC编程方法。
我们也看到了模拟量输入信号的采集和处理在工业自动化控制中的重要性。
基于三菱FX_2N_4AD_PT模拟量模块在温度控制中的应用_覃贵礼
ＣＭＰ Ｋ３０
Ｄ０ Ｍ２３
Ｙ００１
Ｙ００２ Ｙ０００ ＥＮＤ
制冷系统温度控制梯形图
３ 结束语
实践证明，使用三菱 ＦＸ２Ｎ 系列模拟量模块 ＦＸ２Ｎ －４ＡＤ－ＰＴ 进行温度控制，可以使 ＰＬＣ 摆脱只能处理逻辑量的限制，从而 加大 ＰＬＣ 的应用范围。本文介绍的三菱 ＦＸ２Ｎ 系列模拟量模块 ＦＸ２Ｎ －４ＡＤ－ＰＴ 进行温度控制的方法，为模拟量的控制打下良 好的基础。
２０００． ［３］ 廖常初．ＦＸ 系列 ＰＬＣ 编程及应用［Ｍ］．北京：机械工业出版社，２００５． ［４］ 吴启红．变频器、可编程序控制器及触摸屏综合应用技术实操指导
书［Ｍ］． 北京：机械工业出版社，２００７． ［５］ 阮友德，邓松．ＰＬＣ 基础实训教程［Ｍ］． 北京：人民邮电出版社，２００７．
Ｔｈｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ ＦＸ２Ｎ－４ＡＤ－ＰＴ
收稿日期：２００９－０５－２１ 项目基金：广西教育厅科研项目资助（编号：２００８０８ＭＳ０１９） 作者简介：覃贵礼（１９７６—），男，广西鹿寨人，讲师，高级技师，主要从事电子技术及电气自动化技术教学与研究。
90
１．３ ＦＸ２Ｎ－４ＡＤ－ＰＴ 模块的参数设置 三菱公司的 ＰＬＣ 的 Ｉ／Ｏ 映象区中不设专门的模拟量 Ｉ／Ｏ
１ｍＡ 传感器：１００ Ω ＰＴ１００
－１００℃到＋６００℃ －１４８℉到＋１１１２℉
数字输出
－１０００ 到＋６０００
－１４８０ 到＋１１１２０
１２ 位转换 １１ 数据位＋１ 符号位
最小可测温度 总精度
０．２℃到 ０．３℃
０．３６℉到 ０．５４℉
全范围的±１％（补偿范围）℃℉
三菱模拟量模块 fx-4ad plc网络
第8章可编程控制器的特殊功能模块教学目的及要求通过教学，使学生了解模拟量处理模块和通信模块的功能及使用方法。
8.1 模拟量处理模块及应用FX系列PLC模拟量输入/输出模块主要包括4模拟量输入模块FX-4AD，2模拟量输出模块2FX-2DA，2通道热电阻温度传感器模拟量输入模块FX-2DA-PT，4通道热电偶温度创肝气模拟量输入模块FX-4AD-TC等。
1. 模拟量输入模块FX-4AD的技术指标FX-4AD为4通道12位A/D转换模块，是一种具有高精度的直接在扩展总线上的模拟量输量单元。
FX-4AD的技术指标如表8-1所示。
表8-1 FX-4AD技术指标2． 模拟量输出模块FX-2DA 的技术指标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 是一种具有高精度的直接在扩展总线上的模拟量输出单元。
FX-2DA 的技术指标如表8-2 所示。
表8-2 FX-2DA 技术指标3. 模拟量输入输出模块使用 ① 模块的连接与编号如图8-1所示，接在FX 2基本单元右边扩展总线上的特殊功能模块（如模拟量输入模块FX-4AD 、模拟量输出模块FX-2DA 、温度传感器模拟量输入模块FX-2DA-PT 等），从最靠近基本单元的那一个开始顺次编号为0~7 号。
0号 1号 2号图8-1 功能模块连接②缓冲寄存器（BFM）编号特殊功能模块FX-4AD、FX-2DA的缓冲寄存器BFM，是FX-2DAtongPLC基本单元进行数据通讯的区域，这一缓冲寄存器区由32个16位的寄存器组成，编号为BFM#0~#31。
a. FX-4AD模块BFM的分配表见表8-3。
表8-3 FX-4AD模块BFM分配表b. FX-2DA BFM 分配表如表8-4所示。
表8-4 FX-2DA 模块BFM分配表表8-5 读特殊功能模块指令要素指令名称助记符指令代码操作数程序步m1 m2 D n读特殊功能模块指令FROM FNC78K、H(m1=0~7)K、H(m2=0~31)KnY、KnM、KnS T、C、D、V、ZK、H(n=1~32)FROM…9步(D)FROM…17步图8-2 FROM指令使用说明表8-6 写特殊功能模块指令要素指令名称助记符指令代码操作数程序步m1 m2 D n写特殊功能模块指令TO FNC79K、H(m1=0~7)K、H(m2=0~31)K、H、KnX、KnY、KnM、KnST、C、D、V、ZK、H(n=1~32)TO…9步(D)TO…17步图8-3 TO指令使用说明图8-4 [例1]梯形图图8-5 [例2]的梯形图8.2 通信模块及应用8.2.1 可编程序控制器通信与网络概述问题提出 1. 什么是可编程控制器的通信？2. 通信的方式有哪些？3. 什么是实时性？4. 可编程序控制器之间是如何连接的？可编程序控制器的组网与通讯是近年来自动化领域颇受重视的新兴技术。
三菱FX2N PLC在模拟量控制中的应用
Ｔｏ 指 令 是 向 特 殊 功 能 模 块 中 指 定 的 缓 冲 数 据 寄 存 器 中写人 数 据 的 指 令 。例如 ： Ｔｏ ５Ｄ１ Ｋ２Ｋ Ｏ Ｋ ４ 当 执 行 该 指 令 时 ， 数 据 寄 存 器 Ｄ１ ￣ Ｄ１ 。 将 ０ ３中 的 数 据 写 入 ２号 特 殊 功 能 模 块 中 的 地 址 编 号 为 ＃ ５ ～ ＃ ８的 缓 冲 寄 存 器 中 。
ｔ， Ｓ ］ Ｅ ２１ 别 用 来 存 放 给 Ｄ］ Ｅ１ 和 ｓ 分 定 值 和 测 量 值 ，Ｄ］ 来 存 放 运 算 结 果 ．Ｓ３ ～ Ｉ ３ ［ 用 ［ ］ － ］ ｓ ＋ ６用 来 存 放 控 制 参 数 的 数 值 ， 分 配 如 下 ： 其 ［ ３ 采样 时 间 （ ） ［ ］ － ｓ］ ｍｓ 、 ｓ３ ４ １动 作 方 向 、 ｓ ］ Ｅ ３ 十 ２输 入 滤 波 常 数 （ ） ［ ］＋ ３ 比 例 增 益 （ ） ａ 、 ｓ３ Ｋ 、 ［ － ４ 积 分 时 间 （ ） ｘ １ ０ ） Ｅ ＋ ５ 微 分 增 ￥３１ 十 Ｔｔ （ ０ ｍｓ 、 ｓ］
块 的识 别 码 是 Ｋ２ １ 。 ０ ０ Ｆ Ｎ一 ４ Ｘ２ ＤＡ 模 拟 量 输 出 模 块 ： 模 块 共 有 ４ 该 个 输 出 通 道 ， 现 Ｄ／ 转 换 功 能 。该 模 块 和 Ｐ Ｃ 之 实 Ａ Ｌ
０Ｎ ， 启 动 Ｐ Ｄ 参 数 的 自 整 定 过 程 。 即 根 据 容 器 压 可 Ｉ 力 变 化 的 情 况 自动 地 调 整 比 例 增 益 、 分 时 间 、 分 微 积 时 间 等 。 当 自 整 定 开 始 时 的 测 量 值 到 给 定 值 的 变 化 量 变 化 １ ３时 ， 整 定 过 程 结 束 ， 统 进 入 Ｐ Ｄ 控 ／ 自 系 Ｉ
模拟量输入输出模块的功能作用有哪些
模拟量输入输出模块的功能作用有哪些在其他领域使用的模拟量输入输出模块功能作用，也是有多方面的采集功能，控制功能，显示功能，远程管理功能，报警功能，存储功能。
其中采集功能就是采集压力、温度、位移等变送器的标准信号；采集流量计、脉冲表的流量数据；采集水泵或阀门运行状态、设备供电状态和箱门开关状态。
而控制功能是支持自动控制、远程控制水泵、阀门等控制设备。
显示功能又是数码管显示、液晶显示可选还支持外接显示屏幕。
远程管理功能支持通过GPRS传输设备进行远程参数设置、程序升级。
报警功能监测数据越限，立即上报告警信息。
存储功能本机循环存储监测数据，掉电不丢失。
模拟量是表示在一定范围内连续变化的任意取值，跟数字量是相对立的一个状态表示。
通常模拟量用于采集和表示事物的电压电流或者频率等参数。
驱动硬件输出和相关数据通路，按照运行方式选择当前的设定值，也可根据需要反向并提供结果给硬件输出或软件输出，这个就是模拟量输入模块。
诚控电子DAM-8082模拟量输入模块是一款可以采集模拟量，比如电压，电流，热电偶，热电阻，温度等数值，通过485总线传输到电脑上的智能模块。
模拟量输出模块诚控电子DAM-DA的主要作用其实就是，将输入的数字信号经过数模转换，输出可调控的连续电压电流，信号。
就好比说，在电视控制块中各种模拟量的控制，以伴音为例子的话，就是首先将遥控器，或者是键扫描发出的脉冲数字信号输入到控制块中，经过模拟量输出模块的数模转换之后，输出可以随着输入信号变化的连续电压信号，再用这个信号去控制伴通道，这样就可以控制音量的大小亮度还有对比度什么的了，另外模拟量输出模块不只是用在这些地方，现在也被大量的应用在各种智能机械上，比如像点胶机，覆膜机等等。
像模拟量输入模块要判断好坏，可以给一个标准信号，看采上来的值对不对，而模拟量输出模块则是输出一个值，用万用表量下，如果量程是一致的就可以用输入接输出上测了。
模拟量模块有输入输出在一起的，开关量模块也有输入输出在一起的。
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三菱PLC模拟量输入输出模块的应用浅析
摘要：本文介绍了可编程控制器（PLC）模拟量输入输出模块的基本应用，通过对FX2N-4AD模拟量输入模块和FX2N-2DA模拟量输出模块功能的简介，以及应用实例的分析，对PLC模拟量输入输出模块的应用作了一个基本的阐述。
关键词：PLC FX2N-4AD FX2N-2DA 模拟量
引言：在电气控制中，存在大量的开关量，用PLC的基本单元就可以直接控制，但也常常要对一些模拟量（如压力、温度、速度等）进行控制。
PLC基本单元只能对数字量进行处理，而不能处理模拟量，如果要对模拟量进行处理，就要用特殊功能模拟量转换成数字量。
同样，PLC基本单元只能输出数字量，而大多数电气设备只能接收模拟量，所以还要把PLC输出的数字量转换成模拟量才能对电气设备进行控制，而这些则需要模拟量输出模块来完成。
1、FX2N-4AD模拟量输入模块
FX2N-4AD模拟量输入模块是FX系列专用的模拟量输入模块。
该模块有4个输入通道，通道号分别为CH1、CH2、CH3和CH4。
输入通道用于将外部输入的模拟量信号转换成数字量信号，即称为A/D转换，其分辨率为12位。
FX2N-4AD模拟量模块内部有一个数据缓冲寄存器区，它由32个16位的寄存器组成，编号为BFM#0～#30。
数据缓冲寄存器内容，可以通过PLC的FROM 和TO指令来读、写。
2、FX2N-2DA模拟量输出模块
FX2N-2DA模拟量输出模块是FX系列专用的模拟量输出模块。
该模块将12位的数字值转换成相应的模拟量输出。
FX2N-2DA有2路输出通道，通过输出端子变换，也可任意选择电压或电流输出状态。
电压输出时，输出信号范围为DC-10V～+10V，可接负载阻抗为1KΩ～1MΩ，分辨率为5mV，综合精度为0.1V；电流输出时，输出信号范围为DC+4mA～20mA，可接负载阻抗不大于250Ω，分辨率为20uA，综合精度为0.2mA。
FX2N-2DA模拟量输出模块有两个输出通道，可以接成电压输出，也可以接成电流输出形式，其数字量和模拟量的比例关系如图1所示。
FX2N-2DA模拟量模块内部有一个数据缓冲寄存器区，它由32个16位的寄存器组成，编号为BFM#0～#31。
数据缓冲寄存器区内容可以通过PLC的FROM 和TO指令来读、写。
3、FX2N-4DA与FX2N-4DA模块的综合运用（选矿厂磨矿分级自动控制）
磨矿作业是在球磨机筒体内进行的，筒体内装有磨矿截至钢球。
矿石由给矿机经皮带运输机送入球磨机。
钢球随着筒体的旋转而被带到一定的高度后，由于重力作用的钢球落下，于是装在筒体内的矿石就受到钢球的冲击力。
另一方面，由于钢球在筒体内沿筒体轴心的公转和自转，在钢球之间及其在筒体接触区又产生对矿石的挤压和磨剥力，从而将矿石磨碎。
粉碎后的矿粒随矿浆从球磨机的排矿口排出，呈分散的悬浮状态进入分级机，这时矿浆中的大颗粒矿石形成返砂而进入球磨再磨，小颗粒矿石溢流流出，成为磨矿分级系统的产品，进入下一道选别。
粉矿由变频调速的给矿机送到皮带，经皮带送入球磨机进行磨矿，磨矿后的矿浆流入分级机进行分级，满足粒度要求的矿石溢流进入泵池进行选别，大颗度的矿石经分级机重新送入球磨机进行再磨。
3.1 硬件设备选型
本系统有4个模拟量输入，3个模拟量输出，选择FX2N-48MR的PLC作为控制器，配备FX2N-4AD和FX2N-4DA各一块。
在AD模块中，CH1为皮带秤，CH2排矿水流量计，CH3排矿水流量计，CH4核子密度计；在DA模块中，CH1至给矿变频器，CH1至排矿水调节阀，CH1至返砂水调节阀。
3.2 I/O分配。
如图2，KM1控制同步电机运行，KM2控制皮带运行，KM3控制给矿机变频器电源，KM4分级机电源，KM5控制分级机电机星形接法降压启动，KM6控制分级电机三角形接法全压运行。
X0皮带过载信号（FR1）, X1 分级机过载信号（FR2），X2为自动启动，X3为自动停止。
X4为手动操作，X5为皮带手动启动、停止，X6为给矿机手动启动、停止，X7为分级机手动启动、停止，X10为磨机手动启动、停止。
3.3 PLC程序
PLC程序包括两部分，一部分为开关量的控制，另一部分为模拟量的控制。
重点在于三个PID回路的模拟量控制，其编程思路可以按读AD模块输入数据、PID运算、写DA模块输出模拟量至控制设备的顺序进行编写，程序略。
结束语
PLC在实际生产应用利用模拟量输入/输出模块，分别可以实现模数转换和数模转换。
充分利用PLC的AD、DA模块可以方便的对模拟量进行控制，实现生产的需要。
参考文献:
[1]钟肇新，范建东.可编程控制器原理及应用.广州：华南理工大学出版社.2003.5
[2]李敬梅.电力拖动控制线路与技能训练.北京：中国劳动社会保障出版社.2001
[3]王阿根.电气可编程控制原理与应用.北京：清华大学出版社，2006。