PLC 模拟量控制

24V DC±10%50mA（来自于主电源的内部电源供应）
在模拟电路和数字电路之间用光电耦合器进行隔离，主单元的电源用DC/DC转 换器隔离，各输入端子间不隔离
模拟量 输入范围
在装用时，对于0~10V DC的模拟电压输入，此单元的数字范围是0到4000，当 使用FX2N~2AD并通过电流输入或通过0到5V DC输入时，就有必要通过偏置和增 益量进行再调节
保留
输入数据当前值（高端4位数据）
保留
模拟
保留
到数 字转 换开
模拟到数字转换 通道
始
#18或更大
保留
5．偏置和增益的调整
模块出厂时，对于电压输入为0~10V DC，偏 置值和增益值调整到数字值为0~4000。当FX2N2AD用作电流输入或0~5VDC输入，或根据工厂设 定的输入特性进行输入时，就有必要进行偏置值和 增益值的调节。偏置值和增益值的调节是对实际的 模拟输入设定一个数字值，这是由FX2N-2AD的容量 调节器来调节的。如图4-57所示为FX2N-2AD容量调 节器示意图，使用电压发生器和电流发生器来完成。 也可以用FX2N-4DA和FX2N-2DA代替电压和电流发 生器来调节。
任务分析（续）
在应用PLC控制电炉加热过程时，除了考虑进水液位 控制外，还要考虑温度控制，这里就需要用到PLC模 拟量输入模块。从图4-54中可以看到温度信号通过 温度变送器以4~20mA电流输出，以FX2N型PLC为例， 这里需要选择FX2N-2AD型模拟量输入模块予以采集 。
在完成任务设计时，首先确定输入/输出设备。在进 水液位控制时，输入信号S1为高位液位开关，S2为 低位液位开关，输出信号Q1为进水电磁阀控制信号 。当加热温度控制时，输入模拟量T1为炉内水温， 输出信号Q2为加热电阻控制开关。一般开水温度在 95℃ 到100℃之间，保温温度一般设在80℃以上， 这里就需要用到PLC功能指令的比较指令了。
1.25mV 4mA{（20-4）/4000}
±1%（全范围0~10V）
±1%（全范围4~20Ma）
4ms/1通道（顺序程序和同步）
FX2N-2DA缓冲存储器分配（ BFM）
BFM编 号
b15~b 8
b7~b4
b3
b2
b1
b0
#0~#15
保留
#16
保留 输入数据当前值（高端4位数据）
通
道1
#17
保留
梯形图
任务实施——I/O分配
电热水炉控制的输入有3个，其中2个数字 量，1个模拟量，而输出为2个。I/O分配 是，X0：为高位液位开关，X1：为低位 液位开关；Y0：为进水电磁阀，Y1：为 加热电阻；温度信号接入FX2N-2AD特殊 模块。
任务实施——硬件接线
任务实施——梯形图编程
调试
1. 按照输入/输出接线图接好外部各线， 2. 输入程序， 3. 运行调试， 4. 观察结果。
4~20mA（输入阻抗为
0~10V DC，0~5V DC（输入阻抗200kW），当输入电 250W），当输入电流超过
压超过-0.5V或+15V DC时，此单位可能损坏
-2mA或+60mA时，此单
元可能损坏
分辨率
2.5mV（10V/4000） 1.25mV（5V/4000）
4mA{（20-4）/4000}
FX2N-2A/D的相关知识
• 1．布线 • 2．FX2N-2AD技术特性 • 3．模块的连接与编号 • 4．缓冲存储器分配（BFM） • 5．偏置和增益的调整
1．布线
2．FX2N-2AD技术特性
项目 绝缘承受电压 模拟电路电源
隔离方式
电压输入
电流输入
500V AC 1分钟（在所有的端子和外壳之间）
FX2N-2DA布线
FX2N-2DA技术特性
项目 绝缘承受电压 模拟电路电源
电压输入
电流输入
500V AC 1min（在所有的端子和外壳之间）
24V DC±10% 50mA（来自于主电源的内部电源供应）
隔离方式
模拟量输入范围
分辨率 集成精度 处理时间
在模拟电路和数字电路之间用光电耦合器进行隔离，主单元 的电源用DC/DC转换器隔离，各输入端子间不隔离
（1）增益调整
（2）偏置值调整
实例
当模拟范围为0~10V，而使用的数 字范围为0~4000时，数字值为40等 于100mV的模拟输入（ 40×10V/4000数字点）。
① CH1和CH2偏置调整和增益调整是同时完
成的。当调整了一个通道的偏置值和增益值 时，另一个通道的值也会自动调整。 ② 反复交替调整偏置值和增益值，直到获得 稳定的数值。 ③ 当数字值不稳定时，使用计算平均值数据 程序调整偏置值和增益值。 ④ 对模拟输入电路来说，每个通道都是相同 的，通道之间几乎没有差别。但是，为了获 得最大的精度，应独自检查每个通道。 ⑤ 当调整偏置值和增益值时，按增益调节和 偏置调节的顺序进行。
PLC模拟量控制
功能指令、特殊模块及应用之三
主要内容
任务目标
① 熟悉A/D特殊功能模块的连 接、操作和调整。 ② 掌握A/D特殊功能模块程序 编写的基本方法。 ③ 掌握PLC功能指令的应用。
任务分析
电热水炉控制 要求当水位低于低位 液位开关时打开进水 电磁阀加水，高于高 位液位开关时关闭进 水电磁阀停止加水。 加热时，当水位高于 低水位时，打开电源 控制开关开始加热， 当水烧开时，停止加 热并保温。
D/A低8位 数据保持
D/A 转 换
通道2 D/A转 换开始
开
始
#18或更 大
保留
编程实例
在图4-63所示的程序中，FX2N-2DA模拟量输出模 块接在0号位置，通道CH1和CH2分别在X0和X1的控 制下执行转换，输出模拟量可以任意组合为0~10V DC、0~5V DC或20mA输出。
产品出厂时，其输出特性调整为0~10VDC，如果需 要不同的输出特性，可根据需要进行凋整，FX2N2DA可进行电压和电流混合输出。
在装用时，对于0~10V DC的模拟电压输出，此单元的数字 范围是0~4000，当使用FX2N~2DA并通过电流输入或通过 0~5VDC输出时，就有必要通过偏置和增益量进行再调节
0~10V DC，0~5V DC（输入阻抗 4~20mA（输入阻抗为
2~1MW）
500W或更小）
2 . 5 m V （ 10V/4000） （5V/4000）
集成精度 处理时间
±1%（全范围0~10V） 2.5ms/1 通道（顺序程序和同步）
±1%（全范围4~20mA）
3．模块的连接与编号
功能模块连接编号示意图
4．缓冲存储器分配（BFM）
BFM编号 #0 #1
#2~16#
#17
b15~b8 保留
b7~b4
b3
b2 b1
b0
输入数据的当前值（低8位数据）
知识链接
FX2N-2DA模拟量输出模块 FX2N-2DA布线 FX2N-2DA技术特性 FX2N-2DA缓冲存储器分配（BFM） 编程实例
FX2N-2DA模拟量Leabharlann Baidu出模块
FX2N-2DA型的模拟量输出模块用于将12位的 数值转换成2点模拟量输出（电压输出和电 流输出）。FX2N-2DA可连接到FX0N、FX2N和 FX2NC系列PLC中。两个模拟输出通道可接受 0~10VDC、0~5VDC或4~20mA输出。使用FROM 和TO指令与PLC进行数据传输。