任务7 PLC模拟量控制变频器运行训练

• 当（BFM#19）= K1时，允许调整； • 当（BFM#19）= K2时，不允许调整。
实操经验
• 在对标定进行调整时，必须设置（BFM#19）= K1。 • 一般情况下，在对模块进行了初始化或标定调整以后，需要通过程序再把 BFM#19的值设置为K2，这就相当于对模块的调整加了一把安全锁。
3.FX2N -5A模块的应用
零点调整 (BFM41~45)
增益调整 (BFM51~55)
禁止调整 （BFM#19） = K2
3.FX2N -5A模块的应用
• • • • • （4）缓冲存储器（BFM）功能分配 3）标定变换缓冲存储器 ① BFM#19 ——允许模块调整选择单元 BFM#19又称模块调整字。 BFM#19：是否允许对缓冲存储器进行标定调整操作，出厂值为K1。
• BFM#20：是否对缓冲存储器执行初始化操作，出厂值为K0。 • 当（BFM#20）= K0时，不执行初始化操作； • 当（BFM#20）= K1时，执行初始化操作。
注意：当BFM#20被写入（程序执行）以后，BFM#20的值 会自动恢复为K0。BFM#20仅允许读，不允许写。
3.FX2N -5A模块的应用
CH1
CH4
CH3
CH2
CH1
例题
• 已知：通道调整字（BFM#21）=H0019，试说明通道调整组态情况。 • b15 b14 b13 b12 b11 b10 b9 b8 b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0 • （b5~b15无效） 1 1 0 0 1 • • • • 则有： b0=1 → 输入通道CH1允许调整； b1=0 → 输入通道CH2不允许调整； b2=0 → 输入通道CH3不允许调整； b3=1 → 输入通道CH4允许调整； b4=1 → 输出通道CH1允许调整。
2.三菱模拟量模块的简介
• 混合模块——FX2N - 5A，其性能规格如下：
A/D转换 模拟量输入范围 输入特性 有效数字量输出 分辨率 转换速度 D / A转换 模拟量输出范围 有效数字量输入 分辨率 转换速度 通用部分 隔离方式 电源 占用PLC点数 适用PLC 电压输入 DC -10~+10V 或DC -100~+100mV 可以对各通道设定电压输入和电流输入 15位二进制数+1位符号位 50μV（±100mV） 312.5μV（±10V） 电流输入 DC 4~20mA
3.FX2N -5A模块的应用
• • • • • • （4）缓冲存储器（BFM）功能分配 1）模块初始化缓冲存储器 ① BFM#0 —— 模拟量输入通道组态选择单元 BFM#0又称输入通道字。 BFM#0：CH1到CH4的输入方式进行指定，出厂值为H000。 BFM#0由一组4位的十六进制代码组成。
例题
• 某控制系统要求对FX2N -5A模块的输入通道CH1和CH3进行标定调整，试 写出该模块的通道调整字。 • 根据控制要求写出BFM#21的内容如下： • b15 b14 b13 b12 b11 b10 b9 b8 b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0 • （b5~b15无效） 0 0 1 0 1 • 通道调整字为（BFM#21）= H0005
3.FX2N -5A模块的应用
• FX2N -5A——混合型模块
• 具有4个模拟量输入（A / D）通道 和1个模拟量输出（D / A）通道。 • 输入通道用于接收模拟量信号并将 其转换成相应的数字值。 • 输出通道用于获取一个数字值并且 输出一个相应的模拟量信号。
3.FX2N -5A模块的应用
输出通道
无效
无效
பைடு நூலகம்
无效
CH1
实操经验
• 当X=0~7时，对应的标定形式可在表中查找。 • 当X=F时，通道关闭。
BFM#1 H X X X X
输出通道
无效
无效
无效
CH1
标定形式 0 1 2 3
输出形式
量程 输入（数字量） 输出（模拟量） -10 ~ +10 V -10 ~ +10 V 4 ~ 20 mA 4 ~ 20 mA
3.FX2N -5A模块的应用
• （3）标定 • 2）D/ A转换标定
3.FX2N -5A模块的应用
• （4）缓冲存储器（BFM）功能分配
• 缓冲存储器（BFM）由1个字，即16个位组成。
• 在FX2N -5A模块中有250个BFM，编号从BFM#0 ~
BFM#249，除了保留和禁止使用的BFM以外，每个BFM都 有特定的功能或含义。 • 在变频器的模拟量控制中，PLC就是通过对BFM的读/写操 作，从而实现变频器输出的频率调整和实时控制。
2.三菱模拟量模块的简介
• 模拟量模块的编号 • 编号原则——由近到远 • 从最靠近PLC基本单元 的模块算起。 • 将0号到7号依次分配给 各个模块。
2.三菱模拟量模块的简介
• A/D转换模块 • 三菱FX2N 系列A/D转换模块主要有FX2N -2AD和FX2N -4AD两种型号。 以FX2N -2AD为例，其性能规格如下：
任务7 PLC模拟量控制变频器 运行训练
任务目标
（1）熟知模拟量和数字量， 掌握A/D和D/A转换 （3）了解缓冲存储器功能及 分配，掌握常用BFM的设定 （5）熟悉PLC模拟量控制器 运行的方法 （2）掌握模拟量模块的I/O特 性、标定和标定转换 （4）了解三菱模拟器模块， 掌握FX2N—5A模块的应用
项目 模拟量输出范围 有效数字量输入 电压输入 DC 0~10V或 0~5V 12位二进制数 电流输入 DC 4~20mA
分辨率 综合精度
转换速度 隔离方式 电源 占用PLC点数 适用PLC
2.5mV ±1%
4ms/1个通道
4μA ±1%
输入和PLC的电源间采用光耦及DC/DC转换器进行隔离 DC 5V 20mA（PLC内部供电），DC 24V 50mA（PLC外部供电） 8点 FX1N、FX2N、FX3U、FX2NC、FX3UC
项目 模拟量输入范围 有效数字量输出 电流输入 DC 4~20mA DC -10~+10V或 0~5V 绝对最大输入为-0.5 V，+15V 绝对最大输入为-2 mA，+60 mA 12位二进制数 2.5mV ±1%（10V满量程） 2.5ms/一个通道 电压输入
分辨率 综合精度 转换速度 隔离方式 电源 占用PLC点数 适用PLC
• 变频器的给定频率存放在BFM#14。
3.FX2N -5A模块的应用
• （4）缓冲存储器（BFM）功能分配 • 3）标定变换缓冲存储器 • 标定变换其实就是对零点和增益点的值进行重新调整，标定的变换过程。
步骤一 步骤二 步骤三 步骤四 步骤五
允许模块调整 （BFM#19） = K1
允许通道调整 （BFM#21）
3.FX2N -5A模块的应用
• （4）缓冲存储器（BFM）功能分配 • 2）数据读取缓冲存储器 • ② BFM#10 ~ BFM#13 —— 采样数据（当前值）存放单元 • 输入通道的A/D转换数据（数字量）以当前值的方式存放在BFM#10 ~ BFM#13。 • BFM#10 ~ BFM#13分别对应通道CH1~CH4，具有只读性。
• 外部结构及接线
（a）整体结构
（b）端子结构
（c）铭牌
3.FX2N -5A模块的应用
• FX2N -5A模块端子排列分配图
3.FX2N -5A模块的应用
• FX2N -5A模块输入端接线
3.FX2N -5A模块的应用
• FX2N -5A模块输出端接线
3.FX2N -5A模块的应用
• （3）标定 • 1）A/D转换标定
BFM#10对应通道CH1；BFM#11对应通道CH2； BFM#12对应通道CH3；BFM#13对应通道CH4。
3.FX2N -5A模块的应用
• • • • （4）缓冲存储器（BFM）功能分配 2）数据读取缓冲存储器 ③ BFM#14 —— 模拟量输出值存放单元 BFM#14接收用于D/A转换的模拟量输出数据。
• （4）缓冲存储器（BFM）功能分配 • 2）数据读取缓冲存储器 • ① BFM#6 ~ BFM#9 —— 采样数据（平均值）存放单元 • 输入通道的A/D转换数据（数字量）以平均值的方式存放在BFM#6 ~ BFM#9。 • BFM#6 ~ BFM#9分别对应通道CH1~CH4，具有只读性。
BFM#6对应通道CH1；BFM#7对应通道CH2； BFM#8对应通道CH3；BFM#9对应通道CH4。
• • • • （4）缓冲存储器（BFM）功能分配 3）标定变换缓冲存储器 ① BFM#21 —— 允许通道调整选择单元 BFM#21又称通道调整字。FX2N -5A模块通过对BFM#21的低5位的位值确 定是否进行通道调整操作。
BFM#21 b15-b5 (无效) b4 b3 b2 b1 b0
b=0禁止； b=1允许；
技能目标
（1）会编制通道字、采样字， 能对数据缓冲存储器进行读取 （2）会写入零点值和增益值， 能完成标定变换操作
（3）会编写PLC控制程序， 能完成模拟量控制系统的安装 和调试
1.模拟量控制基础知识
• 模拟量：随时间而连续变化的， 例如控制速度、温度、压力、流 量等。 • 数字量：又称开关量，只有0和1 两种状态，其参数值不随时间作 连续变化。
4μA（（4~20）mA×1 /4000） ±1%（20mA满量程）
输入和PLC的电源间采用光耦及DC/DC转换器进行隔离 DC 5V 20mA（PLC内部供电），DC 24V 50mA（PLC外部供电） 8点 FX1N、FX2N、FX3U、FX2NC、FX3UC
2.三菱模拟量模块的简介
• D/A转换模块 • 三菱FX2N 系列D/A转换模块主要有FX2N -2DA和FX2N -4DA两种型号。 以FX2N -2DA为例，其性能规格如下：
BFM#0 H X X X X
输入通道
CH4
CH3
CH2
CH1
注意：每位代码分别分配给 4个输入通道， 最高位对应输入通道4， 最低位对应输入通道1。
实操经验
• 当X的取值在0~3时，对应的标定形式可在表中查找。 • 当X=F时，对应通道关闭。
量程 标定形式 0 1 输入形式 输入（模拟量） -10 ~ +10 V 4 ~ 20 mA 输出（数字量） -32000 ~ +32000 0 ~ +32000
模拟量电压信号
模拟量电流信号 模拟量电流信号 模拟量电压信号
2
3
-20 ~ +20 mA
-100 ~ +100 mV
-32000 ~ +32000
-32000 ~ +32000
实操经验
闲置不用的通道一定要关闭。
• 如果不关闭，受到干扰时，模块就会认为有电压 输入而进行转换。同时也增加了模块转换时间， 影响了转换速度。
开
开
开
关
关
关
1.模拟量控制基础知识
• 1）A/D转换 • A/D转换就是将输入来的模拟量信 号进行量化处理，转换为相应的 数字量信号。 • 2）D/A转换 • D/A转换就是将输入来的数字量信 号进行模拟化处理，转换为相应 的模拟量信号。
2.三菱模拟量模块的简介
• 模拟量模块的连接
• 模拟量模块必须安装 在PLC的右侧，且通 过模块自带的扁平电 缆连接到PLC的扩展 接口上。
模拟量电压信号 -32000 ~ +32000 模拟量电压信号 -2000 ~ +2000 模拟量电流信号 0 ~+ 32000 模拟量电流信号 0 ~ +1000
3.FX2N -5A模块的应用
• （4）缓冲存储器（BFM）功能分配 • 1）模块初始化缓冲存储器 • ③ BFM#20—— 初始化功能选择单元
14位二进制数+1位符号位
1.25μA 10μA
1ms×使用的通道数 电压输入 电流输入 DC -10~+10V DC 0~20mA或DC 4~20mA 15位二进制数+1位符号位 10位二进制数 5 mV 20μA 1ms 电压输入/输出 电流输入/输出 输入和PLC的电源间采用光耦及DC/DC转换器进行隔离 DC 5V 20mA（PLC内部供电），DC 24V 50mA（PLC外部供电） 8点 FX1N、FX2N、FX3U、FX2NC、FX3UC
3.FX2N -5A模块的应用
• • • • • • （4）缓冲存储器（BFM）功能分配 1）模块初始化缓冲存储器 ② BFM#1 —— 模拟量输出通道组态选择单元 BFM#1又称输出通道字。 BFM#1：对CH1的输出方式进行指定，出厂值为H000。 由一个4位数的十六进制代码组成。
BFM#1 H X X X X