三菱PLC编程系列学习之七—常用特殊功能模块
三菱FX系列PLC的常用特殊功能模块

1.模拟输入模块（FX2N—4AD）

(1) 功能特点

FX2N—4AD模块用来将输入端的模拟信号转换为PLC能收的数字信号。它具有4个通道，可同时接收并处理4个模拟输入信号，最大分辨率为12位。输入信号既可以是-10~+10V的电压信号，也可是4~20mA，或-20~20 mA的电流信号。

模拟输入信号通过双绞屏蔽电缆来接收，其连接方法如图下所示。
 

模块消耗FX2N基本单元或有源扩展单元的电源。

其通常转换速度为15ms/通道，高速转换速度为6ms/通道。

（2）缓冲存储器（BFM）的分配

FX2N—4AD模块共有32个缓冲存储器（简称“BFM”），但只使用了以下21个BFM：

BFM #0  0号BFM用于通道的选择。4个通道的模拟输入信号范围用4位16进制数表示。即16进制数字“0~3”分别表示“-10~+10V、4~20mA 、-20~20mA、通道关闭”。

BFM #1~#4  1~4通道的采样次数（设定范围为1~4096），默认值为8。

BFM #5~#8  1~4通道的采样平均值。

BFM #9~#12  1~4通道采样的当前值。

BFM #15     选择A/D转换的速度。若设为0，则选择正常转换速度，即15ms/通道（默认值）；若设为1，则选择高速转换速度，即6 ms/通道 ；

BFM #20   若将BFM #20设为1，则模块的所有设置都将复位为默认值。用它可以快速消除不希望的增益和偏置值。BFM #20的默认值为0,可以设置增益和偏置值。

BFM #21：BFM #21的（b1,b0）两位设为（1，0），则禁止调制增益和偏置；（b1,b0）两位设为（0，1）（默认值），则可以改变调制增益和偏置。              

偏置（截距）：当数据输出为0时的模拟输入值。

增益（斜率）：当数据输出为+1000时的模拟输入值。

BFM #22：BFM #22的第b0~b7位分别用来指定偏置和增益待调整的输入通道。

如：若BFM #22的（b1~b0）两位设为（1，1），则调整通道1；若BFM #22的（b3~b2）两位设为（1，1），则调整通道2,以此类推。

BFM #23    偏置值，其单位是mV和mA，默认值为0。

BFM #24    增益值，其单位是mV和uA，默认值为5000。

BFM #29    错误状态信息。

BFM #30  存储FX2N—4AD模块的识别码（即K2010）。可以通过FROM指令读出。

 在以上缓冲存储器中，BFM #0~BFM #4和BFM #20~ BFM #24（共10个）可以使用TO指令将设定值从PLC写入相应的缓冲存储器。

⑶编程举例

基本程序：假设FX2N—4AD模块连接在特殊功能模块的0号位置，通道1和通道2用4~20mA的电流输入，采样平均次数为6，用D10和D11接收采样平均值。
 

BFM#0缓冲器用于通道的选择H3311

4321号通道

每个通道为

0：-10~+10V

1：4~20mA

2：-20~20mA

3：通道关闭”

通过软件调整偏置和增益：

假设FX2N—4AD模块连接在0号特殊功能模块位置，通道1，通道2均接-10~+10V的电压输入。

2.模拟输出模块（FX2N—2DA）

⑴ 功能特点

FX2N—2DA模块用来将12位的数字信号转换成模拟量电压或电流输出。它具有2个模拟输出通道。这两个通道可接受的输出信号为0~10VDC、0~5VDC的电压信号或4~20mA的电流信号。

FX2N—2DA   模块的输出连接方法：
 

模拟输出通过双绞屏蔽电缆来与驱动负载相连。

FX2N—2DA模块消耗FX2N基本单元电源。

D/A转换时间为4 ms/通道.。

⑵偏置和增益的调 整

★FX2N—2DA模块在出厂时，其偏置和增益值是经过调整的，数字值为0~4000，电压输出为0~10V。

★FX2N—2DA模块用于电流输出，则须利用FX2N—2DA上的容量调节器对偏置量和增益值重新进行调整。当容量调节器向顺时针方向旋转时，数字值增加。

1）增益的调整

增益可以设置为任意值，但为了将12位分辨率展示到最大，故当使用0~10V ，0~5V的电压输出时，4~20mA的电流输出时，10V，5V，20mA模拟输出值对应的数字值应调整到4000；

2）偏置的调整

电压输出时，其偏置量为0；电流输出时，其偏置量为4mA。

3)  缓冲存储器（BFM）的分配

FX2N—2DA模块共有32个缓冲存储器（简称“BFM”），但只使用了以下两个BFM：

BFM #16：  BFM #16的b7~b0（共8位）用于输出数据的当前值（低8位数据）。

BFM #17：

当BFM #17的第b0位从“1”变为“0”时，通道2的D/A转换开始；

当BFM #17的第b1为从“1”变为“0”时，通道1的D/A转换开始；

当BFM #17的第b2位从“1”变为“0”时，D/A转换的低8位数据被保持。

其余各位没有定义。

 4）编程举例

假设FX2N—2DA模块被连接到FX2N系列的PLC的1号特殊模块位置，通道1和通道2的数字数据分别被存放在数据寄存器D10和D11中，当输入X0接通时，通道1进行D/A转换；当输入X1接通时，通道2进行D/A转换。

A/D、D/A转换

AD转换的步骤：（用FROM 、TO指令）

1.读出特殊功能模块识别号并进行判别；

2.设定A/D转换的通道并选定模拟输入信号；

3.设定采样次数；

4.检查有无错误状态；

5.读取采样平均值。

调整偏置和增益的步骤： （用TO指令写入缓冲存储器）

1. 设定A/D转换的通道并选定模拟输入信号；

2. 设BFM #21的（b1,b0）为（0，1） ，允许调制增益和偏置；

3. 偏置值写入BFM #23 ；增益值写入BFM #24；

4. 选择需要调整的通道并进行调整；

5. 设BFM #21的（b1,b0）为（1，0） ，禁止调制增益和偏置。

DA转换的步骤：（用TO指令）

1.取需要转换成模拟量的数字数据；

2.写入低8位数据到BFM #16；

3.设置BFM #17的第b2位从“1”变为“0”， 保存低8位数据；

4.写入高4位数据到BFM #16；

5. 设置BFM #17的第b0或b1位从“1”变为“0”时，通道2或通道1进行D/A转换。