三菱模擬量控制與編程

關(guān)于三菱模擬量控制與編程第一頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六5.1模擬量的基本概念模擬量：在時間上、數(shù)值上都連續(xù)變化的物理量。1、初始性模擬量大部分是自然界中的初始變量。對非電量進行測量、處理、控制時，要把非電量轉(zhuǎn)化成模擬電信號。標準的模擬電壓信號：0~10V。標準的模擬電流信號：4~20mA或0~20mA模擬電信號的產(chǎn)生過程：見圖5-1第二頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六5.1模擬量的基本概念第三頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六5.1模擬量的基本概念2、連續(xù)性模擬量隨時間的變化曲線是光滑而連續(xù)的，沒有間斷點。變化曲線見圖5-23、轉(zhuǎn)換性A/D轉(zhuǎn)換；D/A轉(zhuǎn)換。4、過程性模擬量控制系統(tǒng)=過程控制系統(tǒng)：輸入信號和輸出信號都是模擬量的控制系統(tǒng)。模擬量控制系統(tǒng)框圖：圖5-4第四頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六第五頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六第六頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六第七頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六5.2模擬量模塊及其編程FX2系列PLC的模擬量控制模塊主要有：4路輸入、2路輸出模塊F2-6A-E；4路輸入模塊FX-4AD；2路輸出模塊FX-2DA等。常用的模擬量模塊外形圖見圖5-5第八頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六5.2.1模擬量輸入／輸出單元F2-6A-EF2-6A-E模擬量輸入輸出單元功能模塊既可用于Fl、F2系列PLC，也適用于FX2和FX2C系列PLC。F2-6A-E是8位4通道輸入、2通道輸出的模擬量輸人輸出模塊。F2-6A-E輸入輸出特性如表5-1所示。第九頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六5.2.1模擬量輸入／輸出單元F2-6A-E1、輸入通道4路模擬量輸入通道分別記為0、1、2、3。每個通道都可以用開關(guān)設(shè)置成電壓或電流輸入狀態(tài)。量程可設(shè)定成DC0~5V、DC0~10V、DC4~20mA、DC0~20mA。2、輸出通道2路模擬量輸出通道分別記為0、1。每個通道都可以用開關(guān)設(shè)置成電壓或電流輸出狀態(tài)。量程可設(shè)定成DC0~5V、DC0~10V、DC4~20mA、DC0~20mA。第十頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六5.2.1模擬量輸入／輸出單元F2-6A-E3、通道編號與F1、F2系列PLC配合F1、F2系列PLC中有3個擴展接口，分別編號為000、400、500。F2-6A-E直接與相應(yīng)接口相連即可。電氣連接時的通道編號（見圖5-6）輸入／輸出的通道號由3位數(shù)字組成。

第十一頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六5.2.1模擬量輸入／輸出單元F2-6A-E與F1、F2系列PLC配合輸入通道編號12種表示法CH010~CH013CH410~CH413CH510~CH513輸出通道編號6種表示法CH000~CH001CH400~CH401CH500~CH501第十二頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六第十三頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六5.2.1模擬量輸入／輸出單元F2-6A-E與F1、F2系列PLC配合編寫指令時的通道編號輸入通道編號12種表示法K010~K013K410~K413K510~K513輸出通道編號6種表示法K000~K001K400~K401K500~K501第十四頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六5.2.1模擬量輸入／輸出單元F2-6A-E與FX2系列PLC配合與FX2系列PLC配合時，它們之間必須加一個FX2-24EI接口單元。每個FX2系列PLC最多可接3個FX2-24EI。每個FX2-24EI可提供16個輸入點，8個輸出點。FX2-24EI與FX2基本單元相接時，由近到遠依次編號為NO.1、NO.2、NO.3。地址用輸入輸出的首元件號表示。X40，Y30（實際地址X40~X57，Y30~Y37）；X60，Y40（實際地址X60~X77，Y40~Y47）

；X100，Y50（實際地址X100~X117，Y50~Y57）

。（見圖5-8）

第十五頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六5.2.1模擬量輸入／輸出單元F2-6A-E與FX2系列PLC配合電氣連接時的通道編號（見圖5-9）輸入通道編號表示法X□□，Y□□010~X□□，Y□□013輸出通道編號表示法X□□，Y□□000~X□□，Y□□001第十六頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六第十七頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六5.2.1模擬量輸入／輸出單元F2-6A-E與FX2系列PLC配合編寫指令時的通道編號輸入通道編號表示法X□□，Y□□K010~X□□，Y□□K013輸出通道編號表示法X□□，Y□□K000~X□□，Y□□K001第十八頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六5.2.1模擬量輸入／輸出單元F2-6A-E4、數(shù)據(jù)傳輸F1、F2系列PLC與F2-6A-E之間進行數(shù)據(jù)傳輸時，是PLC的D000~D777數(shù)據(jù)寄存器與F2-6A-E的鎖存器之間進行。（3位BCD碼）FX2系列PLC與F2-6A-E之間進行數(shù)據(jù)傳輸時，是PLC的D000~D512、D1000~D2999數(shù)據(jù)寄存器與F2-6A-E的鎖存器之間進行。（4位BCD碼）數(shù)據(jù)傳輸及處理關(guān)系見圖5-10第十九頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六第二十頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六5.2.1模擬量輸入／輸出單元F2-6A-E5、編程方法F1、F2系列PLC：從F2-6A-E讀數(shù)據(jù)用功能指令F670K85。此時數(shù)據(jù)源為F2-6A-E的輸入通道；數(shù)據(jù)目標為PLC的數(shù)據(jù)寄存器D700~D777。在圖5-11中，F(xiàn)671為設(shè)定線圈，用于指明數(shù)據(jù)來源；F672為設(shè)定線圈，用于指明數(shù)據(jù)傳送目標；F670為功能線圈，K85指明模擬量讀操作；程序段含義：當X400得電時，PLC將連接400擴展口的F2-6A-E的輸入第2號通道中的模擬量，轉(zhuǎn)換成8位二進制數(shù)后讀入PLC，被處理為3位BCD碼存入PLC的D730中第二十一頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六第二十二頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六5.2.1模擬量輸入／輸出單元F2-6A-E5、編程方法F1、F2系列PLC：向F2-6A-E寫數(shù)據(jù)用功能指令F670K86。此時數(shù)據(jù)源為PLC的數(shù)據(jù)寄存器D700~D777；數(shù)據(jù)目標為F2-6A-E的輸出通道。在圖5-12中，F(xiàn)671為設(shè)定線圈，用于指明數(shù)據(jù)源；F672為設(shè)定線圈，用于指明數(shù)據(jù)傳送目標；F670為功能線圈，K86指明模擬量寫操作；程序段含義：當X400得電時，PLC將D740中的3位BCD碼處理為8位二進制數(shù)后轉(zhuǎn)換成模擬量寫到連接000擴展口的F2-6A-E的輸出第1號通道中。第二十三頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六第二十四頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六5.2.1模擬量輸入／輸出單元F2-6A-E5、編程方法FX2系列PLC：從F2-6A-E讀數(shù)據(jù)用功能指令A(yù)NRD。此時數(shù)據(jù)源為F2-6A-E的輸入通道；數(shù)據(jù)目標為PLC的數(shù)據(jù)寄存器D000~D512、D1000~D2999。在圖5-13中，X40、Y30為擴展口號，K10為數(shù)據(jù)來源；D300為數(shù)據(jù)傳送目標；ANRD指明模擬量讀操作；程序段含義：當X0得電時，PLC將連接X40，Y30擴展口的F2-6A-E的輸入第0號通道中的模擬量，轉(zhuǎn)換成8位二進制數(shù)后讀入PLC，被處理為4位BCD碼存入PLC的D300中。第二十五頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六在圖5-13中，X40、Y30為擴展口號，K10為數(shù)據(jù)來源；D300為數(shù)據(jù)傳送目標；ANRD指明模擬量讀操作；程序段含義：當X0得電時，PLC將連接X40，Y30擴展口的F2-6A-E的輸入第0號通道中的模擬量，轉(zhuǎn)換成8位二進制數(shù)后讀入PLC，被處理為4位BCD碼存入PLC的D300中。第二十六頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六5.2.1模擬量輸入／輸出單元F2-6A-E5、編程方法FX2系列PLC：向F2-6A-E寫數(shù)據(jù)用功能指令A(yù)NWR。此時數(shù)據(jù)源為PLC的數(shù)據(jù)寄存器D000~D512、D1000~D2999；數(shù)據(jù)目標為F2-6A-E的輸出通道。在圖5-14中，X40、Y30為擴展口號，D310為數(shù)據(jù)源；K00為數(shù)據(jù)傳送目標；ANWR指明模擬量寫操作；程序段含義：當X0得電時，PLC將D310中的4位BCD碼處理為8位二進制數(shù)后寫到連接X40，Y30擴展口的F2-6A-E中，轉(zhuǎn)換成模擬量后從輸出第0號通道輸出。第二十七頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六在圖5-14中，X40、Y30為擴展口號，D310為數(shù)據(jù)源；K00為數(shù)據(jù)傳送目標；ANWR指明模擬量寫操作；程序段含義：當X0得電時，PLC將D310中的4位BCD碼處理為8位二進制數(shù)后寫到連接X40，Y30擴展口的F2-6A-E中，轉(zhuǎn)換成模擬量后從輸出第0號通道輸出。第二十八頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六5.2.1模擬量輸入／輸出單元F2-6A-E綜合編程方法（P129圖5-15、圖5-16）第二十九頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六第三十頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六讀讀入第三十一頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六加加加求和求平均值F除第三十二頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六平均值F輸出求平均值F除寫第三十三頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六求絕對值減乘K78求絕對值減乘K78f=F1-F求壓力差壓力差2f輸出壓力差2f保存第三十四頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六5.2.2FX-4AD與FX-2DA模擬量模塊1、FX-4AD模擬量輸入模塊FX-4AD為4通道12位A／D轉(zhuǎn)換模塊，根據(jù)外部連接方法及PLC指令，可選擇電壓輸入或電流輸入，是一種具有高精確度的輸入模塊。通過簡易的調(diào)整或根據(jù)PLC的指令可改變模擬量輸入的范圍。瞬時值和設(shè)定值等數(shù)據(jù)的讀出和寫入用FROM／TO指令進行。FX-4AD的技術(shù)指標如表5-2所示。第三十五頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六5.2.2FX-4AD與FX-2DA模擬量模塊緩沖寄存器(BFM)分配：FX系列PLC基本單元與FX-4AD、FX-2DA等之間的數(shù)據(jù)通信是由FROM指令和TO指令來執(zhí)行的，F(xiàn)ROM是基本單元從FX-4AD、FX-2DA讀數(shù)據(jù)的指令，TO是從基本單元將數(shù)據(jù)寫到FX-4AD、FX-2DA的指令。實際上讀、寫操作都是對FX-4AD、FX-2DA的緩沖寄存器BFM進行的。這一緩沖寄存器區(qū)由32個l6位的寄存器組成，編號為BFM#0～#31。FX-4AD模塊BFM的分配表詳見表5-2。第三十六頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六5.2.2FX-4AD與FX-2DA模擬量模塊表中帶*號的緩沖寄存器中的數(shù)據(jù)可由PLC通過TO指令改寫。改寫帶*號的BFM的設(shè)定值即可改變FX-4AD模塊的運行參數(shù)，調(diào)整其輸入方式，輸入增益和零點等。從指定的模擬量輸入模塊讀人數(shù)據(jù)前應(yīng)先將設(shè)定值寫人，否則按缺省設(shè)定值執(zhí)行。

PLC用FROM指令可將不帶*號的BFM內(nèi)的數(shù)據(jù)讀入。第三十七頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六5.2.2FX-4AD與FX-2DA模擬量模塊①在BFM#0中寫入十六進制4位數(shù)字H□□□□使各通道初始化，最低位數(shù)字控制通道1，最高位控制通道4，各位數(shù)字的意義如下：□=0：設(shè)定輸入范圍-1OV～+l0V□=1：設(shè)定輸入范圍+4mA～+20mA□=2：設(shè)定輸入范圍-20mA～+20mA□=3：關(guān)閉該通道例如BFM#0＝H3310時，則CH1：設(shè)定輸入范圍-10V～+10VCH2：設(shè)定輸入范圍+4mA～+20mACH3、CH4：關(guān)閉該通道

第三十八頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六5.2.2FX-4AD與FX-2DA模擬量模塊②輸入的當前值送到BFM#9～12，輸入的平均值送到BFM#5～8。③各通道平均值取樣次數(shù)分別由BFM#1～4來指定。取樣次數(shù)范圍從1-4096，若設(shè)定值超過該數(shù)值范圍時，按缺省設(shè)定值8次處理。④當BFM＃20被置1時，整個FX-4AD的設(shè)定值均恢復(fù)到缺省設(shè)定值。這是快速地擦除零點和增益的非缺省設(shè)定值的辦法。

第三十九頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六5.2.2FX-4AD與FX-2DA模擬量模塊⑤若BFM＃21的b1、b0分別置為1、0，則增益和零點的設(shè)定值禁止改動。要改動零點和增益的設(shè)定值時必須令b1、b0的值分別為0、l。零點：數(shù)字量輸出為0時的輸入值。增益：數(shù)字輸出為+l000時的輸入值。第四十頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六5.2.2FX-4AD與FX-2DA模擬量模塊⑥在BFM#23和BFM#24內(nèi)的增益和零點設(shè)定值會被送到指定的輸入通道的增益和零點寄存器中。需要調(diào)整的輸入通道由BFM#22的G、0(增益-零點)位的狀態(tài)來指定。

例如，若BFM#22的G1、01位置1，則BFM#23和24的設(shè)定值即可送入通道l的增益和零點寄存器。各通道的增益和零點既可統(tǒng)一調(diào)整，也可獨立調(diào)整。第四十一頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六5.2.2FX-4AD與FX-2DA模擬量模塊⑦BFM#23和#24中設(shè)定值以mV或μA為單位，但受FX-4AD的分辨力的影響，其實際響應(yīng)以5mV／20μA為步距。

⑧BFM#30中存的是特殊功能模塊的識別碼。PLC可用FROM指令讀入。FX-4AD的識別碼為K2010。用戶在程序中可以方便地利用這一識別碼傳送數(shù)據(jù)前先確認該特殊功能模塊。⑨BFM#29中各位的狀態(tài)是FX-4AD運行正常與否的信息。例如，b2為OFF時，表示DC24V電源正常，b2為哦ON時，則電源有故障。用FROM指令將其讀入，即可作相應(yīng)處理。BFM#3l不能使用

第四十二頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六5.2.2FX-4AD與FX-2DA模擬量模塊指令格式：FROM是基本單元從FX-4AD、FX-2DA讀數(shù)據(jù)的指令，TO是從基本單元將數(shù)據(jù)寫到FX-4AD、FX-2DA的指令。實際上讀、寫操作都是對FX-4AD、FX-2DA的緩沖寄存器BFM進行的。圖5-17中，程序含義為：將編號為2的特殊功能模塊中緩沖存儲器BFM編號從10開始的6個單元數(shù)據(jù)內(nèi)容讀入基本單元，并保存于D10開始的6個數(shù)據(jù)寄存器中。m1FROMm2[D.]nK2X4K10D10K6第四十三頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六5.2.2FX-4AD與FX-2DA模擬量模塊圖5-18中，程序含義為：將基本單元中D20開始的1個數(shù)據(jù)寄存器的內(nèi)容寫入編號為2的特殊功能模塊，并保存于編號從10開始的1個單元緩沖存儲器BFM中。m1TOm2[S.]nH2X4K10D20K1第四十四頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六2、FX-2DA模擬量輸出模塊FX-2DA為2通道12位D／A轉(zhuǎn)換模塊，每個通道可獨立設(shè)置電壓或電流輸出。FX-2DA是一種具有高精確度的輸出模塊。通過簡易的調(diào)整或根據(jù)PLC的指令可改變模擬量輸出的范圍。瞬時值和設(shè)定值等數(shù)據(jù)的讀出和寫入用FROM／TO指令進行。FX-2DA的技術(shù)指標如表5-3。

5.2.2FX-4AD與FX-2DA模擬量模塊第四十五頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六5.2.2FX-4AD與FX-2DA模擬量模塊緩沖寄存器(BFM)分配：FX-2DABFM分配如表5-3所示。在表5-3中，帶*號的BFM緩沖寄存器可用TO指令將數(shù)據(jù)寫入。通常在PLC由STOP轉(zhuǎn)為RUN狀態(tài)時將數(shù)據(jù)寫入這些BFM中。當FX-2DA上電時，BFM的值被復(fù)位，恢復(fù)到其缺省設(shè)定值。第四十六頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六5.2.2FX-4AD與FX-2DA模擬量模塊①BFM#0中的兩位十六進制數(shù)是分別用來控制兩通道的輸出模式的，最低位控制CH1，最高位控制CH2。H00中：0＝0時，電壓輸出(-10V～+10V)0＝1時，電流輸出(+4mA～+20mA)

例如，H1O表示CH1為電壓輸出，CH2為電流輸出。第四十七頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六5.2.2FX-4AD與FX-2DA模擬量模塊②輸出數(shù)據(jù)寫在BFM#1和BFM#2BFM#1為CH1數(shù)據(jù)(缺省值＝0)BFM#2為CH2數(shù)據(jù)(缺省值＝0)③PLC由RUN轉(zhuǎn)為STOP狀態(tài)后，F(xiàn)X-2DA的輸出是保持最后的輸出值還是回零點，則取決于BFM#5中的十六進制數(shù)值。BFM#5中：H00：CH2＝保持，CH1＝保持H01：CH2＝保持，CH1＝回零H10：CH2＝回零，CH1＝保持H11：CH2＝回零，CH1＝回零

第四十八頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六5.2.2FX-4AD與FX-2DA模擬量模塊④當BFM拄20被置l時，整個FX-2DA的設(shè)定值均恢復(fù)到缺省設(shè)定值。這是快速地探除零點和增益的非缺省設(shè)定值的辦法。⑤若BFM#21的b1、b0置1、0，則增益和零點的調(diào)整值禁止改動。要改動零點和增益的設(shè)定值時，必須令b1、b0的值為0、1。零點：數(shù)字量輸人為0時的輸出值

增益：數(shù)字輸入為+1000時的輸出值。第四十九頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六5.2.2FX-4AD與FX-2DA模擬量模塊⑥在BFM#23和BFM#24內(nèi)的增益和零點設(shè)定值會被送到指定的輸入通道的增益和零點寄存器中。需要調(diào)整的輸入通道由BFM真22的G-0(增益-零點)位的狀態(tài)來指定。例如，當BFM#22的G1、O1位置l，則BFM#23和BFM#24的設(shè)定值即可送人通道1的增益和零點寄存器。各通道的增益和零點既可統(tǒng)一調(diào)整也可以獨立調(diào)整。第五十頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六5.2.2FX-4AD與FX-2DA模擬量模塊⑦BFM#23和#24中設(shè)定值以mV或μA為單位，但受FX-2DA的分辨力的影響，其實際響應(yīng)以5mV／20μA為步距。⑧FX-20DA的識別碼為K3010，存于BFM#30中。⑨BFM#29中各位的狀態(tài)是FX-20DA運行正常與否的信息。

第五十一頁，共六十頁，編