項(xiàng)目5 教材變頻器、模擬量模塊與

項(xiàng)目五、變頻器、模擬量模塊與觸摸屏簡(jiǎn)介一、工作任務(wù)如任務(wù)4.3所述，當(dāng)傳送帶檢測(cè)到工件時(shí)，三相異步電動(dòng)機(jī)將驅(qū)動(dòng)傳送帶運(yùn)行，完成對(duì)黑色物料、白色物料、金屬物料進(jìn)行分揀。為了在分揀時(shí)準(zhǔn)確推出工件，要求使用旋轉(zhuǎn)編碼器作定位檢測(cè)，并且工件材料和顏色屬性應(yīng)在推料氣缸前的適應(yīng)位置被檢測(cè)出來(lái)?，F(xiàn)要求當(dāng)傳送帶入料口人工放下已裝配的工件時(shí)，變頻器即啟動(dòng)，驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)以30Hz的固定頻率速度，把工件帶往分揀區(qū)進(jìn)行準(zhǔn)確分揀。任務(wù)一三菱FR-E740變頻器簡(jiǎn)介二、相關(guān)知識(shí)

三相電動(dòng)機(jī)是傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的主要部分，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的快慢由變頻器來(lái)控制，其作用是帶傳送帶從而輸送物料。下面介紹三菱變頻器的相關(guān)知識(shí)。三菱變頻器全稱為“三菱交流變頻調(diào)速器”，主要用于三相交流異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的控制和調(diào)節(jié)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)的工作電流頻率低于50Hz的時(shí)候，會(huì)節(jié)省電能，因此變頻器是國(guó)家提倡推廣的節(jié)能產(chǎn)品之一。三菱變頻器來(lái)到中國(guó)有20多年的歷史，現(xiàn)在市場(chǎng)上主要使用的有以下系列：通用高性能FR-A740（3P380V）FR-A720（3P220V）；輕載節(jié)能型FR-F740（3P380V）FR-F720（3P220V）；簡(jiǎn)易通用型FR-S540E（3P380V）FR-S520SE（1P220V）FR-S520E（3P220V）[由日本生產(chǎn)]；經(jīng)濟(jì)通用型FR-E540（3P380V）FR-E520S（1P220V）FR-E520（3P220V）。三菱變頻器目前在市場(chǎng)上用量最多的就是A500系列，以及E500系列，A500系列為通用型變頻器，適合于高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和高動(dòng)態(tài)響應(yīng)場(chǎng)合；而E500系列則適用于功能要求簡(jiǎn)單、對(duì)動(dòng)態(tài)性能要求較低的場(chǎng)合，且價(jià)格較有優(yōu)勢(shì)。（一）

FR-E740變頻器的安裝和接線FR-E700系列變頻器的外觀和型號(hào)定義如圖5-1-1所示。FR-E700系列變頻器是FR-E500系列變頻器的升級(jí)產(chǎn)品，是一種小型、高性能變頻器。選用三菱FR-E700系列變頻器中的FR-E740-0.75K-CHT型變頻器，該變頻器額定電壓等級(jí)為三相400V，適用于容量0.75kW及以下的電動(dòng)機(jī)。本節(jié)側(cè)重于講解使用通用變頻器所必須的基本知識(shí)和技能，著重于變頻器的接線、常用參數(shù)的設(shè)置等方面。1.FR-E740系列變頻器主電路接線與端子FR-E740系列變頻器主電路的通用接線，主電路端子的端子排列與電源、電動(dòng)機(jī)的接線分別見(jiàn)圖5-1-2與5-1-3所示。

注意，進(jìn)行主電路接線時(shí)，應(yīng)確保輸入、輸出端不能接錯(cuò)，即電源線必須連接至R/L1、S/L2、T/L3，絕對(duì)不能接U、V、W，否則會(huì)損壞變頻器。

端子記號(hào)端子名稱端子功能說(shuō)明R/L1、S/L2、T/L3交流電源輸入連接工頻電源。當(dāng)使用高功率因數(shù)變流器（FR-HC）及共直流母線變流器（FR-CV）時(shí)不要連接任何東西。U、V、W變頻器輸出連接3相鼠籠電機(jī)。P/+、PR

制動(dòng)電阻器連接在端子P/+-PR間連接選購(gòu)的制動(dòng)電阻器（FR-ABR）。P/+、N/-

制動(dòng)單元連接

連接制動(dòng)單元（FR-BU2）、共直流母線變流器（FR-CV）以及高功率因數(shù)變流器（FR-HC）。P/+、P1

直流電抗器連接拆下端子P/+-P1間的短路片，連接直流電抗器。接地變頻器機(jī)架接地用必須接大地FR-E740系列變頻器主電路端子規(guī)格見(jiàn)表5-1-1所示。表5-1-1主電路端子規(guī)格2.FR-E740系列變頻器控制電路接線與端子功能FR-E740系列變頻器控制電路的接線、控制電路端子的端子排列分別如圖5-1-4和圖5-1-5所示。其中，控制電路端子分為控制輸入、頻率設(shè)定（模擬量輸入）、繼電器輸出（異常輸出）、集電極開(kāi)路輸出（狀態(tài)檢測(cè)）和模擬電壓輸出5部分區(qū)域，各端子的功能可通過(guò)調(diào)整相關(guān)參數(shù)的值進(jìn)行變更。在出廠初始值的情況下，各控制電路端子的功能說(shuō)明如表5-1-2和5-1-3所示。

圖5-1-4FR-E700變頻器控制電路接線圖圖5-1-5FR-E700變頻器控制電路端子的端子排列種類端子編號(hào)端子名稱端子功能說(shuō)明接點(diǎn)輸入STF正轉(zhuǎn)啟動(dòng)STF信號(hào)ON時(shí)為正轉(zhuǎn)、OFF時(shí)為停STF、STR信號(hào)同時(shí)ON時(shí)變成停止指令。STR反轉(zhuǎn)啟動(dòng)STR信號(hào)ON時(shí)為反轉(zhuǎn)、OFF時(shí)為停止指令。RHRMRL多段速度選擇用RH、RM和RL信號(hào)的組合可以選擇多段速度MRS輸出停止MRS信號(hào)ON（20ms或以上）時(shí)，變頻器輸出停止。用電磁制動(dòng)器停止電機(jī)時(shí)用于斷開(kāi)變頻器的輸出。RES復(fù)位用于解除保護(hù)電路動(dòng)作時(shí)的報(bào)警輸出。請(qǐng)使RES信號(hào)處于ON狀態(tài)0.1秒或以上，然后斷開(kāi)。初始設(shè)定為始終可進(jìn)行復(fù)位。但進(jìn)行了Pr.75的設(shè)定后，僅在變頻器報(bào)警發(fā)生時(shí)可進(jìn)行復(fù)位。復(fù)位時(shí)間約為1秒。SD接點(diǎn)輸入公共端（漏型）（初始設(shè)定）接點(diǎn)輸入端子（漏型邏輯）的公共端子。外部晶體管公共端（源型）源型邏輯時(shí)當(dāng)連接晶體管輸出（即集電極開(kāi)路輸出）、例如可編程控制器（PLC）時(shí)，將晶體管輸出用的外部電源公共端接到該端子時(shí)，可以防止因漏電引起的誤動(dòng)作。DC24V電源公共端DC24V0.1A電源（端子PC）的公共輸出端子。與端子5及端子SE絕緣。PC外部晶體管公共端（漏型）（初始設(shè)定）漏型邏輯時(shí)當(dāng)連接晶體管輸出（即集電極開(kāi)路輸出）、例如可編程控制器（PLC）時(shí)，將晶體管輸出用的外部電源公共端接到該端子時(shí)，可以防止因漏電引起的誤動(dòng)作。接點(diǎn)輸入公共端（源型）接點(diǎn)輸入端子（源型邏輯）的公共端子。DC24V電源可作為DC24V、0.1A的電源使用。頻率設(shè)定10頻率設(shè)定用電源作為外接頻率設(shè)定（速度設(shè)定）用電位器時(shí)的電源使用。（按照Pr.73模擬量輸入選擇）2頻率設(shè)定（電壓）如果輸入DC0～5V（或0～10V），在5V（10V）時(shí)為最大輸出頻率，輸入輸出成正比。通過(guò)Pr.73進(jìn)行DC0～5V（初始設(shè)定）和DC0～10V輸入的切換操作。4頻率設(shè)定（電流）如果輸入DC4～20mA（或0～5V，0～10V），在20mA時(shí)為最大輸出頻率，輸入輸出成正比。只有AU信號(hào)為ON時(shí)端子4的輸入信號(hào)才會(huì)有效（端子2的輸入將無(wú)效）。通過(guò)Pr.267進(jìn)行4～20mA（初始設(shè)定）和DC0～5V、DC0～10V輸入的切換操作。電壓輸入（0～5V/0～10V）時(shí)，請(qǐng)將電壓／電流輸入切換開(kāi)關(guān)切換至“V”。5頻率設(shè)定公共端頻率設(shè)定信號(hào)（端子2或4）及端子AM的公共端子。請(qǐng)勿接大地。表5-1-2控制電路輸入端子的功能說(shuō)明種類端子記號(hào)端子名稱端子功能說(shuō)明繼電器A、B、C繼電器輸出（異常輸出）指示變頻器因保護(hù)功能動(dòng)作時(shí)輸出停止的1c接點(diǎn)輸出。異常時(shí)：B-C間不導(dǎo)通（A-C間導(dǎo)通），正常時(shí)：B-C間導(dǎo)通（A-C間不導(dǎo)通）。集電極開(kāi)路RUN變頻器正在運(yùn)行變頻器輸出頻率大于或等于啟動(dòng)頻率（初始值0.5Hz）時(shí)為低電平，已停止或正在直流制動(dòng)時(shí)為高電平。FU頻率檢測(cè)輸出頻率大于或等于任意設(shè)定的檢測(cè)頻率時(shí)為低電平，未達(dá)到時(shí)為高電平。SE集電極開(kāi)路輸出公共端端子RUN、FU的公共端子。模擬AM模擬電壓輸出可以從多種監(jiān)示項(xiàng)目中選一種作為輸出。變頻器復(fù)位中不被輸出。輸出信號(hào)與監(jiān)示項(xiàng)目的大小成比例。輸出項(xiàng)目：輸出頻率（初始設(shè)定）表5-1-3控制電路輸出端子的功能說(shuō)明圖5-1-6FR-E700的操作面板（二）

FR-E740變頻器的面板操作使用變頻器之前，首先要熟悉它的面板顯示和鍵盤操作單元（又稱控制單元），并且按使用現(xiàn)場(chǎng)的要求合理設(shè)置參數(shù)。FR-E700系列變頻器的參數(shù)設(shè)置，通常利用固定在其上的操作面板（不能拆下）實(shí)現(xiàn)，也可以使用連接到變頻器PU接口的參數(shù)單元（FR-PU07）實(shí)現(xiàn)。使用操作面板可以設(shè)置運(yùn)行方式、頻率，運(yùn)行指令監(jiān)視，參數(shù)設(shè)定、錯(cuò)誤表示等。操作面板如圖5-1-6所示，其上半部為面板顯示器，下半部為M旋鈕和各種按鍵。它們的具體功能分別如表5-1-4和表5-1-5所示。旋鈕和按鍵功能M旋鈕（三菱變頻器旋鈕）用于變更頻率設(shè)定、參數(shù)的設(shè)定值。按下該旋鈕可顯示以下內(nèi)容?！けO(jiān)視模式時(shí)的設(shè)定頻率·校正時(shí)的當(dāng)前設(shè)定值·報(bào)警歷史模式時(shí)的順序模式切換鍵MODE用于切換各設(shè)定模式。和

同時(shí)按下也可以用來(lái)切換運(yùn)行模式。長(zhǎng)按此鍵（2秒）可以鎖定操作。設(shè)定確定鍵SET各設(shè)定的確定此外，當(dāng)運(yùn)行中按此鍵則監(jiān)視器出現(xiàn)以下顯示：運(yùn)行頻率→輸出電流→輸出電壓運(yùn)行模式切換鍵PU/EXT用于切換PU／外部運(yùn)行模式。使用外部運(yùn)行模式（通過(guò)另接的頻率設(shè)定電位器和啟動(dòng)信號(hào)啟動(dòng)的運(yùn)行）時(shí)請(qǐng)按此鍵，使表示運(yùn)行模式的EXT處于亮燈狀態(tài)。切換至組合模式時(shí)，可同時(shí)按MODE鍵0.5秒，或者變更參數(shù)Pr.79。啟動(dòng)指令鍵RUN在PU模式下，按此鍵啟動(dòng)運(yùn)行。通過(guò)Pr.40的設(shè)定，可以選擇旋轉(zhuǎn)方向。停止運(yùn)行鍵STOP/RESET在PU模式下，按此鍵停止運(yùn)轉(zhuǎn)。

表5-1-4旋鈕、按鍵功能顯示功能運(yùn)行模式顯示PU：PU運(yùn)行模式時(shí)亮燈；EXT：外部運(yùn)行模式時(shí)亮燈；NET：網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行模式時(shí)亮燈監(jiān)視器（4位LED）顯示頻率、參數(shù)編號(hào)等監(jiān)視數(shù)據(jù)單位顯示Hz：顯示頻率時(shí)亮燈；A：顯示電流時(shí)亮燈。（顯示電壓時(shí)熄燈，顯示設(shè)定頻率監(jiān)視時(shí)閃爍。）運(yùn)行狀態(tài)顯示RUN當(dāng)變頻器動(dòng)作中亮燈或者閃爍；其中：亮燈——正轉(zhuǎn)運(yùn)行中；緩慢閃爍（1.4秒循環(huán)）——反轉(zhuǎn)運(yùn)行中；快速閃爍（0.2秒循環(huán)）：?按鍵或輸入啟動(dòng)指令都無(wú)法運(yùn)行時(shí)?有啟動(dòng)指令，但頻率指令在啟動(dòng)頻率以下時(shí)?輸入了MRS信號(hào)時(shí)參數(shù)設(shè)定模式顯示PRM參數(shù)設(shè)定模式時(shí)亮燈監(jiān)視器顯示MON監(jiān)視模式時(shí)亮燈表5-1-5運(yùn)行狀態(tài)顯示（三）

FR-E740變頻器的常用參數(shù)設(shè)置FR-E700變頻器有幾百個(gè)參數(shù)，實(shí)際使用時(shí)，只需根據(jù)使用現(xiàn)場(chǎng)的要求設(shè)定部分參數(shù)，其余按出廠設(shè)定即可。下面根據(jù)材料分揀控制系統(tǒng)對(duì)變頻器的要求，介紹一些常用參數(shù)的設(shè)定，見(jiàn)表5-1-6。關(guān)于參數(shù)設(shè)定更詳細(xì)的說(shuō)明請(qǐng)參閱FR-E700使用手冊(cè)。編號(hào)名稱單位初始值范圍用途Pr.1上限頻率0.01Hz120Hz0Hz0～120Hz想設(shè)置輸出頻率的上限時(shí)使用。Pr.2下限頻率0.01Hz0Hz0Hz0～120Hz想設(shè)置輸出頻率的下限時(shí)使用。Pr.3基準(zhǔn)頻率0.01Hz50Hz0Hz0～400Hz請(qǐng)確認(rèn)電機(jī)的額定名牌，多為50Hz。Pr.43速設(shè)定（高速）0.01Hz50Hz0Hz0～400Hz想用參數(shù)預(yù)先設(shè)定運(yùn)行轉(zhuǎn)速，用端子切換速度時(shí)使用。Pr.53速設(shè)定（中速）0.01Hz30Hz0Hz0～400HzPr.63速設(shè)定（低速）0.01Hz10Hz0Hz0～400HzPr.7加速時(shí)間0.1s5s/10s*0～3600s可以設(shè)定加減速時(shí)間。*初始值根據(jù)變頻器容量不同而不同。（3.7K以下／5.5K、7.5K）Pr.8減速時(shí)間0.1s5s/10s*0～3600sPr.79運(yùn)行模式選擇100、1、2、3、4、6、7選擇啟動(dòng)指令場(chǎng)所和頻率設(shè)定場(chǎng)所。Pr.125端子2頻率設(shè)定增益0.01Hz50Hz0～400Hz改變電位器最大值（5V初始值）的頻率。Pr.126端子4頻率設(shè)定增益0.01Hz50Hz0～400Hz可變更電流最大輸入（20mA初始值）時(shí)的頻率。Pr.73模擬量輸入選擇110、1、10、11模擬量信號(hào)可為0～5V或0～10V的電壓信號(hào)從端子2進(jìn)入時(shí)設(shè)置。Pr.CLALLC參數(shù)全部清除——將Pr.CL與ALLC都設(shè)置為1，可使參數(shù)恢復(fù)為初始值。如果Pr.77參數(shù)寫入選擇＝“1”，則無(wú)法清除。表5-1-6FR-E700變頻器常用參數(shù)表1.FR-E700變頻器參數(shù)變更設(shè)定方法變頻器參數(shù)的出廠設(shè)定值被設(shè)置為完成簡(jiǎn)單的變速運(yùn)行。如需按照負(fù)載和操作要求設(shè)定參數(shù)，則應(yīng)進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)定模式，先選定參數(shù)號(hào)，然后設(shè)置其參數(shù)值。設(shè)定參數(shù)分兩種情況，一種是停機(jī)STOP方式下重新設(shè)定參數(shù)，這時(shí)可設(shè)定所有參數(shù)；另一種是在運(yùn)行時(shí)設(shè)定，這時(shí)只允許設(shè)定部分參數(shù)，但是可以核對(duì)所有參數(shù)號(hào)及參數(shù)。圖5-1-7是參數(shù)設(shè)定過(guò)程的一個(gè)例子，將

Pr.1上限頻率從出廠設(shè)定值120.0Hz變更為50.0Hz，假定當(dāng)前運(yùn)行模式為PU/EXT切換模式（Pr.79=0）。圖5-1-7參數(shù)變更設(shè)定示例2.FR-E700變頻器重要參數(shù)操作下面重點(diǎn)介紹操作運(yùn)行選擇（Pr.79）、多段速運(yùn)行模式的操作（Pr.4～6，Pr.24～27）、通過(guò)模擬量輸入（端子2、4）設(shè)定頻率（Pr.73，Pr.267）的操作設(shè)置方法。（1）運(yùn)行模式選擇（Pr.79）所謂運(yùn)行模式是指對(duì)輸入到變頻器的起動(dòng)指令和設(shè)定頻率的命令來(lái)源的指定。一般來(lái)說(shuō)，使用控制電路端子、外部設(shè)置電位器和開(kāi)關(guān)來(lái)進(jìn)行操作的是“外部運(yùn)行模式”，使用操作面板或參數(shù)單元輸入起動(dòng)指令、設(shè)定頻率的是“PU運(yùn)行模式”，通過(guò)PU接口進(jìn)行RS-485通信或使用通信選件的是“網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行模式（NET運(yùn)行模式）”。FR-E700系列變頻器通過(guò)參數(shù)Pr.79的值來(lái)指定變頻器的運(yùn)行模式，初始值為0，設(shè)定值范圍為0，1，2，3，4，6，7；這7種運(yùn)行模式的內(nèi)容以及相關(guān)LED指示燈的狀態(tài)如表5-1-7所示。當(dāng)停止運(yùn)行時(shí)用戶可以根據(jù)實(shí)際需要修改其設(shè)定值。設(shè)定值內(nèi)

容LED顯示狀態(tài)（

：

滅燈：

亮燈）0外部/PU切換模式，通過(guò)運(yùn)行模式切換鍵（PU/EXT）可切換PU與外部運(yùn)行模式。注意：接通電源時(shí)為外部運(yùn)行模式外部運(yùn)行模式：

PU運(yùn)行模式：1PU運(yùn)行模式固定

2外部運(yùn)行模式固定可以在外部、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行模式間切換運(yùn)行外部運(yùn)行模式：

網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行模式：

3外部／PU組合運(yùn)行模式1

頻率指令啟動(dòng)指令用操作面板設(shè)定或用參數(shù)單元設(shè)定，或外部信號(hào)輸入（多段速設(shè)定，端子4-5間（AU信號(hào)ON時(shí)有效））外部信號(hào)輸入(端子STF、STR)4外部／PU組合運(yùn)行模式2頻率指令啟動(dòng)指令外部信號(hào)輸入（端子2、4、JOG、多段速選等）通過(guò)操作面板的RUN鍵、或通過(guò)參數(shù)單元的FWD、REV鍵來(lái)輸入6切換模式可以一邊繼續(xù)運(yùn)行狀態(tài)，一邊實(shí)施PU運(yùn)行、外部運(yùn)行、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的切換。PU運(yùn)行模式：

外部運(yùn)行模式：

網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行模式：

7外部運(yùn)行模式（PU運(yùn)行互鎖）X12信號(hào)ON時(shí)，可切換到PU運(yùn)行模式（外部運(yùn)行中輸出停止）X12信號(hào)OFF時(shí)，禁止切換到PU運(yùn)行模式PU運(yùn)行模式：

外部運(yùn)行模式：

表5-1-7運(yùn)行模式選擇（Pr.79）（2）多段速運(yùn)行模式的操作變頻器在Pr.79=2時(shí),變頻器可以通過(guò)外接的開(kāi)關(guān)器件的組合通斷改變輸入端子的狀態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種控制頻率的方式稱為多段速控制功能。FR-E740變頻器的速度控制端子是RH、RM和RL。通過(guò)這些開(kāi)關(guān)的組合可以實(shí)現(xiàn)3段或是7段的控制。轉(zhuǎn)速的切換：由于轉(zhuǎn)速的檔次是按二進(jìn)制的順序排列的，故3個(gè)輸入端可以組合成3檔~7檔（0狀態(tài)不計(jì)）轉(zhuǎn)速。其中，3段速由RH、RM、RL單個(gè)通斷來(lái)實(shí)現(xiàn)。7段速由RH、RM、RL通斷的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。7段速的各自運(yùn)行頻率則由參數(shù)Pr.4-Pr.6（設(shè)置前3段速的頻率）、Pr.24-Pr.27（設(shè)置第4段速至第7段速的頻率）。對(duì)應(yīng)的控制端狀態(tài)及參數(shù)關(guān)系見(jiàn)圖5-1-8所示。圖5-1-8多段速控制對(duì)應(yīng)的控制端狀態(tài)及參數(shù)關(guān)

多段速度設(shè)定在PU運(yùn)行和外部運(yùn)行中都可以設(shè)定。運(yùn)行期間參數(shù)值可以被改變。3速設(shè)定的場(chǎng)合（Pr.24～Pr.27設(shè)定為9999），2速以上同時(shí)被選擇時(shí)，低速信號(hào)的設(shè)定頻率優(yōu)先。（3）通過(guò)模擬量輸入（端子2、4）設(shè)定頻率除了在操作面板設(shè)置變頻器的頻率，用PLC輸出端子控制多段速度設(shè)定外，也有連續(xù)設(shè)定頻率的需求。例如在變頻器安裝和接線完成進(jìn)行運(yùn)行試驗(yàn)時(shí)，常常用調(diào)速電位器連接到變頻器的模擬量輸入信號(hào)端，進(jìn)行連續(xù)調(diào)速試驗(yàn)。此外，在觸摸屏上指定變頻器的頻率，則此頻率也應(yīng)該是連續(xù)可調(diào)的。需要注意的是，如果要用模擬量輸入（端子2、4）設(shè)定頻率，則RH、RM、RL端子應(yīng)斷開(kāi)，否則多段速度設(shè)定優(yōu)先。FR-E700系列變頻器提供2個(gè)模擬量輸入信號(hào)端子（端子2、4）用作連續(xù)變化的頻率設(shè)定。在出廠設(shè)定情況下，只能使用端子2，端子4無(wú)效。如果使用端子2，模擬量信號(hào)可為0～5V或0～10V的電壓信號(hào)，用參數(shù)Pr.73指定，其出廠設(shè)定值為1，指定為0～5V的輸入規(guī)格，并且不能可逆運(yùn)行。參數(shù)Pr.73參數(shù)的取值范圍為0，1，10，11，具體內(nèi)容見(jiàn)表5-1-8。

參數(shù)編號(hào)名稱初始值設(shè)定范圍內(nèi)容73模擬量輸入選擇10端子2輸入0～10V無(wú)可逆運(yùn)行1端子2輸入0～5V10端子2輸入0～10V有可逆運(yùn)行11端子2輸入0～5V表5-1-8模擬量輸入選擇（Pr.73、Pr.267）

如果使用的端子4，模擬量信號(hào)可為電壓輸入（0～5V、0～10V）或電流輸入（4～20mA，初始值），用參數(shù)Pr.267和電壓／電流輸入切換開(kāi)關(guān)設(shè)定，并且要輸入與設(shè)定相符的模擬量信號(hào)。參數(shù)Pr.267的設(shè)置方法及接線注意事項(xiàng)請(qǐng)讀者查閱FR-E700使用手冊(cè)。三、任務(wù)實(shí)施1.變頻器參數(shù)設(shè)置工作任務(wù)中對(duì)變頻器的控制要求較為簡(jiǎn)單，僅要求當(dāng)傳送帶入料口人工放下已裝配的工件時(shí)，變頻器即起動(dòng)，驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)以30Hz的頻率固定帶動(dòng)傳送帶。在運(yùn)行前需將變頻器參數(shù)設(shè)置如下：Pr.79=2（固定的外部運(yùn)行模式）；Pr.4=30Hz（高速段運(yùn)行頻率設(shè)定值）。2.接線PLC接線圖如圖5-1-9所示，圖中將PLC輸出信號(hào)Y14、Y15分別接到變頻器正轉(zhuǎn)起動(dòng)端子STF、高速度段頻率設(shè)定端子RH上。圖5-1-9連接變頻器的材料分揀控制系統(tǒng)接線圖圖5-1-10電機(jī)運(yùn)行程序3.編程在任務(wù)4.3程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上略做修改后即可完成本任務(wù)的控制要求，修改前后的程序如圖5-1-10所示。4.調(diào)試運(yùn)行（1）按照?qǐng)D5-1-9所示連接PLC的I/O接線圖，連接電磁閥、傳感器、變頻器等，實(shí)物可參考相關(guān)自動(dòng)生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)裝備。（2）參照?qǐng)D4-3-18至圖4-3-22、圖5-1-10所示程序編寫完整程序，并下載到PLC，運(yùn)行監(jiān)視，觀察變頻器運(yùn)行情況。四、自主練習(xí)要求變頻器控制三相異步電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)三段速度運(yùn)行，當(dāng)傳送帶檢測(cè)入口處光電傳感器未檢測(cè)到工件時(shí)電機(jī)以低速（10Hz）運(yùn)行，一旦光電傳感器檢測(cè)到工件1s后電動(dòng)機(jī)改為中速（25Hz）運(yùn)行，當(dāng)工件被推入對(duì)應(yīng)料槽后，電動(dòng)機(jī)以高速（45Hz）反向運(yùn)行3s后停止，一個(gè)周期結(jié)束。根據(jù)要求連接變頻器與PLC外部接線，編寫控制程序，并調(diào)試運(yùn)行。任務(wù)二

模擬量輸入輸出模塊一、工作任務(wù)本節(jié)繼續(xù)以材料分揀控制系統(tǒng)為例，當(dāng)傳送帶入料口人工放下已裝配的工件時(shí)，變頻器即起動(dòng)，驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)以給定的速度把工件帶往分揀區(qū)。頻率要求在0~50Hz內(nèi)連續(xù)可調(diào)節(jié)，起動(dòng)和停止由外部端子控制。二、相關(guān)知識(shí)在工業(yè)和生產(chǎn)過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)涉及對(duì)一些連續(xù)變量的控制，這些連續(xù)變量往往以電壓或電流的形式出現(xiàn)，這就是模擬量控制。PLC中對(duì)模擬量的控制可以通過(guò)特殊功能模塊中的模擬量輸入/輸出模塊來(lái)進(jìn)行模擬量的輸入和輸出，以實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化控制中不可或缺的溫度、壓力、流量等的過(guò)程控制。根據(jù)工作任務(wù)可以知，為了實(shí)現(xiàn)變頻器輸出頻率連續(xù)調(diào)整的目的，材料分揀控制系統(tǒng)的PLC需額外連接特殊功能模擬量模塊。圖5-2-1模擬信號(hào)A/D轉(zhuǎn)換過(guò)程（一）模擬量輸入輸出模塊分類模擬量輸入模塊（A/D模塊）功能是將現(xiàn)場(chǎng)儀表輸出的標(biāo)準(zhǔn)0～10mA、4～20mA、1～5VDC、1～10VDC等模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成適合PLC內(nèi)部處理的數(shù)字信號(hào)。A/D轉(zhuǎn)換過(guò)程見(jiàn)圖5-2-1所示。模擬量輸出模塊（D/A）模塊功能是將PLC處理后的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化為現(xiàn)場(chǎng)儀表可以接受的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)4～20mA、1～5VDC等模擬信號(hào)輸出，以滿足生產(chǎn)過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)連續(xù)控制信號(hào)的要求。

分類模擬量輸入模塊FX2N-2AD(兩路輸入)FX2N-4AD(四路輸入)FX2N-8AD(八路輸入)模擬量輸出模塊FX2N-2DA(兩路輸出)FX2N-4DA(四路輸出)模擬量輸入/輸出模塊FX0N-3A(兩路輸入，一路輸出)溫度采集模塊FX2N-4AD-PT(四路輸入，傳感器為熱電阻)FX2N-4AD-TC（四路輸入，傳感器為熱電偶）表5-2-1常用模擬量輸入輸出模塊分類FX2N系列PLC常用的模擬量輸入輸出模塊見(jiàn)表5-2-1所示。（二）特殊功能模塊讀寫指令FROM和TO在使用三菱特殊功能模塊時(shí)，CPU除了為模塊分配輸入輸出地址（輸入X和輸出Y）外，還在模塊內(nèi)存中為模塊分配了一塊數(shù)據(jù)緩沖區(qū)（BFM）用于和CPU通訊。有專門兩條指令實(shí)現(xiàn)對(duì)模塊緩沖區(qū)BFM的讀寫，即TO指令和FROM指令，其它指令都是這兩個(gè)指令的變形。例如，DTO表示32位操作指令（無(wú)D時(shí)，表示16位操作指令）；TOP表示在控制命令的上升沿時(shí)執(zhí)行對(duì)BFM的寫入，可以根據(jù)實(shí)際情況分別使用，F(xiàn)ROM指令也同樣。下面簡(jiǎn)單介紹這兩種指令的使用方法。1.FROM指令FROM指令（FNC78）的功能是實(shí)現(xiàn)對(duì)特殊模塊緩沖區(qū)BFM指定位的讀取到PLC中的操作。指令格式如圖5-2-2所示，這條語(yǔ)句是將模塊號(hào)為No.0的特殊功能模塊的緩沖存儲(chǔ)器（BFM）#10中讀出16位數(shù)據(jù)傳送到PLC，并存放到D0中。圖5-2-2FROM指令格式圖5-2-3TO指令格式指令中各軟元件、操作數(shù)代表的意義如下：X0：FROM指令執(zhí)行的起動(dòng)條件。起動(dòng)指令可以是X、Y、內(nèi)部繼電器M等。m1：特殊功能模塊單元號(hào)（0～7）。K0實(shí)際上用于指定特殊模塊在基板上的位置。模塊號(hào)是指從PLC最近的開(kāi)始按No.0→No.1→No.2……順序連接，用于以FROM/TO指令指定哪個(gè)模塊工作。m2：為要讀取的緩沖區(qū)（BFM）的首地址編號(hào)（0～31），特殊功能模塊內(nèi)有32通道的16位緩沖寄存器（BFM），編號(hào)為#0～#31。[D.]：指定存放數(shù)據(jù)的元件首地址。n：傳送點(diǎn)數(shù)，以16位二進(jìn)制為單位，K1代表讀取16點(diǎn)，K2代表32點(diǎn)等。2.TO指令TO指令（FNC79）的功能是將PLC中的數(shù)據(jù)寫入到特殊模塊的緩沖區(qū)BFM內(nèi)。其指令格式如圖5-2-3所示。這條語(yǔ)句是將PLC中的D0元件中的16位數(shù)據(jù)，寫到特殊功能模塊No.0的緩沖存儲(chǔ)器（BFM）#17中。指令中各軟元件、操作數(shù)代表的意義如下：X0：TO指令執(zhí)行的起動(dòng)條件。起動(dòng)指令可以是X、Y、內(nèi)部繼電器M等。m1：特殊功能模塊單元號(hào)（0～7）。m2：為要讀取的緩沖區(qū)（BFM）的首地址編號(hào)（0～31）。[S.]：指定被讀出數(shù)據(jù)的元件首地址。n：傳送點(diǎn)數(shù)，以16位二進(jìn)制為單位，K1代表讀取16點(diǎn)，K2代表32點(diǎn)等。（三）

模擬量輸入模塊FX2N-2ADFX2N-2AD型模擬量輸入模塊用于將兩路模擬輸入信號(hào)（電壓或電流）轉(zhuǎn)換成12位的數(shù)字量，并將其輸入到PLC中。在輸入/輸出基礎(chǔ)上選擇的電壓或電流可以由用戶接線方式?jīng)Q定。FX2N-2AD可以連接到FX2N、FX2NC、FX0N系列的PLC上。FX2N-2AD連接到PLC時(shí)將占用8個(gè)I/O點(diǎn)，用于分配給輸入或輸出。兩路模擬量輸入通道可接收的輸入為0～10VDC，0～5VDC，4～20mA。1.布線FX2N-2AD模擬量輸入模塊的布線圖如圖5-2-4所示。模擬量輸入通過(guò)雙絞屏蔽電纜接收。注意在使用過(guò)程中，F(xiàn)X2N-2AD不能將一個(gè)通道作為模擬電壓輸入而將另一個(gè)作為電流輸入，因?yàn)閮蓚€(gè)通道使用相同的偏置值和增益值。對(duì)于電流輸入，請(qǐng)短路VIN和IIN，如圖5-2-2所示。當(dāng)電壓輸入存在波動(dòng)或有大量噪聲時(shí)，可在在相應(yīng)位置并聯(lián)一個(gè)約25V，0.1~0.47μF的電容。圖5-2-4FX2N-2AD布線圖

電壓輸入電流輸入模擬輸入范圍在出廠時(shí)，已為0至10VDC輸入選擇了0至4000范圍；對(duì)于0至5VDC的電壓輸入，則需要重新調(diào)整偏置和增益0～10V，0～5VDC，輸入電阻為200KΩ注意，輸入電壓超過(guò)-0.5V、+15V可能損壞模塊4～20mA，輸入電阻250Ω.注意，輸入電流超過(guò)-2mA、+60mA可能損壞模塊數(shù)字分辨率12位最小輸入信號(hào)分辨率2.5mV（10V/4000）1.25mV(5V/4000)依據(jù)輸入特性而變4μA：20-4/4000依據(jù)輸入特性而變總精度±1%(0到10V)±1%mA（4到20mA）處理時(shí)間2.5ms/1通道（順序程序和同步）輸入特性模擬值：0到10V數(shù)字值：0到4000（出廠時(shí)）模擬值：0到20mA數(shù)字值：0到4000（出廠時(shí)）每個(gè)通道的輸入特性都是相同的表5-2-2FX2N-2AD的性能指標(biāo)2.性能指標(biāo)FX2N-2AD是一個(gè)兩通道12位高精度模擬量輸入模塊，性能如表5-2-2所示。BFM編號(hào)b15～b8b7～b4b3b2b1b0#0保留輸入數(shù)據(jù)的當(dāng)前值（低8位數(shù)據(jù)）#16保留輸入數(shù)據(jù)的當(dāng)前值（高4位）#17保留A/D轉(zhuǎn)換起動(dòng)A/D通道選擇#1～#15#18～#31保留表5-2-3FX2N-2AD的緩沖寄存器（BFM）分配3.緩沖存儲(chǔ)器分配特殊功能模塊內(nèi)部都有數(shù)據(jù)緩沖存儲(chǔ)器BFM，它是FX2N-2AD與PLC基本單元進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的區(qū)域，由32通道的16位寄存器組成，編號(hào)為BFM#0～BFM#31。BFM的分配表見(jiàn)表5-2-3。其中：BFM#0：由BFM#17（低8位數(shù)據(jù)）指定的通道的輸入數(shù)據(jù)當(dāng)前值以二進(jìn)制形式被存儲(chǔ)。BFM#1：輸入數(shù)據(jù)當(dāng)前值（高4位數(shù)據(jù)）以二進(jìn)制形式被存儲(chǔ)。BFM#17：b0=0，選擇模擬輸入通道1；b0=1，選擇模擬輸入通道2。b1從0到1，A/D轉(zhuǎn)換起動(dòng)4.編程舉例FX2N-2AD的應(yīng)用編程實(shí)例如圖5-2-5所示。其中：通道1的輸入執(zhí)行模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換：X0。通道2的輸入執(zhí)行模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換：X1。A/D輸入數(shù)據(jù)通道1：D100（用輔助繼電器M100到M115替換，對(duì)這些編號(hào)只分配一次）。A/D輸入數(shù)據(jù)通道2：D101（用輔助繼電器M100到M115替換，對(duì)這些編號(hào)只分配一次）。處理時(shí)間：從X0和X1打開(kāi)至模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換值存儲(chǔ)到PLC的數(shù)據(jù)寄存器之間的時(shí)間為2.5ms/通道。圖5-2-5模擬量輸入編程（四）模擬量輸出模塊FX2N-2DAFX2N-2DA型模擬量輸出模塊用于將12位的數(shù)字量轉(zhuǎn)換成兩路模擬輸出信號(hào)（電壓或電流），并將其輸入到PLC中。在輸入/輸出基礎(chǔ)上選擇的電壓或電流可以由用戶接線方式?jīng)Q定。FX2N-2DA可以連接到FX2N、FX2NC、FX0N系列的PLC上。FX2N-2DA連接到PLC時(shí)將占有8個(gè)I/O點(diǎn)，用于分配給輸入或輸出。兩路模擬量輸入通道可接收的輸出為0～10VDC，0～5VDC，或4～20mA（電壓輸出/電流輸出的混合使用也是可以的）。1.布線FX2N-2DA的接線圖如圖5-2-6所示。當(dāng)電壓輸出存在波動(dòng)或大量噪聲時(shí)，請(qǐng)?jiān)陔妷狠敵龆丝?.1~0.47μF的電容。此外對(duì)于電壓輸出，要對(duì)IOUT和COM進(jìn)行短接，如圖5-2-6所示。圖5-2-6FX2N-2DA布線圖

電壓輸入電流輸入模擬輸出范圍在出廠時(shí)，已為0至10VDC輸入選擇了0至4000范圍；對(duì)于0至5VDC的電壓輸入，則需要重新調(diào)整偏置和增益0～10V，0～5VDC，外部負(fù)載阻抗為2K到1M歐姆4～20mA，外部負(fù)載阻抗為500歐姆或更小數(shù)字分辨率12位最小輸入信號(hào)分辨率2.5mV(10V/4000)1.25mV(5V/4000)4μA:20-4/4000總精度±1%(0到10V)±1%mA（4到20mA）處理時(shí)間2.5ms/1通道（順序程序和同步）輸入特性模擬值：0到10V數(shù)字值：0到4000（出廠時(shí)）

模擬值：0到20mA數(shù)字值：0到4000（出廠時(shí)）

當(dāng)13位或更多的數(shù)據(jù)輸入時(shí)，只有最后12位有效，高端位忽略。在0到4095范圍內(nèi)使用數(shù)字量?？蓪?duì)兩個(gè)通道中的每個(gè)進(jìn)行輸出特性設(shè)置表5-2-4FX2N-2DA的性能指標(biāo)2.性能指標(biāo)FX2N-2DA是一個(gè)兩通道12位高精度模擬量輸入模塊，性能如表5-2-4所示。BFM編號(hào)b15～b8b7～b3b2b1b0#0～#15輸出數(shù)據(jù)的當(dāng)前值（低8位數(shù)據(jù)）#16保留輸入數(shù)據(jù)的當(dāng)前值（高4位）#17保留D/A低8位數(shù)據(jù)保持通道1D/A轉(zhuǎn)換啟動(dòng)通道2D/A轉(zhuǎn)換啟動(dòng)#18～#31保留表5-2-5FX2N-2DA的緩沖寄存器（BFM）分配3.緩沖存儲(chǔ)器分配FX2N-2DA的緩沖寄存器（BFM）分配表見(jiàn)表5-2-5。其中：BFM#16：由BFM#17（數(shù)字值）指定的通道的D/A轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)被寫入。D/A數(shù)據(jù)以二進(jìn)制形式，并以低8位和高4位兩部分的順序進(jìn)行寫。BFM#17：b0從0到1，通道2的D/A轉(zhuǎn)換啟動(dòng)；b1從0到1，通道1的D/A轉(zhuǎn)換啟動(dòng)；b2從0到1，D/A轉(zhuǎn)換的低8位數(shù)據(jù)保持。4.編程舉例FX2N-2DA的應(yīng)用編程實(shí)例如圖5-2-7所示。其中：通道1的輸入執(zhí)行數(shù)字到模擬的轉(zhuǎn)換：X0。通道2的輸入執(zhí)行數(shù)字到模擬的轉(zhuǎn)換：X1。D/A輸出數(shù)據(jù)通道1：D100（用輔助繼電器M100到M131替換。對(duì)這些編號(hào)只分配一次）。D/A輸出數(shù)據(jù)通道2：D101（用輔助繼電器M100到M131替換。對(duì)這些編號(hào)只分配一次）。圖5-2-7與FX2N系列PLC連接時(shí)的模擬量輸出編程（五）模擬量輸入輸出模塊FX0N-3AFX0N-3A型模擬量輸入輸出模塊是具有兩路輸入通道和一路輸出通道，最大分辨率為8位的模擬量I/O模塊。在輸入/輸出基礎(chǔ)上選擇的電壓或電流可以由用戶接線方式?jīng)Q定。輸入通道接收模擬信號(hào)（電壓或電流）并將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成8位的數(shù)字量，輸出通道將8位數(shù)字量轉(zhuǎn)換成等量模擬信號(hào)輸出。FX0N-3A可以連接到FX2N、FX2NC、FX1N、FX0N系列的PLC上。FX0N-3A連接到PLC時(shí)將占有8個(gè)I/O點(diǎn)，用于分配給輸入或輸出。1.布線FX0N-3A模擬輸入和輸出的接線圖如圖5-2-8所示。接線時(shí)要注意，使用電流輸入時(shí)，端子[Vin]與[Iin]應(yīng)短接；反之，使用電流輸出時(shí)，不要短接[VOUT]和[IOUT]端子。如果電壓輸入/輸出方面出現(xiàn)較大的電壓波動(dòng)或有過(guò)多的電噪聲，要在相應(yīng)圖中的位置并聯(lián)一個(gè)約25V，0.1~0.47μF的電容。（a）模擬輸入接線圖(b)模擬輸出接線圖圖5-2-8FX0N-3A輸入輸出接線圖2.性能指標(biāo)FX0N-3A的輸入輸出通道性能指標(biāo)分別見(jiàn)表5-2-6、5-2-7。

電壓輸入電流輸入模擬輸入范圍在出廠時(shí)，已為0至10VDC輸入選擇了0至250范圍；如果把FX0N-3A用于電流輸入或非0至10V的電壓輸入，則需要重新調(diào)整偏置和增益模塊不允許兩個(gè)通道有不同的輸入特性0～10V，0～5VDC，輸入電阻為200KΩ注意，輸入電壓超過(guò)-0.5V、+15V可能損壞模塊4～20mA，輸入電阻250Ω.注意，輸入電流超過(guò)-2mA、+60mA可能損壞模塊數(shù)字分辨率8位最小輸入信號(hào)分辨率40mV：0～10V/0～250依據(jù)輸入特性而變64μA:4～20mA/0～250依據(jù)輸入特性而變總精度±0.1V±0.16mA處理時(shí)間TO指令處理時(shí)間2+FROM指令處理時(shí)間輸入特點(diǎn)表5-2-6FX0N-3A輸入通道性能指標(biāo)

電壓輸出電流輸出模擬輸出范圍在出廠時(shí)，已為0至10VDC輸出選擇了0至250范圍；如果把FX0N-3A用于電流輸出或非0至10V的電壓輸出，則需要重新調(diào)整偏置和增益0～10V，0～5VDC，外部負(fù)載為：1KΩ至1MΩ4～20mA，外部負(fù)載：500Ω或更小數(shù)字分辨率8位最小輸出信號(hào)分辨率40mV：0～10V/0～250依據(jù)輸入特性而變64μA:4～20mA/0～250依據(jù)輸入特性而變總精度±0.1V±0.16mA處理時(shí)間TO指令處理時(shí)間×3輸出特點(diǎn)

表5-2-7FX0N-3A輸出通道性能指標(biāo)通道號(hào)b15-b8b7b6b5b4b3b2b1b0#0保留當(dāng)前輸入通道的A/D轉(zhuǎn)換值（以8位二進(jìn)制數(shù)表示）#16當(dāng)前D/A輸出通道的設(shè)置值#17

D/A轉(zhuǎn)換啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換啟動(dòng)A/D通道選擇#1～#15#18～#31保留表5-2-8FX0N-3A的緩沖寄存器（BFM）分配3.緩沖存儲(chǔ)器分配FX0N-3A共有32通道的16位緩沖寄存器（BFM），見(jiàn)表5-2-8。其中BFM#17通道位含義：b0=0，選擇模擬輸入通道1；b0=1，選擇模擬輸入通道2。b1從0到1，A/D轉(zhuǎn)換啟動(dòng)；b2從1到0，D/A轉(zhuǎn)換啟動(dòng)。4.編程舉例FX0N-3A的應(yīng)用編程實(shí)例如圖5-2-9和5-2-10所示。其中，圖5-2-9是實(shí)現(xiàn)D/A轉(zhuǎn)換的例程，圖5-2-10是實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換的例程。圖5-2-9D/A轉(zhuǎn)換編程舉例圖5-2-10A/D轉(zhuǎn)換編程舉例(四)模擬量輸出模塊FX2N-2DA1.布線2.性能指標(biāo)電壓輸入電流輸入模擬輸出范圍在出廠時(shí)，已為0至10VDC輸入選擇了0至4000范圍；對(duì)于0至5VDC的電壓輸入，則需要重新調(diào)整偏置和增益0～10V，0～5VDC，外部負(fù)載阻抗為2K到1M歐姆4～20mA，外部負(fù)載阻抗為500歐姆或更小數(shù)字分辨率12位最小輸入信號(hào)分辨率2.5mV(10V/4000)1.25mV(5V/4000)4μA:20-4/4000總精度±1%(0到10V)±1%mA（4到20mA）處理時(shí)間2.5ms/1通道（順序程序和同步）輸入特性模擬值：0到10V數(shù)字值：0到4000（出廠時(shí)）模擬值：0到20mA數(shù)字值：0到4000（出廠時(shí)）當(dāng)13位或更多的數(shù)據(jù)輸入時(shí)，只有最后12位有效，高端位忽略。在0到4095范圍內(nèi)使用數(shù)字量?？蓪?duì)兩個(gè)通道中的每個(gè)進(jìn)行輸出特性設(shè)置4.編程舉例（五）模擬量輸入輸出模塊FX0N-3AFX0N-3A型模擬量輸入輸出模塊是具有兩路輸入通道和一路輸出通道，最大分辨率為8位的模擬量I/O模塊。1.布線4.編程舉例FX0N-3A的應(yīng)用編程實(shí)例如圖5-2-9和5-2-10所示。其中，圖5-2-9是實(shí)現(xiàn)D/A轉(zhuǎn)換的例程，圖5-2-10是實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換的例程。三、任務(wù)實(shí)施1.變頻器參數(shù)設(shè)置根據(jù)任務(wù)說(shuō)明可知，為了實(shí)現(xiàn)變頻器輸出頻率連續(xù)調(diào)整的目的，材料分揀單元PLC連接了特殊功能模擬量模塊FX0N-3A。參數(shù)號(hào)參數(shù)名稱默認(rèn)值設(shè)置值設(shè)置值含義Pr.73模擬量輸入選擇100--10VPr.79運(yùn)行模式選擇02外部運(yùn)行模式固定2.接線3.編程在此對(duì)D/A轉(zhuǎn)換前的數(shù)值處理做簡(jiǎn)單說(shuō)明。由于FX0N-3A最大分辨率為8位，對(duì)于輸入為0~250數(shù)字值時(shí)，對(duì)應(yīng)模擬量輸出為0~10VDC，而最高電壓值10V又對(duì)應(yīng)工作任務(wù)中變頻器的最高運(yùn)行頻率50Hz。4.調(diào)試運(yùn)行1）按圖5-2-11中所示連接PLC的I/O接線圖，電磁閥、傳感器、變頻器等，實(shí)物可參考相關(guān)自動(dòng)生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)裝備。2）參照?qǐng)D5-2-12所示程序編寫完整程序，并下載到PLC，運(yùn)行監(jiān)視，觀察變頻器運(yùn)行情況。3）在程序中修改D101的值，觀察變頻器運(yùn)行情況。四、自主練習(xí)某電熱水爐溫度控制系統(tǒng)，要求當(dāng)水位低水位限位開(kāi)關(guān)時(shí)，打開(kāi)進(jìn)水電磁閥進(jìn)水；高于高水位限位開(kāi)關(guān)時(shí)，關(guān)閉進(jìn)水電磁閥。加熱時(shí)，當(dāng)水溫低于80攝氏度時(shí)，打開(kāi)電源控制開(kāi)關(guān)開(kāi)始加熱；當(dāng)水溫高于95攝氏度時(shí)，停止加熱并保溫。1）根據(jù)題意列出I/O分配表，畫出接線圖。2）編寫程序?qū)崿F(xiàn)模擬量控制。任務(wù)三觸摸屏與組態(tài)軟件使用一、工作任務(wù)要求對(duì)任務(wù)4.3的材料分揀控制系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，具體的分揀要求均與原工作任務(wù)相同，起停操作和工作狀態(tài)指示功能保留，但暫時(shí)不通過(guò)按鈕指示燈操作指示，而是在觸摸屏上實(shí)現(xiàn)。觸摸屏組態(tài)窗口如圖5-3-1所示。二、相關(guān)知識(shí)5.3.1TPC7062KS人機(jī)界面簡(jiǎn)介觸控屏（Touchpanel）是一個(gè)可接收觸頭等輸入信號(hào)的感應(yīng)式液晶顯示裝置，當(dāng)接觸了屏幕上的圖形按鈕時(shí)，屏幕上的觸覺(jué)反饋系統(tǒng)可根據(jù)預(yù)先設(shè)置的程序驅(qū)動(dòng)各種連結(jié)裝置，可用以取代機(jī)械式的按鈕面板，并借由液晶顯示畫面制造出生動(dòng)的影音效果。作為目前最簡(jiǎn)單、方便、自然的一種人機(jī)交互方式，觸摸屏越來(lái)越多地與PLC控制技術(shù)相結(jié)合，應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)上。PC7062KS人機(jī)界面的電源進(jìn)線、各種通訊接口均在其背面，如圖5-3-3所示。其中，USB1口用來(lái)連接鼠標(biāo)和閃存等，USB2口用于工程項(xiàng)目下載，COM接口（RS232）用來(lái)連接PLC。5.3.2MCGS嵌入版組態(tài)軟件的體系結(jié)構(gòu)MCGS嵌入式體系結(jié)構(gòu)分為組態(tài)環(huán)境、模擬運(yùn)行環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境三部分。1.實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)是MCGS嵌入版系統(tǒng)的核心時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)相當(dāng)于一個(gè)數(shù)據(jù)處理中心，同時(shí)也起到公用數(shù)據(jù)交換區(qū)的作用。MCGS嵌入版組態(tài)環(huán)境使用自建文件系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)管理所有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。從外部設(shè)備采集來(lái)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)送入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，系統(tǒng)其它部分操作的數(shù)據(jù)也來(lái)自于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)自動(dòng)完成對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的報(bào)警處理和存盤處理，同時(shí)它還根據(jù)需要把有關(guān)信息以事件的方式發(fā)送給系統(tǒng)的其它部分，以便觸發(fā)相關(guān)事件，進(jìn)行實(shí)時(shí)處理。因此，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)所存儲(chǔ)的單元不單單是變量的數(shù)值，還包括變量的特征參數(shù)（屬性）及對(duì)該變量的操作方法（報(bào)警屬性、報(bào)警處理和存盤處理等）。這種將數(shù)值、屬性、方法封裝在一起的數(shù)據(jù)我們稱為數(shù)據(jù)對(duì)象。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)采用面向?qū)ο蟮募夹g(shù)，為其它部分提供服務(wù)，提供了系統(tǒng)各個(gè)功能部件的數(shù)據(jù)共享。2.主控窗口構(gòu)造了應(yīng)用系統(tǒng)的主框架主控窗口確定了工業(yè)控制中工程作業(yè)的總體輪廓，以及運(yùn)行流程、特性參數(shù)和起動(dòng)特性等項(xiàng)內(nèi)容，是應(yīng)用系統(tǒng)的主框架。3.設(shè)備窗口是MCGS嵌入版系統(tǒng)與外部設(shè)備聯(lián)系的媒介設(shè)備窗口專門用來(lái)放置不同類型和功能的設(shè)備構(gòu)件，實(shí)現(xiàn)對(duì)外部設(shè)備的操作和控制。設(shè)備窗口通過(guò)設(shè)備構(gòu)件把外部設(shè)備的數(shù)據(jù)采集進(jìn)來(lái)，送入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，或把實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)輸出到外部設(shè)備。一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)只有一個(gè)設(shè)備窗口。運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)打開(kāi)設(shè)備窗口，管理和調(diào)度所有設(shè)備構(gòu)件正常工作，并在后臺(tái)獨(dú)立運(yùn)行。注意，對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，設(shè)備窗口在運(yùn)行時(shí)是不可見(jiàn)的。4.用戶窗口實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)和流程的可視化用戶窗口中可以放置三種不同類型的圖形對(duì)象：圖元、圖符和動(dòng)畫構(gòu)件。圖元和圖符對(duì)象為用戶提供了一套完善的設(shè)計(jì)制作圖形畫面和定義動(dòng)畫的方法。動(dòng)畫構(gòu)件對(duì)應(yīng)于不同的動(dòng)畫功能，它們是從工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)中總結(jié)出的常用的動(dòng)畫顯示與操作模塊，用戶可以直接使用。通過(guò)在用戶窗口內(nèi)放置不同的圖形對(duì)象，搭制多個(gè)用戶窗口，用戶可以構(gòu)造各種復(fù)雜的圖形界面，用不同的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和流程的可視化。5.運(yùn)行策略是對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行流程實(shí)現(xiàn)有效控制的手段運(yùn)行策略本身是系統(tǒng)提供的一個(gè)框架，其中放置由策略條件構(gòu)件和策略構(gòu)件組成的“策略行”。通過(guò)對(duì)運(yùn)行策略的定義，使系統(tǒng)能夠按照設(shè)定的順序和條件操作實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，控制用戶窗口的打開(kāi)、關(guān)閉并確定設(shè)備構(gòu)件的工作狀態(tài)等，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)外部設(shè)備工作過(guò)程的精確控制。綜上所述，一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)由主控窗口、設(shè)備窗口、用戶窗口、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和運(yùn)行策略五個(gè)部分組成。組態(tài)工作開(kāi)始時(shí)，系統(tǒng)只為用戶搭建了一個(gè)能夠獨(dú)立運(yùn)行的空框架，提供了豐富的動(dòng)畫部件與功能部件。如果要完成一個(gè)實(shí)際的應(yīng)用系統(tǒng)，需要完成以下工作：首先，要像搭積木一樣，在組態(tài)環(huán)境中用系統(tǒng)提供的或用戶擴(kuò)展的構(gòu)件構(gòu)造應(yīng)用系統(tǒng)，配置各種參數(shù)，形成一個(gè)有豐富功能、可實(shí)際應(yīng)用的工程；然后，把組態(tài)環(huán)境中的組態(tài)結(jié)果提交給運(yùn)行環(huán)境。運(yùn)行環(huán)境和組態(tài)結(jié)果一起就構(gòu)成了用戶自己的應(yīng)用系統(tǒng)。對(duì)于MCGS的組態(tài)步驟，見(jiàn)后續(xù)任務(wù)實(shí)施，此處不再贅述。三、任務(wù)實(shí)施1.組態(tài)分析及總體步驟（1）組態(tài)前畫面分析根據(jù)工作任務(wù)對(duì)圖5-3-1所示觸摸屏畫面進(jìn)行分析，總結(jié)出畫面中包含的構(gòu)件與內(nèi)容如下：狀態(tài)指示燈：用于顯示運(yùn)行、停止操作以及各種工件入庫(kù)動(dòng)作對(duì)應(yīng)的狀態(tài)；標(biāo)準(zhǔn)按鈕：起動(dòng)、停止、清零累計(jì)按鈕；數(shù)據(jù)輸入：變頻器頻率設(shè)置；構(gòu)件類別名稱輸入地址輸出地址數(shù)據(jù)類型備注位狀態(tài)開(kāi)關(guān)啟動(dòng)按鈕M100

開(kāi)關(guān)型

停止按鈕M101

開(kāi)關(guān)型

工件清零按鈕M10a2

開(kāi)關(guān)型

位狀態(tài)指示燈運(yùn)行指示燈

M10開(kāi)關(guān)型

停止指示燈

M11開(kāi)關(guān)型

黑色物料累計(jì)

M103開(kāi)關(guān)型

白色物料累計(jì)

M104開(kāi)關(guān)型

金屬物料累計(jì)

M104開(kāi)關(guān)型

數(shù)值輸入元件變頻器頻率給定D0D0數(shù)值型最小值30，最大值50（2）組態(tài)總體步驟1）創(chuàng)建工程。2）定義數(shù)據(jù)對(duì)象：在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)窗口中增加數(shù)據(jù)對(duì)象，并定義數(shù)據(jù)類型。3）設(shè)備連接：為了能夠使觸摸屏和PLC進(jìn)行通信，需要將定義好的數(shù)據(jù)對(duì)象和PLC內(nèi)部變量進(jìn)行連接。4）畫面和元件的制作：根據(jù)工作任務(wù)選擇性放置三種不同類型的圖形對(duì)象——圖元、圖符和動(dòng)畫構(gòu)件，并進(jìn)行相關(guān)屬性設(shè)置。5）工程下載：將MCGS組態(tài)軟件設(shè)計(jì)好的窗口界面資料下載到觸摸屏。6）與PLC連接：使用觸摸屏對(duì)PLC的運(yùn)行控制進(jìn)行輸入輸出操作。2.觸摸屏組態(tài)設(shè)計(jì)下面按組態(tài)總體步驟進(jìn)行觸摸屏設(shè)計(jì)（1）創(chuàng)建工程運(yùn)行MCGS嵌入版組態(tài)環(huán)境，在菜單欄中選擇“文件”→“新建工程”命令，在彈出的“新建工程”對(duì)話框中選擇“TPC7062K”，設(shè)置工程名稱為“材料分揀組態(tài)窗口”。（2）實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)窗口——定義數(shù)據(jù)對(duì)象1）在工作臺(tái)中單擊“實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)”標(biāo)簽，進(jìn)入“實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)”窗口頁(yè)，如圖