FX-4AD模擬量輸入模塊 三菱PLC控制系統(tǒng)設(shè)計
FX2N系列中有關(guān)模擬量的特殊功能模塊有：FX2N-2AD（2路模擬量輸入）、FX2N-4AD（4路模擬量輸入）、FX2N-8AD（8路模擬量輸入）、FX2N-4AD-PT（4路熱電阻直接輸入）、FX2N-4AD-TC（4路熱電偶直接輸入）、FX2N-2DA（2路模擬量輸出）、FX2N-4DA（4路模擬量輸出）和FX2N-2LC（2路溫度PID控制模塊）等。
下面主要介紹常用的模擬量輸入模塊FX2N-4AD。
1. FX-4AD概述
FX-4AD模擬量輸入模塊是FX系列專用的模擬量輸入模塊。該模塊有4個輸入通道（CH），通過輸入端子變換，可以任意選擇電壓或電流輸入狀態(tài)。電壓輸入時，輸入信號范圍為DC–10~+ 10V，輸入阻抗為200kΩ，分辨率為5mV；電流輸入時，輸入信號范圍為DC -20~+20mA，輸入阻抗為250Ω，分辨率為20μA。
FX-4AD將接收的模擬信號轉(zhuǎn)換成12位二進制的數(shù)字量，并以補碼的形式存于16位數(shù)據(jù)寄存器中，數(shù)值范圍是-2048~+ 2047。它的傳輸速率為15ms/K，綜合精度為量程的1％。
FX-4AD的工作電源為DC24V，模擬量與數(shù)字量之間采用光電隔離技術(shù)，但各通道之間沒有隔離。FX-4AD消耗PLC主單元或有源擴展單元5V電源槽30mA的電流。FX-4AD占用基本單元的8個映像表，即在軟件上占8個I/O點數(shù)，在計算PLC的I/O時可以將這8個點作為PLC的輸入點來計算。
2. FX-4AD的接線
FX-4AD的接線如圖6-29所示，圖中模擬輸人信號采用雙絞屏蔽電纜與FX-4AD連接，電纜應(yīng)遠離電源線或其它可能產(chǎn)生電氣干擾的導(dǎo)線。如果輸入有電壓波動，或在外部接線中有電氣干擾，可以接一個0.1μF~0.47μF（25V）的電容。如果是電流輸入，應(yīng)將端子V+和I+連接。FX2N-4AD接地端與PLC主單元接地端連接，如果存在過多的電氣干擾，再將外殼地端FG和FX-4AD接地端連接。
圖6-29 FX-4AD的接線圖
3. FX-4AD緩沖寄存器（BFM）的分配
FX-4AD模擬量模塊內(nèi)部有一個數(shù)據(jù)緩沖寄存器區(qū)，它由32個16位的寄存器組成，編號為BFM＃0－＃31，其內(nèi)容與作用如表6-1所示。數(shù)據(jù)緩沖寄存器區(qū)內(nèi)容，可以通過PLC的 FROM和 TO指令來讀、寫。
表6-1 FX-4AD緩沖寄存器（BFM）的分配
BFM編號 | 內(nèi)容 | 備注 | |
#0（*） | 通道初始化，用4位十六位數(shù)字H××××表示，4位數(shù)字從右至左分別控制1、2、3、4四個通道 | 每位數(shù)字取值范圍為0~3，其含義如下： 0表示輸入范圍為-10V~+10V l表示輸入范圍為+4mA~+20mA 2表示輸入范圍為-20mA~+20mA 3表示該通道關(guān)閉 缺省值為H0000 | |
#1（*） | 通道1 | 采樣次數(shù)設(shè)置
| 采樣次數(shù)是用于得到平均值，其設(shè)置范圍為1~4096，缺省值為8 |
#2（*） | 通道2 | ||
#3（*） | 通道3 | ||
#4（*） | 通道4 | ||
#5 | 通道1 | 平均值存放單元 | 根據(jù)#1~#4緩沖寄存器的采樣次數(shù)，分別得出的每個通道的平均值 |
#6 | 通道2 | ||
#7 | 通道3 | ||
#8 | 通道4 | ||
#9 | 通道1 | 當(dāng)前值存放單元 | 每個輸入通道讀入的當(dāng)前值 |
#10 | 通道2 | ||
#11 | 通道3 | ||
#12 | 通道4 | ||
#13~#14 | 保留 |
| |
#15（*） | A/D轉(zhuǎn)換速度設(shè)置 | 設(shè)為0時：正常速度，15ms/通道（缺省值） 設(shè)為1時：高速度，6ms/通道 | |
#16~#19 | 保留 |
| |
#20（*） | 復(fù)位到缺省值和預(yù)設(shè)值 | 缺省值為0；設(shè)為1時，所有設(shè)置將復(fù)位缺省值 | |
#21（*） | 禁止調(diào)整偏置和增益值 | b1、b0位設(shè)為1、0時，禁止； b1、b0位設(shè)為0、1時，允許（缺省值） | |
#22（*） | 偏置、增益調(diào)整通道設(shè)置 | b7與b6、b5與b4、b3與b2、b1與b0分別表示調(diào)整通道4、3、2、1的增益與偏置值 | |
#23（*） | 偏置值設(shè)置 | 缺省值為0000，單位為mV或μA | |
#24（*） | 增益值設(shè)置 | 缺省值為5000，單位為mV或μA | |
#25~#28 | 保留 |
| |
#29 | 錯誤信息 | 表示本模塊的出錯類型 | |
#30 | 識別碼（K2010） | 固定為K2010，可用FROM讀出識別碼來確認(rèn)此模塊 | |
#31 | 禁用 |
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注：帶（*）的緩沖寄存器可用TO指令寫入，其它可用FROM指令讀出；偏置值是指當(dāng)數(shù)字輸出為0時的模擬量輸入值；增益值是指當(dāng)數(shù)字輸出為+1000時的模擬量輸入值。
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