可编程控制器技术项目九PLC实现拟量控制2ppt课件

1、可编程控制器技术可编程控制器技术三菱三菱FX系列系列第三篇：提高篇第三篇：提高篇 知识目标知识目标 技能目标技能目标（1 1）掌握）掌握PLCPLC基本单元与模基本单元与模拟量特殊功能模块硬件连线拟量特殊功能模块硬件连线及参数设置；（及参数设置；（2 2）了解）了解N:NN:N网络通信中软元件的分配及网络通信中软元件的分配及通信程序的编写；（通信程序的编写；（3 3）了解）了解自动生产线的组成与功能，自动生产线的组成与功能，熟悉三菱变频器的工作原理。熟悉三菱变频器的工作原理。 （1 1）能在）能在PLCPLC基本单元上基本单元上编程实现对模拟量特殊功能编程实现对模拟量特殊功能模块的操作与控制；

2、（模块的操作与控制；（2 2） 能熟练使用触摸屏编程软件，能熟练使用触摸屏编程软件，能实现能实现PLCPLC、触摸屏网络通信、触摸屏网络通信控制；控制； （3 3） 能操作通能操作通用变频器，利用用变频器，利用PLCPLC实现自动实现自动生产线分拣单元控制。生产线分拣单元控制。 PLCPLC的开展日新月异，让我们的开展日新月异，让我们跟上时代的脚步吧！跟上时代的脚步吧！【工程引入】【工程引入】 PLCPLC的运用领域越来越广泛，控制对象也越来越多样化。早期的运用领域越来越广泛，控制对象也越来越多样化。早期的的PLCPLC只能完成逻辑控制，但是随着只能完成逻辑控制，但是随着PLCPLC的开展，它

3、不仅具有逻的开展，它不仅具有逻辑控制功能，而且添加模拟量控制、通讯联网、定位等特殊功辑控制功能，而且添加模拟量控制、通讯联网、定位等特殊功能，这就需选择除能，这就需选择除PLCPLC根本单元以外的相应扩展模块、特殊功能根本单元以外的相应扩展模块、特殊功能模块、特殊适配器予以扩展。模块、特殊适配器予以扩展。【学习目的】【学习目的】1 1掌握特殊功能模块及相关指令的运用。掌握特殊功能模块及相关指令的运用。2 2学会运用模拟量输入模块。学会运用模拟量输入模块。3 3学会运用模拟量输出模块。学会运用模拟量输出模块。工程九工程九 PLCPLC实现模拟量控制实现模拟量控制工程九工程九 PLCPLC实现模拟

4、量控制实现模拟量控制 一、一、FXFX系列模拟量控制概述系列模拟量控制概述 众所周知，在控制系统中有两个常见的术语，模拟量和开众所周知，在控制系统中有两个常见的术语，模拟量和开关量。不论输入还是输出，参数要么是开关量，要么是模拟量。关量。不论输入还是输出，参数要么是开关量，要么是模拟量。 所谓开关量，该物理量只需两种形状，如开关的导通和断所谓开关量，该物理量只需两种形状，如开关的导通和断开的形状，继电器的闭合和断开，电磁阀的通和断等。开关量开的形状，继电器的闭合和断开，电磁阀的通和断等。开关量分为输入开关量和输出开关量，前面工程所学即为开关量控制。分为输入开关量和输出开关量，前面工程所学即为开

5、关量控制。 控制系统量的大小是一个在一定范围内变化的延续数值，控制系统量的大小是一个在一定范围内变化的延续数值，比如温度、压力、流量、液位和电动阀门开度等，这些量都是比如温度、压力、流量、液位和电动阀门开度等，这些量都是模拟量。模拟量也有输入和输出之分。模拟量。模拟量也有输入和输出之分。 三菱三菱FXFX系列的模拟量控制有模拟量输入电压系列的模拟量控制有模拟量输入电压/ /电流输电流输入、模拟量输出电压入、模拟量输出电压/ /电流输出、温度传感器输入等。电流输出、温度传感器输入等。用用FXFX系列系列PLCPLC进展模拟量控制时，需求模拟量输入输出产品，进展模拟量控制时，需求模拟量输入输出产品

6、，有功能扩展板、特殊适配器和特殊功能模块三种有功能扩展板、特殊适配器和特殊功能模块三种 。义务一义务一 特殊功能模块及相关指令的学习特殊功能模块及相关指令的学习工程九工程九 PLCPLC实现模拟量控制实现模拟量控制工程九工程九 PLCPLC实现模拟量控制实现模拟量控制1 1 特殊扩展板特殊扩展板 模拟量功能特殊扩展板运用特殊软元件与模拟量功能特殊扩展板运用特殊软元件与PLCPLC进展数进展数据交换。据交换。FXFX系列产品中有系列产品中有FX1N-2AD-BDFX1N-2AD-BD、FX3G-2AD-BDFX3G-2AD-BD、FX1N-1DA-BDFX1N-1DA-BD、FX3G-1DA-B

7、D FX3G-1DA-BD 等特殊扩展板。等特殊扩展板。2 2 特殊适配器特殊适配器 模拟量特殊适配器运用特殊软元件与模拟量特殊适配器运用特殊软元件与PLCPLC进展数据交进展数据交换。特殊适配器衔接在换。特殊适配器衔接在FX3U PLCFX3U PLC左侧，衔接特殊适配器时，左侧，衔接特殊适配器时，需求特殊功能扩展板，最多可以衔接需求特殊功能扩展板，最多可以衔接4 4台模拟量特殊功能适台模拟量特殊功能适配器。配器。FXFX系列产品中有系列产品中有FX3U-4AD-ADPFX3U-4AD-ADP、FX3U-4DA-ADPFX3U-4DA-ADP、FX3U-3A-ADPFX3U-3A-ADP、F

8、X3U-4AD-PT-ADPFX3U-4AD-PT-ADP、FX3U-4AD-PTW-ADPFX3U-4AD-PTW-ADP、FX3U-4AD-PNK-ADPFX3U-4AD-PNK-ADP、FX3U-4AD-TC-ADPFX3U-4AD-TC-ADP等特殊适配器。等特殊适配器。工程九工程九 PLCPLC实现模拟量控制实现模拟量控制(3(3特殊功能模块特殊功能模块 特殊功能模块是为了实现某种特殊功能，如特殊功能模块是为了实现某种特殊功能，如A/DA/D转换、转换、D/AD/A转换、高速输入、脉冲输出定位、通讯等模块。特殊功能转换、高速输入、脉冲输出定位、通讯等模块。特殊功能模块中都含有缓冲存储

9、器模块中都含有缓冲存储器BFMBFM，用来存储外部写入获取的数据，用来存储外部写入获取的数据以及向外部输出的数据。每个缓冲存储器类似于数据存放器以及向外部输出的数据。每个缓冲存储器类似于数据存放器D D。 特殊功能模块衔接在特殊功能模块衔接在FX3U PLCFX3U PLC右侧，最多可以衔接右侧，最多可以衔接8 8台特台特殊功能模块，特殊功能模块运用缓冲存储器殊功能模块，特殊功能模块运用缓冲存储器BFMBFM与与PLCPLC进展数进展数据交换。据交换。 FXFX系列产品中模拟量特殊功能模块有系列产品中模拟量特殊功能模块有FX2N-2ADFX2N-2AD、FX2N-4ADFX2N-4AD、FX2

10、NC-4ADFX2NC-4AD、FX3U-4ADFX3U-4AD、FX3UC-4ADFX3UC-4AD、FX2N-8ADFX2N-8AD、FX2N-2DAFX2N-2DA、FX2N-4DAFX2N-4DA、FX2NC-4DAFX2NC-4DA、FX3U-4DAFX3U-4DA、FX0N-3AFX0N-3A、FX2N-5AFX2N-5A等。等。工程九工程九 PLCPLC实现模拟量控制实现模拟量控制图3-1-5 FX3U PLC与特殊功能模块的衔接工程九工程九 PLCPLC实现模拟量控制实现模拟量控制二、缓冲存储器二、缓冲存储器BFMBFM的读出、写入方法的读出、写入方法 运用特殊功能模块之前，首

11、先来了解一下特殊功能模块的运用特殊功能模块之前，首先来了解一下特殊功能模块的地址分配，上电时，地址分配，上电时，PLCPLC根本单元会从其最近的特殊功能模块开场，根本单元会从其最近的特殊功能模块开场，按照按照No.0No.0No.7No.7的顺序，依次对特殊功能模块自动分配单元号的顺序，依次对特殊功能模块自动分配单元号No.No.，而输入输出扩展模块没有单元号而输入输出扩展模块没有单元号No.No.。 PLC PLC与特殊功能模块交换数据都是经过特殊功能模块的缓冲与特殊功能模块交换数据都是经过特殊功能模块的缓冲存放器存放器BFMBFM来完成的。来完成的。FX3U PLCFX3U PLC对对BF

12、MBFM的读出、写入方法有直接指的读出、写入方法有直接指定和运用指令两种。定和运用指令两种。 1 1BFMBFM的直接指定的直接指定U UGG 对对FX3U FX3U 系列系列PLCPLC可以直接指定特殊功能模块的可以直接指定特殊功能模块的BFMBFM，BFMBFM为为1616位或位或3232位的字数据。直接指定方法是将设定软元件直接指定为运位的字数据。直接指定方法是将设定软元件直接指定为运用指令的源操作数或者目的操作数，其表现方式为用指令的源操作数或者目的操作数，其表现方式为U UGG，其中，其中U U表示模块单元号表示模块单元号No.No.，为，为0 07 7，G G表示表示BFMBFM编

13、号，为编号，为0 03276632766。其运用例如如图其运用例如如图3-1-63-1-6、图、图3-1-73-1-7所示。所示。工程九工程九 PLCPLC实现模拟量控制实现模拟量控制工程九工程九 PLCPLC实现模拟量控制实现模拟量控制2. BFM2. BFM读出指令读出指令FROM FROM FROM FROM指令表示指令表示PLCPLC控制器根本模块从模拟量模块读取相应数控制器根本模块从模拟量模块读取相应数据的指令。据的指令。 其中其中m1m1为特殊功能模块的单元号，设定范围为为特殊功能模块的单元号，设定范围为K0K0K7K7；m2m2为缓冲存储器为缓冲存储器BFMBFM的编号，的编号，

14、n n为传送点数，设定范围为为传送点数，设定范围为K1K1K32767K32767。这条指令表示当这条指令表示当X0X0为为ONON时，将时，将No.1No.1号特殊功能模块的号特殊功能模块的BFM BFM 读读取一个点的数据，并存储到取一个点的数据，并存储到PLCPLC的的K4M0K4M0存储单元。存储单元。工程九工程九 PLCPLC实现模拟量控制实现模拟量控制3. BFM3. BFM写入指令写入指令TOTO TO TO指令表示指令表示PLCPLC控制器根本模块向模拟量模块写入数据或控制器根本模块向模拟量模块写入数据或命令的指令。命令的指令。TOTO功能指令功能号为功能指令功能号为FNC 7

15、9FNC 79。 TOTO指令的梯形图如图指令的梯形图如图3-1-103-1-10所示。其中所示。其中m1m1为特殊功能模块为特殊功能模块的单元号，设定范围为的单元号，设定范围为K0K0K7K7；m2m2为缓冲存储器为缓冲存储器BFMBFM的编号，的编号， n n为传送点数，设定范围为为传送点数，设定范围为K1K1K32767K32767。 这条指令表示当这条指令表示当X0X0为为ONON时，时，PLCPLC将将D0D0、D1D1、D2D2数据写入到数据写入到No.1No.1号特殊功能模块的号特殊功能模块的BFM#10BFM#10、BFM#11BFM#11、BFM#12BFM#12号缓冲存储号

16、缓冲存储器中。器中。工程九工程九 PLCPLC实现模拟量控制实现模拟量控制 三菱公司的模拟量特殊功能模块种类很多，本工程我们三菱公司的模拟量特殊功能模块种类很多，本工程我们选择学习其中的选择学习其中的FX3U-4ADFX3U-4AD和和FX3U-4DAFX3U-4DA。一、一、 FX3U-4ADFX3U-4AD的功能概要的功能概要 FX3U-4ADFX3U-4AD衔接在衔接在FX3UFX3U系列系列PLCPLC上，也可衔接在上，也可衔接在FX3GFX3G、X3UCX3UC系列系列PLCPLC上，是获取上，是获取4 4通道的电压通道的电压/ /电流数据的模拟量特殊电流数据的模拟量特殊功能模块。其

17、功能如下：功能模块。其功能如下：1 1在在PLCPLC上最多可以衔接上最多可以衔接8 8台台( (包括其它特殊功能模块的衔包括其它特殊功能模块的衔接台数接台数) )。2) 2) 可以对各通道指定电压输入、电流输入。可以对各通道指定电压输入、电流输入。3 3A/DA/D转换值保管在转换值保管在4AD4AD的缓冲存储区的缓冲存储区(BFM)(BFM)中。中。4 4经过数字滤波器的设定，可以读取稳定的经过数字滤波器的设定，可以读取稳定的A/DA/D转换值。转换值。5 5各通道中，最多可以存储各通道中，最多可以存储17001700次次A/DA/D转换值的历史记录。转换值的历史记录。义务二义务二 FX3

18、U-4AD FX3U-4AD 模拟量输入模块的学习模拟量输入模块的学习工程九工程九 PLCPLC实现模拟量控制实现模拟量控制二、二、 FX3U-4ADFX3U-4AD的接线的接线1 1 端子陈列端子陈列FX3U-4ADFX3U-4AD的端子陈列如图的端子陈列如图3-1-113-1-11所示。所示。(2) (2) 模拟量输入接线模拟量输入接线 工程九工程九 PLCPLC实现模拟量控制实现模拟量控制工程九工程九 PLCPLC实现模拟量控制实现模拟量控制(3) 衔接PLC时的电源接线工程九工程九 PLCPLC实现模拟量控制实现模拟量控制三、三、 BFMBFM分配分配 FX3U-4ADFX3U-4AD

19、模拟量输入模块缓冲存放器模拟量输入模块缓冲存放器BFMBFM从从BFM#0BFM#0BFM#8063BFM#8063，其功能设置非常多其功能设置非常多 。 BFMBFM0 0输入方式的指定，用于设定通道输入方式的指定，用于设定通道ch1ch1ch4ch4的输入的输入方式。输入方式的指定采用方式。输入方式的指定采用4 4位数的十六进制码，对各位分配各位数的十六进制码，对各位分配各通道的编号，如图通道的编号，如图3-1-143-1-14所示。经过在各位中设定所示。经过在各位中设定0 08 8、F F的数的数值，可以改动输入方式。值，可以改动输入方式。工程九工程九 PLCPLC实现模拟量控制实现模拟

20、量控制设定值（HEX）输入模式模拟量输入范围数量输出范围0电压输入模式-10 +10V-32000 +320001电压输入模式-10 +10V-4000 +40002电压输入模式（模拟量值直接显示）-10 +10V-10000 +100003电流输入模式4 20mA0 160004电流输入模式4 20mA0 40005电流输入模式（模拟量值直接显示）4 20mA4000 200006电流输入模式-20 +20mA-16000 +160007电流输入模式-20 +20mA-4000 +40008电流输入模式-20 +20mA-20000 +200009E不可以设定 F通道不使用工程九工程九 PL

21、CPLC实现模拟量控制实现模拟量控制四、四、 根本程序例如根本程序例如 FX3U PLCFX3U PLC上衔接了上衔接了FX3U-4ADFX3U-4AD单元号单元号0 0，输入方式设定通，输入方式设定通道道ch1ch1、ch2ch2方式为方式为0 0，通道，通道ch3ch3、ch4ch4方式为方式为3 3，设定通道，设定通道ch1ch1ch4ch4平均次数为平均次数为1010次，数值滤波器功能无效初始值。分配软次，数值滤波器功能无效初始值。分配软元件元件D0D0D3D3对应通道对应通道ch1ch1ch4ch4的的A/DA/D转换数字值。转换数字值。工程九工程九 PLCPLC实现模拟量控制实现模

22、拟量控制图9-13 FX3U-4AD例如程序2工程九工程九 PLCPLC实现模拟量控制实现模拟量控制一、一、 FX3U-4DAFX3U-4DA功能概要功能概要 FX3U-4DAFX3U-4DA衔接在衔接在FX3UFX3U系列系列PLCPLC上，也可以衔接在上，也可以衔接在FX3UCFX3UC、 FX3GFX3G系列系列PLCPLC上，是未来自上，是未来自PLCPLC的的4 4个通道的数字值个通道的数字值转换成模拟量值转换成模拟量值( (电压电压/ /电流电流) )并输出的模拟量特殊功能模块。并输出的模拟量特殊功能模块。 1) 1) 在在PLCPLC上最多可以衔接上最多可以衔接8 8台台( (包

23、括其它特殊功能模块包括其它特殊功能模块的衔接台数的衔接台数) )。 2) 2) 可以对各通道指定电压输出、电流输出。可以对各通道指定电压输出、电流输出。 3) 3) 将将FX3U-4DAFX3U-4DA的缓冲存储器的缓冲存储器(BFM)(BFM)中保管的数字值转中保管的数字值转换成模拟量值换成模拟量值( (电压、电流电压、电流) )，并输出。，并输出。 4) 4) 可以用数据表格的方式，预先对决议好的输出方可以用数据表格的方式，预先对决议好的输出方式做设定，然后根据该数据表格进展模拟量输出式做设定，然后根据该数据表格进展模拟量输出义务三义务三 FX3U-4DA FX3U-4DA 模拟量输出模块

24、的学习模拟量输出模块的学习工程九工程九 PLCPLC实现模拟量控制实现模拟量控制二、二、 FX3U-4DAFX3U-4DA的接线的接线1 1 端子陈列端子陈列2 2模拟量输出接线模拟量输出接线 模拟量输出方式中，各通道模拟量输出方式中，各通道chch中都可以运用电压输出、中都可以运用电压输出、电流输出电流输出 工程九工程九 PLCPLC实现模拟量控制实现模拟量控制工程九工程九 PLCPLC实现模拟量控制实现模拟量控制三、三、 BFMBFM分配分配 FX3U-4DAFX3U-4DA模拟量输出模块缓冲存放器模拟量输出模块缓冲存放器BFMBFM从从BFM#0BFM#0BFM#3098BFM#3098

25、。 BFM BFM0 0输出方式的指定，用于设定通道输出方式的指定，用于设定通道ch1ch1ch4ch4的输出方的输出方式。输出方式的指定采用式。输出方式的指定采用4 4位数的十六进制码，对各位分配各位数的十六进制码，对各位分配各通道的编号，如图通道的编号，如图3-1-193-1-19所示。经过在各位中设定所示。经过在各位中设定0 04 4、F F的的数值，可以改动输出方式。数值，可以改动输出方式。工程九工程九 PLCPLC实现模拟量控制实现模拟量控制设定值设定值（HEXHEX）输出模式输出模式模拟量输出范模拟量输出范围围数量输入范围数量输入范围0 0电压输出模式电压输出模式-10-10 +1

26、0V+10V-32000-32000 +32000+320001 1电压输出模拟量电压输出模拟量值值mVmV指定模式指定模式-10-10 +10V+10V-10000-10000 +10000+100002 2电流输出模式电流输出模式0 0 20mA20mA0 0 32000320003 3电流输出模式电流输出模式4 4 20mA20mA0 0 32000320004 4电流输出模拟量电流输出模拟量值值AA指定模式指定模式0 0 20mA20mA0 0 20000200005 5E E无效（设定值不无效（设定值不变化）变化） F F通道不使用通道不使用表3-1-11 输出方式的种类工程九工程九 PLCPLC实现模拟量控制实现模拟量控制四、四、 根本程序例如根本程序例如 FX3U PLCFX3U PLC上衔接了上衔接了FX3U-4DAFX3U-4DA单元号单元号0 0，输出方式设定通，输出方式设定通道道ch1ch1、ch2ch2方式为方式为0 0，通道，通道ch3ch3方式为方式为3 3，通道，通道ch4ch4方式为方式为2 2 。工程九工程九 PLCPLC实现模拟量控制实现模拟量控制图图9-