可编程控制器的特殊功能模块

1、可编程控制器的特殊功能模块可编程控制器的特殊功能模块7.1.2 FX2n-4AD的电路接线的电路接线 FX2n-4ADFX2n-4AD通过扩展电缆与通过扩展电缆与PLCPLC主机相连，四个通道的外部主机相连，四个通道的外部连接则根据外部输入电压或电流量的不同而不同。连接则根据外部输入电压或电流量的不同而不同。应注意以下几点：应注意以下几点：1. 1. 外部输入为电压量信号外部输入为电压量信号, ,则将信号的则将信号的+ +、- -极分别与模块极分别与模块V+V+和和VI-VI-2.2.若外部输入为电流量信号若外部输入为电流量信号, ,则需要把则需要把V+V+和和I+I+3.3.如有过多的干扰信

2、号，应将系统机壳的如有过多的干扰信号，应将系统机壳的FGFX2n-4ADFGFX2n-4AD的接地端的接地端相连。相连。第第73页页图图1 FX2n-4AD与外部信号接线图与外部信号接线图 电流信号电流信号电压信号电压信号第第7章第章第4页页7.1.2 FX2n-4AD的电路接线的电路接线7.1.3 FX2n-4AD的性能指标的性能指标 2.转换特性转换特性电压量转换电流量转换1.电源电源 FX2n-4AD的外接电源为的外接电源为24V，上下波动不得超过，上下波动不得超过2.4V,电电流为流为55mA。图图2 图模拟量与数字量对应曲线图模拟量与数字量对应曲线第第7章第章第5页页（）（）4个输入

3、点可同时使用。个输入点可同时使用。（）输入电压为（）输入电压为-10V+10V,如果绝对值超过如果绝对值超过15V，则可对单元造成损坏。，则可对单元造成损坏。（）（）12位转换结果以二进制补码形式存放。最大值位转换结果以二进制补码形式存放。最大值2047，最小值，最小值-2048。（）分辨率电压为（）分辨率电压为1/202X，5mV，电流为，电流为1/1000，20uA。（）总体精度（）总体精度1%。（）转换速度（）转换速度615ms。模拟量模块的性能说明模拟量模块的性能说明第第7章第章第6页页BFM内容含义内容含义0#通道初始化，缺省值为通道初始化，缺省值为H0000#1#4存放通道存放通道

4、#1#4的采样值，用于求平均值的采样值，用于求平均值#5#8存放四个通道的平均输入采样值存放四个通道的平均输入采样值#9#12每个输入通道当前值存放每个输入通道当前值存放#13#14 保留保留#15用于选择用于选择AD转换速度：转换速度：0为正常速度，为正常速度，15ms；如为；如为1，则选择高速，则选择高速，6ms。第第7章第章第7页页#16#19保留保留#20复位到缺省值预设，缺省值为复位到缺省值预设，缺省值为0。#21禁止调整偏移量、增益值，缺省值为禁止调整偏移量、增益值，缺省值为0。#22偏移、增益调整：偏移、增益调整：G4O4G3O3G2O2G1O1#23偏移值，缺省值为偏移值，缺省

5、值为0。#24增益值，缺省值为增益值，缺省值为5000。#25#28保留保留#29错误状态错误状态#30识别码：识别码：K2010#31不能使用不能使用第第7章第章第8页页 1 1、表中咖啡色的缓冲寄存器（、表中咖啡色的缓冲寄存器（BFMBFM）中的数据可通过）中的数据可通过TOTO指令改写。指令改写。其它其它BFMBFM内的数据可以使用内的数据可以使用PLCPLC的的FROMFROM指令读写。指令读写。 对对BFM表的说明表的说明: 2 2、在、在BFM#0BFM#0中写入十六进制中写入十六进制4 4位数字位数字H H进行进行A/DA/D模块通道模块通道初始化，最低位数字控制初始化，最低位数

6、字控制CH1CH1，最高位控制，最高位控制CH4CH4。3 3、 =0 =0时设定输入范围为时设定输入范围为-1010V-1010V， =1 =1时，设定输入范围为时，设定输入范围为4m 4m A20mA,A20mA, =2=2时，设定输入范围为时，设定输入范围为-2020mA-2020mA， =3 =3时关断通道。例如时关断通道。例如BFM#0=H3310BFM#0=H3310则说明则说明CH1CH1设定输入范围为设定输入范围为-10V+10V10V+10V，CH2CH2设定输入范围为设定输入范围为420mA420mA，CH3CH3、CH4CH4两通道关闭。两通道关闭。 第第7章第章第9页页

7、当当BFM#20 BFM#20 被设置为被设置为1 1时，时，FX2n -4ADFX2n -4AD模块所有的设置将复位模块所有的设置将复位为缺省值。为缺省值。如果如果BFM#21BFM#21的（的（b1,b0b1,b0）被设置为（）被设置为（1 1，0 0），则偏移量与增益值），则偏移量与增益值被保护，为了设置偏移量与增益值，（被保护，为了设置偏移量与增益值，（b1,b0b1,b0）必须设为（）必须设为（1 1，0 0），），缺省值为（缺省值为（0 0，1 1）。）。BFM#23BFM#23和和BFM#24BFM#24的偏移量与增益值送入指定单元，用于指定通的偏移量与增益值送入指定单元，用于指

8、定通道。输入通道的偏移量与增益值由道。输入通道的偏移量与增益值由BFM#22BFM#22适当的适当的G-OG-O（增益（增益- -偏移）偏移）位确定。位确定。BFM#23BFM#23和和BFM#24BFM#24中的增益值和偏移量的单位是中的增益值和偏移量的单位是mVmV（或（或AA）。）。FX2n-FX2n-4AD4AD分辨率为分辨率为5mV5mV（或（或20A20A）, ,为最小刻度。为最小刻度。、调整偏移量与增益值、调整偏移量与增益值第第7章第章第10页页、 BFM#29BFM#29的状态信息设置含义的状态信息设置含义 #29#29缓冲器位缓冲器位ONONOFFOFFb0b0：错误：错误

9、当当b1 b4b1 b4为为ONON时，时，b0=ONb0=ON，如果，如果b2 b2 b4b4任意一位为任意一位为ONON，通道停止，通道停止 无错误无错误 b1b1：偏移量与增：偏移量与增益值错误益值错误 偏移量与增益值修正错误偏移量与增益值修正错误 偏移量与增益值偏移量与增益值正常正常 b2b2：电源不正常：电源不正常 24VDC24VDC错误错误 电源正常电源正常 b3b3：硬件错误：硬件错误 A/DA/D或其它硬件错误或其它硬件错误 硬件正常硬件正常 b10b10： 数字范围错数字范围错误误 数字输出值小于数字输出值小于-2048-2048或大于或大于+2047 +2047 数字输出

10、正常数字输出正常 b11b11：平均值错误：平均值错误数字平均采样值大于数字平均采样值大于40964096或小于或小于0 0平均值正常平均值正常b12b12：偏移量与增：偏移量与增益修正禁止益修正禁止 #21#21缓冲器的禁止位（缓冲器的禁止位（b1 b1 ，b0b0）设置为）设置为（1 1，0 0） #21#21的（的（b1,b0b1,b0）（0 0，1 1） 第第7章第章第11页页6 6、BFM#30BFM#30为缓冲器确认码，可用为缓冲器确认码，可用FROMFROM指令读出特殊功能块的认指令读出特殊功能块的认别号。别号。FX2n-4ADFX2n-4AD单元的确认码为单元的确认码为K20X

11、XK20XX。7 7、增益值与偏移量、增益值与偏移量 增益与偏移是使用增益与偏移是使用FX2n-4ADFX2n-4AD要设定的两个重要参数，可使要设定的两个重要参数，可使用输入终端上的下压按钮开关来调整用输入终端上的下压按钮开关来调整FX2n-4ADFX2n-4AD的增益与偏移，也的增益与偏移，也可通过可通过PLCPLC的软件进行调整。的软件进行调整。小小大大零零1000模拟量模拟量数字量数字量正偏移正偏移负偏移负偏移0偏移偏移模拟量模拟量数字量数字量FX2n-4AD增益与偏移状态示意图增益与偏移状态示意图第第7章第章第12页页编程及应用编程及应用第第7章第章第13页页FX2n-4AD的设置步

12、骤的设置步骤校对校对BFM30中的识别码中的识别码 K20XX设置通道工作方式设置通道工作方式设置平均值次数设置平均值次数判断转换是否出错判断转换是否出错输出转换结果输出转换结果第第7章第章第14页页 串行通信中，数据在两个站之间是双向传送的，串行通信中，数据在两个站之间是双向传送的，A 站可作为发站可作为发送送 端，端，B站作为接收端，也可以站作为接收端，也可以A站作为接受端，而站作为接受端，而B站作为发送站作为发送端，串行通信可根据要求分为单工端，串行通信可根据要求分为单工(Simplex)、半双工、半双工(HalfDuplex)和全双工和全双工(Full DupIeX)三种传送方式。三种

13、传送方式。7.2.1 串行通信的数据传送方式串行通信的数据传送方式7.2 7.2 通信模块及应用通信模块及应用单工单工: 数据只按一个固定的方向传送。数据只按一个固定的方向传送。半双工半双工: 每次只能有一个站发送，即只能是由每次只能有一个站发送，即只能是由A发送到发送到 B，或是由，或是由B发送到发送到A，不能，不能A和和B同时发送。同时发送。全双工全双工: 两个站同时都能发送。两个站同时都能发送。 在串行通信中经常采用非同步通信方式，即异步通信方式。所谓异步是指相邻在串行通信中经常采用非同步通信方式，即异步通信方式。所谓异步是指相邻两个字符数据之间的停顿时间是长短不一的，在异步串行通信中，

14、收发的每一个两个字符数据之间的停顿时间是长短不一的，在异步串行通信中，收发的每一个字符数据是由四个部分按顺序组成的，如图所示。字符数据是由四个部分按顺序组成的，如图所示。 7.2.1 串行通信的数据传送方式串行通信的数据传送方式 起始位：标志着一个新字节的开始。当发送设备要发送数据时，首先发送起始位：标志着一个新字节的开始。当发送设备要发送数据时，首先发送一个低电平信号，起始位通过通信线传向接收设备，接收设备检测到这个逻一个低电平信号，起始位通过通信线传向接收设备，接收设备检测到这个逻辑低电平后就开始准备接收数据位信号。辑低电平后就开始准备接收数据位信号。 MARK MARK 数据数据 停止位

15、停止位 停止位停止位 起始位起始位 校验位校验位 停止位停止位 校验位校验位 起始位起始位 数据数据 异步串行通信方式的信息格式 数据位：起始位之后就是数据位：起始位之后就是5、6、7或或8位数据位，位数据位，IBM PC机中经常采用机中经常采用7位或位或8位数据传送。当数据位为位数据传送。当数据位为0时，收发线为低电平，反之为高电平。时，收发线为低电平，反之为高电平。7.2.1 串行通信的数据传送方式串行通信的数据传送方式 奇偶校验位奇偶校验位:用于检查在传送过程中是否发生错误。若选择偶校验，则用于检查在传送过程中是否发生错误。若选择偶校验，则各位数据位加上校验位使字符数据中为各位数据位加上

16、校验位使字符数据中为“1”的位为偶数；若选择奇校验，的位为偶数；若选择奇校验，其和将是奇数。奇偶校验位可有可无，可奇可偶。其和将是奇数。奇偶校验位可有可无，可奇可偶。 停止位停止位:停止位是低电平，表示一个字符数据传送的结束。停止位可以停止位是低电平，表示一个字符数据传送的结束。停止位可以是一位、一位半或两位。是一位、一位半或两位。 在异步数据传送中，在异步数据传送中，CPU与外设之间必须有两项规定：字符数据与外设之间必须有两项规定：字符数据格式：即前述的字符信息编码形式。格式：即前述的字符信息编码形式。 例如起始位占用一位，数据位为例如起始位占用一位，数据位为7位，一个奇偶校验位，加位，一个

17、奇偶校验位，加上停止位，于是一个字符数据就由上停止位，于是一个字符数据就由10个位构成；也可以采用数个位构成；也可以采用数据位为据位为8位，无奇偶校验位等格式。位，无奇偶校验位等格式。 波特率：即在异步数据传送中单位时间内传送二进制数的位波特率：即在异步数据传送中单位时间内传送二进制数的位数。假如数据传送的格式是数。假如数据传送的格式是7位字符，加上奇校验位、一个起始位以位字符，加上奇校验位、一个起始位以及一个停止位，共及一个停止位，共10个数据位，个数据位， 而数据传送的速率是而数据传送的速率是 960字符字符s，则传送的，则传送的波特率为：波特率为：l0 960=9600位位/s=9600

18、bps每一位的传送时间即为波特率的倒数：每一位的传送时间即为波特率的倒数：7.2.1 串行通信的数据传送方式串行通信的数据传送方式异步串行通信接口异步串行通信接口 RS232C是电子工业协会是电子工业协会EIA(Electronics Industries Association)l962年公布的一年公布的一种标准化接口。种标准化接口。它采用按位串行的方式，传递的波特率规定为它采用按位串行的方式，传递的波特率规定为19200、9600、4800、2400、1200、 600、300等。等。在通信距离较近，波特率要求不高的场合可以直接采用，既简单又方便。但在通信距离较近，波特率要求不高的场合可以

19、直接采用，既简单又方便。但是，由于是，由于RS232C接口采用单端发送、单端接收，所以，在使用中有数接口采用单端发送、单端接收，所以，在使用中有数据通信速率低、通信距离近据通信速率低、通信距离近(15m)、抗共模干扰能力差等缺点。、抗共模干扰能力差等缺点。 RS422接口采用差动发送、差动接收的工作方式，发送器、接收器仅使用接口采用差动发送、差动接收的工作方式，发送器、接收器仅使用5V电源，因此，在通信速率、通信距离、抗共模干扰能力等方面，较电源，因此，在通信速率、通信距离、抗共模干扰能力等方面，较RS232C接口都有了很大提高。接口都有了很大提高。 使用使用 RS422接口，最大数据通信速率

20、可达接口，最大数据通信速率可达l0Mbps(对应通信距离对应通信距离为为12m)，最大通信距离，最大通信距离1200m (对应通信速率为对应通信速率为l0Kbps)。 RS485通信接口的信号传送是用两根导线之间的电位差来表示逻辑通信接口的信号传送是用两根导线之间的电位差来表示逻辑1和逻辑和逻辑0的，这样，的，这样， RS485接口仅需两根传输线就可完成信号的接收和发送任务。接口仅需两根传输线就可完成信号的接收和发送任务。 传输线也采用差动接收、差动发送的工作方式，而且输出阻抗传输线也采用差动接收、差动发送的工作方式，而且输出阻抗低、无接地回路问题，所以它的干扰抑制性很好，传输距离可达低、无接

21、地回路问题，所以它的干扰抑制性很好，传输距离可达1200m，传输速率达，传输速率达l0Mbps。异步串行通信接口异步串行通信接口7.2.3 FX2N与其他设备的通讯与其他设备的通讯 PLC与计算机联接与计算机联接,构成构成PLC和计算机的综合系统，可使和计算机的综合系统，可使PLC与计算机互补与计算机互补功能上的不足。功能上的不足。 许多小型许多小型PLC都设有通讯模块用于与其它都设有通讯模块用于与其它PLC或计算机的通讯。如或计算机的通讯。如FX系列中系列中有有FX232ADP、FX232AW，A系列中有系列中有AJ71C24、 AD51E、AOJ2C214可用于此种通讯功能。可用于此种通讯

22、功能。 FX2系列系列PLC与通讯设备间的数据交换，由特殊寄存器与通讯设备间的数据交换，由特殊寄存器D8120的内容指定，交换的内容指定，交换数据的点数、地址用数据的点数、地址用RS指令设置，并通过指令设置，并通过PLC的数据寄存器和文件寄存器实现数据的数据寄存器和文件寄存器实现数据交换。交换。1、通讯参数的设置、通讯参数的设置 在两个串行通讯设备进行任意通讯前，必须设置相互可以在两个串行通讯设备进行任意通讯前，必须设置相互可以辨认的参数，这些参数是指如前所述的传送数据的信息格式，辨认的参数，这些参数是指如前所述的传送数据的信息格式，包括起始位、数据位、奇偶校验位、停止位和波特率等。只有包括起

23、始位、数据位、奇偶校验位、停止位和波特率等。只有通讯双方设置一致，才可进行可靠通讯。在通讯双方设置一致，才可进行可靠通讯。在FX2N系列系列PLC中中通过通过D8120的位组合方式选择，其具体规定如表所示。的位组合方式选择，其具体规定如表所示。 通讯模式设置 位 状 态 D8102 的位 含 义 0 （OFF ） 1 （ON） b0 数据长度 7 位 8 位 b1 b2 校验位 （b2 b1） (00)： 无校验 (01)： 奇校验 (11)： 偶校验 b3 停止位 1 位 2 位 b4 b5 b6 b7 波特率（b7 b6 b5 b4） (0011): 300bps (0100): 600b

24、ps (0101): 1200bps (0110): 2400bps (0111): 4800bps (1000): 9600bps (1001): 19200bps b8 起始字符 无 D8124 b9 结束字符 无 D8125 b10 对接信号类型 1 无 H/W1 b11 模式（控制线） 常规 单控 b12 对接信号类型2 无 H/W2 b13b15 可取代b8b12用于FX458网络 例如：例如：D8120=0F9E H，其中，其中0F9E是数据，是数据，H表示是表示是16进制的数。则对应的参进制的数。则对应的参数选择如下。数选择如下。E=1110，即选择，即选择7位数据、偶校验、位数

25、据、偶校验、2位停止位停止9=1001，即选择波特率为，即选择波特率为19200bpsF=1110, 即选择起始字符、结束字符、硬件即选择起始字符、结束字符、硬件1型（型（H/W1）对接信号、单）对接信号、单线模式控制线模式控制0表示表示b12为为0， 即硬件即硬件2型（型（H/W2）对接信号为）对接信号为OFF在通讯参数设定时，起始字符和结束字符可以根据用户的需要自行设定，在通讯参数设定时，起始字符和结束字符可以根据用户的需要自行设定，但必须注意的是将接受缓冲区的长度与所要接受的最长数据的长度设但必须注意的是将接受缓冲区的长度与所要接受的最长数据的长度设定一致。定一致。有关使用说明如下：有关

26、使用说明如下：2、 串行通讯指令串行通讯指令 串行通讯指令是利用串行通讯指令是利用RS (FUN80)与与PLC的通讯适配器的通讯适配器FX-232ADP进行进行通讯控制的，实现通讯控制的，实现PLC与外围设备的数据传送与接受。指令形式如图所示。与外围设备的数据传送与接受。指令形式如图所示。其中其中S和和D的操作数为的操作数为D，m的操作数为的操作数为K、H、D, n的操作数为的操作数为K、H。使用本指令时注意：在信息接收时不能发送信息，此时如果执行发送，使用本指令时注意：在信息接收时不能发送信息，此时如果执行发送，发送将被推迟（发送将被推迟（M8121为为ON）。传送和接受缓冲区的大小决定每

27、传送一次）。传送和接受缓冲区的大小决定每传送一次信息所允许的最大数据量，缓冲区的大小可在下列情况下修改。信息所允许的最大数据量，缓冲区的大小可在下列情况下修改。发送缓冲区发送缓冲区-在发送之前，既在发送之前，既M8122置置1之前。之前。接受缓冲区接受缓冲区-在信息接受完之后，既在信息接受完之后，既M8123置复位之后。置复位之后。另外，另外，RS指令中自动定义的软元件如下：指令中自动定义的软元件如下：D8120存放通讯参数。存放通讯参数。D8122存放当前发送信息中尚未发出的字节。存放当前发送信息中尚未发出的字节。D8123存放接收信息中已接受的字节数。存放接收信息中已接受的字节数。D812

28、4存放表示一条信息的起始字符串的存放表示一条信息的起始字符串的ASC码，缺省值为码，缺省值为“STX”，（02）16D8125存放表示一条信息的结束字符串的存放表示一条信息的结束字符串的ASC码，缺省值为码，缺省值为“ETX”，（03）162、 串行通讯指令串行通讯指令M8121传送延时标志。为传送延时标志。为ON时表示传送被延时，直到目前的数据接收时表示传送被延时，直到目前的数据接收操作完成。操作完成。M8122数据传送触发标志。该标志为数据传送触发标志。该标志为ON时开始传送数据。时开始传送数据。M8123信息接收完毕标志。该标志为信息接收完毕标志。该标志为ON时表示一条信息接收完毕。时表

29、示一条信息接收完毕。M8124载波检测标志。主要用于调制解调器通讯。载波检测标志。主要用于调制解调器通讯。M81618位操作或位操作或16位操作模式标志。位操作模式标志。ON时时8位操作，在各操作源或目标元位操作，在各操作源或目标元件中只有低件中只有低8位有效，位有效，OFF是是16位操作。位操作。2、 串行通讯指令串行通讯指令 假如要将数据寄存器假如要将数据寄存器D100D109中的数据按中的数据按16位通讯传送出去；并将位通讯传送出去；并将接受的数据转存到接受的数据转存到D000D008中。编制的梯形图如图所示。中。编制的梯形图如图所示。2、 串行通讯指令串行通讯指令 要想完全实现要想完全

30、实现PLC与计算机之间的通讯，还必须在计算机中有（或者与计算机之间的通讯，还必须在计算机中有（或者编制）相应的支持该编制）相应的支持该PLC通讯的驱动程序，在计算机中做好相应的设置才行。包通讯的驱动程序，在计算机中做好相应的设置才行。包括，端口设置、通讯模式设置、程序传送、数据传送、系统监控等。计算机应用系括，端口设置、通讯模式设置、程序传送、数据传送、系统监控等。计算机应用系统不同，设置方式也不同。只有熟悉相应的计算机应用系统才能做好相应的设置。统不同，设置方式也不同。只有熟悉相应的计算机应用系统才能做好相应的设置。 2、 串行通讯指令串行通讯指令 在较大规模的控制系统中，有时需要两台或两台

31、以上的在较大规模的控制系统中，有时需要两台或两台以上的PLC进行进行控制。于是就需要控制。于是就需要PLC之间的相互配合，步调一致才能完成任务。之间的相互配合，步调一致才能完成任务。如何实现它们的一致性工作，就需要如何实现它们的一致性工作，就需要PLC之间的通讯。之间的通讯。 在在FX2N系列中，可利用光纤并行通讯适配器系列中，可利用光纤并行通讯适配器FX2N40APAW和双绞线并行通讯适配器和双绞线并行通讯适配器FX2N40AW，可实现两台，可实现两台FX2N系列系列PLC间间的自动数据传送，达到两台的自动数据传送，达到两台PLC并联运行的目的。其原理图如图所示。并联运行的目的。其原理图如图所示。3、 PLC-PLC的通讯的通讯 主站与从站之间可以是主站与从站之间可以是100100100100点的点的ON/OFFON/OFF的状态信号和的状态信号和1010字字1010字的字的1616位数位数据通讯。用于通讯的辅助继电器为据通讯。用于通讯的辅助继电器为M800M800M999M999，数据寄存器为，数据寄存器为D490D490D509D509。当主站的。当主站的标志标志M8070M8070和从站的和从站的M8071M8071都为都为ONON时才能执行数据的自动通讯，而且须在时才能执行数据的自动通讯，而且须在PLCPLC处于处于S