PLC-模拟量控制课件

PLC模拟量控制功能指令、特殊模块及应用之三PLC模拟量控制功能指令、特殊模块及应用之三任务目标任务分析相关知识任务实施知识链接主要内容任务目标任务分析相关知识任务实施知识链接主要内容①熟悉A/D特殊功能模块的连接、操作和调整。②掌握A/D特殊功能模块程序编写的基本方法。③掌握PLC功能指令的应用。任务目标①熟悉A/D特殊功能模块的连接、操作和调整。任务目标

电热水炉控制要求当水位低于低位液位开关时打开进水电磁阀加水，高于高位液位开关时关闭进水电磁阀停止加水。加热时，当水位高于低水位时，打开电源控制开关开始加热，当水烧开时，停止加热并保温。任务分析电热水炉控制要求当水位低于低位液位开关时打在应用PLC控制电炉加热过程时，除了考虑进水液位控制外，还要考虑温度控制，这里就需要用到PLC模拟量输入模块。从图4-54中可以看到温度信号通过温度变送器以4~20mA电流输出，以FX2N型PLC为例，这里需要选择FX2N-2AD型模拟量输入模块予以采集。在完成任务设计时，首先确定输入/输出设备。在进水液位控制时，输入信号S1为高位液位开关，S2为低位液位开关，输出信号Q1为进水电磁阀控制信号。当加热温度控制时，输入模拟量T1为炉内水温，输出信号Q2为加热电阻控制开关。一般开水温度在95℃到100℃之间，保温温度一般设在80℃以上，这里就需要用到PLC功能指令的比较指令了。任务分析（续）在应用PLC控制电炉加热过程时，除了考虑进水液位控制外，还要1．布线2．FX2N-2AD技术特性3．模块的连接与编号4．缓冲存储器分配（BFM）5．偏置和增益的调整FX2N-2A/D的相关知识1．布线FX2N-2A/D的相关知识1．布线1．布线2．FX2N-2AD技术特性项目电压输入电流输入绝缘承受电压500VAC1分钟（在所有的端子和外壳之间）模拟电路电源24VDC±10%50mA（来自于主电源的内部电源供应）隔离方式在模拟电路和数字电路之间用光电耦合器进行隔离，主单元的电源用DC/DC转换器隔离，各输入端子间不隔离模拟量输入范围在装用时，对于0~10VDC的模拟电压输入，此单元的数字范围是0到4000，当使用FX2N~2AD并通过电流输入或通过0到5VDC输入时，就有必要通过偏置和增益量进行再调节0~10VDC，0~5VDC（输入阻抗200kW），当输入电压超过-0.5V或+15VDC时，此单位可能损坏4~20mA（输入阻抗为250W），当输入电流超过-2mA或+60mA时，此单元可能损坏分辨率2.5mV（10V/4000）

1.25mV（5V/4000）4mA{（20-4）/4000}集成精度±1%（全范围0~10V）±1%（全范围4~20mA）处理时间2.5ms/1通道（顺序程序和同步）2．FX2N-2AD技术特性项目电压输入电流输入绝缘3．模块的连接与编号功能模块连接编号示意图3．模块的连接与编号功能模块连接编号示意图4．缓冲存储器分配（BFM）BFM编号b15~b8b7~b4b3b2b1b0#0保留输入数据的当前值（低8位数据）#1保留输入数据当前值（高端4位数据）#2~16#保留#17保留模拟到数字转换开始模拟到数字转换通道#18或更大保留4．缓冲存储器分配（BFM）BFM编号b15~b8b7~b45．偏置和增益的调整

模块出厂时，对于电压输入为0~10VDC，偏置值和增益值调整到数字值为0~4000。当FX2N-2AD用作电流输入或0~5VDC输入，或根据工厂设定的输入特性进行输入时，就有必要进行偏置值和增益值的调节。偏置值和增益值的调节是对实际的模拟输入设定一个数字值，这是由FX2N-2AD的容量调节器来调节的。如图4-57所示为FX2N-2AD容量调节器示意图，使用电压发生器和电流发生器来完成。也可以用FX2N-4DA和FX2N-2DA代替电压和电流发生器来调节。5．偏置和增益的调整模块出厂时，对于电压输入（1）增益调整（1）增益调整（2）偏置值调整（2）偏置值调整当模拟范围为0~10V，而使用的数字范围为0~4000时，数字值为40等于100mV的模拟输入（40×10V/4000数字点）。实例当模拟范围为0~10V，而使用的数字范围为0~4000时，数①CH1和CH2偏置调整和增益调整是同时完成的。当调整了一个通道的偏置值和增益值时，另一个通道的值也会自动调整。

②反复交替调整偏置值和增益值，直到获得稳定的数值。

③当数字值不稳定时，使用计算平均值数据程序调整偏置值和增益值。

④对模拟输入电路来说，每个通道都是相同的，通道之间几乎没有差别。但是，为了获得最大的精度，应独自检查每个通道。

⑤当调整偏置值和增益值时，按增益调节和偏置调节的顺序进行。

①CH1和CH2偏置调整和增益调整是同时完成的。当调整了一任务实施——I/O分配电热水炉控制的输入有3个，其中2个数字量，1个模拟量，而输出为2个。I/O分配是，X0：为高位液位开关，X1：为低位液位开关；Y0：为进水电磁阀，Y1：为加热电阻；温度信号接入FX2N-2AD特殊模块。任务实施——I/O分配电热水炉控制的输入有3个，其中2个数字任务实施——硬件接线任务实施——硬件接线任务实施——梯形图编程任务实施——梯形图编程按照输入/输出接线图接好外部各线，输入程序，运行调试，观察结果。调试按照输入/输出接线图接好外部各线，调试知识链接FX2N-2DA模拟量输出模块FX2N-2DA布线FX2N-2DA技术特性FX2N-2DA缓冲存储器分配（BFM）编程实例知识链接FX2N-2DA模拟量输出模块FX2N-2DA模拟量输出模块FX2N-2DA型的模拟量输出模块用于将12位的数值转换成2点模拟量输出（电压输出和电流输出）。FX2N-2DA可连接到FX0N、FX2N和FX2NC系列PLC中。两个模拟输出通道可接受0~10VDC、0~5VDC或4~20mA输出。使用FROM和TO指令与PLC进行数据传输。FX2N-2DA模拟量输出模块FX2N-2DA型的模拟量输出FX2N-2DA布线FX2N-2DA布线FX2N-2DA技术特性项目电压输入电流输入绝缘承受电压500VAC1min（在所有的端子和外壳之间）模拟电路电源24VDC±10%50mA（来自于主电源的内部电源供应）隔离方式在模拟电路和数字电路之间用光电耦合器进行隔离，主单元的电源用DC/DC转换器隔离，各输入端子间不隔离模拟量输入范围在装用时，对于0~10VDC的模拟电压输出，此单元的数字范围是0~4000，当使用FX2N~2DA并通过电流输入或通过0~5VDC输出时，就有必要通过偏置和增益量进行再调节0~10VDC，0~5VDC（输入阻抗2~1MW）4~20mA（输入阻抗为500W或更小）分辨率2.5mV（10V/4000）

1.25mV（5V/4000）4mA{（20-4）/4000}集成精度±1%（全范围0~10V）±1%（全范围4~20Ma）处理时间4ms/1通道（顺序程序和同步）FX2N-2DA技术特性项目电压输入电流输入绝缘承受FX2N-2DA缓冲存储器分配（BFM）BFM编号b15~b8b7~b4b3b2b1b0#0~#15保留#16保留输入数据当前值（高端4位数据）#17保留D/A低8位数据保持通道1D/A转换开始通道2D/A转换开始#18或更大保留FX2N-2DA缓冲存储器分配（BFM）BFM编号b15~b编程实例在图4-63所示的程序中，FX2N-2DA模拟量输出模块接在0号位置，通道CH1和CH2分别在X0和X1的控制下执行转换，输出模拟量可以任意组合为0~10VDC、0~5VDC或20mA输出。产品出厂时，其输出特性调整为0~10VDC，如果需要不同的输出特性，可根据需要进行凋整，FX2N-2DA可进行电压和电流混合输出。编程实例在图4-63所示的程序中，FX2N-2DA模拟量输出梯形图梯形图PLC模拟量控制功能指令、特殊模块及应用之三PLC模拟量控制功能指令、特殊模块及应用之三任务目标任务分析相关知识任务实施知识链接主要内容任务目标任务分析相关知识任务实施知识链接主要内容①熟悉A/D特殊功能模块的连接、操作和调整。②掌握A/D特殊功能模块程序编写的基本方法。③掌握PLC功能指令的应用。任务目标①熟悉A/D特殊功能模块的连接、操作和调整。任务目标

电热水炉控制要求当水位低于低位液位开关时打开进水电磁阀加水，高于高位液位开关时关闭进水电磁阀停止加水。加热时，当水位高于低水位时，打开电源控制开关开始加热，当水烧开时，停止加热并保温。任务分析电热水炉控制要求当水位低于低位液位开关时打在应用PLC控制电炉加热过程时，除了考虑进水液位控制外，还要考虑温度控制，这里就需要用到PLC模拟量输入模块。从图4-54中可以看到温度信号通过温度变送器以4~20mA电流输出，以FX2N型PLC为例，这里需要选择FX2N-2AD型模拟量输入模块予以采集。在完成任务设计时，首先确定输入/输出设备。在进水液位控制时，输入信号S1为高位液位开关，S2为低位液位开关，输出信号Q1为进水电磁阀控制信号。当加热温度控制时，输入模拟量T1为炉内水温，输出信号Q2为加热电阻控制开关。一般开水温度在95℃到100℃之间，保温温度一般设在80℃以上，这里就需要用到PLC功能指令的比较指令了。任务分析（续）在应用PLC控制电炉加热过程时，除了考虑进水液位控制外，还要1．布线2．FX2N-2AD技术特性3．模块的连接与编号4．缓冲存储器分配（BFM）5．偏置和增益的调整FX2N-2A/D的相关知识1．布线FX2N-2A/D的相关知识1．布线1．布线2．FX2N-2AD技术特性项目电压输入电流输入绝缘承受电压500VAC1分钟（在所有的端子和外壳之间）模拟电路电源24VDC±10%50mA（来自于主电源的内部电源供应）隔离方式在模拟电路和数字电路之间用光电耦合器进行隔离，主单元的电源用DC/DC转换器隔离，各输入端子间不隔离模拟量输入范围在装用时，对于0~10VDC的模拟电压输入，此单元的数字范围是0到4000，当使用FX2N~2AD并通过电流输入或通过0到5VDC输入时，就有必要通过偏置和增益量进行再调节0~10VDC，0~5VDC（输入阻抗200kW），当输入电压超过-0.5V或+15VDC时，此单位可能损坏4~20mA（输入阻抗为250W），当输入电流超过-2mA或+60mA时，此单元可能损坏分辨率2.5mV（10V/4000）

1.25mV（5V/4000）4mA{（20-4）/4000}集成精度±1%（全范围0~10V）±1%（全范围4~20mA）处理时间2.5ms/1通道（顺序程序和同步）2．FX2N-2AD技术特性项目电压输入电流输入绝缘3．模块的连接与编号功能模块连接编号示意图3．模块的连接与编号功能模块连接编号示意图4．缓冲存储器分配（BFM）BFM编号b15~b8b7~b4b3b2b1b0#0保留输入数据的当前值（低8位数据）#1保留输入数据当前值（高端4位数据）#2~16#保留#17保留模拟到数字转换开始模拟到数字转换通道#18或更大保留4．缓冲存储器分配（BFM）BFM编号b15~b8b7~b45．偏置和增益的调整

模块出厂时，对于电压输入为0~10VDC，偏置值和增益值调整到数字值为0~4000。当FX2N-2AD用作电流输入或0~5VDC输入，或根据工厂设定的输入特性进行输入时，就有必要进行偏置值和增益值的调节。偏置值和增益值的调节是对实际的模拟输入设定一个数字值，这是由FX2N-2AD的容量调节器来调节的。如图4-57所示为FX2N-2AD容量调节器示意图，使用电压发生器和电流发生器来完成。也可以用FX2N-4DA和FX2N-2DA代替电压和电流发生器来调节。5．偏置和增益的调整模块出厂时，对于电压输入（1）增益调整（1）增益调整（2）偏置值调整（2）偏置值调整当模拟范围为0~10V，而使用的数字范围为0~4000时，数字值为40等于100mV的模拟输入（40×10V/4000数字点）。实例当模拟范围为0~10V，而使用的数字范围为0~4000时，数①CH1和CH2偏置调整和增益调整是同时完成的。当调整了一个通道的偏置值和增益值时，另一个通道的值也会自动调整。

②反复交替调整偏置值和增益值，直到获得稳定的数值。

③当数字值不稳定时，使用计算平均值数据程序调整偏置值和增益值。

④对模拟输入电路来说，每个通道都是相同的，通道之间几乎没有差别。但是，为了获得最大的精度，应独自检查每个通道。

⑤当调整偏置值和增益值时，按增益调节和偏置调节的顺序进行。

①CH1和CH2偏置调整和增益调整是同时完成的。当调整了一任务实施——I/O分配电热水炉控制的输入有3个，其中2个数字量，1个模拟量，而输出为2个。I/O分配是，X0：为高位液位开关，X1：为低位液位开关；Y0：为进水电磁阀，Y1：为加热电阻；温度信号接入FX2N-2AD特殊模块。任务实施——I/O分配电热水炉控制的输入有3个，其中2个数字任务实施——硬件接线任务实施——硬件接线任务实施——梯形图编程任务实施——梯形图编程按照输入/输出接线图接好外部各线，输入程序，运行调试，观察结果。调试按照输入/输出接线图接好外部各线，调试知识链接FX2N-2DA模拟量输出模块FX2N-2DA布线FX2N-2DA技术特性FX2N-2DA缓冲存储器分配（BFM）编程实例知识链接FX2N-2DA模拟量输出模块FX2N-2DA模拟量输出模块FX2N-2DA型的模拟量输出模块用于将12位的数值转换成2点模拟量输出（电压输出和电流输出）。FX2N-2DA可连接到FX0N、FX2N和FX2NC系列PLC中。两个模拟输出通道可接受0~10VDC、0~5VDC或4~20mA输出。使用FROM和TO指令与PLC进行数据传输。FX2N-2DA模拟量输出模块FX2N-2DA型的模拟量输出FX2N-2DA布线FX2N-2DA布线FX2N-2DA技术特性项目电压输入电流输入绝缘承受电压500VAC1min（在所有的端子和外壳之间）模拟电路电源24VDC±10%50mA（来自于主电源的内部电源供应）隔离方式在模拟电路和