建筑电气控制技术-赵建伟-1733568301192

建筑系建筑电气控制技术赵建伟项目一三相异步电动机基本控制电路的接线与调试项目二常用机床电气控制电路分析、安装与接线项目三FX2N系列PLC基本指令的编程及应用项目四FX2N系列PLC步进指令的编程及应用项目五FX2N系列PLC功能指令的编程及应用项目六PLC控制应用系统设计、接线与调试项目七模拟量模块和PLC通信本课程主要包含以下7个项目项目七模拟量模块和PLC通信项目七模拟量模块和PLC通信知识目标

1.掌握PLC特殊功能模块的结构及原理。

2.掌握FROM和TO指令的用法。

3.掌握模拟量输入模块FX2N-2AD、模拟量输出模块FX2N-2DA等特殊模块的使用和编程。

4.掌握PLC的并联通信和N:N通信。技能目标1.能够对FX2N-2AD和FX2N-2DA特殊模块进行电路连接和编程。

2.能够应用FX2N-485-BD通信模块对N:N通信以及并联通信系统进行简单设计，并进行基本编程。主要内容任务一电热水炉温度的PLC控制任务二送风和循环系统的通信控制任务一电热水炉温度的PLC控制任务描述

温度控制是PLC的典型应用，本任务用功能指令实现PLC控制电热水炉温度的设计与调试，学习开关量的控制和PLC模拟量的输入模块。进一步熟悉PLC的模拟量输入/输出模块。任务目标

1.学会使用FROM、TO特殊功能指令的应用。

2.掌握PLC控制的电热水炉温度I/O分配。

3.学习PLC控制电热水炉温度的程序编制，并能正确完成下载、运行、调试及监控。知识储备一、模拟量模块在使用PLC组成的控制系统中，通常会处理一些特殊信号，如流量、压力、温度等，这些需要用到特殊的功能模块。FX系列PLC的特殊功能模块有模拟量输入模块/输出模块、数据通信模块、高速计数模块、位置控制模块及人机界面等。 1、模拟量输入模块（A/D模块）：可将现场仪表输出的（标准）模拟量信号4～20mA、0～5V、0～10V等模拟电流或者电压信号转换成PLC内部处理的数字信号。PLC通过FROM指令将这些信号读取到PLC中，如图（a）所示。 2、模拟量输出模块（D/A模块）：是将PLC处理后的数字信号转化为现场仪表可以接受的标准信号（4～20mA、0～5V、0～10V等模拟信号）以满足生产过程的需求，PLC一般通过TO指令将这些信号写入到模拟量输出模块中，如图（b）所示。3、常见的模拟量输入输出模块

二、模拟量输入模块FX2N-2AD2．模块连接当电压输入时，将信号接在VIN和COM端；当电流输入时，信号接在IIN和COM端，同时将VIN和IIN短接对于电流输入，须将VIN和IIN进行短路。电压输入：模拟值0～10V，数字值0～4

000

电流输入：模拟值4～20mA，数字值0～4

000

4．缓冲存储器（BFM）分配

特殊功能模块内部均有数据缓冲存储器BFM，它是FX2N-2AD同PLC基本单元进行数据通信的区域，这一缓冲区由32个16位的寄存器组成，编号为BFM#0～BFM#31，如下表所示。

BFM编号b15～b8b7～b4b3b2b1b0#0保留输入数据的当前值（低8位数据）#1保留输入数据的当前值（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BFM#0：由BFM#17指定的通道的输入数据（低8位数据）当前值被存储。BFM#1：输入数据当前值（高端4位数据）被存储。BFM#17：b0——指定模拟到数字转换的通道（CH1，CH2）；

b0=0——使用通道CH1；

b0=1——使用通道CH2；

b1——通过将0→1，A/D转换过程开始。BFM编号b15～b8b7～b4b3b2b1b0#0保留输入数据的当前值（低8位数据）#1保留输入数据的当前值（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

在使用三菱特殊功能模块时，CPU在模块内存中为模块分配了一块数据缓冲区（BFM）作为和CPU通信之用。三菱有专门两条指令实现对模块缓冲区BFM的读写，即FROM指令和TO指令。

FROM指令（FNC78）的功能是实现对特殊模块缓冲区BFM指定位的读取操作。特殊功能模块的读写操作指令FROM和TO

当驱动条件成立时，把位置编号为m1的特殊模块BFM#m2为首址的n个缓冲存储器的内容读入到PLC中以D为首址的n个元件中X0：FROM指令执行的起动条件。起动指令可以是X、Y、内部继电器M等。m1：特殊功能模块号（范围K0～K7）。特殊功能模块通过扁平电缆连接在PLC右边的扩展总线上，可以连接最多8块特殊功能模块，它们的编号从最靠近基本单元的那一个开始顺次编为0～7号。

m2：特殊功能模块缓冲存储器（BFM）首元件编号（范围K0～K31）。[D]：指定存放数据的首元件号。n：传送点数，用n指定传送的点数（n=K1～K32767）。三、模拟量输出模块FX2N-2DA（1）FX2N-2DA模拟量输出模块用于将12位的数字量转换成2路模拟量信号输出（电压输出或电流输出）。（2）提供12位高精度分辨率（212＝4096）。数字输出范围0～4096，一般调到0～4000；（3）2通道电压输出（0～

10V或0～

5V）或电流输出（4～

20mA）。（4）对每一通道，可以规定电压或电流输出。(5)由PLC的基本单元提供内部电源，不单独使用电源。电压输出时，对于10V的模拟输出值，数字值调整到4

000。电流输出时，对于20mA的模拟输出值，数字值调整到4

000。对于电压输出，须将IOUT和COM进行短路。2.模块连接电压输出时，将负载的一端接在VOUT端，另一端接在COM端；并在IOUT和VOUT之间进行短路。电流输出时，将负载的一端接在IOUT端；另一端接在COM端；3．缓冲存储器分配FX2N-2DA缓冲存储器（BFM）分配BFM编号b15～b8b7～b3b2b1b0#0～#15保留#16保留输出数据的当前值（8位数据）#17保留D/A低8位数据保持通道1的D/A转换开始通道2的D/A转换开始#18或更大保留BFM#16：存放由BFM#17（数字值）指定通道的D/A转换数据，D/A数据以二进制形式，并以低8位和高4位两部分顺序进行存放和转换。BFM#17：b0——通过将1→0，通道2的D/A转换开始；

b1——通过将1→0，通道1的D/A转换开始；

b2——通过将1→0，D/A转换的低8位数据保持。

TO指令 TO指令（FNC79）的功能是由PLC向特殊模块缓冲存储器BFM写入数据的指令。当X0=ON时，将PLC中以D0开始的3个数据写入1#特殊功能模块内以10#缓冲存储器（BFM#10）开始的3个缓冲存储器中。

#10D0#11D1#12D2X0：TO指令执行的起动条件。起动指令可以是X、Y、内部继电器M等。m1：特殊功能模块号（范围K0～K7）。m2：特殊功能模块缓冲寄存器首地址（范围K0～K31）。[S·]：指定被读出数据的元件首地址。n：传送点数，用n（范围K1～K32767）指定传送的点数。TO指令的说明：TO指令4.应用编程通道1通道2写2AD模块连接在PLC的0号位置把#17的b0位置0，0000把#17的b1位置1，0010读#0K2M100,#1K2M108000100115.应用编程当X000=ON时，CH1通道将D100中的数据转换成模拟量；当X001=ON时，CH2通道将D101中的数据转换成模拟量。至于需要电压输出或电流输出，改变接线即可，和程序无关。01000000BFM中的#17的b2位由1→0，使#16中的数据保护起来，准备进行D/A转换。00100000BFM中的#17的b1位由1→0，这样CH1的D/A转换开始，则把D100中的数字量转换成模拟量。将D100中的数字量存到M100～M115中。CH1工作程序将D101中的数字量存到M200～M215中。01000000BFM中的#17的b2位由1→0，使#16中的数据保护起来，准备进行数据转换。00010000BFM中的#17的b0位由1→0，这样CH2的D/A转换开始，则把D101中的数字量转换成模拟量。CH2工作程序技能操作1．操作目的（1）独立完成电热水炉温度的PLC控制电路接线与安装。（2）学会PLC程序特殊功能指令的编程设计。（3）进一步熟悉GX-DeveloperV8编程软件功能指令的使用方法。

可编程控制器l台（FX2N-48MR）。电热水炉温度控制装置实验板1块。连接导线若干。安装有GX-DeveloperV8编程软件的计算机1台。2．操作器材