(完整版)第7章PLC的特殊功能模块

第7章可编程控制器的特殊功能模块

7.1特殊功能模块和功能扩展板与PLC的连接

7.2模拟量输入/输出模块

7.3高速计数器模块

7.4通信接口模块与功能扩展板

7.5人机界面GOT7.1.1特殊功能模块与PLC的连接7.1特殊功能模块和功能扩展板与PLC的连接

特殊功能模块有模拟量输入/输出、温度、高速脉冲计数、位置控制、通信链接模块等，以及一些功能扩展板。

特殊模块单元，通过扩展总线电缆直接连接到FX2N系列PLC的基本单元，或者连接到其它特殊模块或扩展单元的右边。从距PLC基本单元最近的单元开始，按顺序由主单元自动为每个特殊模块分配编号：No.0～No.7，如图7-1所示。图7-1特殊模块与PLC主单元的连接

7.1.2功能扩展板与PLC的连接

功能扩展板安装于PLC基本单元的功能扩展板安装插槽上，如图7-2所示。功能扩展板不占I/O点数。

图7-2功能扩展板与PLC主单元的连接

7.2模拟量输入/输出模块

模拟量输入模块的作用，是把连续变化的电压、电流信号转换成PLC主CPU能处理的若干位数字信号（A/D转换）。模拟量输出单元的作用是把PLC主CPU处理后的若干位数字信号转换成相应的标准模拟量信号输出（D/A转换）。7.2.1模拟量输入模块1.FX2N-2AD模拟量输入模块

FX2N-2AD模拟量输入模块有二个输入通道（CH1、CH2），两个模拟输入通道的输入范围为：DC0～10V，DC0～5V，或DC4～20mA。两个通道的输入/输出(I/O)特性相同，其I/O特性可以通过FX2N-2AD上的偏置和增益调整电位器进行调整。FX2N-2AD的外形见图7-3所示。

图7-3FX2N-2AD模拟量输入模块外形图

(1)输入端子的接线

FX2N-2AD模拟量输入模块输入端子的接线见图7-4所示。

图7-4FX2N-2AD模拟量输入模块接线图

(2)输入/输出特性与主要性能参数

1)输入/输出特性

FX2N-2AD模拟量输入模块出厂设定的I/O特性见图7-5所示，两个通道的I/O特性都相同。

图7-5FX2N-2AD模拟量输入模块的I/O特性a)电压I/O特性

b)电流I/O特性

2)主要性能参数

表7-1FX2N-2AD模拟量输入模块的主要性能参数

项目电压输入电流输入模拟量输入范围DC0～10V，0～5V（输入电阻200KΩ）绝对最大输入：-0.5V，+15VDC4～20mA（输入电阻250Ω）绝对最大输入：-2mA，+60mA数字输出12位二进制分辨率2.5mV（10V/4000），1.25mV（5V/4000）4μA（20mA/4000）综合精度±1%（满量程0～10V）±1%（满量程4～20mA）转换速度2.5ms/一个通道（与顺控程序同步动作）隔离方式模拟与数字电路之间光电隔离，模块与PLC电源间用DC/DC转换器隔离，模拟通道之间无隔离。电流消耗模拟电路：DC24V±10%，50mA（PLC内部电源供电）数字电路：DC5V，20mA（PLC内部电源供电）占用输入输出点数占用8点PLC的输入或输出（计算在输入或输出侧均可）适用PLCFX1N、FX2N、FX2NC（需要FX2NC-CNV-IF）、FX3U、FX3UC、质量0.2kg(3)缓冲存储器（BFM）的功能及分配

FX2N主单元与FX2N-2AD之间交换数据和控制是通过缓冲存储器来进行的，FX2N-2AD共有19个缓冲存储器，每个16位。缓冲存储器的功能及分配见表7-2所示。

BFM编号内

容b15～b8b7～b4b3b2b1b0#0保留输入数据的当前值（低8位）#1保留输入数据的当前值（高4位）#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保留表7-2FX2N-2AD缓冲存储器的功能及分配(4)增益与偏置的调整

1)增益与偏置增益决定I/O特性曲线的斜率（或角度），当数字输出为满量程时的模拟输入值。增益的校正线如图7-6a)所示。偏移的校正线如图7-6b)所示。

图7-6增益和偏移的校正线a)

增益校正线

b)

偏移校正线(a)大增益(b)零增益(c)小增益(d)负偏移(e)零偏移(f)正偏移

2)增益与偏置的调整方法和步骤增益值和偏置值的调整是对实际的模拟输入值设定一个数字值，使用电压源或电流源，调节FX2N-2AD的增益和偏置调整电位器进行调整。

图7-7所示为增益和偏置调整示意图。其中，图7-7a)为增益和偏置调整电路，图7-7b)为调整电位器位置图。

图7-7FX2N-2AD增益和偏置调整a)偏置和增益调整电路

b)

调整电位器位置

增益与偏置的调整步骤如下：

①调整增益/偏置时，按先调节增益后调节偏置的顺序进行。

②对于CH1和CH2的增益调整和偏置调整是同时完成的。当调整了一个通道的增益值／偏置值时，另一个通道的值也会自动调整。

③反复交替调整增益值和偏置值，直到获得稳定的数值。

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，为获得最大的精度，应分别检查每个通道。

⑤当数字值不稳定时，使用“5.程序实例”的“⑵计算平均值数据程序”调整偏置值／增益值。3)增益的调整

增益值可设置为任意数值，但是，为了得到最大的分辨率，将可使用的12位数字范围设定为0～4000，如图7-8所示。

图7-8FX2N­-2AD增益的调整a)出厂设定的电压I/O特性(DC0～10V)b)调整后的电压I/O特性(DC0～5V)c)出厂设定的电流I/O特性(DC4～20mA)

4)

偏置的调整

增益调整后，再根据预设范围对偏置进行调整。偏置值可设置为任意数值，但为了调整方便，建议取整数。偏置的调整如图7-9所示。

图7-9FX2N-2AD偏置的调整a)出厂设定的电压I/O特性(DC0～10V)b)调整后的电压I/O特性(DC0～5V)c)出厂设定的电流I/O特性(DC4～20mA)

图7-10FX2N­-2AD模拟量输入程序

(5)程序实例下述程序中FX2N-2AD特殊模块的单元编号为No.0。

1)FX2N-2AD模拟量输入程序

FX2N-2AD模拟量输入程序如图7-10所示。2)计算平均值数据程序计算平均值数据程序如图7-11所示。

图7-11计算平均值数据程序

2.FX2N-4AD模拟量输入模块

FX2N-4AD模拟量输入模块有四个输入通道（CH1～CH4），输入通道将模拟量转换成12位的数字值，并将这个值输入到PLC的主单元中。各通道可以用TO指令来分别设置输入模式，但必须与输入接线相匹配。各通道输入范围为：DC-10～+10V，DC4～20mA，DC-20～+20mA。四个通道的I/O特性相同，其I/O特性可以通过程序进行调整。FX2N-4AD的外形见图7-12所示。

图7-12FX2N-4AD模拟量输入模块外形图

(1)输入端子的接线

FX2N-4AD模拟量输入模块输入端子的接线见图7-13所示。其输入模式可根据接线方式选择电压输入或电流输入。

图7-13FX2N-4AD模拟量输入模块接线图

(2)输入/输出特性与主要性能参数

1)输入/输出特性

FX2N-4AD模拟量输入模块出厂设定的I/O特性见图7-14所示。图7-14a)为电压I/O特性：模拟值-10V～+10V，数字值±2000。图7-14b)为电流I/O特性：模拟值4～20mA，数字值0～1000。图7-14c)为电流I/O特性：模拟值-20mA～+20mA，数字值±1000。

图7-14FX2N-4AD模拟量输入模块的I/O特性a)模式0：电压I/O特性

b)模式1：电流I/O特性

c)模式2：电流I/O特性

2)主要性能参数表7-3FX2N-4AD模拟量输入模块的主要性能参数

项目电压输入电流输入模拟量输入范围DC-10～+10V，（输入电阻200KΩ）绝对最大输入：±15VDC4～20mA，DC-20mA～+20mA（输入电阻250Ω）绝对最大输入：±32mA数字输出11位二进制+1位符号位10位二进制+1位符号位分辨率5mV（10V/2000），20μA（20mA/1000）综合精度±1%（满量程-10V～+10V）±1%（满量程-20mA～+20mA）转换速度15ms/一个通道（普通模式）6ms/一个通道（高速模式）隔离方式模拟与数字电路之间光电隔离，模块与PLC电源间用DC/DC转换器隔离，模拟通道之间无隔离。电流消耗模拟电路：DC24V±10%55mA（外部电源供电）数字电路：DC5V30mA（PLC内部电源供电）占用输入输出点数占用8点PLC的输入或输出（计算在输入或输出侧均可）适用PLCFX1N、FX2N、FX2NC（需要FX2NC-CNV-IF）、FX3U、FX3UC质量0.3kg(3)缓冲存储器（BFM）的功能及分配

FX2N主单元与FX2N-4AD之间交换数据和控制是通过缓冲存储器来进行的，FX2N-4AD共有32个缓冲存储器，每个16位。缓冲存储器的功能及分配见表7-4所示。（略）

1)

输入模式选择（BFM#0）输入模式由缓冲存储器BFM#0中的4位十六进制数H〇〇〇〇控制。从低位到高位，每一位字符控制一个通道，即最低位控制CH1，最高位控制CH4。选定输入模式字后，由程序写入BFM#0。

2)A/D转换速度的改变（BFM#15）

3)调整增益和偏移值（BFM#20～BFM#24）

4)错误状态信息（BFM#29）

5)识别码（BFM#30）

(4)增益与偏置的调整偏移和增益可以各通道独立或一起设置，增益和偏移都可以用在FX2N主单元创建的程序调整。调整增益/偏移时应注意：

1)BFM#21的位b1，b0应设置为0，1，以允许调整。一旦调整完毕，这些位元件应该设置为1，0，以防止进一步的变化。

2)通道输入模式选择(BFM#0)应该设置到最接近的模式和范围。

(5)程序实例下述程序中FX2N-4AD特殊模块的单元编号为No.0。

1)基本程序

FX2N-4AD通道输入模式和参数设置程序如图7-15所示，图7-15FX2N-4AD通道输入模式和参数设置程序

2)通过软件设置调整偏移/增益量

通过在可编程控制器中创建的程序，来调整FX2N-4AD的偏移/增益量。如图7-16所示。图7-16通过软件设置调整FX2N-4AD的偏移/增益量

FX2N-2DA模拟量输出模块有二个输出通道（CH1、CH2），输出通道用于将12位的数字值转换成模拟量输出（电压输出或电流输出）。两个模拟输出通道的输出范围为：DC0～10V，DC0～5V，或DC4～20mA。两个通道的I/O特性可以通过FX2N-2DA上的偏置和增益调整电位器分别进行调整。FX2N-2DA的外形见图7-17所示。

7.2.2模拟量输出模块FX2N系列模拟量输出模块主要有FX2N-2DA、FX2N-4DA两种型号。1.FX2N-

2DA模拟量输出模块图7-17FX2N­-2DA模拟量输出模块外形图

(1)输出端子的接线

FX2N-2DA模拟量输出模块输出端子的接线见图7-18所示，其输出模式可根据接线方式分别选择电压输出或电流输出。

图7-18FX2N-2DA模拟量输出模块接线图

(2)输入/输出特性与主要性能参数

1)输入/输出特性

图7-19FX2N-2DA模拟量输出模块的I/O特性a)电压I/O特性

b)电流I/O特性

FX2N-2DA模拟量输出模块出厂设定的I/O特性见图7-19所示。

2)主要性能参数

表7-6FX2N-2DA模拟量输出模块的主要性能参数项目电压输出电流输出模拟量输出范围DC0～10V，0～5V（外部负载电阻2KΩ～1MΩ）DC4～20mA（外部负载电阻≤400Ω）数字输入12位二进制分辨率2.5mV（10V×1/4000），1.25mV（5V×1/4000）4μA（20mA×1/4000）综合精度±1%（满量程0～10V）±1%（满量程4～20mA）转换速度4ms/一个通道（与顺控程序同步动作）隔离方式模拟与数字电路之间光电隔离，模块与PLC电源间用DC/DC转换器隔离，模拟通道之间无隔离。电流消耗模拟电路：DC24V±10%，85mA（PLC内部电源供电）数字电路：DC5V，30mA（PLC内部电源供电）占用输入输出点数占用8点PLC的输入或输出（计算在输入或输出侧均可）适用PLCFX1N、FX2N、FX2NC（需要FX2NC-CNV-IF）、FX3U、FX3UC、质量0.2kg(3)缓冲存储器（BFM）的功能及分配

FX2N-2DA共有19个缓冲存储器，每个16位。缓冲存储器的功能及分配见表7-7所示。

BFM编号内

容b15～b8b7～b3b2b1b0#0～#15保留#16保留输出数据的当前值（8位）#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保留表7-7FX2N-2DA缓冲存储器的功能及分配

(4)增益与偏置的调整当FX2N-2DA用于电压输出为DC0～5V，或使用的I/O特性与出厂设置不同时，就必须对偏置值和增益值进行调整。图7-20所示为增益和偏置调整示意图。其中，图7-20a)为增益和偏置调整电路，图7-20b)为调整电位器位置图。

图7-20FX2N-2DA增益和偏置调整a)增益和偏置调整电路

b)

调整电位器位置

1)增益与偏置的调整方法和步骤

增益值和偏置值的调整是对数字值设定实际的模拟输出值，使用电压表或电流表，调节FX2N-2DA的增益和偏置调整电位器进行调整。增益与偏置的调整步骤如下：

①调整增益/偏置时，按先调节增益后调节偏置的顺序进行。

②对于CH1、CH2的增益与偏置的调整是分别完成的。

③反复交替调整增益值和偏置值，直到获得稳定的数值。

2)增益的调整增益值可设置为任意数值，但为了得到最大的分辨率，将可使用的12位数字范围设定为0～4000，如图7-21所示。图7-21FX2N-2DA增益的调整a)出厂设定的电压I/O特性(DC0～10V)b)调整后的电压I/O特性(DC0～5V)

c)出厂设定的电流I/O特性(DC4～20mA)

3)

偏置的调整

增益调整后，再根据预设范围对偏置进行调整。偏置值可设置为任意数值，但为了调整方便，建议取整数。对于FX2N-2DA，电压输出时，偏置值为0V；电流输出时，偏置值为4mA。例如，使用的数字范围为0～4000，模拟输出范围为DC0～10V，当数字值为40时，模拟输出值为100mV（40×10V／4000）。如使用的数字范围为0～4000，模拟输出范围为DC4～20mA，当数字值为0时，模拟输出值为4mA。图7-22FX2N-2DA偏置的调整a)出厂设定的电压I/O特性(DC0～10V)b)调整后的电压I/O特性(DC0～5V)c)出厂设定的电流I/O特性(DC4～20mA)

(5)程序实例

FX2N-2DA模拟输出程序如图7-23所示。

图7-23

FX2N­-2DA模拟输出程序

FX2N-4DA模拟量输出模块有四个输出通道（CH1～CH4），输出通道用于将12位的数字值转换成模拟量输出（电压输出或电流输出）。各通道可以用TO指令来分别设置输出模式，但必须与输出接线相匹配。四个模拟输出通道的输出范围为：DC-10～+10V，DC0～20mA或DC4～20mA。四个通道的I/O特性相同，其I/O特性可以通过程序进行调整。FX2N-4DA的外形见图7-24所示。

2.FX2N-4DA模拟量输出模块图7-24FX2N-4DA模拟量输出模块外形图

(1)输出端子的接线

FX2N-4DA模拟量输出模块输出端子的接线见图7-25所示。其输出模式可根据接线方式分别选择电压输出或电流输出。图7-25FX2N-4DA模拟量输出模块接线图

(2)输入/输出特性与主要性能参数

1)输入/输出特性

FX2N-4DA模拟量输出模块出厂设定的I/O特性见图7-26所示，四个通道的I/O特性都相同。也可分别对四个通道的I/O特性进行调整。图7-26FX2N­-4DA模拟量输出模块的I/O特性a)电压I/O特性(模式0)b)电流I/O特性(模式1)c)电流I/O特性(模式2)2)主要性能参数

FX2N-4DA模拟量输出模块的主要性能参数见表7-8示。表7-8FX2N-4DA模拟量输出模块的主要性能参数项目电压输出电流输出模拟量输出范围DC-10～+10V（外部负载电阻2KΩ～1MΩ）DC4～20mA，0～20mA（外部负载电阻≤500Ω）数字输入11位二进制+1位符号位10位二进制分辨率5mV（10V×1/2000）20μA（20mA×1/1000）综合精度±1%（满量程20V）±1%（满量程0～20mA）转换速度2.1ms/4个通道（与使用的通道数无关）隔离方式模拟与数字电路之间光电隔离，模块与PLC电源间用DC/DC转换器隔离，模拟通道之间无隔离。电流消耗模拟电路：DC24V±10%，200mA（外部电源供电）数字电路：DC5V，30mA（PLC内部电源供电）占用输入输出点数占用8点PLC的输入或输出（计算在输入或输出侧均可）适用PLCFX1N、FX2N、FX2NC（需要FX2NC-CNV-IF）、FX3U、FX3UC、质量0.3kg(3)缓冲存储器（BFM）的功能及分配

FX2N-4DA共有32个缓冲存储器，每个16位。缓冲存储器的功能及分配见表7-9所示。（略）

1)

输出模式选择（BFM#0）

2)

数据保持模式（BFM#5）

3)偏移/增益设定命令（BFM#8和BFM#9）

4)偏移/增益数据（BFM#10～#17）

5)初始化（BFM#20）

6)禁止调整I/O特性（BFM#21）

7)错误状态（BFM#29）

8)识别码（BFM#30）

(4)增益与偏置的调整偏移和增益可以各通道独立或一起设置（在BFM#10～#17中）。增益和偏移都可以用在FX2N主单元创建的程序调整。调整增益/偏移时应注意：

1)BFM#21的位b1，b0应设置为0，1，以允许调整。一旦调整完毕，这些位元件应该设置为1，0，以防止进一步的变化。

2)通道输入模式选择(BFM#0)应该设置到最接近的模式和范围。

(5)程序实例

1)基本程序（通道输出模式和参数设置程序）图7-27

FX2N-4DA通道输出模式和参数设置程序

2)调整I/O特性(偏移/增益量)图7-28通过程序调整FX2N-4DA的I/O特性

温度模块的作用，是把温度传感器传送的模拟信号转换成PLC能处理的若干位数字信号（A/D转换）。三菱FX2N系列温度模块主要有FX2N-4AD-PT、FX2N-4AD-TC、FX2N-2LC及FX2N-8AD四种型号。其中FX2N-4AD-PT和FX2N-4AD-TC两种，用于将温度传感器传送的模拟信号进行A/D转换，称为温度输入模块。FX2N-2LC可独立进行温度的控制和调节，称为温度控制模块。FX2N-8AD则是用于多种模拟量（电流、电压、温度）输入信号的A/D转换。7.2.3温度模块1.FX2N­-4AD-PT温度输入模块

FX2N-4AD-PT温度输入模块有四个输入通道，将来自铂电阻温度传感器(PTl00，3线，100Ω)的模拟量输入信号放大，并将模拟量转换成12位的数字值，存储在PLC主单元中。温度单位可使用摄氏度或华氏度，使用TO/FROM指令来完成所有的数据传输和参数设置。FX2N-4AD-PT的外形见图7-29所示。图7-29FX2N-4AD-PT温度输入模块外形图

(1)输入端子的接线

FX2N-4AD-PT温度输入模块输入端子的接线见图7-30所示。

图7-30FX2N-4AD-PT温度输入模块接线图

(2)输入/输出特性与主要性能参数

1)输入/输出特性

FX2N-4AD-PT温度输入模块的I/O特性见图7-31所示，四个通道的I/O特性都相同，I/O特性不能进行调整。图7-31FX2N-4AD-PT温度输入模块的I/O特性a)摄氏温度的I/O特性

b)华氏温度的I/O特性

2)主要性能参数表7-12FX2N-4AD-PT温度输入模块的主要性能参数项目摄氏度(℃)华氏度(℉)通过读取适当的缓冲区，可以得到℃和℉两种数据。模拟输入信号铂电阻(PT100,3线,100Ω)温度传感器,4通道。Pt1003850PPM/℃(DIN43760,JISC1604-1989)或JPt1003916PPM/℃(JISC1604-1981)传感器电流1mA(定电流方式)额定温度范围-100～600℃-148～1112℉有效数字输出-1000～6000-1480～1112012位转换(11位数据位＋1位符号位)分辨率0.2～0.3℃0.36～0.54℉综合精度±1%（满量程）转换速度15ms×4通道隔离方式模拟与数字电路之间光电隔离，模块与PLC电源间用DC/DC转换器隔离，模拟通道之间无隔离。电流消耗模拟电路：DC24V±10%，50mA（外部电源供电）数字电路：DC5V，30mA（PLC内部电源供电）占用输入输出点数占用8点PLC的输入或输出（计算在输入或输出侧均可）适用PLCFX1N、FX2N、FX2NC（需要FX2NC-CNV-IF）、FX3U、FX3UC、质量0.3kg(3)缓冲存储器（BFM）的功能及分配

FX2N主单元与FX2N-4AD-PT之间交换数据和控制是通过缓冲存储器来进行的，FX2N-4AD-PT共有32个缓冲存储器，每个16位。缓冲存储器的功能及分配见表7-13所示。

BFM内容缺省值#0保留

*#1～#4设置CH1～CH4各通道的采样平均数（1～4096）K8*#5～#8CH1～CH4各通道在0.1℃单位下的平均温度(采样平均值)0*#9～#12CH1～CH4各通道在0.1℃单位下的当前温度0*#13～#16CH1～CH4各通道在0.1℉单位下的平均温度(采样平均值)0*#17～#20CH1～CH4各通道在0.1℉单位下的当前温度0#21～#27保留

*#28数字范围错误锁存0#29错误状态0#30识别号：

K2040K2040#31保留

表7-13FX2N-4AD-PT缓冲存储器的功能及分配

1)数字范围错误锁存信息（BFM#28）

BFM#28锁存每个通道的错误状态，并且可用于检查铂电阻是否断开。各通道的错误状态见表7-14示。

BFM#28的位b15～b8b7b6b5b4b3b2b1b0错误状态未用高低高低高低高低通道CH4CH3CH2CH1

2)错误状态信息（BFM#29）

当出现错误时，BFM#29的相应位置“1”。

BFM#29的错误状态信息见表7-15（略）。

表7-14BFM#28数字范围错误状态信息

(4)程序实例

如图7-32所示。

图7-32FX2N-4AD-PT温度输入模块程序例

FX2N-4AD-TC温度输入特殊模块有四个输入通道，将来自热电偶温度传感器(K型或J型)的模拟量输入信号放大，并将模拟量转换成12位的数字值，存储在PLC主单元中。温度单位可使用摄氏度或华氏度，使用TO/FROM指令来完成所有的数据传输和参数设置。FX2N-4AD-TC的外形见图7-33所示。

2.FX2N-4AD-TC温度输入模块

图7-33FX2N-4AD-TC温度输入模块外形图

(1)输入端子的接线

FX2N-4AD-TC温度输入模块输入端子的接线见图7-34所示。图7-34FX2N-4AD-TC温度输入模块接线图

(2)输入/输出特性与主要性能参数

1)输入/输出特性

FX2N-4AD-TC温度输入模块的I/O特性见图7-35所示，四个通道的I/O特性都相同，I/O特性不能进行调整。

图7-35FX2N-4AD-TC温度输入模块的I/O特性a)摄氏温度的I/O特性

b)华氏温度的I/O特性

2)主要性能参数表7-16

FX2N-4AD-TC温度输入模块的主要性能参数项目内容模拟输入信号热电偶：K型或J型(每个通道两种都可用)，JIS1602-1995额定温度范围摄氏度(℃)华氏度(℉)通过读取适当的缓冲区，可以得到℃和℉两种数据。K型-100～1200℃K型-148～2192℉J型-100～600℃J型-148～1112℉有效数字输出12位转换(11位数据位＋1位符号位)K型-1000～12000K型-1480～21920J型-1000～6000J型-1480～11120分辨率K型0.4℃K型0.72℉J型0.3℃J型0.54℉综合精度±0.5%（满量程）转换速度(240ms±2%)×使用的通道数(不使用的通道不进行转换)隔离方式模拟与数字电路之间光电隔离，模块与PLC电源间用DC/DC转换器隔离，模拟通道之间无隔离。电流消耗模拟电路：DC24V±10%，50mA（外部电源供电）数字电路：DC5V，30mA（PLC内部电源供电）占用输入输出点数占用8点PLC的输入或输出（计算在输入或输出侧均可）适用PLCFX1N、FX2N、FX2NC（需要FX2NC-CNV-IF）、FX3U、FX3UC、质量0.3kg(3)缓冲存储器（BFM）的功能及分配

FX2N­主单元与FX2N-4AD-TC之间交换数据和控制是通过缓冲存储器来进行的，FX2N-4AD-TC共有32个缓冲存储器，每个16位。缓冲存储器的功能及分配见表7-17所示。BFM内容缺省值*#0热电偶类型(K或J)模式选择。H0000*#1～#4设置CH1～CH4各通道的采样平均数（1～256）K8*#5～#8CH1～CH4各通道在0.1℃单位下的平均温度(采样平均值)0*#9～#12CH1～CH4各通道在0.1℃单位下的当前温度0*#13～#16CH1～CH4各通道在0.1℉单位下的平均温度(采样平均值)0*#17～#20CH1～CH4各通道在0.1℉单位下的当前温度0#21～#27保留

*#28数字范围错误锁存0#29错误状态0#30识别号：

K2030K2030#31保留

表7-17FX2N-4AD-TC缓冲存储器的功能及分配

1)热电偶类型(K或J)模式选择（BFM#0）热电偶类型模式由缓冲存储器BFM#0中的4位十六进制数H〇〇〇〇控制。从低位到高位，每一位字符控制一个通道，即最低位控制CH1，最高位控制CH4。选定模式后，由程序写入BFM#0。每位字符的设置方式和模式字的意义如下：〇＝0：K型，〇＝1：J型，〇＝3：不使用。例如：将CH1设置为K型，CH2设置为J型，CH3、CH4不使用。则其模式字为：

BFM#0＝H33102)数字范围错误锁存信息（BFM#28）

BFM#28锁存每个通道的错误状态，并且可用于检查热电偶是否断开。各通道的错误状态见表7-18。BFM#28的位b15～b8b7b6b5b4b3b2b1b0错误状态未用高低高低高低高低通道CH4CH3CH2CH1表7-18BFM#28数字范围错误状态信息

3)错误状态信息（BFM#29）

当出现错误时，BFM#29的相应位置“1”。

BFM#29的错误状态信息见表7-19。

BFM#29的位b＝1(ON)b＝0(OFF)b0：错误b2～b3中任何一个为ON时。无错误b1保留b2：电源故障DC24V电源故障时。电源正常b3：硬件故障A/D转换器或其它硬件故障时。硬件正常b4～b9保留b10：数字范围错误数字输出/模拟输入值超出指定范围数字输出值正常b11：平均数错误所选采样平均数超出指定范围(1～256)平均数正常b12～b15保留表7-19BFM#29的错误状态信息

(4)程序实例如图7-36所示。

图7-36FX2N-4AD-TC温度输入模块程序例

FX2N-1HC硬件高速计数器模块是2相50Hz的高速计数器，其计数速度比PLC的内置高速计数器(2-相30Hz，1-相60Hz)的计数速度高，而且它可直接进行比较和输出。

FX2N-1HC的各种计数模式(1-相或2-相，16位或32位)可用PLC的TO指令进行选择。只有这些模式参数设定之后，FX2N-1HC单元才能运行。FX2N-1HC的输入信号源必须是1或2相编码器。可使用5V、12V或24V电源。FX2N-1HC有两个输出。当计数值与输出比较值一致时，输出为ON。输出晶体管被单独隔离，以允许漏型或源型负载连接方法。

FX2N-1HC与PLC之间的数据传输是通过缓冲存储器进行的。FX2N-1HC有32个缓冲存储器(每个为16位)。

FX2N-1HC的外形见图7-37所示。

7.3高速计数器模块图7-37FX2N-1HC高速计数器模块外形图

FX2N-1HC高速计数器模块输入/输出端子的接线图见图7-38所示。如果使用NPN输出编码器，要注意端子极性与FX2N-1HC的端子极性匹配。

7.3.1.输入/输出端子的接线图7-38FX2N-1HC高速计数器模块输入/输出接线图

FX2N-1HC的输入/输出特性与主要性能参数见表7-20所示。

7.3.2.输入/输出特性与主要性能参数项目内容信号电平可通过连接端子选择DC5V、12V、24V，差动输出型连接在DC5V端子上频率单相单输入：50kHz以下，单相双输入：各50kHz以下，双相双输入：50kHz以下/1倍增、25kHz以下/2倍增、12.5kHz以下/4倍增。计数范围带符号的二进制32位(-2,147,483,648～+2,147,483,647)，或者无符号的二进制16位(0～65,535)计数模式自动加/减计数(单相双输入或者双相输入时)、或者选择加/减计数(单相单输入时)一致输出YH：通过硬件比较回路判断一致输出YS：通过软件比较回路判断一致输出(最大300μs延迟)输出形式NPN开集电极输出2点各DC5V～24V，0.5A附加功能由PLC通过参数进行模式设定及比较数据的设定。可以通过PLC监控当前值、比较结果、出错状态。输入输出占用点数占用可编程控制器的8点输入或者输出(可计算在输入或者输出侧)消耗电流DC5V，90mA(由PLC供电)使用的PLCFX1N、FX2N、FX3U、FX2NC(需要FX2NC-CNV-IF)、FX3UC(需要FX2NC-CNV-IF或者FX3UC-1PS-5V)PLC重量0.3kgFX2N主单元与FX2N-1HC之间交换数据和控制是通过缓冲存储器来进行的，FX2N-1HC共有32个缓冲存储器，每个16位。缓冲存储器的功能及分配见表7-21所示。

7.3.3.缓冲存储器（BFM）的功能及分配BFM编号内容缺省值备注#0计数模式K0～K11K0W#1加/减计数命令(1-相1-输入模式)K0#3,#2计数长度(环长度)(#3高/#2低)范围：K2～K65536K65,536#4计数控制命令K0#5～#9保留

#11,#10预置数据(#11高/#10低)K0#13,#12YH比较值(#13高/#12低)K32,767#15,#14YS比较值(#15高/#14低)K32,767#16～19保留

#21,#20计数器当前值(#21高/#20低)K0W/R#23,#22最大计数值(#23高/#22低)K0#25,#24最小计数值(#25高/#24低)K0#26比较结果

R#27端子状态

#28保留

#29错误状态

R#30模快识别码K4010K4010#31保留

表7-21FX2N-1HC缓冲存储器的功能及分配

1.计数模式选择BFM#0(K0～K11)

计数模式由缓冲存储器BFM#0中的值控制。模式控制字(K0～K11)由PLC写入缓冲存储器BFM#0。设置这些值时，要使用TOP(脉冲)指令，或使用M8002(初始脉冲)来驱动TO指令，不允许有连续指令。当有数据写到BFM#0时，BFM#1～BFM#31的值重新复位为缺省值。BFM#0计数模式字见表7-22所示。

计数模式32位16位2相输入(相位差脉冲)1边沿计数K0K12边沿计数K2K34边沿计数K4K51-相2-输入(加/减脉冲)K6K71-相1-输入硬件加/减计数K8K9软件加/减计数K10K11表7-22BFM#0计数模式字

2.UP/DOWN计数方向命令BFM#1

BFM#1(UP/DOWN)加/减计数命令，该命令仅对1-相1-输入软件加/减计数模式有效。BFM#1UP/DOWN计数方向字见表7-23所示。

⑴32位计数器模式

当发生溢出时，进行加、减计数的32位二进制计数器将由下限改变成上限，或由上限改变成下限。上限和下限都是固定值，上限值为+2,147,483,647，下限值为-2,147,483,648。内容计数方向(BFM#1)＝K0加计数(BFM#1)＝K1减计数表7-23BFM#1UP/DOWN计数方向字

⑵16位计数器模式

16位计数器只处理0～65535的正数。当发生溢出时，它由上限改变成0，或由0改变成上限，上限值由BFM#3和#2决定。

⑶1-相1-输入计数器BFM#0(K8～K11)

1）1-相1-输入硬件加/减计数器(K8、K9)的计数方向由A相输入的高、低电平决定。当A相输入为低电平(OFF)时，为加计数；当A相输入为高电平(ON)时，为减计数。如图7-39a)所示。

2）1-相1-输入软件加/减计数器(K10、K11)的计数方向由BFM#1的内容决定。当(BFM#1)＝K0时，为加计数；当(BFM#1)＝K1时，为减计数。如图7-39b)所示。图7-391-相1-输入计数器a)硬件加/减计数b)软件加/减计数

⑸2-相输入计数器BFM#0(K0～K5)

2-相输入计数器的计数方向由2相输入脉冲的相位差决定。

⑷1-相2-输入计数器BFM#0(K6、K7)1-相2-输入计数器的计数方向由脉冲输入端口决定(加/减脉冲)。当B相输入时为加计数；A相输入时为减计数。如果A相和B相同时输入，计数器的值不变。如图7-40所示。图7-401-相2-输入计数器

图7-411边沿-计数器a)加计数b)减计数

1）1边沿-计数器BFM#0(K0、K1)如图7-41所示。当A相超前90°时为加计数，即当A相输入为高电平时，B相由低电平变成高电平的上升沿加1，如图7-41a)所示。当B相超前90°时为减计数，即当A相输入为高电平时，B相由高电平变成低电平的下降沿减1，如图7-41b)所示。2）2边沿-计数器BFM#0(K2、K3)如图7-42所示。当A相超前90°时为加计数，即当A相输入为ON时，B相由OFF变成ON的上升沿加1；当A相输入为OFF时，B相由ON变成OFF的下降沿加1，如图7-42a)所示。当B相超前90°时为减计数，即当A相输入为ON时，B相由ON变成OFF的下降沿减1；当A相输入为OFF时，B相由OFF变成ON的上升沿减1，如图7-42b)所示。图7-422边沿-计数器a)加计数b)减计数

3）4边沿-计数器BFM#0(K4、K5)如图7-43所示。当A相超前90°时为加计数，如图7-43a)所示。当B相超前90°时为减计数，如图7-43b)所示。在4边沿-计数模式下，A、B两相输入脉冲的上升沿和下降沿均计数。图7-434边沿-计数器a)加计数b)减计数

图7-44计数器的值溢出时的变化

3.计数长度(环长度)BFM#3、#2BFM#3、#2存储计数长度数据，该数据指定16位计数器的计数长度(缺省值：K65536)。例如，指定K100作为32位二进制数写入FX2N-1HC的BFM#3和#2(BFM#3=0，BFM#2=100。允许值为：K2～K65536)，即环长度为K100。当发生溢出时，计数器的值由上限改变成0，或由0改变成上限。如图7-44所示。4.计数控制命令BFM#4

计数器的各种功能由BFM#4的位控制，只有正确设置了相关的计数控制命令，计数器才能正常工作和输出。计数控制命令见表7-24所示。BFM#4“0”(OFF)“1”(ON)b0计数禁止计数允许b1YH输出禁止(硬件比较输出)YH输出允许(硬件比较输出)b2YS输出禁止(软件比较输出)YS输出允许(软件比较输出)b3YH/YS独立动作相互复位动作b4预置禁止预置允许b5～b7未定义b8无动作错误标志复位b9无动作YH输出复位b10无动作YS输出复位b11无动作YH输出置位b12无动作YS输出置位b13～b15未定义表7-24BFM#4计数控制命令

5.预置数据BFM#11、#10

计数器的缺省值为0。通过向BFM#11和#10中写数据，预置值可被改变。当计数器开始计数时，预置数据可作为其初始值。当BFM#4的b4位设置为ON，而且PRESET输入端子由OFF变成ON时，预置数据有效。计数器的初始值也可通过直接向BFM#20和#21(计数器的当前值)中写数据进行设置。

6.YH输出的比较值BFM#13、#12，YS输出的比较值BFM#15、#14

当计数器的当前值与BFM#13、#12，BFM#15、#14中的值进行比较后，FX2N-1HC中的硬件和软件比较器输出比较结果。如果使用PRESET或TO指令设置计数器的值等于比较值，YH、YS输出不会变成ON。只有当输入脉冲计数值(当前值)等于比较值时，且BFM#4的b1和b2为ON时，YH、YS输出才会ON。一旦有了输出，将一直保持下去，直到由BFM#4的b9和b10进行复位，输出才会OFF。如果BFM#4的b3为ON，当YH(YS)输出被置位时，YS(YH)输出就被复位。

YS比较操作需要大约300微秒的时间，如果当前值等于比较值时，输出变成ON。

7.计数器当前值BFM#21、20

计数器的当前值可通过PLC进行读操作，由于存在通信延迟，在高速运行时，它并不是准确的值。计数器的当前值可通过PLC，将一个32位的数值写入适当的BFM#而强行改变。

8.最大计数值BFM#23、#22BFM#23、#22存储计数器所能达到的最大值和最小值。如果掉电，存储的数据被清除。

9.比较状态BFM#26BFM#26为只读存储器，PLC的写命令对其不起作用。BFM#26的比较状态信息见表7-25所示。BFM#26的位“0”(OFF)“1”(ON)BFM#26的位“0”(OFF)“1”(ON)YHb0设定值≤当前值设定值＞当前值YSb3设定值≤当前值设定值＞当前值b1设定值≠当前值设定值＝当前值b4设定值≠当前值设定值＝当前值b2设定值≥当前值设定值＜当前值b5设定值≥当前值设定值＜当前值b6～b15未定义表7-25BFM#26的比较状态信息

10.端子状态BFM#27BFM#27提供了FX2N-1HC各端子(PRESET，DISABLE，YH，YS)的状态。各端子的状态信息见表7-26所示。

BFM#27“0”(OFF)“1”(ON)BFM#27“0”(OFF)“1”(ON)b0预置输入为OFF预置输入为ONb2YH输出为OFFYH输出为ONb1计数禁止输入为OFF计数禁止输入为ONb3YS输出为OFFYS输出为ONb4～b15未定义表7-26BFM#27的端子状态信息

11.

错误状态BFM#29FX2N-1HC中的错误状态可通过将BFM#29(b0～b7)的内容读到PLC的辅助继电器中来进行检查。错误标志可由BFM#4的b8进行复位。BFM#29的错误状态信息见表7-27所示。

BFM#29错误状态b0b1～b7中的任何一个为ON时，置ON。b1环长度值写错时(不是K2～K65536)，置ON。b2预置值写错时，置ON。在16位计数器模式下，当数据值＞环长度时。b3比较值写错时，置ON。b4当前值写错时，置ON。b5计数器超出上限时，置ON。当超出32位计数器的上限或下限时。b6计数器超出下限时，置ON。b7FROM/TO指令使用不准确时，置ON。b8计数器模式(BFM#0)写错时，置ON。当超出K0～K11时。b9BFM号写错时，置ON。当超出K0～K31时。b10～b15未定义表7-27BFM#29的错误状态信息

FX2N-1HC特殊模块的单元编号为No.2。计数模式为1-相1-输入计数器，计数长度为K1234，软件计数方向为减计数，YH输出的比较值为K1000,YS输出的比较值为K900。程序如图7-45。

7.3.4.程序实例图7-45FX2N-1HC高速计数器程序例

7.4通信接口模块与功能扩展板

FX系列各种通信模块、通信功能扩展板、通信特殊功能模块，支持在FX系列PLC间方便地构建简易数据连接和与RS-232C、RS-485设备的通信功能。还能够根据控制内容，以FX系列PLC为主站，构建CC-Link的高速现场总线网络。

FX2N-232-BD（以下简称232BD）通信功能扩展板（以下简称通信板），可安装于FX2N系列PLC的基本单元中，用于RS-232C通信。

(1)特点

1）在RS232C设备之间进行数据传输。

2）在RS232C设备之间使用专用协议进行数据传输。

3）连接编程工具。当232BD用于上述1）、2）应用时，通信格式包括波特率，奇偶性和数据长度，由参数或FX2N可编程控制器的特殊数据寄存器D8120进行设置。7.4.1RS-232C通信接口设备1.FX2N-232-BD通信功能扩展板

(2)外形和端子

232BD的外形和端子见图7-46所示。图7-46FX2N-232-BD通信板外形和端子图a)外形图b)端子图

a)b)(3)主要技术参数

FX2N-232-BD通信板的主要技术参数见表7-28。项

目规

格接口标准RS-232C绝缘方式非绝缘显示（LED）RD、SD传送距离最大15m消耗电流20mA/DC5V（由PLC供电）通信方式全双工双向(FX2N在V2.0版以下为半双工双向)通信协议无协议/专用协议(格式1或格式4)/编程通信通信格式数据长度7位/8位奇偶校验没有/奇数/偶数停止位1位/2位波特率300/600/1200/2400/4800/9600/19200/38400bps标题没有或任意数据控制线无/硬件/调制解调器方式和校验附加和码/不附加和码结束符没有或任意数据表7-28FX2N-232-BD通信板的主要技术参数

FX0N-232ADP/FX2NC-232ADP通信模块是可与计算机通信的绝缘型特殊适配器。如与FX2N-CNV-BD连接板一起使用，可与FX2N系列PLC连接。不占用输入输出点数。

(1)特点

1）用于以计算机为主机的计算机链接(1:1)专用协议通信用接口。

2）与计算机、条形码阅读机、打印机和测量仪表等配备RS-232C接口的设备进行1:1无协议通信的接口。

3）采用RS-232C通信方式，连接编程用计算机和GOT的接口。2.FX0N-232ADP/FX2NC-232ADP通信模块

(2)外形和端子

FX0N-232ADP/FX2NC-232ADP的外形和端子见图7-47和图7-48所示。图7-47FX0N-232ADP/FX2NC-232ADP通信模块外形图a)FX0N-232ADPb)FX2NC-232ADPa)b)图7-48FX0N-232ADP/FX2NC-232ADP通信模块连接器端子图a)FX0N-232ADPb)FX2NC-232ADP

(3)FX2N-CNV-BD连接板

FX2N-CNV-BD是将FX系列绝缘型特殊适配器连接到FX2N系列PLC上的连接用板。

FX2N-CNV-BD（以下简称CNVBD）的外形见图7-49所示。

图7-49FX2N-CNV-BD外形图

FX0N-232ADP/FX2NC-232ADP通信模块与FX2N系列PLC的连接见图7-50所示。

图7-50FX0N-232ADP/FX2NC-232DP通信模块安装图

(4)主要技术参数

FX0N-232ADP/FX2NC-232ADP通信模块的主要技术参数见表7-29。项

目规

格FX0N-232ADPFX2NC-232ADP接口标准RS-232C绝缘方式光电隔离显示（LED）POWER、RD、SD传送距离最大15m消耗电流200mA/DC5V（由PLC供电）100mA/DC5V(由PLC供电

)通信方式全双工双向(FX2N在V2.0版以下为半双工双向)通信协议无协议/专用协议(格式1或格式4)/编程通信

通信格式数据长度7位/8位奇偶校验没有/奇数/偶数停止位1位/2位波特率300/600/1200/2400/4800/9600/19200/38400bps标题没有或任意数据控制线无/硬件/调制解调器方式和校验附加和码/不附加和码结束符没有或任意数据表7-29FX0N-232ADP/

FX2NC-232ADP通信模块主要技术参数

FX-485PC-IF转换接口是与计算机连接的绝缘型RS-232C/RS-485转换接口。

(1)特点

在计算机连接功能中，一台计算机最多可连接16台PLC。

(2)外形和端子

FX-485PC-IF的外形和端子见图7-51所示。3.FX-485PC-IF型RS-232C/RS-485转换接口图7-51FX-485PC-IF转换接口外形和端子图a)外形图

b)端子图a)b)

(3)主要技术参数

FX-485PC-IF转换接口的主要技术参数见表7-30。项

目规

格接口标准RS-232C/RS-485/RS-422绝缘方式RS-232C信号与RS-485/RS-422信号间光电隔离以及变压器隔离显示（LED）POWER、SD、RD通信方式全双工双向同期方式调步同步波特率300/600/1200/2400/4800/9600/19200bps传送距离RS-485最大500mRS-232C最大15m电源DC5V±5%消耗电流最大260mA(由FX-20P-PS电源供电)表7-30FX-485PC-IF转换接口主要技术参数

FX2N-232IF通信用模块是可与计算机通信的特殊功能模块，通过总线电缆与PLC连接，最多可连接8台特殊模块。使用FROM/TO指令与PLC进行数据传输，占用输入输出点数8点。4.FX2N-232IF通信用特殊功能模块

(1)特点

1）用于以计算机为主机的计算机链接(1:1)无协议通信用接口。

2）与计算机、条形码阅读机、打印机等配备RS-232C接口的设备进行1:1无协议通信的接口。

3）可以在收发信时在HEX和ASCⅡ码之间自动转换。

4）可以指定最大4个字节的报头、报尾。

5）具有互联模式，可以连续接收超过接收缓存长度的数据。

6）可以指定带有CR、LF以及和校验的通信格式。

(2)外形

FX2N-232IF的外形见图7-52所示。图7-52FX2N-232IF通信用特殊功能模块外形图

(3)主要技术参数

FX2N-232IF通信用特殊功能模块的主要技术参数见表7-31。项

目规

格接口标准RS-232C连接器9针D-SUB型公头绝缘方式光电隔离显示（LED）POWER、SD、RD传送距离最大15m通信方