4-3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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。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。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。•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）功能模块连接编号示意图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。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）。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。1.按照输入/输出接线图接好外部各线，2.输入程序，3.运行调试，4.观察结果。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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。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）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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。