PLC中FX2N-4AD模拟量输入模块的应用

    FX2N-4AD模拟量输入模块如图9-15所示。
    图9-15    FX2N - 4AD模拟量输入模块    1．特点    (1)提供12bit高精度分辨率（包括符号）。    (2)提供4通道电压输入（-10V ~ 10V直流）或电流输入（-20mA ~ 20mA直流）。    (3)对每一通道，可以规定电压输入或电流输入。    2．性能    性能如表9-8所列。    表9-8    FX2N - 4AD模拟量输入／输出模块性能
    3．接线    接线如图9-16所示。    (1)模拟输入通过双绞屏蔽电缆来接收。电缆应远离电源线或其他可能产生电气干扰的电线。    (2)如果输入有电压波动，或在外部接线中有电气干扰，可以接一个平波电容器(0.1μF-0.47μF,25V)。
    图9-16    FX2N - 4AD接线图    (3)如果使用电流输入，短接V+和I+端子。    (4)如果存在过多的电气干扰，连接FG的外壳地端和FX2N - 4AD的地端。    (5)连接FX2N - 4AD的接地端与主单元的接地端。可行的话，在主单元使用3级接地。    4．输入／输出特性曲线    输入／输出特性曲线如图9-17所示。
    图9-17    FX2N-4AD输入／输出特性曲线    (a)预设0(-10V ~ 10V)；(b)预设1(+4mA ~ 20mA)；(c)预设2(-20mA - 20mA)。    5．缓冲存储器(BFM)的分配    缓冲存储器(BFM)分配如表9-9所列。    表9-9    FX2N - 4AD BFM分配表
    说明：    (1)带*号的缓存器(BFM)可以使用TO指令从PLC写入。不带*号的缓存器内的数据可以使用FROM指令读入PLC。    (2)偏移（截距）。当数字输出为“0”时的模拟输入值。    (3)增益（斜率）。当数字输出为+1000时的模拟输入值。    (4)通道选择。通道的初始化由缓冲存储器BFM #0中的4位十六进制数字H0000控制，第一位数字控制通道1，第四位数字控制通道4，设置每一个字符的方式如下：    ①O=0，电压输入，范围为-10V~10V；    ②O=1，电流输入，范围为+4mA~+20mA；    ③O=2，电流输入，范围为-20mA - 20mA；    ④O=3，通道关闭OFF。    (5) A/D转换速度的改变。在FX2N - 4AD的BFM#15中写入“0”或“1”，就可以改变A/D转换的速度。要注意，为保持高速转换，尽可能少使用FROM/TO指令；当改变了转换速度后，BFM#1- BFM #4将立即设置到默认值。    (6)调整增益和偏移值：    ①当通过将BFM# 20设为K1而将其激活后，各通道的设置值复位成默认值。    ②如果BFM #21的(b1，b0)设为(1，0)，增益和偏移的调整将被禁止。若需要改变增益和偏移，(b1，b0)必须设置为(0，1)。    ③BFM# 23和BFM #24的增益和偏移量被传送进指定输入通道的增益与偏移的寄存器，待调整的输入通道可以由BFM#22适当的G-O（增益-偏移）位来指定。例如，若位G1和O1设为“1”，当用TO指令写入BFM# 22后，将调整输入通道1。    ④对于具有相同增益和偏移的通道，可以单独或一起调整。    ⑤BFM #23和BFM# 24中的增益和偏移量的单位是mV或μA。由于单元的分辨率，实际的响应将以5mV或20μA为最小单位。    (7)状态信息BMF# 29的说明如表9-10所列。    表9-10   FX2N - 4AD BMF# 29的说明
    (8)识别码BFM# 30。可以使用FROM指令读出特殊功能模块的识别码（或ID）。FX2N - 4AD单元的识别码是K2010。PLC中的用户程序可以在程序中使用这个号码，以便在传输／接收数据之前确认此特殊功能模块。    6．增益和偏移    增益和偏移示意图如图9-18所示。
    图9-18    增益和偏移示意图    (a)增益；(b)偏移。    (1)增益：决定了线的斜率，是数字输出为1000时的输入值。    (2)偏移：是决定了线与横坐标的交点，是数字输出为“0”时的输入值。    (3)增益和偏移BFM#21的(b1，b2)应该设置为(0，1)，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。    例9-5设通道CH1和CH2用作电压输入，FX2N - 4AD模块连接在特殊功能模块的0号位置。平均取样次数为“4”，转换后的数据存在PLC的D0和D1。    通过识别码，判断在0号位置是否接的是FX2N - 4AD。    使CH1、CH2做电压转换。    设定平均值取样次数为“4”。    判断在转换的过程中是否出错或数值是否超出范围。如果是正常，则把BFM #5、BFM #6两通道的数值存人数据寄存器的D0、D1中(图9-19)。
    图9-19    例9-5程序梯形图    例9-6 通过软件调整偏移和增益量。    (H0000)→BFM#0通道初始化；    (K1)→BFM#21设置成偏移和增益允许调整；    (K0)→BFM#22复位调整；    (K0)→BFM# 23设置偏移值；    (K2500)→BFM# 24设置增益值；    (H0003)→BFM#22允许偏移／增益进行调整；    (K2)→BFM#21偏移和增益调整被禁止(图9-20)。
    图9-20     例9-6程序梯形图