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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w 熟悉A/D特殊功能模块的连接、操作和调整。w 掌握A/D特殊功能模块程序编写的基本方法。w 掌握PLC功能指令的应用。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w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420mA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。w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）1布线布线2FX2N-2AD技术特性技术特性3模块的连接与编号模块的连接与编号4缓冲存储器分配（缓冲存储器分配（BFM）5偏置和增益的调整偏置和增益的调整FX2N-2A/D的相关知识1布线2FX2N-2AD技术特性项 目电压输入电流输入绝缘承受电压500V AC 1分钟（在所有的端子和外壳之间）模拟电路电源24V DC10%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010V DC的模拟电压输入，此单元的数字范围是0到4000，当使用FX2N2AD并通过电流输入或通过0到5V DC输入时，就有必要通过偏置和增益量进行再调节010V DC，05V DC（输入阻抗200kW），当输入电压超过-0.5V或+15V DC时，此单位可能损坏420mA（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010V）1%（全范围420mA）处理时间2.5ms/1 通道（顺序程序和同步）3模块的连接与编号功能模块连接编号示意图功能模块连接编号示意图4缓冲存储器分配（BFM）BFM编编号号b15b8b7b4b3b2b1b0#0保留保留输输入数据的当前入数据的当前值值（低（低8位数据）位数据）#1保留保留输输入数据当前入数据当前值值（高端（高端4位数据）位数据）#216#保留保留#17保留保留模模拟拟到数到数字字转转换换开开始始模模拟拟到数字到数字转换转换通道通道#18或更大或更大保留保留5偏置和增益的调整 模块出厂时，对于电压输入为模块出厂时，对于电压输入为010V DC，偏置，偏置值和增益值调整到数字值为值和增益值调整到数字值为04000。当。当FX2N-2AD用用作电流输入或作电流输入或05VDC输入，或根据工厂设定的输输入，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，这是由入设定一个数字值，这是由FX2N-2AD的容量调节器的容量调节器来调节的。如图来调节的。如图4-57所示为所示为FX2N-2AD容量调节器示容量调节器示意图，使用电压发生器和电流发生器来完成。也可意图，使用电压发生器和电流发生器来完成。也可以用以用FX2N-4DA和和FX2N-2DA代替电压和电流发生器代替电压和电流发生器来调节。来调节。（1）增益调整（2）偏置值调整w当模拟范围为010V，而使用的数字范围为04000时，数字值为40等于100mV的模拟输入（4010V/4000数字点）。实例 CH1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。反复交替调整偏置值和增益值，直到获得稳定的数值。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。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。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。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。任务实施硬件接线任务实施梯形图编程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。调试知识链接wFX2N-2DA模拟量输出模块wFX2N-2DA布线wFX2N-2DA技术特性wFX2N-2DA缓冲存储器分配（BFM）w编程实例FX2N-2DA模拟量输出模块wFX2N-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010VDC、05VDC或420mA输出。使用FROM和TO指令与PLC进行数据传输。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500V AC 1min（在所有的端子和外壳之间）模拟电路电源24V DC10%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010V DC的模拟电压输出，此单元的数字范围是04000，当使用FX2N2DA并通过电流输入或通过05VDC输出时，就有必要通过偏置和增益量进行再调节010V DC，05V DC（输入阻抗21MW）420mA（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010V）1%（全范围420Ma）处理时间4ms/1通道（顺序程序和同步）FX2N-2DA缓冲存储器分配（BFM）BFM编编号号b15b8b7b4b3b2b1b0#0#15保留保留#16保留保留输输入数据当前入数据当前值值（高端（高端4位数据）位数据）#17保留保留D/A低低8位位数据保持数据保持通通道道1 D/A转转换换开开始始通道通道2 D/A转转换换开始开始#18或更或更大大保留保留编程实例w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010V DC、05V DC或20mA输出。w产品出厂时，其输出特性调整为010VDC，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。梯形图