PLC技術(shù)課件-課題七　特殊功能模塊

任務(wù)１模擬量輸入輸出模塊及其應(yīng)用任務(wù)２通信模塊及其應(yīng)用知識點(diǎn)：?特殊功能模塊、模擬量輸入輸出模塊、FROM、TO指令技能點(diǎn)：?連接特殊功能模塊與PLC主單元，會按照連接順序?qū)μ厥夤δ苣K編號，會使用FROM和TO指令對外部設(shè)備讀寫信號和控制任務(wù)１模擬量輸入輸出模塊及其應(yīng)用在如圖所示的設(shè)備中有一個(gè)水箱，水箱中安裝有一壓力變送器（壓力傳感器）和一溫度傳感器，電動調(diào)節(jié)閥控制進(jìn)水量，溫度傳感器檢測水溫，壓力傳感器檢測水壓?，F(xiàn)要用PLC來檢測水溫、水壓，控制進(jìn)水量。任務(wù)提出水箱任務(wù)分析PLC是從繼電器控制系統(tǒng)的替代產(chǎn)品發(fā)展而來的，主要的控制對象是機(jī)電產(chǎn)品，以開關(guān)量居多。模擬量處理流程圖主單元與擴(kuò)展模塊實(shí)物圖a）主單元b）FX2N-4AD-PTc）FXON-3A1．讀取水箱溫度2．讀取水箱壓力讀取水箱溫度程序梯形圖讀取水箱壓力的程序梯形圖3．控制電動調(diào)節(jié)閥開度控制電路調(diào)節(jié)閥開度的程序梯形圖相關(guān)知識一、常用的模擬量輸入輸出模塊模擬量輸入模塊(A/D模塊）用于把現(xiàn)場連續(xù)變化的模擬信號轉(zhuǎn)換成適合PLC內(nèi)部處理的數(shù)字信號。模擬量輸出模塊(D/A模塊）用于將PLC運(yùn)算處理后的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬信號輸山，以滿足生產(chǎn)過程現(xiàn)場連續(xù)控制信號的需求。二、FX2N-4AD-PT溫度輸入模塊溫度輸入模塊FX2N-4AD-PT的功能是把現(xiàn)場的模擬溫度信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字信號送給PLC主單元。FX2N

有兩種溫度輸入模塊，一種是熱電偶傳感器，另一種是熱電阻鉑溫度傳感器，二者基本原理相同?，F(xiàn)介紹FX2N-4AD-PT溫度輸入模塊。1.特點(diǎn)FX2N-4AD-PT溫度輸入模塊將來自四個(gè)鉑溫度傳感器(PT100，3線，100Ω）的輸入信號放大，并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成12位的可讀數(shù)據(jù)，存儲在PLC主單元中，攝氏溫度和華氏溫度數(shù)據(jù)都可讀取。讀分辨率是0.2～0.3℃／0.36～0.54°F。所有的數(shù)據(jù)傳輸和參數(shù)設(shè)置都可以通過FX2N-4AD-PT的軟件控制來調(diào)整。2.接線接線如圖所示。FX2N-4AD-PT接線圖3.技術(shù)指標(biāo)與轉(zhuǎn)換特性環(huán)境指標(biāo)電源指標(biāo)性能指標(biāo)4.BFM的分配每一模擬量輸入/輸出模塊都有一個(gè)緩沖寄存器(BFM），F(xiàn)X2N-4AD-PT的BFM分配見表。BFM的分配（1）BFM#28。數(shù)字范圍錯誤鎖存見表，BFM#28鎖存每個(gè)通道的錯誤狀態(tài)，并且可用于檢查熱電偶是否斷開。數(shù)字范圍錯誤鎖存（2）BFM#29。錯誤狀態(tài)見表，BFM#29的b10(數(shù)字范圍錯誤）用于判斷測量溫度是否在允許范圍內(nèi)。（3）識別碼BFM#30?？梢允褂肍ROM指令從BFM#30中讀出特殊功能模塊的識別碼或ID號。BFM#29錯誤狀態(tài)表三、FXON-3A模擬量輸入/輸出模塊模擬量輸入/輸出模塊FXON-3A的功能是把現(xiàn)場的模擬信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字信號送給PLC主單元。也把PLC的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號送給生產(chǎn)過程現(xiàn)場以滿足連續(xù)控制信號的需求。1.特點(diǎn)模擬量輸入/輸出模塊FXON-3A為兩通道輸入，一通道輸出，在輸入/輸出的基礎(chǔ)上選擇電流或電壓由用戶的接線決定。2.接線FXON-3A模塊接線圖3.技術(shù)指標(biāo)FXON-3A的技術(shù)指標(biāo)見表。模擬量輸入/輸出模塊FXON-3A的技術(shù)指標(biāo)模擬量輸入/輸出模塊FXON-3A的技術(shù)指標(biāo)模擬量輸入/輸出模塊FXON-3A的技術(shù)指標(biāo)4.BFM的分配FXON-3A模塊BFM的分配見表。5.增益與偏移增益與偏移是使用FXON-3A模塊要設(shè)定的兩個(gè)重要參數(shù)。FXON-3A模塊BFM的分配表四、特殊功能模塊的編號主單元和模塊連接圖五、模擬量輸入/輸出模塊的讀寫操作BFM中的數(shù)據(jù)是通過FROM指令或TO指令使PLC主單元與模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。FROM是PLC主單元從BFM讀數(shù)據(jù)的指令，TO是從PLC主單元將數(shù)據(jù)寫到BFM的指令。1.FROM指令FROM指令是BFM讀出指令，助記符、指令代碼、操作數(shù)、程序步見表。FROM指令是將第“m1”號擴(kuò)展模塊中BFM編號為“m2”開始的n個(gè)數(shù)據(jù)讀入PLC主單元，并存于D指定元件的n個(gè)數(shù)據(jù)寄存器中。FROM指令的屬性2.TO指令TO指令是BFM寫入指令，助記符、指令代碼、操作數(shù)、程序步見表。TO指令是將PLC主單元以S元件為首地址的n個(gè)字?jǐn)?shù)據(jù)，寫到第“m1”號擴(kuò)展模塊中，并存于BFM編號為“M2”開始的n個(gè)緩沖存器中。TO指令的屬性任務(wù)實(shí)施本任務(wù)的實(shí)施需要任務(wù)中指定的硬件條件與現(xiàn)場控制設(shè)備，在具備硬件條件與現(xiàn)場控制設(shè)備的情況下，按如下步驟任務(wù)實(shí)施。1．連接并調(diào)整調(diào)試好現(xiàn)場控制設(shè)備，確保完好。2．按順序接入PLC主單元、FX2N-4AD-PT特殊功能模塊、FXON-3A特殊功能模塊。3．確定特殊功能模塊的編號。4．將溫度傳感器、壓力傳感器、電動調(diào)節(jié)閥的控制信號連接到相應(yīng)的特殊功能模塊。5．特殊功能模塊BFM的分配。6．確定A/D、D/A轉(zhuǎn)換中的比例關(guān)系，進(jìn)行工程單位與讀入數(shù)值之間的換算。7．編寫用戶程序。8．各單元單獨(dú)調(diào)試后進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試。知識點(diǎn)：?串行通信模塊RS、PRUN指令技能點(diǎn)：?會使用串行通信模塊和RS指令、PRUN指令實(shí)現(xiàn)PLC與外部設(shè)備、PLC與PLC之間的通信任務(wù)２通信模塊及其應(yīng)用在工業(yè)控制中，經(jīng)常要用到PLC與計(jì)算機(jī)的通信，PLC與其他設(shè)備如變頻器、觸摸屏、機(jī)械手、視覺系統(tǒng)、數(shù)據(jù)檢測系統(tǒng)等的通信。本任務(wù)只簡要實(shí)現(xiàn)將數(shù)據(jù)寄存器D100~D109中的數(shù)據(jù)按16位通信傳送出去，并將接收的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到D000~D008中。任務(wù)提出任務(wù)分析要想完全實(shí)現(xiàn)PLC與其他設(shè)備之間數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，還必須有相應(yīng)的支持該P(yáng)LC通信的驅(qū)動程序，包括通信接口、端口設(shè)置、通信模式設(shè)置、程序傳送、數(shù)據(jù)傳送、系統(tǒng)監(jiān)控等。應(yīng)用系統(tǒng)不同，設(shè)置方式也不同。本任務(wù)編制的梯形圖如圖所示。數(shù)據(jù)通信傳送程序相關(guān)知識1．異步串行通信接口RS232C采用按位串行的方式，傳遞的波特率規(guī)定為19200、9600、4800、2400、1200、600、300等。在通信距離較近，波特率要求不高的場合可以直接采用，既簡單又方便。但是，由于RS232C接口采用單端發(fā)送、單端接收，所以，在使用中有數(shù)據(jù)通信速率低、通信距離近(15m）、抗共模干擾能力差等缺點(diǎn)。RS422接口采用差動發(fā)送、差動接收的工作方式，發(fā)送器、接收器僅使用+5V電源，因此在通信速率、通信距離、抗共模干擾能力等方面，較RS232C接口都有了很大提高。使用RS422接口，最大數(shù)據(jù)通信速率可達(dá)10Mbit/s(對應(yīng)通信距離為12m），最大通信距離1200m(對應(yīng)通信速率為10kbit/s）。RS485接口的信號傳送是用兩根導(dǎo)線之間的電位差來表示邏輯1和邏輯0的，這樣，RS485接口僅需兩根傳輸線就可完成信號的接收和發(fā)送任務(wù)。傳輸線也采用差動接收、差動發(fā)送的工作方式，而且輸出阻抗低、無接地回路問題，所以它的干擾抑制性很好，傳輸距離可達(dá)1200m，傳輸速率達(dá)10Mbit/s。很多小型PLC上都設(shè)有RS422通信接口或RS232C通信接口。應(yīng)用RS422和RS232C通道，可配置一個(gè)與外部計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信的系統(tǒng)。該系統(tǒng)中，PLC和計(jì)算機(jī)相互傳送數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)對PLC的直接控制。2．PLC與計(jì)算機(jī)的通信PLC與計(jì)算機(jī)連接，構(gòu)成PLC和計(jì)算機(jī)的綜合系統(tǒng)，可使PLC與計(jì)算機(jī)互補(bǔ)功能上的不足。FX系列PLC與通信設(shè)備間的數(shù)據(jù)交換，由特殊寄存器D8120的內(nèi)容指定，交換數(shù)據(jù)的點(diǎn)數(shù)、地址用RS指令設(shè)置，并通過PLC的數(shù)據(jù)寄存器和文件寄存器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。（1）通信參數(shù)設(shè)置在兩個(gè)串行通信設(shè)備進(jìn)行任意通信前，必須設(shè)置相互可以辨認(rèn)的參數(shù)，這些參數(shù)是指傳送數(shù)據(jù)的信息格式，包括起始位、數(shù)據(jù)位、奇偶校驗(yàn)位、停止位和波特率等。（2）串行通信指令RS串行通信指令是利用PLC的通信適配器FX-232ADP進(jìn)行通信控制的，實(shí)現(xiàn)PLC與外圍設(shè)備的數(shù)據(jù)傳送與接收。3．PLC與PLC的通信在較大規(guī)模的控制系統(tǒng)中，有時(shí)需要兩臺或兩臺以上的PLC進(jìn)行控制。在FX2N

系列中，利用光纖并行通信適配器FX40AP/AW和雙絞線并行通信適配器FXW-40