建筑電氣控制技術(shù)-趙建偉-1733568301192

建筑系建筑電氣控制技術(shù)趙建偉項(xiàng)目一三相異步電動(dòng)機(jī)基本控制電路的接線與調(diào)試項(xiàng)目二常用機(jī)床電氣控制電路分析、安裝與接線項(xiàng)目三FX2N系列PLC基本指令的編程及應(yīng)用項(xiàng)目四FX2N系列PLC步進(jìn)指令的編程及應(yīng)用項(xiàng)目五FX2N系列PLC功能指令的編程及應(yīng)用項(xiàng)目六PLC控制應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)、接線與調(diào)試項(xiàng)目七模擬量模塊和PLC通信本課程主要包含以下7個(gè)項(xiàng)目項(xiàng)目七模擬量模塊和PLC通信項(xiàng)目七模擬量模塊和PLC通信知識(shí)目標(biāo)

1.掌握PLC特殊功能模塊的結(jié)構(gòu)及原理。

2.掌握FROM和TO指令的用法。

3.掌握模擬量輸入模塊FX2N-2AD、模擬量輸出模塊FX2N-2DA等特殊模塊的使用和編程。

4.掌握PLC的并聯(lián)通信和N:N通信。技能目標(biāo)1.能夠?qū)X2N-2AD和FX2N-2DA特殊模塊進(jìn)行電路連接和編程。

2.能夠應(yīng)用FX2N-485-BD通信模塊對(duì)N:N通信以及并聯(lián)通信系統(tǒng)進(jìn)行簡單設(shè)計(jì)，并進(jìn)行基本編程。主要內(nèi)容任務(wù)一電熱水爐溫度的PLC控制任務(wù)二送風(fēng)和循環(huán)系統(tǒng)的通信控制任務(wù)一電熱水爐溫度的PLC控制任務(wù)描述

溫度控制是PLC的典型應(yīng)用，本任務(wù)用功能指令實(shí)現(xiàn)PLC控制電熱水爐溫度的設(shè)計(jì)與調(diào)試，學(xué)習(xí)開關(guān)量的控制和PLC模擬量的輸入模塊。進(jìn)一步熟悉PLC的模擬量輸入/輸出模塊。任務(wù)目標(biāo)

1.學(xué)會(huì)使用FROM、TO特殊功能指令的應(yīng)用。

2.掌握PLC控制的電熱水爐溫度I/O分配。

3.學(xué)習(xí)PLC控制電熱水爐溫度的程序編制，并能正確完成下載、運(yùn)行、調(diào)試及監(jiān)控。知識(shí)儲(chǔ)備一、模擬量模塊在使用PLC組成的控制系統(tǒng)中，通常會(huì)處理一些特殊信號(hào)，如流量、壓力、溫度等，這些需要用到特殊的功能模塊。FX系列PLC的特殊功能模塊有模擬量輸入模塊/輸出模塊、數(shù)據(jù)通信模塊、高速計(jì)數(shù)模塊、位置控制模塊及人機(jī)界面等。 1、模擬量輸入模塊（A/D模塊）：可將現(xiàn)場(chǎng)儀表輸出的（標(biāo)準(zhǔn)）模擬量信號(hào)4～20mA、0～5V、0～10V等模擬電流或者電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成PLC內(nèi)部處理的數(shù)字信號(hào)。PLC通過FROM指令將這些信號(hào)讀取到PLC中，如圖（a）所示。 2、模擬量輸出模塊（D/A模塊）：是將PLC處理后的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化為現(xiàn)場(chǎng)儀表可以接受的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)（4～20mA、0～5V、0～10V等模擬信號(hào)）以滿足生產(chǎn)過程的需求，PLC一般通過TO指令將這些信號(hào)寫入到模擬量輸出模塊中，如圖（b）所示。3、常見的模擬量輸入輸出模塊

二、模擬量輸入模塊FX2N-2AD2．模塊連接當(dāng)電壓輸入時(shí)，將信號(hào)接在VIN和COM端；當(dāng)電流輸入時(shí)，信號(hào)接在IIN和COM端，同時(shí)將VIN和IIN短接對(duì)于電流輸入，須將VIN和IIN進(jìn)行短路。電壓輸入：模擬值0～10V，數(shù)字值0～4

000

電流輸入：模擬值4～20mA，數(shù)字值0～4

000

4．緩沖存儲(chǔ)器（BFM）分配

特殊功能模塊內(nèi)部均有數(shù)據(jù)緩沖存儲(chǔ)器BFM，它是FX2N-2AD同PLC基本單元進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的區(qū)域，這一緩沖區(qū)由32個(gè)16位的寄存器組成，編號(hào)為BFM#0～BFM#31，如下表所示。

BFM編號(hào)b15～b8b7～b4b3b2b1b0#0保留輸入數(shù)據(jù)的當(dāng)前值（低8位數(shù)據(jù)）#1保留輸入數(shù)據(jù)的當(dāng)前值（高端4位數(shù)據(jù)）#2～#16保留#17保留模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換開始模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換通道#18或更大保留BFM#0：由BFM#17指定的通道的輸入數(shù)據(jù)（低8位數(shù)據(jù)）當(dāng)前值被存儲(chǔ)。BFM#1：輸入數(shù)據(jù)當(dāng)前值（高端4位數(shù)據(jù)）被存儲(chǔ)。BFM#17：b0——指定模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換的通道（CH1，CH2）；

b0=0——使用通道CH1；

b0=1——使用通道CH2；

b1——通過將0→1，A/D轉(zhuǎn)換過程開始。BFM編號(hào)b15～b8b7～b4b3b2b1b0#0保留輸入數(shù)據(jù)的當(dāng)前值（低8位數(shù)據(jù)）#1保留輸入數(shù)據(jù)的當(dāng)前值（高端4位數(shù)據(jù)）#2～#16保留#17保留模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換開始模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換通道#18或更大保留

在使用三菱特殊功能模塊時(shí)，CPU在模塊內(nèi)存中為模塊分配了一塊數(shù)據(jù)緩沖區(qū)（BFM）作為和CPU通信之用。三菱有專門兩條指令實(shí)現(xiàn)對(duì)模塊緩沖區(qū)BFM的讀寫，即FROM指令和TO指令。

FROM指令（FNC78）的功能是實(shí)現(xiàn)對(duì)特殊模塊緩沖區(qū)BFM指定位的讀取操作。特殊功能模塊的讀寫操作指令FROM和TO

當(dāng)驅(qū)動(dòng)條件成立時(shí)，把位置編號(hào)為m1的特殊模塊BFM#m2為首址的n個(gè)緩沖存儲(chǔ)器的內(nèi)容讀入到PLC中以D為首址的n個(gè)元件中X0：FROM指令執(zhí)行的起動(dòng)條件。起動(dòng)指令可以是X、Y、內(nèi)部繼電器M等。m1：特殊功能模塊號(hào)（范圍K0～K7）。特殊功能模塊通過扁平電纜連接在PLC右邊的擴(kuò)展總線上，可以連接最多8塊特殊功能模塊，它們的編號(hào)從最靠近基本單元的那一個(gè)開始順次編為0～7號(hào)。

m2：特殊功能模塊緩沖存儲(chǔ)器（BFM）首元件編號(hào)（范圍K0～K31）。[D]：指定存放數(shù)據(jù)的首元件號(hào)。n：傳送點(diǎn)數(shù)，用n指定傳送的點(diǎn)數(shù)（n=K1～K32767）。三、模擬量輸出模塊FX2N-2DA（1）FX2N-2DA模擬量輸出模塊用于將12位的數(shù)字量轉(zhuǎn)換成2路模擬量信號(hào)輸出（電壓輸出或電流輸出）。（2）提供12位高精度分辨率（212＝4096）。數(shù)字輸出范圍0～4096，一般調(diào)到0～4000；（3）2通道電壓輸出（0～

10V或0～

5V）或電流輸出（4～

20mA）。（4）對(duì)每一通道，可以規(guī)定電壓或電流輸出。(5)由PLC的基本單元提供內(nèi)部電源，不單獨(dú)使用電源。電壓輸出時(shí)，對(duì)于10V的模擬輸出值，數(shù)字值調(diào)整到4

000。電流輸出時(shí)，對(duì)于20mA的模擬輸出值，數(shù)字值調(diào)整到4

000。對(duì)于電壓輸出，須將IOUT和COM進(jìn)行短路。2.模塊連接電壓輸出時(shí)，將負(fù)載的一端接在VOUT端，另一端接在COM端；并在IOUT和VOUT之間進(jìn)行短路。電流輸出時(shí)，將負(fù)載的一端接在IOUT端；另一端接在COM端；3．緩沖存儲(chǔ)器分配FX2N-2DA緩沖存儲(chǔ)器（BFM）分配BFM編號(hào)b15～b8b7～b3b2b1b0#0～#15保留#16保留輸出數(shù)據(jù)的當(dāng)前值（8位數(shù)據(jù)）#17保留D/A低8位數(shù)據(jù)保持通道1的D/A轉(zhuǎn)換開始通道2的D/A轉(zhuǎn)換開始#18或更大保留BFM#16：存放由BFM#17（數(shù)字值）指定通道的D/A轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，D/A數(shù)據(jù)以二進(jìn)制形式，并以低8位和高4位兩部分順序進(jìn)行存放和轉(zhuǎn)換。BFM#17：b0——通過將1→0，通道2的D/A轉(zhuǎn)換開始；

b1——通過將1→0，通道1的D/A轉(zhuǎn)換開始；

b2——通過將1→0，D/A轉(zhuǎn)換的低8位數(shù)據(jù)保持。

TO指令 TO指令（FNC79）的功能是由PLC向特殊模塊緩沖存儲(chǔ)器BFM寫入數(shù)據(jù)的指令。當(dāng)X0=ON時(shí)，將PLC中以D0開始的3個(gè)數(shù)據(jù)寫入1#特殊功能模塊內(nèi)以10#緩沖存儲(chǔ)器（BFM#10）開始的3個(gè)緩沖存儲(chǔ)器中。

#10D0#11D1#12D2X0：TO指令執(zhí)行的起動(dòng)條件。起動(dòng)指令可以是X、Y、內(nèi)部繼電器M等。m1：特殊功能模塊號(hào)（范圍K0～K7）。m2：特殊功能模塊緩沖寄存器首地址（范圍K0～K31）。[S·]：指定被讀出數(shù)據(jù)的元件首地址。n：傳送點(diǎn)數(shù)，用n（范圍K1～K32767）指定傳送的點(diǎn)數(shù)。TO指令的說明：TO指令4.應(yīng)用編程通道1通道2寫2AD模塊連接在PLC的0號(hào)位置把#17的b0位置0，0000把#17的b1位置1，0010讀#0K2M100,#1K2M108000100115.應(yīng)用編程當(dāng)X000=ON時(shí)，CH1通道將D100中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬量；當(dāng)X001=ON時(shí)，CH2通道將D101中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬量。至于需要電壓輸出或電流輸出，改變接線即可，和程序無關(guān)。01000000BFM中的#17的b2位由1→0，使#16中的數(shù)據(jù)保護(hù)起來，準(zhǔn)備進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換。00100000BFM中的#17的b1位由1→0，這樣CH1的D/A轉(zhuǎn)換開始，則把D100中的數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量。將D100中的數(shù)字量存到M100～M115中。CH1工作程序?qū)101中的數(shù)字量存到M200～M215中。01000000BFM中的#17的b2位由1→0，使#16中的數(shù)據(jù)保護(hù)起來，準(zhǔn)備進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。00010000BFM中的#17的b0位由1→0，這樣CH2的D/A轉(zhuǎn)換開始，則把D101中的數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量。CH2工作程序技能操作1．操作目的（1）獨(dú)立完成電熱水爐溫度的PLC控制電路接線與安裝。（2）學(xué)會(huì)PLC程序特殊功能指令的編程設(shè)計(jì)。（3）進(jìn)一步熟悉GX-DeveloperV8編程軟件功能指令的使用方法。

可編程控制器l臺(tái)（FX2N-48MR）。電熱水爐溫度控制裝置實(shí)驗(yàn)板1塊。連接導(dǎo)線若干。安裝有GX-DeveloperV8編程軟件的計(jì)算機(jī)1臺(tái)。2．操作器材