特殊功能模塊的編程及應用PPT課件

1、 特殊功能單元：用于實現(xiàn)CPU無法實現(xiàn)的特定功能的單元，其功能的實現(xiàn)獨立于CPU。 特殊功能單元的工作原理： 基本單元通過FROM/TO指令與特殊功能單元實現(xiàn)數據交換。FXFX2N2N-32MT-32MTPLC CPUPLC CPUBFMBFMA/DA/D轉換CH1CH1CH4CH4CH3CH3CH2CH2模擬量（電壓/電流）輸入讀數據 FROMFROM TO TO寫數據基本單元 特殊功能單元 （FX2N-4AD）第1頁/共31頁u模擬量輸入輸出模塊uPID過程控制模塊u中斷輸入模塊與快速響應模塊u高速計數模塊u運動控制模塊u通信模塊u模擬量設定功能擴展板u數據處理與控制模塊分類：第2頁/共3

2、1頁FX系列PLC的一般性能指標： 小型PLC一般沒有模擬量I/O模塊或只有通道數有限的8位A/D或D/A模塊； 大中型PLC可配置成百上千個模擬量通道，且一般是12位的； 模擬量輸入、輸出信號可以是電壓或電流信號；可以是單極性信號，如05V,010V,15V,420mA；也可以是雙極性信號，如50mV, 5V, 10V, 20mA,可以輸入多種量程的電壓或電流。第一節(jié) AD/DA 模塊第3頁/共31頁 模擬量I/O，每塊可能有2,4,8,16個通道，有的模塊有輸入通道和輸出通道。 A/D,D/A轉換器的二進制位數反映了它們的分辨率，位數越多，分辨率越高，如8位A/D轉換器分辨率為1/280.

3、38%； 另一個重要指標是轉換時間； 各模塊都是用光電耦合器和DC/DC轉換器來隔離輸入/輸出信號和PLC的電源。第4頁/共31頁數模轉換單元（FX2N-4DA） FXFX2N2N-4DA-4DAFXFX2N2N-32MT-32MTPLC CPUPLC CPUBFMBFMD/AD/A轉換CH1CH1CH4CH4CH3CH3CH2CH2模擬量（電壓/電流）輸出讀數據 FROMFROM TO TO寫數據基本單元 特殊功能單元 （FX2N-4DA）緩沖存儲器（BFM）位于特殊功能單元內，用于存放與特殊功能有關的數據及模塊狀態(tài)等，BFM以16位為單位存放數據，CPU通過FROM/TO指令訪問BFM。第

4、5頁/共31頁特殊功能單元（FX2N-4DA） FXFX2N2N-4DA-4DA緩沖存儲器分配：BFMBFM地址號地址號說明說明#0#0輸出方式選擇輸出方式選擇#1#1CH1輸出數據輸出數據#2#2CH2輸出數據輸出數據#3#3CH3輸出數據輸出數據#4#4CH4輸出數據輸出數據#5#5輸出保持模式輸出保持模式BFM #0BFM #0H O O O OCH4 CH3 CH2 CH1CH4 CH3 CH2 CH1O =0：電壓輸出模式（-10V-+10V）O =1：電流輸出模式（+4mA-20mA）O =2：電流輸出模式（0mA-+20mA）BFM #5BFM #5H O O O OCH4 CH

5、3 CH2 CH1CH4 CH3 CH2 CH1O =0：輸出保持O =1：復位為偏置值第6頁/共31頁特殊功能單元（FX2N-4DA） TO指令： 把數據寫入特殊功能單元的BFMBFM中。 FROM指令： 從特殊功能單元的BFMBFM中讀出數據。 指令 模塊號 BFM地址號 源數據 傳送個數 指令 模塊號 BFM地址號 目標數據 傳送個數 0號模塊的BFM 0#地址H21100號模塊的BFM 29#地址D100：電壓輸出模式（-10V-+10V）1：電流輸出模式（+4mA-20mA）2：電流輸出模式（0mA-+20mA）第7頁/共31頁特殊功能單元（FX2N-4DA） FXFX2N2N-4D

6、A-4DA轉換特性（電壓）： FXFX2N2N-4DA-4DA使用程序例：-2000+2000-10V+10V（出廠設定，用戶可調整。）十六位脈沖執(zhí)行型指令第8頁/共31頁模擬量輸入模塊FX-4AD1、基本技術指標 4通道12位模擬量輸入模塊 各通道可指定為電流輸入（-20mA+20mA）或電壓輸入（-10V+10V）， 分辨率為20A，5mV 在程序中，占用8個輸入輸出點，一臺FX0N最多可連接8個FX0N-4AD模塊。2、模塊編號從最靠近基本單元的那一個開始順次編號07。3、緩沖寄存器（BFM）的分配BFM區(qū)由32個16位的寄存器組成，編號為#0#31。4、瞬時值和設定值的讀出和寫入用TO

7、/FROM指令。第9頁/共31頁FX-4AD的BFM：（1） BFM#0，寫入十六進制4位數字H0000，使各通道初始化，最低位數字控制通道1，最高位控制通道4；各位數字意義：0：設定輸入范圍-10+10V；1：設定輸入范圍420mA;2：設定輸入范圍-20+20mA; 3：關閉該通道。如：BFM#0=H3310，則4個輸入通道，CH1：設定輸入范圍-10+10V ；CH2：設定輸入范圍420mA ；CH3，CH4：關閉。（2）輸入的當前值送到BFM#912，輸入的平均值送到BFM#58。（3）各通道平均值取樣次數分別由BFM#14指定，取樣次數范圍14096，若設定值超范圍，按缺省值8次處理

8、。第10頁/共31頁（5）若BFM#21的b1b0=10,則增益和零點的設定值禁止改動。若b1b0=01，允許改動零點和增益的設定值，零點：數字量輸出為0時的輸入值；增益：數字量輸出為+1000時的輸入值。（6）BFM#23，24內的增益和零點設定值會被送到指定輸入通道的增益和零點寄存器中，而需要調整的輸入通道由BFM#22的G，O（增益-零點）位的狀態(tài)來指定。如：BFM#22內G1O1（b1b0）=11,則BFM#23，24的設定值送入通道1的增益和零點寄存器。各通道的增益和零點可統(tǒng)一調整，也可單獨調整。第11頁/共31頁（7）BFM#23，24的設定值單位為mV,A，但受分辨率影響，實際響

9、應步距為5mV/20 A。（8）BFM#30中存放特殊功能模塊的識別碼，PLC用FROM指令讀入，F(xiàn)X-4AD識別碼為K2010，用戶可在程序中利用識別碼，在傳送數據前先確認模塊。（9）BFM#29中各位的狀態(tài)是FX-4AD運行正常否的信息，如：b2=0,表示DC24V電源正常，b2=1則電源有故障。用FROM指令讀取BFM#29中，可作響應處理。第12頁/共31頁模擬量輸入輸出模塊FX-3AuFX-3A有2個輸入通道和1個輸出通道，最大分辨率為8位。u輸入輸出模擬量可選擇：010VDC、05VDC、420mA。u用TO/FORM指令進行數據傳送和參數設置。u占用8個I/O點。第13頁/共31

10、頁第14頁/共31頁第15頁/共31頁uFX-3A內部數據緩沖寄存器（BFM）分配第16頁/共31頁uFX-3A使用說明uFX0N-3A系列PLC可寫入（TO指令）或讀取（FROM指令）FX0N-3A的緩沖寄存器；第17頁/共31頁M0為ON時，第一條TO指令將H00寫入BFM17，b0=0,選擇通道1，第二條TO指令將H02寫入BFM17，b1b0=10啟動通道1開始A/D轉換，F(xiàn)ROM指令讀取FX0N3A通道1的模擬量并存入D0中，M0為OFF時，讀取通道2的模擬量并存入D1。第18頁/共31頁當M0為ON時，第一條TO指令將D2中的數字量寫入BFM#16，該數字量被FX0N-3A轉換為模

11、擬量，后兩條TO指令分別將H04和H00寫入BFM#17，使b2=10啟動D/A轉換。第19頁/共31頁四、程序舉例第20頁/共31頁第二節(jié) 其它特殊I/O模塊一、中斷輸入模塊與快速響應模塊 適合于要求快速響應的控制系統(tǒng)，接收到中斷輸入信號后，暫停正在進行的主程序，轉去執(zhí)行中斷程序，執(zhí)行完后返回來繼續(xù)執(zhí)行主程序； A系列中斷輸入模塊有16個中斷輸入點，響應時間小于0.2ms,可在輸入脈沖前沿或后沿起動； 有的整體式PLC集成了中斷輸入模塊的功能，如FX有6點中斷輸入X05； PLC輸入/輸出間存在著因掃描工作方式引起的延遲，可達到兩個掃描周期的延遲。但快速模塊可快速地響應輸入脈沖，或監(jiān)控很窄的

12、輸入脈沖。 模塊的輸出與PLC掃描過程無關，由輸入量直接控制，輸出量同時還受到用戶程序的控制。第21頁/共31頁二、高速計數模塊PLC梯形圖程序中計數器的最高工作頻率受掃描周期的限制，只有幾十Hz；工業(yè)控制中，有時要求PLC有快速計數功能，計數脈沖可能來自旋轉編碼器，機械開關或電子開關。高速計數模塊： 可對幾十K Hz，甚至上MHz的脈沖計數， 有一個或幾個開關量輸出點， 當計數器當前值預置值時，輸出被驅動， 與掃描周期無關，可保證負載被及時驅動；第22頁/共31頁三、運動控制模塊 模塊帶有微處理器，控制運動物體的位置、速度和加速度，可控制直線運動或旋轉運動，單軸或多軸運動。 使運動控制與PL

13、C順序控制功能有機結合，用于機床，裝配機械等場合。 位置控制一般采用閉環(huán)控制，用伺服電動機作驅動裝置。如：用步進電動機作驅動裝置，可采用開環(huán)控制，也可采用閉環(huán)控制。第23頁/共31頁屬于運動控制模塊的有：1.FX-1PG脈沖輸出模塊2.定位模塊：FX-10GM，F(xiàn)X-20GM，E-20GM3.可編程凸輪控制單元FX-1RM-SET、 F2-32RM-SET第24頁/共31頁四、通信模塊 PLC通信網絡的接口通信模塊。 PLC的通信模塊用來完成與別的PLC，其他智能控制設備或主計算機之間的通信。 遠程I/O系統(tǒng)也必須配備相應的通信接口模塊。 FX通信模塊，包括：功能擴展板，適配器和通信模塊。RS

14、-232C通信用功能擴展板與通信模塊FX-422-BD通信用功能擴展板RS-232C/485變換接口FX-485PC-IF-SETRS-485通信用適配器與通信用功能擴展板MELSECNET/MINI接口模塊第25頁/共31頁RS-232C通信用功能擴展板與通信模塊 FX0N-232ADP 通信用適配器 在FX0N單元上可連接1臺于左側。 FX-232-BD通信用功能擴展板o價格便宜，可安裝在FX內部，傳送距離15m，最大傳輸速率19200bit/s。o除與各種RS-232C設備通信外，還可通過PC的專用軟件向FX傳送程序，或通過PC監(jiān)視PLC的運行狀態(tài)。 FX-232IFo是RS-232C通

15、信模塊，在FX上最多可連接8塊FX-232IF，o用光電耦合器隔離，用FROM/TO命令收發(fā)數據。 FX0N-232ADP 適配器或功能擴展板（FX-232-BD ）連接到PLC上，即可與PC、打印機、條碼讀出器等裝有RS-232C的外部設備通信。 通信時，可使用FX的串行數據傳送指令（RS）。 串行通信接口的波特率、數據長度、奇偶性等可由特殊數據寄存器設置。第26頁/共31頁FX-422-BD通信用功能擴展板 FX-422-BD用于RS-422通信。o可連接PLC的外部設備，數據存取單元（DU），人機界面（GOT）。o可同時將兩臺外部設備接在FX上。o安裝在PLC內部，不需外部安裝空間。o傳

16、送距離為50m，最大傳輸速率為19200bit/s。RS-232C/485變換接口FX-485PC-IF-SETFX-485PC-IF-SET用于將RS-232C信號轉換為RS-485信號，以便有RS-232C接口的計算機與PLC通信一臺PC機最多可與16臺PLC通信。第27頁/共31頁RS-485通信用適配器與通信用功能擴展板 FX-485是絕緣型通信適配器，一臺FX系列PLC可安裝一個FX- 485 -ADP， FX- 485 BD是RS-485通信用功能擴展板，o傳輸距離為50m，最大傳輸速率為19200bit/s，o一臺FX系列PLC可安裝一塊FX-485-BD，o除與PC通信外，通過FX-485-BD還可在兩臺FX間實現(xiàn)并聯(lián)連接。 使用RS-485通信適配器或功能擴展板，可將PC作為主站，對FX系列PLC進行集中管理和監(jiān)視，實現(xiàn)生產線、車間或工廠的監(jiān)視和自動化。 若干FX通過FX- 485 ADP或FX-485-BD串級相連，再通過FX-485PC-IF連接到PC的RS-23