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三菱 模拟量模块 FX0N-3A 调试及使用

1、概述FX 0N -3A 包含两路输入通道和一路输出通道。

输入通道将外部输入的模拟信号转换成内部的数字信号(A/D 转换),输出通道将内部的数字信号转换成外部的模拟信号(D/A 转换)根据接线不同,可以选择电压信号或电流信号的模拟输入或模拟输出,模拟输入通道或模拟输出通道的可接受范围为DC 0~10V 、DC 0~5V 或DC 4~20mAFX 0N -3A 可以连接到FX 1N 、FX 2N 、FX 1NC 或FX 2NC 系列的可编程控制器(以后称之为PLC )所有的数据传输和参数设置均通过PLC 程序进行控制与调整2、外形尺寸重量:0.2千克 单位:毫米(英寸)3、规格特性 3.1、通用规格 项 目 内 容模拟电路 DC 24V±10% 90mA (由PLC 内部供电)电源 数字电路DC 5V 30mA (由PLC 内部供电)绝缘承受电压 AC 500V 1分钟(所有端子与外壳之间)绝缘方式 模拟电路、数字电路与PLC 间光耦隔离、主电源AC/DC 转换器隔离模拟量输入输出间绝缘(各通道间不绝缘) 数字位 8位(0~255)(数字值在0以下的固定为0;在255以上的固定为255)模拟范围 DC 0~10V 、DC 0~5V 、DC 4~20mA数字范围 0~250分辨率 40mV (10V/250)、20mV (5V/250)、0.064mA [(20-4)/250 mA]集成精度 ±1%(满量程)适用PLC FX 1N 、FX 2N 、FX 1NC (需要FX 2NC -CNV-IF )或FX 2NC (需要FX 2NC -CNV-IF )输入输出 占用点数占用8点PLC 的输入或输出(可算作输入或输出任一方占用)3.2、模拟量输入规格 项 目 电压输入电流输入模拟输入范围DC 0~10V 、DC 0~5V (输入电阻200k Ω) 绝对最大输入:-0.5V~15VDC 4~20mA (输入电阻250Ω) 绝对最大输入:-2mA~60mA输入特性 不可以混合使用电压输入和电流输入两路通道均为同一特性 扫描执行时间(TO 命令处理时间×2)+FROM 命令处理时间输入模拟电压转换数字值: 255×10÷10.2=250输入模拟电流转换数字值: 255×(20–4)÷(20.32–4)=2503.3、模拟量输出规格项 目 电压输入电流输入模拟输入范围 DC 0~10V 、DC 0~5V (负载电阻1k~1M Ω)DC 4~20mA(负载电阻500Ω以下)扫描执行时间 TO 命令处理时间×3输出数字值转换模拟电压值: 255×10÷250=10.2 输出数字值转换模拟电流值: 255×(20–4)÷250+4=20.324、端子配线两路输入通道均为同一特性,不可以混合使用电压输入和电流输入当使用电流输入时,应确保[VIN*]端子和[IIN*]端子短路连接(电压输入时不可短接) 当电压输入或输出存在波动或大量噪声时,应在位置*2处连接0.1~0.47uF 25V DC 的电容5、与PLC的连接FX0N-3A在FX2N-16M□、FX2N-32M□、FX2N-32E□(□=R/S/T)中可以连接2台 FX0N-3A在FX2N-48M□、FX2N-48E□、FX2N-64M□、FX2N-80M□、FX2N-128M□(□=R/S/T)中可以连接3台6、程序设计 6.1、流程控制对基本单元给予被连接的特殊模块选择,模块号码由靠近基本单元开始,以NO.0→NO.1→NO.2……NO.7的顺序继续下去。

模块号码是为指定程序命令对哪一个模块起作用而使用的6.2、缓冲存储器(BFM)分配 BFM No. b15-b8b7 b6 b5 b4b3 b2 b1 b0#0 当前A/D 转换当前输入通道8位数据#1~#15#16 当前D/A 转换输出通道8位数据 #17D/A 转换 启动A/D 转换 启动A/D 转换 通道选择#18~#31表格留空部分为缓冲存储器存储保留区域#0: 输入通道1 (CH1) 与输入通道2 (CH2) 转换数据以二进制形式交替存储 #17: (右表)b0=0 选择输入通道1 b0=1 选择输入通道2 b1=0→1 启动A/D 转换 b1=1→0 复位A/D 转换 b2=0→1 启动D/A 转换 b2=1→0 复位D/A 转换[模拟量连续输入输出条件:0→1→0]二进制 十六进制b2 b1 b0 说 明H000 0 0 0 选择输入通道1且复位A/D 和D/A 转换 H001 0 0 1 选择输入通道2且复位A/D 和D/A 转换 H002 0 1 0 保持输入通道1的选择且启动A/D 转换 H003 0 1 1 保持输入通道2的选择且启动A/D 转换H0041启动D/A 转换6.3、A/D 输入程序主机单元将数据读出或写入FX 0N -3A 缓冲存储器(BFM ),当X1=ON 时,实现输入通道1的A/D 转换,并将A/D 转换对应值存储于主机单元D01中。

当X2=ON 时,实现输入通道2的A/D 转换,并将A/D 转换对应值存储于主机单元D02中X1↓[ TO K0 K17 H00 K1 ] →(H00)写入BFM#17,选择输入通道1且复位A/D 转换 [ TO K0 K17 H02 K1 ] →(H02)写入BFM#17,保持输入通道1的选择且启动A/D 转换[ FROM K0 K0 D01 K1 ] →读取BFM#0,输入通道1当前A/D 转换对应值存储于主机单元(D01)中 X2↓[ TO K0 K17 H01 K1 ] →(H01)写入BFM#17,选择输入通道2且复位A/D 转换 [ TO K0 K17 H03 K1 ] →(H03)写入BFM#17,保持输入通道2的选择且启动A/D 转换[ FROM K0 K0 D02 K1 ] →读取BFM#0,输入通道2当前A/D 转换对应值存储于主机单元(D02)中6.4、D/A 输出程序当X0=ON 时,实现输出通道的D/A 转换,D/A 转换对应值为主机单元D00X0↓[ TO K0 K16 D00 K1 ] →D/A 转换对应值(D00)写入BFM#16 [ TO K0 K17 H04 K1 ] →(H04)写入BFM#17,启动D/A 转换 [ TO K0 K17 H00 K1 ] →(H00)写入BFM#17,复位D/A 转换注意:关于FROM 指令和TO 指令 (FNC 78和FNC 79) 的详细说明请参阅《FX 系列编程手册》K0表示特殊模块NO.0K0表示特殊模块NO.07、偏置与增益的调整FX0N-3A使用以下3种模拟量输入输出格式:电压电流DC 0~10V DC 0~5V DC 4~20mA使用各种格式前请务必重新调整其偏置和增益。

两路输入通道使用相同的设置与配置,其调整是同时进行的。

所以,当调整了一个通道的偏置与增益时,另一个通道也会自动进行调整7.1、输出通道的调整7.1.1、电表测量7.1.2、写入如下PLC程序,运行并监控PLC7.1.3、调整其偏置1)使X0=ON、X1=OFF2)调整“D/A OFFSET”旋钮,使其模拟量输出值对应下表所示模拟量输出范围DC 0~10 V DC 0~5 V DC 4~20 mA偏置值0.040 V 0.020 V 4.064 mA7.1.4、调整其增益1)使X0=OFF、X1=ON2)调整“D/A GAIN”旋钮,使其模拟量输出值对应下表所示模拟量输出范围DC 0~10 V DC 0~5 V DC 4~20 mA增益值10.000 V 5.000 V 20.000 mA(完成)7.2、输入通道的调整7.2.1、接线利用电压/电流模拟量输出通道作为电压/电流模拟量发生器,使用前,请务必调整好其偏置与增益(7.1)7.2.2、写入如下PLC程序,运行并监控PLC7.2.3、调整其偏置1)使X0=ON、X1=OFF、X11=ON2)调整“A/D OFFSET”旋钮,使D01=1模拟量输入范围DC 0~10 V DC 0~5 V DC 4~20 mA偏置值0.040 V 0.020 V 4.064 mA7.2.4、调整其增益1) X0=OFF、X1=ON、X11=ON2)调整“A/D GAIN”旋钮,使D01=250模拟量输入范围DC 0~10 V DC 0~5 V DC 4~20 mA增益值10.000 V 5.000 V 20.000 mA(完成)8、快速应用指南8.1、写入如下PLC 程序,运行并监控PLC8.2、电表测量8.3、保持X0=ON8.4、点动X3一次,点动X4一次,此时D00=18.5、调整“D/A OFFSET ”旋钮,使模拟量输出值为0.040V(DC 0~10V)、0.020V(DC 0~5V)或4.064mA(DC 4~20mA) 8.6、点动X10一次,此时D00=2508.7、调整“D/A GAIN ”旋钮,使模拟量输出值为10V(DC 0~10V)、5V(DC 0~5V)或20mA(DC 4~20mA)8.8、当写入不同的D00值时,输出通道将以线性比例关系输出对应的模拟量X03上升沿脉冲:D00=0 X04上升沿脉冲:D00+1= D00 X05上升沿脉冲:D00+10= D00 X06上升沿脉冲:D00-10= D00 X07上升沿脉冲:D00-1= D00 X10上升沿脉冲:D00=2508.9、接线利用电压/电流模拟量输出通道作为电压/电流模拟量发生器8.10、保持X0=ON、X1=ON8.11、点动X3一次,点动X4一次,此时D00=18.12、调整“A/D OFFSET”旋钮,使D01=18.13、点动X10一次,此时D00=2508.14、调整“A/D GAIN”旋钮,使D01=2508.15、当输入通道输入不同的模拟量时,D01将以线形比例关系得到对应的数字值[两路输入通道均为同一特性,只需对其中任一通道进行调整即可]8.16、应用保持X0 =ON、X1=ON和X2 =ONX3、X4、X5、X6、X7和X10用于控制D/A输出量A/D输入量保存于D01(输入通道1)和D02(输入通道2)中压力变送器((0 ~ 3 MPa)9、应用实例1 —压力变送器9.1、压力变送器规格电源量程输出DC 24V 0 ~ 3 MPa 4 ~ 20 mA9.2、接线(以输入通道1为例)9.3、比例计算对应压力值(MPa)0 X 3对应电流值(mA) 4 Y 20对应AD转换值0 D01 250X÷D01=3÷250运算X=D01×3÷2509.4、写入PLC程序[ MUL D01 K3 D03 ]→将D01乘以3后,值储存于D03中(16位整数处理)[ FLT D03 D04 ]→将D03转换成32位二进制度浮点数,值储存于[ D04,D05 ]中(32位浮点数处理)[ DEDIV D04 K250 D06 ]→将[ D04,D05 ]除以250后,值储存于[ D06,D07 ]中(32位浮点数处理) 监控调试中,利用SW0PC-WIN-C编程软件无法正确显示32位浮点数,请使用GPPW编程软件进行监控调试压力变送器((- 0.1 ~ 3.5 MPa)10、应用实例2 —压力变送器10.1、压力变送器规格电源量程输出DC 24V -0.1 ~ 3.5 MPa 4 ~ 20 mA10.2、接线(以输入通道2为例)10.3、比例计算对应压力值(MPa)-0.1 X 3.5对应电流值(mA) 4 Y 20对应AD转换值0 D02 250(X+0.1)÷D02=(3.5+0.1)÷250运算X=D02×(3.5+0.1)÷250–0.1=D02×3.6÷250–0.1=D02×36÷2500–250÷2500=(D02×36–250)÷250010.4、写入PLC程序[ MUL D02 K36 D08 ]→将D02乘以36后,值储存于D08中(16位整数处理)[ SUB D08 K250 D09 ]→将D08减去250后,值储存于D09中(16位整数处理)[ FLT D09 D10 ]→将D09转换成32位二进制度浮点数,值储存于[ D10,D11 ]中(32位浮点数处理)[ DEDIV D10 K2500 D12 ]→将[ D10,D11 ]除以2500后,值储存于[ D12,D13 ]中(32位浮点数处理)11、应用实例3 —亚控组态王软件连接以三菱FX2N系列PLC、FX0N-3A输入通道2与-0.1~3.5Mpa量程压力变送器为例11.1、硬件连接RS232 to RS485转换器;半双工通信方式11.2、组态王6.5与三菱FX2N系列PLC通信设置11.2.1、设置串口11.2.2、设备配置[PLC../三菱../FX2../编程口]11.3.1、PLC程序11.3.2、组态王6.5设置11.3.2.1、数据词典11.3.2.2、数据输出11.4.1、PLC程序11.4.2、组态王6.5设置11.4.2.1、数据词典11.4.2.2、数据输出YL-XYEXP-FX0N-3A v3.0浙江亚龙教仪有限公司广州分公司编制最后修改:2006.05.30。

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