第十二章 三菱FX系列PLC特殊功能模块
第章三菱PLC的特殊模块
端口 (地址)
数字信号 0～4095 0～1023 ……
工程化反变换
工程量 0～100％ ……
CPU
软件实现
4．模拟量输出模块FX-2DA
FX-2DA为2通道12位D/A转换模块，每个通道可 独立设置电压或电流输出。FX-2DA是一种与F2-6A相 比具有高精确度的输出模块。
C O M X 0 X 1 X 2 X 3 X 4 X 5 X 6 C O M 2 Y 2 Y 3 C O M 1 Y 0 Y 1 C O M 1 Y 0 C O M 2 Y 1 C O M 3 Y 2 C O M 4 Y 3
第10章
三菱PLC的特殊模块
一、模拟量控制
模拟量输入/输出单元 A/D转换、D/A转换
二、位置控制
脉冲输出单元 运动控制模块
一、模拟量输入/输出单元
入输出单元模块的有关性能： F2-6A是三菱公司F1、F2系列PLC的扩展单元， 为8位4通道输入、2通道输出的模拟量输入输出单元 模块。 F2-6A模块与F1、F2系列PLC连接示意图如 下： B C D B I N
输入信号1 多路 转换 前置放大 采样保持 内、外 补偿 ADC 光电 隔离 数据 驱动 锁存 数据 总线
输入信号n
控制 总线 控制单元
A/D转换通常有二种方式：① 逐次比较型 ② 双积分型
1．模拟量输入模块FX-4AD
FX-4AD为4通道12位A/D转换模块，根据外部连 接方法及PLC指令，可选择电压输入或电流输入，是 一种与F2-6A相比具有高精确度的输入模块。
F2-30GM应用系统方框图
2．脉冲输出模块FX-1PG（FX2、FX2C用）
FX-1PG 脉冲输出模块是一种根据 FROM/TO 指令 进行与FX2、FX2C系列PLC数据交换的特殊功能模块。 用一台FX-1PG独立进行一轴定位控制，而一台PLC则 最多可连8台FX-1PG。
特殊功能模块讲解
六、模拟量输入／输出单元
• 模拟量输入输出单元功能模块既可用于Fl、 F2系列PLC，也适用于FX2和FX2C系列PLC。 F2-6A是8位2通道输入、1通道输出的模拟 量输人输出模块。有关性能及应用如下:
• 1.输人类型的选择 输入类型选为(0～5)V、 (0～10)V和(O～20)mA时，各个通道可混 合选择,若某一通道选择(4～20)mA，则所 有的通道都需设置为(4～20)mA。
四、热电偶温度传感器模拟量 输入模块FX-4AD-TCFX
• FX-4AD-TC是4通道热电偶温度传感器模拟 量输入模块。瞬时值及设定值等数据的读 出、写入用FROM／TO指令进行。FX4AD-TC的指术指标如表8-4所示。table 模拟量输入输出模块常在温度控制、流量 控制、速度控制、张力控制、压力控制、 风力控制、电流、电压的监控中应用。
• 通常在PLC由STOP转为RUN状态时将数据 写入这些BFM中。当FX-2DA上电时，BFM 的值被复位，恢复到其缺省设定值。
• ①BFM#0中的两位十六进制数是分别用来
控制两通道的输出模式的，最低位控制 CH1，最高位控制CH2。H00中： 0＝0 时，电压输出(-10V～+10V) 0＝1时，电 流输出(+4mA～+20mA) 例如，H1O表示 CH1为电压输出，CH2为电流输出。
三、模拟量输出模块FX-2DA
• FX-2DA为2通道12位D／A转换模块，每个 通道可独立设置电压或电流输出。FX-2DA 是一种具有高精确度的输出模块。通过简 易的调整或根据PLC的指令可改变模拟量输 出的范围。瞬时值和设定值等数据的读出 和写入用FROM／TO指令进行。FX-2DA的 技术指标如表8-3表示。
• ②输出数据写在BFM#1和BFM#2 BFM#1为 CH1数据(缺省值＝0) BFM#2为CH2数据(缺省 值＝0)
三菱FX系列PLC特殊功能寄存器M指令代码详细功能介绍
M8000：上电接通M8001：上电断开M8002：初始化脉冲(首次扫描接通)M8003：初始化脉冲（首次扫描断开）M8004：错误发生（FX3UC时M8060,M8061，M8064，M8065，M8066，M8067其中哪一个ON时动作；FX3UC以外M8060,M8061，M8063，M8064，M8065，M8066，M8067其中哪一个ON时动作）M8005：电池电压降低（电池电压异常降低时动作）M8006：电池电压降低锁存（电池电压异常降低时动作保持）M8007：瞬间停止检测（当M8007为ON的时间小于D8008，PLC将继续运行）M8008：停电检测（当M8008电源关闭时，M8000也关闭）M8009：DC24V故障M8011：10ms时钟脉冲M8012：100ms时钟脉冲M8013：1s时钟脉冲M8014：1min时钟脉冲M8015：内存实时脉冲（计时停止以及预先装置）M8016：内存实时脉冲（显示停止，时刻读出显示的停止）M8017：内存实时脉冲（补正，±30s补正）M8018：内存实时脉冲（安装，安装检测）M8019：内存实时脉冲错误M8074:活动的RAM文件存储器（仅用于FX2C）M8184：数据传送顺序错误（1号站）M8185：数据传送顺序错误（2号站）M8186：数据传送顺序错误（3号站）M8187：数据传送顺序错误（4号站）M8188：数据传送顺序错误（5号站）M8189：数据传送顺序错误（6号站）M8190：数据传送顺序错误（7号站）M8191：数据传送顺序执行中ONM8198：（C251/C252/C254）1倍增/4倍增切换（OFF，1倍增；ON，4倍增）M8199：【C253/C254/C255（H/W）】1倍增/4倍增切换M8200：C200加减计数器方向（OFF:加模式，ON：减模式）M8200：C200加减计数器方向（OFF:加模式，ON：减模式）……M8234：C234加减计数器方向（OFF:加模式，ON：减模式）M8235：C235高速计数器方向（OFF:加模式，ON：减模式）……M8245：C245高速计数器方向（OFF:加模式，ON：减模式）M8246：C246高速计数监视器（OFF:加模式，ON：减模式）……M8255：C255高速计数监视器（OFF:加模式，ON：减模式）M8316：I/O非安装指定错误M8329:指令执行异常结束时ON。
FX系列PLC特殊元件及通信用元件
继电器
内容
M8005 M8006 M8007 M8008 M8009
电池电压低 电池电压低下锁存 电源瞬停检出 停电检出 DC24V关断
适用机型 FX1S FX1N ×× ×× ×× ×× ××
附表2 PLC状态（D8000-D8009）
寄存器
内容
适用机型
寄存器
FX1S FX1N FX2N FX2NC
M8029 完成标志
√√
附表6 标志（D8020-D8029）
寄存器
内容
适用机型
寄存器
内容
适用机型
寄存器
内容
寄存器 FX1S FX1N FX2N FX2NC
内容
D8020 X0-X7的输入滤波数值
√ √ √ √ D8025
D8021
D8026
D8022
D8027
D8023
D8028 Z0(Z)寄存器的内容
√ √ √ √ M8036 强制RUN信号
M8032 全清保持存储器
√ √ √ √ M8037 强制STOP信号
M8033 存储器保存
√√ √ √
通信参数设定标记（N:N网络 M8038 站点设置专用，无需驱动线
圈，只需写入触点）
M8034 禁止所有输出
√ √ √ √ M8039 定时扫描
附表8 PLC方式（D8030-D8039）
×× ××
D8004 出错M编号
√ √ √ √ D8009 DC24V关断时的单元
××
附表3 时钟（M8010-M8019）
继电器
内容
适用机型
继电器
FX1S FX1N FX2N FX2NC
内容
适用机型 FX1S FX1N
三菱FX系列PLC特殊功能寄存器M指令代码详细功能介绍
M8000：上电接通M8001：上电断开M8002：初始化脉冲(首次扫描接通)M8003：初始化脉冲（首次扫描断开）M8004：错误发生（FX3UC时M8060,M8061，M8064，M8065，M8066，M8067其中哪一个ON时动作；FX3UC以外M8060,M8061，M8063，M8064，M8065，M8066，M8067其中哪一个ON时动作）M8005：电池电压降低（电池电压异常降低时动作）M8006：电池电压降低锁存（电池电压异常降低时动作保持）M8007：瞬间停止检测（当M8007为ON的时间小于D8008，PLC将继续运行）M8008：停电检测（当M8008电源关闭时，M8000也关闭）M8009：DC24V故障M8011：10ms时钟脉冲M8012：100ms时钟脉冲M8013：1s时钟脉冲M8014：1min时钟脉冲M8015：内存实时脉冲（计时停止以及预先装置）M8016：内存实时脉冲（显示停止，时刻读出显示的停止）M8017：内存实时脉冲（补正，±30s补正）M8018：内存实时脉冲（安装，安装检测）M8019：内存实时脉冲错误M8020：零位标志，加减演算结果为0M8021：借位标志，演算结果成为最大的负数值以下时M8022：进位标志，进位发生在ADD（FNC20）指令期间或当数据移位操作的结果发生溢出时。
M8023：小数点演算标志，ON：进行浮点运算。
M8024：BMOV方向指定，转送方向替换，数据从终点到源的方向转送。
M8029：指令结束，DSW（FNC72）等等的动作结束时动作M8030：电池LED消灯指令，当驱动M8030时，及时电池电压降低，PLC面板的LED也不会点亮。
M8031：非锁存内存全部清除M8032：锁存内存全部清除M8033：内存保持停止，ON时内存保持，当PLC从RUN→STOP，图像存储或者数据存储的内容保持原来状态。
M8034：所有输出禁止M8035：强制RUN模式M8036：强制RUN指令M8037：强制STOP指令M8038: ON时，通讯参数被设定；在FX2、FX2C里，作为RAM文件寄电器全部删除动作。
FX系列PLC的特殊功能板和模块使用说明
FX系列PLC的特殊功能板和模块使用说明
一、FX系列PLC的特殊功能板使用说明
1、FX系列PLC的主站型特殊功能板
该特殊功能板用于在主站中扩充I/O点数，在该系统中扩充的I/O点
数最多可达64K。
它可以与主站安装在相同的机箱内，也可以安装在不同
的机箱内。
与主站通信采用网络形式，可连接到RS485或RS232等多种网络。
2、FX系列PLC的可编程输入/输出(PIO)特殊功能板
PIO板具有可编程性，可以设计出完整的I/O系统，可以实现输入和
输出的状态检测，从而可以更好地控制低端I/O模块的运动和状态改变。
3、FX系列PLC的控制模块特殊功能板
控制模块特殊功能板用于对I/O模块进行控制，可以实现不同类型的
控制操作，已达到更好的自动控制效果。
4、FX系列PLC的数据收集特殊功能板
数据收集特殊功能板可以收集指定的I/O模块的测量数据，并可通过PLC的计算功能，将其进行计算和控制，从而实现对I/O模块的精确控制。
5、FX系列PLC的通信模块特殊功能板
通信模块特殊功能板是用于在两台或多台FXPLC之间进行通信的板卡，可以实现遥控操作，从而可以更好地实现远程控制。
1、FX系列PLC的模拟量输入模块。
三菱FX系列PLC特殊功能寄存器M指令代码详细功能介绍
M8000上电接通M8001上电断开M8002初始化脉冲（首次扫描接通）M8003 初始化脉冲（首次扫描断开）M8004 错误发生（FX3UC寸 M8060,M8061 M8064 M8065 M8066M8067其中哪一个 ON时动作；FX3U（以外 M8060,M8061 M8063M8064 M8065 M8066 M8067其中哪一个ON时动作）M8005电池电压降低（电池电压异常降低时动作）M8006电池电压降低锁存（电池电压异常降低时动作保持）M8007瞬间停止检测（当 M8007为ON的时间小于D8008 PLC将继续运行）M8008停电检测（当 M8008电源关闭时，M8000也关闭）M8009 DC24V故障M8011 10ms时钟脉冲M8012 100ms时钟脉冲M8013 1s 时钟脉冲M8014 1min时钟脉冲M8015 内存实时脉冲（计时停止以及预先装置）M8016 内存实时脉冲（显示停止，时刻读出显示的停止）M8017 内存实时脉冲（补正，± 30s 补正）M8018 内存实时脉冲（安装，安装检测）M8019 内存实时脉冲错误M8020零位标志，加减演算结果为 0M8021借位标志，演算结果成为最大的负数值以下时M8022进位标志，进位发生在ADD(FNC20指令期间或当数据移位操作的结果发生溢出时。
M8023小数点演算标志，ON进行浮点运算。
M8024 BMOV7向指定，转送方向替换，数据从终点到源的方向转送。
M8029指令结束，DSV(FNC72等等的动作结束时动作M8030电池LED消灯指令，当驱动 M8030时，及时电池电压降低，PLC面板的LED也不会点亮。
M8031 非锁存内存全部清除M8032 锁存内存全部清除M8033内存保持停止，ON时内存保持，当 PLC从RUN>STOP图像存储或者数据存储的内容保持原来状态。
M8034 所有输出禁止M8035强制RUN模式M8036强制RUN指令M8037 强制 STOP指令M8038: ON时，通讯参数被设定；在 FX2 FX2C里，作为RAMt件寄电器全部删除动作。
三菱FX系列PLC特殊功能寄存器M指令代码详细功能介绍
M8000：上电接通M8001：上电断开M8002：初始化脉冲(首次扫描接通)M8003：初始化脉冲（首次扫描断开）M8004：错误发生（FX3UC时M8060,M8061，M8064，M8065，M8066，M8067其中哪一个ON时动作；FX3UC以外M8060,M8061，M8063，M8064，M8065，M8066，M8067其中哪一个ON时动作）M8005：电池电压降低（电池电压异常降低时动作）M8006：电池电压降低锁存（电池电压异常降低时动作保持）M8007：瞬间停止检测（当M8007为ON的时间小于D8008，PLC将继续运行）M8008：停电检测（当M8008电源关闭时，M8000也关闭）M8009：DC24V故障M8011：10ms时钟脉冲M8012：100ms时钟脉冲M8013：1s时钟脉冲M8014：1min时钟脉冲M8015：内存实时脉冲（计时停止以及预先装置）M8016：内存实时脉冲（显示停止，时刻读出显示的停止）M8017：内存实时脉冲（补正，±30s补正）M8018：内存实时脉冲（安装，安装检测）M8019：内存实时脉冲错误M8020：零位标志，加减演算结果为0M8021：借位标志，演算结果成为最大的负数值以下时M8022：进位标志，进位发生在ADD（FNC20）指令期间或当数据移位操作的结果发生溢出时。
M8023：小数点演算标志，ON：进行浮点运算。
M8024：BMOV方向指定，转送方向替换，数据从终点到源的方向转送。
M8029：指令结束，DSW（FNC72）等等的动作结束时动作M8030：电池LED消灯指令，当驱动M8030时，及时电池电压降低，PLC面板的LED也不会点亮。
M8031：非锁存内存全部清除M8032：锁存内存全部清除M8033：内存保持停止，ON时内存保持，当PLC从RUN→STOP，图像存储或者数据存储的内容保持原来状态。
M8034：所有输出禁止M8035：强制RUN模式M8036：强制RUN指令M8037：强制STOP指令M8038: ON时，通讯参数被设定；在FX2、FX2C里，作为RAM文件寄电器全部删除动作。
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头字符 结束字符
• 5、FX2N-1HC输入／输出的控制字 • 表12-6 BFM#4各位的功能表
位 序 “0”状态 “1”状态
b0
b1 b2 b3 b4 b5～b7 b8 b9 b10
禁止计数
禁止硬件比较 禁止软件比较 硬件输出端和软件输出端单独工作 输入PRESET无效 没有定义 不起作用 不起作用 不起作用
12.4通信模块
12.4.1FX2N-232-BD
1、功能 用于RS-232C的通信板FX2N-232-BD （以后称之为232BD）可连接到FX2N系列 PLC的主单元用以通讯。 2、通信格式D8120
表12-7 D8120的位信息
位号 b0 b1 b2 b3 b4 b5 b6 b7 b8 b9 b10 b11 b12 b13 b14 b15 DTR检测（控制线） 控制线 和校验 协议 传输控制协议 发送和接收 无 不加和校验码 无协议 协议格式1 意义 0（OFF） 数据长度 奇偶性 停止位 波特率（B/s） 7位 内 容 1（ON） 8位
第十二章 三菱FX系 列PLC特殊功能模块
12.1模拟量I/O特殊模块
12.1.1FX2N-4AD输入模块
1、FX2N-4AD概述 FX2N-4AD模拟输入模块为4通道 12位A/D转换模块。 表12-1FX2N-4AD的技术指标
电 压 输 入 电 流 输 入 4通道模拟量输入。通过输入端子变换可选电压或电流输入。
隔离方式
模拟量用电源 I／O占有点数
模拟量与数字量间用光电隔离，从基本单元来的电源经DC/DC转换器隔离，各输入端子间不隔离。
DC24V ±10% 55mA
程序上为8点（作输入或输出点计算），由PLC供电的消耗功率为5V ，30mA
• 2、FX2N-4AD接线
3、缓冲寄存器及设置
12.1.2温度A/D输入模块
模拟量输入范围
数字量输出范围 分辨率 综合精确度 转换速度
DC －10～＋10V（输入电阻200k） 绝对最大输入±15V
DC －20～＋20mA（输入电阻250） 绝对最大输入±32mA
带符号位的16位二进制（有效数值11位）。数值范围－2048～＋2047 5mV（10V×l/ 2000） ±1%（在－10～＋10V范围） 每通道15mS（高速转换方式时为每通道6mS） 20A （20mA×l/1000） ±1%（在－20～＋20mA范围）
（b2，b1）为（0，0）：无；（0，1）：奇；（1，1）：偶 1位 2位
b7，b6，b5，b4 b7，b6，b5，b4 （0，0，1，1）：300 （0，1，1，1）：4800 （0，1，0，0）：600 （1，0，0，0）：9600 （0，1，0，1）：1200 （1，0，0，1）：19200 （0，1，1，0）：2400 无 无 保留 接收 H/W 和校验码自动加上 专用协议 协议格式4 D8124 D8124
• • 1、FX2N-4AD-PT概述 表12-2 FX2N-4AD-PT的技术指标
项 目 摄氏度℃ PT100传感器（100W），3线，4通道 PT100传感器100 W时1mA 传感器电流 华氏度℉ −1000～+6000
−148～+1112℉ −1480～+11120
• 1、FX2N-1HC的技术指标 • FX2N-1HC高速计数器模块技术指标
项 目 描 述 信号等级 5V、12V和24V，依赖于连接端子。线驱动器输出型连接到5V端子上 单相单输入：不超过50KHZ； 单相双输入：每个不超过50KHZ； 双相双输入：不超过50KHZ（1倍数）；不超过25KHZ（2倍数）； 不超过12.5KHZ（4倍数）。 32位二进制计数器：-2147483648至+2147483647； 16位二进制计数器；0至65535。 自动时向上/向下（单相双输入或双相双输入）；当工作在单相单输入方式时，向上/向下由一个PLC 或外部输入端子确定。 YH: 直接输出，通过硬件比较器处理。 YS：软件比较器处理后输出，最大延迟时间300ms。 频率
• 2、FX2N−2DA接线方式
3、缓冲寄存器设置
12.1.4如何设定增益、偏移量
• 1、增益设定 • 增益是指模数/数模转换时，模拟量 与数字量之间的对应关系，增益值的大小 决定了校准线的斜率，由数字值1000标识。
• 2、偏移量设定 • 偏移是指模拟量值为0时，所对应的数字 量的情况。
12.2高速计数模块
0．3Kg（0.66Ibs）
• • • • •
2、FX2N -1HC的输入/输出 计数器的输出有两种类型四种方式。 3、FX2N-1HC内的数据缓冲存储区 4、FX2N-1HC的计数方式 表12-5 计数器计数方式表
计数器计数器类型 计数方式 32位 16位
BFM＃0内的数据
1边沿计数 A-D相输入 2边沿计数 4边沿计数 单相双输入 单相单输入 由脉冲控制递加／递减 由硬件控制递加／递减 由软件控制递加／递减 K0 K2 K4 K6 K8 K10 K1 K3 K5 K7 K9 K11
计数器范围 计数方式 比较类型
输出类型
辅助功能 占用的I/O点数 基本单元提供的电源 适用的控制器 尺寸（宽）×（厚）× （高） 质量（重量）
NPN，开路，输出2点，5到24V直流，每点0.5A
可以通过PLC的参数来设置模式和比较结果。 可以监测当前值、比较结果和误差状态。 这个块占用8输入或输出点（输入或输出均可） 5V、90mA直流（主单元提供的内部电源或电源扩展单元） FX1N/FX2N/FX2NC（需要FX2NC－CNV－IF） 55×87×90mm（2.71×3.43×3.54英寸）
数字输出 12位转换（11个数据位+1个符号位） 最小分辨率 整体精度 转换速度 电源 占用I/O点数 适用PLC 0.2～0.3℃ 满量程的±1% 15ms 主单元提供5V/30mA直流，外部提供24V/50mA直流 占用8个点，可分配为输入或输出 FX1N，FX2N，FX2NC 0.36～0.54℉
• 2、FX2N-4AD-PT接线方式
3、缓冲寄存器设置
12.1.3FX2N-2DA输出模块
• 1、FX2N-2DA技术指标 • 表12-3FX2N-2DA技术指标
项 目 输 出 电 压 0～10V直流，0～5V直流 12位 5mV（10V×l/ 2000） 20A （20mA×l/1000） 满量程1% 4ms/通道 主单元提供5V/30mA和24V/85mA 占用8个I/O点，可分配为输入或输出 FX1N，FX2N，FX2NC 输 出 电 流 4～20mA 模拟量输出范围 数字输入 分辨率 总体精度 转换速度 电源规格 占用I/O点数 适用的PLC
允许计数
允许硬件比较 允许软件比较 硬件输出端和软件输出端互为复位 输入PRESET有效 出错标志复位 硬件比较输出复位 软件比较输出复位
B11
b12 b13～b15
不起作用
不起作用 没有定义
选用硬件比较
选用软件比较
12.3可编程凸轮控制器模块
12.3.1缓冲寄存器及设置
1、FX2N-1RM-SET的联机运行 2、缓冲寄存器（BFM）编号与设置