三菱FX系列PLC12位模拟量输入输出模块的特性
PLC的输入输出模块及其功能介绍
PLC的输入输出模块及其功能介绍PLC（可编程逻辑控制器）是一种广泛应用于自动化控制领域的设备，它负责接收和处理各类输入信号，并通过输出信号控制相关设备的运行。
PLC的输入输出模块是其中至关重要的组成部分，下面将对其进行介绍。
一、PLC的输入模块1. 开关输入模块：开关输入模块常用于检测开关的状态，如按钮、开关等。
它能够实时接收开关信号，并将其转化为数字信号输入给PLC，用于控制进程。
2. 传感器输入模块：传感器输入模块用于接收各类传感器产生的信号，如温度传感器、压力传感器、光电开关等。
它能够将传感器信号转化为数字信号，并传输给PLC进行处理，用于监测和控制各种环境参数。
3. 模拟输入模块：模拟输入模块接收模拟（连续变化）信号，如电压信号、电流信号等。
它能够将模拟信号转化为数字信号，以便PLC进行精确的测量和控制。
二、PLC的输出模块1. 开关输出模块：开关输出模块用于输出开关信号控制相关设备的运行，如继电器、电磁阀等。
它能够将PLC产生的数字信号转化为相应的开关信号，控制设备的启停、方向等。
2. 电机控制输出模块：电机控制输出模块常用于控制电机的启停、正反转等操作。
它能够提供适合电机控制的输出信号，并通过PLC对电机进行精确的控制。
3. 模拟输出模块：模拟输出模块用于输出模拟（连续变化）信号，如电压信号、电流信号等。
它能够将PLC产生的数字信号转化为模拟信号，以控制各种需要连续变化的设备。
三、PLC的输入输出模块功能介绍1. 数据采集与监测：PLC的输入输出模块能够实时采集各种输入信号，并将其转化为数字信号输入给PLC进行处理。
通过输入模块，PLC可以监测实时数据，如温度、压力、流量等，以保证系统的正常运行。
2. 逻辑控制和决策：PLC能够根据输入模块接收到的信号进行逻辑判断和决策，然后再通过输出模块控制相应设备的运行。
输入输出模块在逻辑控制过程中起到了桥梁的作用，使得PLC能够实现自动化的控制。
FX2N系列PLC概述
（2）高速计数器（C235～C255）
单相单计数输入高速计数器（C235～C245）（如图3.13） 单相双计数输入高速计数器（C246～C250）（如图3.14） 双相高速计数器（C251～C255）（如图3.15）
PLC在软件设计中需要各种各样的逻辑器件和 运算器件，称之为编程元件
它们用来完成程序所赋予的逻辑运算、算术运 算、定时、计数等功能 为便于区别，称PLC的编程元件为软元件 ，每 种软元件根据其功能给一个名称并用相应的字母 表示，如输入继电器X、输出继电器Y、定时器T、 计数器C、辅助继电器M、状态继电器S、数据寄 存器D等（见图3.2）
表3.7 计数器的地址号与功能
16位增计数型计数器 计数器 普通型 地址号 C0～C99 ,100点 ① 断电保持型 C100～C199 ,100点② 32位增/减计数型计数器 -2 147483648～+2147483647 普通型 C200～C219, 20点① 断电保持型 C220～C234, 15点②
第3章 FX2N可编程序控制器
教学提示：FX2N系列可编程控制器是日本三菱公司小 型PLC的代表产品之一。本章主要介绍FX2N系列可编程 控制器的系统特点、型号说明、技术指标、硬件配置及其 等效元件等基本内容，是学习FX2N系列PLC的基础 教学要求： 学习、使用可编程控制器首先要熟悉可编 程控制器的基本配置情况，例如PLC的技术指标、各单元 的功能、输入输出点数、编程器及其他外部设备的使用等 内容。要熟练使用可编程控制器必须牢牢掌握两个重要基 本内容——等效元件及编程指令。本章详细介绍了FX2N 系列可编程控制器的内部等效元件，这部分内容应熟练掌 握，尤其是各等效元件的功能、使用方法及编号范围应重 点掌握
图3.2 编程元件
模拟量输入输出模块参数
模拟量输入输出模块是工业自动化系统中常见的一种设备，用于实现模拟信号的输入和输出。
以下是模拟量输入输出模块的一些主要参数：
1.输入范围：模块的输入范围是指其可以接收的模拟信号的最大和最小值。
这
个范围通常是根据模块的规格和设计要求来确定的。
2.分辨率：分辨率是指模块在模拟信号转换过程中能够分辨的最小变化量。
它
通常用位数来表示，例如12位或16位等。
分辨率越高，模块对模拟信号的精度就越高。
3.采样速率：采样速率是指模块在单位时间内对模拟信号进行采样的次数。
采
样速率越高，模块对模拟信号的响应速度就越快。
4.输出类型：模块的输出类型是指其能够输出的模拟信号的类型。
常见的输出
类型有电压输出和电流输出等。
5.输出范围：模块的输出范围是指其可以输出的模拟信号的最大和最小值。
这
个范围通常是根据模块的规格和设计要求来确定的。
6.线性度：线性度是指模块在输入和输出之间保持线性关系的能力。
线性度越
高，模块对模拟信号的响应就越准确。
7.噪声和漂移：噪声和漂移是指模块在输入和输出过程中引入的误差。
这些误
差会对模拟信号的精度产生影响，因此需要控制在一定的范围内。
总之，模拟量输入输出模块的参数需要根据实际应用需求进行选择和配置，以确保其能够准确、快速地实现模拟信号的输入和输出。
PLC的特殊功能输入输出模块
输入输出占有点 程序上为8点（计输入或输出点均可），由PLC供电的消耗功率为 数 gcxywjp@126.c5oVm30mA
（2）模块的编号与外部连线
特殊功能模块通过软电缆接在FX2主机右侧的I/O扩展总线上 ，从最近主机的那个特殊功能模块开始顺序编号为0～7号。 同一模拟量输入模块既可连接电压信号也可连接电流信号。 接线方式如图4-2。
根据电流输入还是电压输出，使用不同端子
模拟量输出范围 DC-10～+10V (外部负载电阻1KΩ～1MΩ)
DC=4～+20mA (外部负载电阻500Ω以下 )
数字输入
带符号位的16位二进制，但有效数值为11位（-2048～+2047） 电流输出（0～＋1024）
分辨力
5mV(10V×1/2000)
20μA(20mA×1/1000)
综合精确度
±1%(相对于最大值)
转换速度
9ms×2通道（高速转换方式时，版本为V2.00以下时：3.5ms×2通 道）
隔离方式
光电隔离及采用DC/DC转换器供输出和PLC电源间隔离（但各输出 通道间不隔离）
模拟量用电源 DC24V（1±10％）130mA
输 数入gc输xy出w占jp@有1点26.co程 5mV序30上mA为8点（计输入或输出点均可）由PLC供电的消耗功率为
A/D硬件正常 在READY位置 转换值在范围内 平均数在范围内
b1b0为01B
gcxywjp@
例4-1： 要求FX2N-4AD的CH1 ～CH4均设置成电 压输入方式，CH1 通道设置成零偏置 ，增益值为2.5V。 试设计其初始化设 置程序。
gcxywjp@
2、模拟量D/A转换输出模块FX2N-2DA
完美的模拟量编程详解——三菱FX2N系列
完美的模拟量编程详解——三菱FX2N系列前几期，我们发表过西门子PLC的模拟量手把手教学文，发现大家很感兴趣，也有不少朋友给我们留言需要我们发表些三菱PLC的，苦于事多，力不从心！今天熬夜，把这空缺补上！（熬夜伤身，记得多给我们鸡腿补补）先用例子来引导有一个压力变送器，量程为0～20MPa，输出信号为0～10V。
PLC借助FX2N-2AD的模拟量输入模块，将压力值传送给上位机显示。
其中的FX2N-2AD模块的量程为0～10V，转换后的数字量为0～4000，（这个0~4000，是FX2N-2AD模块的输出特性，也就是线性比的数据值，跟西门子的0~32000和0~27648是一个道理）。
所需主要软硬件配置① 1套GX DEVELOPER V8.86；② 1个FX2N-2AD模块；③ 1台FX2N-16MT PLC。
第一步——FX2N-2AD 了解FX2N-2AD模块只有两个通道，也就是说最多只能和两路模拟量信号连接，其转换精度为12位。
FX2N-2AD模块并不需要外接电源供电，其电源直接由PLC供给。
第二步——FX2N-2AD 接线FX2N-2AD模块可以转换电流信号和电压信号，但其接线有所不同，外部电压信号与FX2N-2AD模块的连接如下图所示，传感器与模块的连接最好用双绞线，当模拟量的噪声或者波动较大时，在图中连接一个00.1～4.7μF的电容，VIN1和VIN2与电压信号的正信号相连，COM1和COM2与信号的低电平相连。
FX2N-2AD模块的供电直接由PLC通过扩展电缆提供，并不需要外接电源。
外部电流信号与FX2N-2AD模块的连接如下图所示，传感器与模块的连接最好用双绞线，IIN1和IIN2与电流信号的正信号相连，COM1和COM2与信号的低电平相连。
VIN1和IIN1短接，VIN2和IIN2短接。
此模块的不同的通道只能同时连接电压或者电流信号，如通道1输入电压，那么通道2的输入只能是电压信号。
三菱FX编程器说明
第8章可编程控制器的特殊功能模块教学目的及要求通过教学，使学生了解模拟量处理模块和通信模块的功能及使用方法。
8.1 模拟量处理模块及应用FX2系列PLC模拟量输入/输出模块主要包括4模拟量输入模块FX-4AD，2模拟量输出模块FX-2DA，2通道热电阻温度传感器模拟量输入模块FX-2DA-PT，4通道热电偶温度创肝气模拟量输入模块FX-4AD-TC等。
1. 模拟量输入模块FX-4AD的技术指标FX-4AD为4通道12位A/D转换模块，是一种具有高精度的直接在扩展总线上的模拟量输量单元。
FX-4AD的技术指标如表8-1所示。
表8-1 FX-4AD技术指标项目电压输入电流输入4通道模拟量输入。
通过输入端子变换可选电压或电流模拟量输入范围DC-10~+10V（输入电阻200kΩ）绝对最大输入±15VDC-20~+20mA（输入电阻250Ω）绝对最大输入±32mA数字量输出范围带符号为的16位二进制（有线数值11位）数值范围-2048~+2047 分辨率5mV（10V⨯1/2000）20μA（20mA⨯1/1000）综合精确度±1%(在-10~+10V范围) ±1%(在-20~+20V范围)转换速度每通道15ms（高速转换方式时为每通道6ms）隔离方式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模拟量用电量24（1±10%）VDC 50mAI/O占有点数程序上为8点（计输入或输出点均可），有PLC供电的消耗功率为5V 30mA2．模拟量输出模块FX-2DA的技术指标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是一种具有高精度的直接在扩展总线上的模拟量输出单元。
FX-2DA的技术指标如表8-2 所示。
表8-2 FX-2DA技术指标项目电压输入电流输入2通道模拟量输出。
根据电流输出还是电压输出，使用不同的端子模拟量输出范围-10~+10V DC（外部负载电阻1~10MΩ）+4~+20mA DC（外部负载电阻500Ω以下）数字量输入电压=-2048~+2047 电流=0~1024分辨率5mV （10V⨯1/2000）20μA（20mA⨯1/1000）综合精确度满量程10V的±1% ±1%(在-20~+20V范围)转换速度每通道9ms（高速转换方式时为每通道3.5ms）隔离方式模拟量与数字量间用光电隔离。
三菱FX系列模拟量的处理
三菱FX2N系列模拟量输入输出模块在水箱控制系统方面的应用......１．概述模拟量输入模块（A/D模块）是把现场连续变化的模拟信号转换成适合PLC内部处理的数字信号。
输入的模拟信号经运算放大器放大后进行A/D转换，再经光电藕合器为PLC 提供一定位数的数字信号。
FX2N系列常用的PLC模拟量输入/输出模块如图所示。
此主题相关图片如下，点击图片看大图：模拟量输出模块（D/A模块）是将PLC处理后的数字信号转换成相应的模拟信号输出，以满足生产过程现场连续控制信号的需求。
模拟信号输出接口一般由光电隔离、D/A转换、信号驱动等环节组成。
2．模拟量输入/输出单元以三菱公司的F2-6A模块为例，来说明模拟量输入输出单元模块的有关情况。
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：此主题相关图片如下，点击图片看大图：3．A/D转换、D/A转换1）模数转换（A/D）模块：将现场仪表输出的（标准）模拟量信号0-10mA、4-20mA、1 -5VDC等转化为计机可以处理的数字信号数模转换（D/A）模块：将计算机内部的数字信号转化为现场仪表可以接收的标准信号4-20mA等。
如：12位数字量（0-4095）→4-20 mA；2047对应的转换结果：12mA。
2）A/D转换（A/D、AI）的作用。
3）D/A转换（D/A、AO）的作用。
4．几种常见模拟量输入/输出模块简介：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。
2）热电偶温度传感器模拟量输入模块FX-4AD-TC。
FX-4AD-TC是4通道热电偶温度传感器模拟量输入模块。
3）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。
三菱模拟量模块_fx-4ad_plc网络
第8章可编程控制器的特殊功能模块教学目的及要求通过教学，使学生了解模拟量处理模块和通信模块的功能及使用方法。
8.1 模拟量处理模块及应用FX系列PLC模拟量输入/输出模块主要包括4模拟量输入模块FX-4AD，2模拟量输出模块FX-2DA，22通道热电阻温度传感器模拟量输入模块FX-2DA-PT，4通道热电偶温度传感器模拟量输入模块FX-4AD-TC等。
1. 模拟量输入模块FX-4AD的技术指标FX-4AD为4通道12位A/D转换模块，是一种具有高精度的直接在扩展总线上的模拟量输量单元。
FX-4AD的技术指标如表8-1所示。
表8-1 FX-4AD技术指标2． 模拟量输出模块FX-2DA 的技术指标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 是一种具有高精度的直接在扩展总线上的模拟量输出单元。
FX-2DA 的技术指标如表8-2 所示。
表8-2 FX-2DA 技术指标3. 模拟量输入输出模块使用① 模块的连接与编号如图8-1所示，接在FX 2基本单元右边扩展总线上的特殊功能模块（如模拟量输入模块FX-4AD 、模拟量输出模块FX-2DA 、温度传感器模拟量输入模块FX-2DA-PT 等），从最靠近基本单元的那一个开始顺次编号为0~7 号。
0号 1号 2号图8-1 功能模块连接②缓冲寄存器（BFM）编号特殊功能模块FX-4AD、FX-2DA的缓冲寄存器BFM，是FX-2DAtongPLC基本单元进行数据通讯的区域，这一缓冲寄存器区由32个16位的寄存器组成，编号为BFM#0~#31。
a. FX-4AD模块BFM的分配表见表8-3。
表8-3 FX-4AD模块BFM分配表b. FX-2DA BFM 分配表如表8-4所示。
表8-4 FX-2DA 模块BFM分配表表8-5 读特殊功能模块指令要素图8-2 FROM指令使用说明表8-6 写特殊功能模块指令要素图8-3 TO指令使用说明图8-4 [例1]梯形图图8-5 [例2]的梯形图8.2 通信模块及应用8.2.1 可编程序控制器通信与网络概述问题提出 1. 什么是可编程控制器的通信？2. 通信的方式有哪些？3. 什么是实时性？4. 可编程序控制器之间是如何连接的？可编程序控制器的组网与通讯是近年来自动化领域颇受重视的新兴技术。
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1. FX系列的12位模拟量输入／输出模块的公共特性
除FX2N-3A和FXlN–8AV–BD／FX2N–8AV–BD的分辨率是8位，
FX2N–8AD是16位以外，其余的模拟量输入输出模块和功能扩展板均为12位。
电压输入时（如0~10V DC，0~5V DC）。
模拟量输入电路的输入电阻为20kΩ，电流输入时（如4~20mA）模拟量输入电路的输入电阻为250Ω。
模拟量输出模块在电压输出时的外部负载电阻为2kΩ／~1MΩ，电流输出时小于500Ω。
12位模拟量输入在满量程时（如10V）的数字量转换值为4000。
未专门说明时，满量程前总体精度为±1％。
功能扩展板的体积小巧，价格低廉，PLC内可安装一块功能扩展板，后者还可以和价格也很便宜的显示模块安装在一起。
2. 模拟量输入扩展板FX1N–2AD–BD
FX1N–2AD–BD有两个12位的输入通道，输入为0~10V DC和4~20mA DC，转换速度。
为1个扫描周期，没有隔离，不占用的I/O点，适用于FXlS和FX1N。
3. 模拟量输出扩展板FX1N–1 DA–BD
FXlN–1DA–BD有1个12位的输出通道，输出为0~1OV、O~5V DC和
4~20mA DC，转换速度为1个扫描周期，没有隔离；不占用I/O点，适用于FX1S 和FX1N。
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