-的模拟量输入模块

3.5.2　FX-4AD的模拟量输入模块

FX-4AD模拟量输入模块有四个输入通道，通道号分别为CH1、CH2、CH3、CH4。输入通道用于将外部输入的模拟量信号转换成数字量信号，即称为A/D转换，其分辨率为12位。输入的模拟量信号可以是电压也可以是电流，输入电压或电流的选择是由用户通过不同的接线来完成的。模拟电压值范围是-10～＋10V，分辨率为5mV。如果为电流输入，则电流输入范围为4～20mA或-20～＋20mA，分辨率为20μA。

1）性能指标

FX-4AD的性能见表3-20所示。

表3-20　FX-4AD的性能指标

2）模拟输入量的设定值范围

（1）-10～＋10V；

（2）＋4～＋20mA；

（3）-20～＋20mA。

FX-4AD模拟量输入模块A/D转换关系如图3-79所示。

图3-79　FX-4AD模拟量输入模块A/D转换关系

3）FX-4AD模块的外部连线

FX-4AD模块的外部连线如图3-80所示。

图3-80　FX-4AD模块的外部连线

图3-80中标注①～⑤的说明如下：

①外部模拟量输入通过双绞屏蔽电缆输入至FX-4AD各个通道中。电缆应远离电源线和其他可能产生电磁干扰的电线。

②如果输入有电压波动或有外部电气电磁干扰影响，可在模块的输入口中加入一个平滑电容（0.1～0.47μF/25V）。

③如果使用电流输入量，则需把V＋和I＋相连接。

④如果有过多的电磁干扰存在，应将机壳的地FG端与FX-4AD的接地端相连。

⑤将FX-4AD与基本单元PLC的“地”连接起来。可能的话，在PLC基本单元上采用三级接地。

FX-4AD占用FX扩展总线的8个点，这8个点可以是输入或输出点。FX-4AD消耗FX基本单元或有源扩展单元5V电源槽30mA的电流。

4）FX-4AD缓冲寄存器（BFM）

FX-4AD内部共有32个缓冲寄存器（BFM），用来与PLC基本单元进行数据交换，每个缓冲寄存器的位数为16位。PLC的基本单元与FX-4AD之间的数据通信是由FROM/TO指令来执行的。FROM是基本单元从FX-4AD读数据的指令。TO是基本单元将数据写到FX-4AD的指令。实际上读/写操作都是针对FX-4AD的缓冲寄存器BFM进行的操作。缓冲寄存器编号为BFM＃0～＃31，FX-4AD的缓冲寄存器BFM分配表如表3-21所示。错误状态信息BFM＃29如表3-22所示。

表3-21　FX-4AD缓冲寄存器（BFM）分配表

注：（1）表中带“☆”的缓冲寄存器BFM中的数据可由PLC通过TO指令改写。改写带“☆”的缓冲寄存器BFM的设定值即可改变FX-4AD的运行参数，调整其输入方式、输入增益和零点等。

（2）从指定的模拟输入模块读入数据前应先将设定值写入，否则按缺省值设定。

（3）PLC可用FROM指令将不带“☆”的缓冲寄存器BFM中的数据读入。

表3-22　错误状态信息BFM＃29

5）FX-4AD的增益和偏移

增益是指数字量1 000所对应的输入电压或输入电流模拟量值，输入电压缺省值为5V，输入电流缺省值为20mA，为零增益。小增益读取数字间隔大，大增益读取数字间隔小，如图3-81（a）所示。

图3-81　FX-4AD的增益和偏移

偏移是指数字量0所对应的输入电压或输入电流模拟量值，输入电压缺省值为0V，输入电流缺省值为4mA，为零偏移，如图3-81（b）所示。

增益和偏移值可以单独设置，也可以一起设置，增益值的合理调整范围为1～15V或4～32mA。偏移值的合理调整范围为-5～＋5V或-20～20mA。

设置增益和偏移值时，应将BFM＃21的b1、b0设置为01（允许设置），缺省值为01，设置后改为10，以防止不正确的改动。

BFM＃23、BFM＃24中的增益和偏移值的单位是mV（或μA），实际的响应是以5mV（或20μA），为最小单位值。

6）FX-4AD的基本应用程序

将FX-4AD特殊功能模块安装在基本单元右边第一个位置，即0号模块。设置CH1、CH2为电压输入，平均采样次数为4次，CH1中的平均值存放到D0中，CH2中的平均值存放到D1中，用M10～M25存放错误状态信息，根据以上情况编制的梯形图如图3-82所示。

图3-82　FX-4AD的基本应用梯形图

①在0号位置的特殊功能模块的ID号由BFM＃30中读出，保存在D4中。

②将FX-4AD的识别码K2010与D4中ID号比较，如果相同则M1＝1。

③设定0号模块的BFM＃0为H3300，00表示设定CH2、CH1为-10V～＋10V输入，33表示设定CH4、CH3关闭。

④设定0号模块的BFM＃1、BFM＃2的平均采样次数为4次。

⑤将0号模块BFM＃29的错误状态信息传送到K4M10中。

⑥当无错误（M10＝0），数字输出值正确（M20＝0）时将0号模块BFM＃5、BFM＃6中CH1、CH2的平均值存放到D0和D1中。

7）用程序设置FX-4AD的增益和偏移

可以使用PLC输入终端上的下压按钮开关来调整FX-4AD的增益和偏移，也可以用PLC编程的方法来调整，如图3-83所示。输入通道CH1的增益和偏移值分别调整为0V和2.5V。

图3-83　增益和偏移调整程序