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2

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

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

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。在可编程控制器及其网络中存在两类通信：一类是并行通信，另一类是串行通信。

1. 通信方法的含义

可编程控制器网络是由几级子网复合而成，每级子网中都配置不同的协议，其中大部分是公司的专用通信协议。

各级子网的通信过程是由通信协议决定的。从根本上讲，要搞清楚某级可编程控制器子网的通信就必须彻底剖析它所采用的通信协议，这个工作量很大，更何况大多数又都是各公司的专用协议。繁琐的协议规定常会掩盖问题的本质，通常会遇到这样的情况：两个公司的专用协议，从协议的规定，帧格式等表面现象看可能有明显的不同，然而它们关于如何实现通信的思路却极为相似，如出一辙。抓住它们的同一性，就会把表面上孤立无关的事情串联起来。正是基于这样一种思想，我们引入了“通信方法”这一概念。

可编程控制器网络的各级子网无论采用总线结构，还是环形结构，它的通信介质是共享资源。挂在共享介质上的各站要想通信，首先要解决共享通信介质使用权的分配问题，这就是常说的存取控制或访问控制。

一个站取得了通信介质使用权，并不等于完成了通信过程，还有怎样传送数据的问题，这就是常说的数据传送方式。比如说采用的数据传送方式是否要先建立一种逻辑连接，然后再传送？所采用的数据传送方式发给对方的数据是否要对方应答？发出去的数据是由一个站收，或者多个站收，还是全体接收？诸如此类就是所谓的数据传送方式。

这里所谓的通信方法= 存取控制方式+ 数据传送方式。本来存取控制方式与数据传送方式都是通信协议有关层次的内容，这里专门把它们抽出来加以介绍，是因为用它们来描述一种通信过程与人们意念上有关通信的概念非常接近。对于局域网来说，存取控制方式与数据传送方式是其通信协议最核心的内容。

2. 工业局域网实时性的含义

工业局域网对实时性是有要求的，各级子网对实时性的要求不同。通常愈靠底层的子网对实时性要求愈高，愈靠上层的子网对实时性的要求愈低。

实时性通常采用“响应时间”来定量描述。响应时间是指某一系统对输入做出响应所需的时间，以ms, s, min, h 为计量单位。响应时间越短，就标志着系统的实时性越好。

可编程控制器网络中，各站通过通信子网互连在一起，当某站对子网请求通信时，它对响应时间是

通信任务的实时性得到满足是指其响应时间小于规定的时限；一个站的实时性合乎要求是指该站提出的所有通信任务在指定的时限内都能获得响应。整个通信子网的实时性符合要求是指分布在子网上每一个站的每项通信任务的实时性均得到保证。

要保证可编程控制器网络的实时性必须满足下列三个时间约束条件：

a. 必须限定每个站每次取得通信权的时间上限值，以防某一站长期霸占子网而导致其它各站实时性恶化。

b. 应当保证在某一固定的时间周期内，通信子网上的每个站都有机会取得通信权，这将为每个站提供基本实时性。

c. 对于重要的站可优先服务，对于某项紧急通信任务应当给予优先处理，应当可以用静态（固定）的方式赋予某些站以较高的优先权，应当可以用动态（临时）方式赋予某些紧急任务紧急以较高的优先权。

可编程控制器网络的实时性首先是由它所选用的存取控制方式来保证的。此外提高实时性还可以通过减少通信协议的层数来实现，一般靠底层的子网采用只包含3 层通信协议的塌缩结构，这正是为了提高实时性，另外选择适当的数据传送方式对于提高实时性有明显的效果，发送数据要求对方应答，比无应答服务慢得多，要求连接又要应答的服务则更慢，而广播式通信最快。当然不能只考虑实时性，还要考虑可靠性。

3. 可编程控制器控制网络与可编程控制器通信网络的概念

可编程控制器网络包括可编程控制器控制网络与可编程控制器通信网络两种，人们常常不加以区分，把这两种可编程控制器网络当成一回事，其实它们是不同的。

(1) 可编程控制器控制网络

a. 功能

可编程控制器控制网络是只传送on/off 开关量，且一次传送的数据量较少的网络。例如可编程控制器的远程I/O 链路，通过Link 区交换数据的可编程控制器同位系统。

b. 特点

可编程控制器控制网络尽管要传送的开关量远离可编程控制器，但可编程控制器对它们的操作，就像直接对自己的I/O 区操作这样简单、方便迅速。

(2) 可编程控制器通信网络

a. 功能

可编程控制器通信网络又称高速数据公路，这类网络既可传送开关量又可传送数字量，一次通信传送的数据量较大。这类网络的工作过程类似于普通局域网。

b. 特点

随着通信技术的发展，可编程控制器控制网络既传送开关量又能传送数字量，其实开关量与数字量没有界限，多位开关量并在一起就是数字量。

(3) 可编程控制器控制网络与可编程控制器通信网络区别

两种可编程控制器网络的本质区别在于：可编程控制器控制网络工作过程就像可编程控制器对自己I/O 区操作一样，可编程控制器通信网络类似于普通局域网工作过程。

还需要说明一点的是：人们常把应用系统中的可编程控制器网络控制系统称为可编程控制器控制网络，这是针对应用而言，与通信无关，一般不会造成混淆。

8.2.2 可编程序控制器与计算机的通信

问题提出 1. 计算机端是如何编程来实现接收和发送端口的数据的？

2. 如何设置特殊寄存器D8120 ？

3. 可编程序控制器端是如何编程来接收和发送端口的数据的？

4. 如何将计算机和可编程序控制器连接起来？

1. 概述

通用计算机软件丰富，界面友好，操作便利，使用通用计算机作为可编程控制器的编程工具也十分

计算机主要完成数据处理、修改参数、图像显示、打印报表、文字处理、编制可编程控制器程序、工作状态监视等任务。可编程控制器仍然直接面向现场、面向设备，进行实时控制。可编程控制器与计算机的连接，可以更有效地发挥各自的优势，互补应用上的不足，扩大可编程控制器的处理能力。

为了适应可编程控制器网络化的要求，扩大联网功能，几乎所有的可编程控制器厂家，都为可编程控制器开发了与上位机通讯的接口或专用通讯模块。一般在小型可编程控制器上都设有RS422 通讯接口或RS232C 通讯接口；在中大型可编程控制器上都设有专用的通讯模块。如：三菱 F 、F1 、F2 系列都设有标准的RS422 接口，FX 系列设有FX-232AW 接口、RS232C 用通讯适配器

FX-232ADP 等。可编程控制器与计算机之间的通讯正是通过可编程控制器上的RS422 或RS232C 接口和计算机上的RS232C 接口进行的。可编程控制器与计算机之间的信息交换方式，一般采用字符串、双工或半、异步、串行通信方式。因此可以这样说，凡具有RS232C 口并能输入输出字符串的计算机都可以用于和可编程控制器的通讯。

运用RS232C 和RS422 通道，可容易配置一个与外部计算机进行通讯的系统。该系统中可编程控制器接受控制系统中的各种控制信息，分析处理后转化为可编程控制器中软元件的状态和数据；可编程控制器又将所有软元件的数据和状态送入计算机，由计算机采集这些数据，进行分析及运行状态监测，用计算机可改变可编程控制器的初始值和设定值，从而实现计算机对可编程控制器的直接控制。

2. 如何采用FX-232ADP 的连接通信

RS232C 用通讯适配器FX-232ADP 能够以无规约方式与各种具有RS232C 接口的通讯设备连接，实现数据交换。通讯设备包括计算机、条形码读出器、图像检测器等。使用FX-232ADP 时，也可用调制解调器进行远程通讯。

a. 通讯系统的连接

图中是采用FX-232ADP 接口单元，将一台通用计算机与一台FX2 系列plc 连接进行通讯的示意图。

b. 通讯操作

FX2 系列PLC 与通讯设备间的数据交换，由特殊寄存器D8120 的内容指定，交换数据的点数、地址用RS 指令设置，并通过plc 的数据寄存器和文件寄存器实现数据交换。下面对其使用做一简要

①通讯参数的设置

在两个串行通讯设备进行任意通讯之前，必须设置相互可辨认的参数，只有设置一致，才能进行可靠通讯。这些参数包括波特率、停止位和奇偶校验等，它们通过位组合方式来选择，这些位存放在数据寄存器D8120 中，具体规定如下表所示

使用说明如下：

(1) 如D8120 ＝0F9EH 则选择下列参数。

E ＝7 位数据位、偶校验、2 位停止位

9 ＝波特率为19200bps

F ＝起始字符、结束字符、硬件1 型（H/W1 ）握手信号、单线模式控制

0 ＝硬件2 型（H/W2 ）握手信号为OFF

(2) 起始字符和结束字符可以根据用户的需要自行修改。

(3) 起始字符和结束字符在发送时自动加到发送的信息上。在接收信息过程中，除非接收到起始字符，不然数据将被忽略；数据将被连续不断地读进直到接到结束字符或接收缓冲区全部占满为为止。因此，必须将接收缓冲区的长度与所要接收的最长信息的长度设定的一样。

②串行通讯指令

该指令的助记符、指令代码、操作数、程序步如下表所示。

RS 指令用于对FX 系列PLC 的通讯适配器FX-232ADP 进行通讯控制，实现PLC 与外围设备间的数据传送和接收。RS 指令在梯形图中使用的情况如下图所示。

[S] 指定传送缓冲区的首地址

[m] 指定传送信息长度

[D] 指定接收缓冲区的首地址

[n] 指定接收数据长度，即接收信息的最大长度

(1) RS 指令使用说明

(a) 发送和接收缓冲区的大小决定了每传送一次信息所允许的最大数据量，缓冲区的大小在下列情况下可加以修改。

发送缓冲区――在发送之前，即M8122 置ON 之前。

接收缓冲区――信息接收完后，且M8123 复位前。

(b) 在信息接收过程不能发送数据，发送将被延迟（M8121 为ON ）。

(c) 在程序中可以有多条RS 指令，但在任一时刻只能有一条被执行。

(2) RS 指令自动定义的软元件（下表所示）

8.2.3 可编程控制器网络中常用的通信方式

1. 可编程控制器控制网络的“周期I/O 方式”通信

可编程控制器的远程I/O 链路就是一种可编程控制器控制网络，在远程I/O 链路中采用“周期I/O 方式”交换数据。远程I/O 链路按主从方式工作，可编程控制器带的远程I/O 主单元在远程I/O 链路中担任主站，其它远程I/O 单元皆为从站。在主站中设立一个“远程I/O 缓冲区”，采用信箱结构，划分为n 个分信箱与每个从站一一对应，每个分信箱再分为两格，一格管发送，一格管接收。主站中负责通信的处理器采用周期扫描方式，按顺序与各从站交换数据，把与其对应的分箱中发送分格的数据送从站，从从站中读取数据放入与其对应的分信箱的接收分格中。这样周而复始，使主站中的“远程I/O 缓冲区”得到周期性的刷新。

在主站中可编程控制器的CPU 单元负责用户程序的扫描，它按照循环扫描方式进行处理，每个周期都有一段时间集中进行I/O 处理，这时它对本地I/O 单元及远程I/O 缓冲区进行读写操作。可编程控制器的CPU 单元对用户程序的周期性循环扫描，与可编程控制器负责通信的处理器对各远程I/O 单元的周期性扫描是异步进行的。

尽管可编程控制器的CPU 单元没有直接对远程I/O 单元进行操作，但是由于远程I/O 缓冲区获得周期性刷新，可编程控制器的CPU 单元对远程I/O 缓冲区的读写操作，就相当于直接访问了远程I/O 单元。

主站中负责通信的处理器采用周期扫描方式与各从站交换数据，使主站中“远程I/O 缓冲区”得到周期性刷新，这样一种通信方式既涉及到周期又涉及到I/O ，因而被称为“周期I/O 方式”。这种通信方式要占用可编程控制器的I/O 区，因此只适用于少量数据的通信。从表面看来远程I/O 链路的通信就好像是可编程控制器直接对远程I/O 单元进行读写操作，因此简单、方便。

2. 可编程控制器控制网络的“全局I/O 方式”通信

“全局I/O 方式”是一种串行共享存储区通信方式，它主要用于带有链接区的可编程控制器之间的通信。

全局I/O 方式的通信原理如图所示。在可编程控制器网络的每台可编程控制器的I/O 区中划出一个块来作为链接区，每个链接区都采用图中所表示的邮箱结构。相同编号的发送区与接收区大小相同，占用相同的地址段，一个为发送区，其它皆为接收区。采用广播方式通信。可编程控制器把1 ＃发送区的数据在可编程控制器网络上广播，可编程控制器 2 、可编程控制器 3 收听到后把它接收下来存入各自的1 ＃接收区中。可编程控制器2 把 2 ＃发送区数据在可编程控制器网上广播，可编程控制器1 、可编程控制器3 把它接收下来存入各自的2 ＃接收区中。可编程控制器3 把3＃发送区数据在可编程控制器网上广播，可编程控制器 1 、可编程控制器2 把它接收下来存入各自的 3 ＃接收区中。显然通过上述广播通信过程，可编程控制器 1 、可编程控制器2 、可编程控制器3 的各链接区中数据是相同的，这个过程称为等值化过程。通过等值化的通信使得可编程控制器网络中的每台可编程控制器的链接区中的数据保持一致。它既包含着自己送出去的数据，也包含着其它可编程控制器送来的数据。由于每台可编程控制器的链接区大小一样，占用的地址段相同，每台可编程控制器只要访问自己的链接区，就等于访问其它可编程控制器的链接区，也就相当于与其它可编程控制器交换了数据。这样链接区就变成了名符其实的共享存储区，共享区成为各可编程控制器交换数据的中介。

当然这里的共享存储区与并行总线的共享存储区在结构上有些差别，它把物理上分布在各站的链接区，通过等值化通信使其好像重叠在一起，在逻辑上变成一个存储区，大小与一个链接区一样。这种共享存储区称为串行共享存储区。

链接区可以采用异步方式刷新（等值化），也可以采用同步方式刷新。异步方式刷新与可编程控制器中用户程序无关，由各可编程控制器所带的通信处理器按顺序进行广播通信，周而复始，使其所有链接区保持等值化。同步方式刷新是由用户程序中对链接区的发送指令启动一次刷新。这种方式只有当链接区的发送区数据变化时才刷新（等值化），这样事半功倍。

全局I/O 方式中的链接区是从可编程控制器的I/O 区划分出来的，经过等值化通信变成所有可编程控制器共享（全局共享），因此称为“全局I/O 方式”。这种方式下可编程控制器直接用读写指令对链接区进行读写操作，简单、方便、快速，但应注意在一台可编程控制器中对某地址的写操作在其它可编程控制器中对同一地址只能进行读操作。与周期I/O 方式一样，全局I/O 方式也要占用可编程控制器的I/O 区，因而只适用于少量数据的通信。

3. 主从总线1:N 通信方式（可编程控制器通信网络）

主从总线通信方式又称为1:N 通信方式，这是在可编程控制器通信网络上采用的一种通信方式。在总线结构的可编程控制器子网上有N 个站，其中只有一个主站，其它皆是从站，也就是因为这个原因主从总线通信方式又称为1:N 通信方式。

主从总线通信方式采用集中式存取控制技术分配总线使用权，通常采用轮询表法。所谓轮询表法是一张从机号排列顺序表，该表配置在主站中，主站按照轮询表的排列顺序对从站进行询问，看它是否要使用总线，从而达到分配总线使用权的目的。

为了保证实时性，要求轮询表包含每个从站号不能少于一次，这样在周期轮询时，每个从站在一个周期中至少有一次机会取得总线使用权，从而保证了每个站的基本实时性。对于实时性要求比较高的站，可以在轮询表中让其从机号多出现几次，这样就用静态的方式，赋予该站较高的通信优先权。在有些主从总线中把轮询表法与中断法结合使用，让紧急任务可以打断正常的周期轮询而插入，获得优先服务，这就是用动态方式赋予某项紧急任务以较高优先权。

存取控制只解决了谁使用总线的问题，获得总线的从站还有如何使用总线的问题，即采用什么样的数据传送方式。主从总线通信方式中有两种基本的数据传送方式。一种是只允许主从通信，不允许从从通信，从站与从站要交换数据，必须经主站中转。另一种是既允许主从通信也允许从从通信，从站获得总线使用权后先安排主从通信，再安排自己与其它从站（即从从）之间的通信。

4. 令牌总线N : N 通信方式（可编程控制器通信网络）

令牌总线通信方式又称为N : N 通信方式。在总线结构上的可编程控制器子网上有N 个站，它们地位平等没有主站与从站之分，也可以说N 个站都可以是主站，所以称之为N ：N 通信方式。

N : N 通信方式采用令牌总线存取控制技术。在物理总线上组成一个逻辑环，让一个令牌在逻辑环

持有时间，保证在令牌循环一周时每个站都有机会获得总线使用权，并提供优先级服务，因此令牌总线存取控制方式具有较好的实时性。

取得令牌的站采用什么样的数据传送方式对实时性影响非常明显。如果采用无应答数据传送方式，取得令牌的站可以立即向目的站发送数据，发送结束，通信过程也就完成了。如果采用有应答数据传送方式，取得令牌的站向目的站发送完数据后并不算通信完成，必须等目的站获得令牌并把应答帧发给发送站后，整个通信过程才结束。这样一来响应时间明显增长，而使实时性下降。

有些令牌总线型可编程控制器网络的数据传送方式固定为一种，有些则可由用户选择。

5. 浮动主站N: M 通信方式（可编程控制器通信网络）

浮动主站通信方式又称N : M 通信方式，它适用于总线结构的可编程控制器网络。设在总线上有M 个站，其中N 个为主站，其余为从站（N

N : M 通信方式采用令牌总线与主从总线相结合的存取控制技术。首先把N 个主站组成逻辑环，通过令牌在逻辑环中依次流动，在N 个主站之间分配总线使用权，这就是浮动主站的含义。获得总线使用权的主站再按照主从方式来确定在自己的令牌持有时间内与哪些站通信。一般在主站中配置有一张轮询表，可按照轮询表上排列的其它主站号及从站号进行轮询循。获得令牌的主站对于用户随机提出的通信任务可按优先级安排在轮询之前或之后进行。

获得总线使用权的主站可以采用多种数据传送方式与目的站的通信，其中以无应答无连接方式速度最快。

6. 令牌环通信方式（可编程控制器通信网络）

有少量的可编程控制器网络采用环形拓扑结构，其存取控制采用令牌法，具有较好的实时性。如图所示，其表示了令牌环工作过程及其帧结构。在图中，令牌在物理环中按箭头指向，一站接一站地传送，获得令牌的站才有权发送数据。设B 站要向D 站发送数据。当令牌传送到B 站时，B 站把令牌变为暂定证，然后把等待发送数据按图中表示的格式加在暂停证后面从B 站发送出去，最后再加上令牌一起发往C 站。此帧信息经 C 站中转后到达D 站，D 站把自己的本站地址与帧格式中目的地址相比较，发现两者相同，表明此帧信息是发给D 站的，然后对此帧信息做差错校验，并把校验结果以肯定应答或否定应答填在ACK 段中。同时把此帧信息复制下来，再把带有应答的帧继续向下传送，经A

的，再检查ACK 。若为否定应答，要组织重发；若为肯定应答，则把此帧从环上吸收掉，只剩下令牌在环中继续流动。

在图中的帧格式的最后为一令牌，因而当某站获得此令牌后也同样可发送数据，把此令牌变为暂停证，后面带上发送的帧，最后再加上令牌，这时的帧格式就变成两个暂停证、两帧，再加令牌，其传送过程与一帧相似，这里不再重复。从上述传送过程可见，令牌环通信方式采用的是有应答数据传送方式。

7. CSMA/CD (carrier-sense multiple access with collision detection) 通信方式

这是一种随机通信方式，适用于总线结构的可编程控制器网络，总线上各站地位平等，没有主从之分。采用CSMA/CD 存取控制方式，此控制方式用通俗的语言描述为“先听后讲，边讲边听”。所谓先听后讲是指要求使用总线的各站，在发送数据之前必须先监听，看看总线是否空闲，确认总线空闲后再向总线发送数据。“先听后讲”并不能完全避免冲突，如果仍发生了冲突，则不能等到差错校验时再发现，这样对通信资源浪费太严重，而要采用“边讲边听”。发送数据的站，一边发送，一边监听，若发现冲突，立即停止发送，并发出阻塞音，通知网上其它站发生了冲突，然后冲突双方采用取随机数代入指数函数的退避算法来决定重新上网时间，解决冲突。

CSMA/CD 存取控制方式不能保证在一定时间周期内，可编程控制器网上每个站都可获得总线使用权，也不能用静态方式赋予某些站以较高优先权，不能用动态方式赋予某些紧急通信任务以较高优先权，因此这是一种不能保证实时性的存取控制方式。但是它采用随机方式，方法本身简单，而且见缝插针，只要总线空闲就抢着上网，通信资源利用率高，因而在可编程控制器网络中CSMA/CD 通信法适合用于上层生产管理子网。

CSMA/CD 通信方式的数据传送方式可以选用有连接、无连接、有应答、无应答及广播通信中的每一种，这可按对通信速度及可靠性的要求取舍。

8. 多种通信方式的集成

在新近推出的一些现场总线中，常常把多种通信方式集成配置在某一级子网上。从通信方法上看，都是一些原来常用的，但如何自动地从一种通信方式切换到另一种，如何按优先级调度，则成为多种通信方式集成的关键。

模拟量输入模块

下例是将外部的模拟量信号转换为数字量后存入D100内。X1是通过1通道转换。X2是通过2通道转换。其中划线部分是由编程者来决定的。如D100和M100。可以更换为D0--D79999之间任意一个，M同样是。其它部分的格式是固定的。这样就完成了转换。 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。

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： 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）→4-20mA；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。FX-2DA是一种与F2-6A相比具有高精确度的输出模块。 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 【方案】分布式视频联网解决方案 只看该作者| 顶[0] | 踩[0] | 引用| 回复| 编辑| 推荐| 举报| 管理

关于西门子模拟量输入模块接线的阐述

关于西门子模拟量输入模块接线的阐述 关于西门子模拟量输入模块6ES7 331-7KF02-0AB0接线图的阐述 1.问题概述 我们公司所采用的很多模拟量输入模块的订货号是6ES7 331-7KF02-0AB0， 认真研究该模块接线图后发现很多问题，通过网络查资料，向西门子咨询和同事讨论问题基本解决，经整理后写成本文件，供同事参考，具体描述如下 1.1具体问题： ①端子10（COMP ）和端子11（MANA）为什么要短接。 ②端子11（MANA）和端子20（M）为什么要短接。 ③两线制具体怎么接，为什么要这样接。 ④四线制具体怎么接，为什么要这样接。 ⑤两线制和四线制的区别重点在什么地方。 ⑥西门子设备手册中的“使用非隔离电源的接地4线制传感器时，不需要互连MANA和M-（端子11、13、15、17、19）。”这句话怎么理解，我们该怎样处理。 ⑦功能性接地是什么作用。 2.1参考图片

图1西门子设备手册提供的6ES7 331-7KF02-0AB0接线图 图2 6ES7 331-7KF02-0AB0接线端子说明 2.2问题讲解 ①问题“①端子10（COMP ）为什么和端子11（MANA）短接。” 端子10（COMP ）是用于外部补偿，而Mana是参考电位，一般模拟量输入模块6ES7 331-7KF02-0AB0 使用内部补偿，所以必须将端子10（COMP ）与参考电位Mana短接。 ②问题“②端子11（Mana）和端子20（M）为什么要短接。” 端子11（Mana）作为模拟测量电路参考电位，参考电位就是模块供电的DC24V负（-），所以端子11（Mana）和端子20（M）短接。 ③问题“⑤两线制和四线制的区别重点在什么地方。” 区别1：有无独立供电

三菱FX系列PLC12位模拟量输入输出模块的特性

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。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台，正品现货、优势价格、迅捷配送，是一站式采购的工业品商城！具有10年工业用品电子商务领域研究，以强大的信息通道建设的优势，以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力，为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 如需进一步了解台达PLC、西门子PLC、施耐德plc、欧姆龙PLC的选型，报价，采购，参数，图片，批发等信息，请关注艾驰商城https://www.sodocs.net/doc/cb19009714.html,/

关于西门子模拟量输入模块接线的阐述

关于西门子模拟量输入模块6ES7 331-7KF02-0AB0接线图的阐述 1.问题概述 我们公司所采用的很多模拟量输入模块的订货号是6ES7 331-7KF02-0AB0， 认真研究该模块接线图后发现很多问题，通过网络查资料，向西门子咨询和同事讨论问题基本解决，经整理后写成本文件，供同事参考，具体描述如下 具体问题： ①端子10（COMP ）和端子11（MANA）为什么要短接。 ②端子11（MANA）和端子20（M）为什么要短接。 ③两线制具体怎么接，为什么要这样接。 ④四线制具体怎么接，为什么要这样接。 ⑤两线制和四线制的区别重点在什么地方。 ⑥西门子设备手册中的“使用非隔离电源的接地4线制传感器时，不需要互连MANA和M-（端子11、13、15、17、19）。”这句话怎么理解，我们该怎样处理。 ⑦功能性接地是什么作用。 参考图片 图1西门子设备手册提供的6ES7 331-7KF02-0AB0接线图 图2 6ES7 331-7KF02-0AB0接线端子说明 问题讲解 ①问题“①端子10（COMP ）为什么和端子11（MANA）短接。” 端子10（COMP ）是用于外部补偿，而Mana是参考电位，一般模拟量输入模块6ES7 331-7KF02-0AB0 使用内部补偿，所以必须将端子10（COMP ）与参考电位Mana短接。 ②问题“②端子11（Mana）和端子20（M）为什么要短接。” 端子11（Mana）作为模拟测量电路参考电位，参考电位就是模块供电的DC24V负（-），所以端子11（Mana）和端子20（M）短接。 ③问题“⑤两线制和四线制的区别重点在什么地方。” 区别1：有无独立供电 两线制没有独立外部供电，由模块测量回路供电。 四线制有独立外部供电。 区别2：电流流向 两线制电流由模块流向仪表后流回模块。 四线制电流由仪表流向模块后流回仪表。

三菱FX3U-4AD模拟量输入模块基础知识

一、FX3U-4AD和FX3U系列PLC的连接实图如下： 二、FX3U-4AD模拟量输入模块端子排图如下： FX3U-4AD接线端子排 三、FX3U-4AD模拟量输入模块接线图如下：

1. 连接的基本单元为FX3G/FX3U可编程控制器（AC电源型）时，可以使用DC24V供给电源。 2. 在内部连接「FG」端子和「」端子。没有通道1用的FG端子。使用通道1时，请直接连接到「」端子上。 3. 模拟量的输入线使用2芯的屏蔽双绞电缆，请与其它动力线或者易于受感应的线分开布线。 4. 电流输入时，请务必将「V+」端子和「I+」端子短接。 5. 输入电压有电压波动，或者外部接线上有噪音时，请连接0.1～0.47F25V的电容。 四、功能概要 FX3U-4AD连接在FX3G/FX3GC/FX3U/FX3UC可编程控制器上，是获取4通道的电压/电流数据的模拟量特殊功能模块。 1. FX3G/FX3GC/FX3U/FX3UC可编程控制器上最多可以连接8台。（包括其它特殊功能模块的连接台数。） 2. 可以对各通道指定电压输入、电流输入。 3. A/D转换值保存在4AD的缓冲存储区（BFM）中。 4. 通过数字滤波器的设定，可以读取稳定的A/D转换值。

5. 各通道中，最多可以存储1700次A/D转换值的历史记录。 五、模拟量数据读出 关于使用4AD读出模拟量数据时，所需的最低限度的程序，就此进行说明。用下列内容确认是否正确读出了模拟量数据。 1、确认单元号 从左侧的特殊功能单元/模块开始，依次分配单元号0～7。连接在FX3U-32MT可编程控制器上时，分配1～7的单元编号。确认分配了哪个编号。 2、决定输入模式（BFM#0）的内容 根据连接的模拟量发生器的规格，设定与之相符的各通道的输入模式（BFM#0）。用16进制数设定输入模式。在使用通道的相应位中，选择下表的输入模式，进行设定。

PLC模拟量模块

S7-200 PLC的模拟量输入/输出模块EM 235（及CN） 为满足工业控制要求，S7-200配有模拟量输入/输出模块EM 235（及CN），它具有4个模拟量输入通道、1个模拟量输出通道。该模块的模拟量输入功能同EM 231模拟量输入模块，特性参数基本相同，只是电压输入范围有所不同，单极性为0～10V、0～5V、0～1V、0～500mV、0～100mV、0～50mV，双极性为±10V、±5V、±2.5V、±1V、±500mV、±250mV、±100mV、±50mV、±25mV;该模块的模拟量输出功能同EM 232模拟量输出模块，特性参数也基本相同，不再重述。该模块需要24VDC供电，可由CPU模块的传感器电源DC24V/400mA供电，也可由用户设置外部电源，这在设计时应予以考虑。 图2-21所示是EM 235模拟量输出模块的端子接线图。M为24VDC电源负极端，L+为电源正极端；M0、V0、10为模拟量输出端；电压输出时，V0为电压正端，M0为电压负端；电流输出时，10为电流的进入端，M0为电流流出端；RA、A+、A-，RB、B+、B-，RC、C+、C-，RD、D+、D-分别为第1～4路模拟量的输入端，电压输入时，“+”为电压正端，“-”为电压负端，电流输入时，需将“R”与“+”短接后作为电流的进入端，“-”为电流流出端。 图2-21 EM 235模拟量输出模块的端子接线图 表2-9列出了如何用设定开关DIP设置EM 235模块，开关1～6可选择模拟量输入范围和分辨率，所有输入设置成相同的模拟量输入范围和格式。表2-10给出了如何选择单/双极

性（开关6）、增益（开关4和5）和衰减（开关1、2和开关3）。表中的ON表示开关接通，OFF表示开关断开。 表2-9 EM 235选择模拟量输入范围和分辨率的开关表 表2-10 EM 235选择单，双极性、增益和衰减的开关表

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 4~20mA FX 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）

模拟量输出模块说明书

鲲航 KHAQ系列输出模块说明书 使用手册 此说明书适用于： 1：KHAQ-4AI4AO：4路模拟量输入+4路模拟量输出模块，35mm导轨安装 2：KHAQ-8AO：8路模拟输出模块。PLC外形35mm导轨安装

1概述 KHAQ-4AI4AO主要特性 基于RS485接口，Modbus协议的模拟量输入输出控制模块。隔离 RS485接口，支持Modbus-RTU协议。 电源：直流8-30V。 模拟量采样精度：16位AD。 电流输出类型：0-20mA(21mA MAX)，输出电压与供电电压相同，负载电阻0欧到900欧。电压输出类型：0-5V、0-10V，输出电流不超过4mA 外形尺寸：88*72*59 工作温度：-35℃～+50℃。采用标准 35mm导轨安装方式。 应用领域：模拟量输出控制、自动控制。 8路与10路输出如下图：

2、接口如下： A：RS485串行通讯A B：RS485串行通讯B 电源V+：直流电源正极电源GND：直流电源负极、公共端AIN(x)：模拟量输入端 AOUT(x):模拟量输出端 3、寄存器地址模拟量输入功能码03H 模拟量输出 06H（写） 3.3功能码10H（写连续寄存器） 16H-19H 寄存器支持MODBUS 的10H 命令。此功能的意义在于： 使用06H 命令设置4个输出，就要分别写入4次，而用10H 命令一次就可以写入4个输出。 16进制地址10进制地址说明 介绍 只读60H 40097第1路模拟量输入数值数值为符号整型，-32768-32767，单位为：uA、mV。 例如：25000表示25000(uA、mV)相当于25.000(mA、V)。 R 61H 40098第2路模拟量输入数值R 62H 40099第3路模拟量输入数值R 63H 40100 第4路模拟量输入数值 R 16进制地址10进制地址说明 介绍 读写16H 40023第1路模拟量输出数值电压或电流输出数值，2字节的无符号整数，数值单位是：uA、mV。 例如：写入4000-20000，对应4-20mA 写入0-10000，对应0-10v RW 17H 40024第2路模拟量输出数值RW 18H 40025第3路模拟量输出数值RW 19H 40026第4路模拟量输出数值RW 1AH 40027第5路模拟量输出数值RW 1BH 40028第6路模拟量输出数值RW 1CH 40029第7路模拟量输出数值RW 1DH 40030第8路模拟量输出数值RW 1EH 40031第9路模拟量输出数值RW 1FH 40032 第10路模拟量输出数值 RW

K-AIH01 8通道带HART模拟量输入模块使用说明书

HOLLiAS MACS -K 系列模块 2014年5月B 版

HOLLiAS MAC-K系列手册- K-AIH01 8通道带HART模拟量输入模块 重要信息 危险图标：表示存在风险，可能会导致人身伤害或设备损坏件。 警告图标：表示存在风险，可能会导致安全隐患。 提示图标：表示操作建议，例如，如何设定你的工程或者如何使用特定的功能。

目录 1.概述 (1) 2.接口说明 (3) 2.1模块单元示意图 (3) 2.2IO-BUS (4) 2.3模块的防混淆设计 (6) 2.4模块地址跳线 (7) 2.5现场接口电路原理 (8) 3.指示灯说明 (12) 4.其他特殊功能说明 (14) 4.1抗220V AC功能 (14) 4.2二线制外供电功能 (15) 4.3诊断功能 (16) 4.4冗余功能 (18) 5.工程应用 (19) 5.1底座选型说明 (19) 5.2应注意事项 (20) 6.尺寸图 (21) 7.技术指标 (21)

K-AIH01 8通道带HART模拟量输入模块 1.概述 K-AIH01为K系列8通道模拟量通道隔离输入模块，支持Profibus-DP协议、HART协议。测量范围0～22.7mA模拟信号（默认出厂量程4～20mA），同时与现场HART智能执行器进行通信，以实现现场仪表设备的参数设置、诊断和维护等功能。可以按1：1冗余配置使用。无需跳线就可以设置为配电或不配电工作方式，可以接二线制仪表或四线制仪表。 K-AIH01模块具备强大的过流过压保护功能，误接±30VDC和过电流都不会损坏。同时，配合增强型底座还可以做到现场误接220V AC不损坏。 K-AIH01模块支持带点热插拔、支持冗余配置，具备完善断线、短路、超量程诊断功能，面板设计有丰富的LED指示灯，除指示模块电源、故障、通讯信息外，每个通道也有指示灯，可以方便指示各通道的断线、短路、超量程等信息。 K-AIH01模块每个通道可设置不同的滤波参数以适应不同的干扰现场。可以根据工艺需要，配合主控制器的不同运算周期，组成可快可慢的控制回路。 K-AIH01模块采用双冗余IO-BUS、双冗余供电工作方式，任意断一根IO-BUS，不会影响其正常工作。 K-AIH01模块采用了现场电源和系统电源分开隔离供电。同仪表相连的电路采用现场电源供电，数字电路和通讯电路采用系统电源供电，因此现场来干扰不会影响数字电路和通讯。 K-AIH01模块实施喷涂三防漆处理，按照ISA-S71.04-1985标准生产，达到G3防腐等级。 K-AI01模块配套K-A T01、K-A T02、K-A T11、K-A T21和K-DOT01底座使用，通过电缆连接构成完整的电流测量模块单元。模块插在模块底座上，模块底座的接线端子负责接入现场仪表信号，模块负责将模拟信号转换为数字信号，最后通过冗余的IO-BUS送给主控器单元，IO-BUS同时提供冗余的系统电源和现场电源。 如图1-1、图1-2所示，分别为模块非冗余配置和冗余配置的外观结构图。完整的模块单元在系统机柜中的安装位置如图1-3所示：

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2 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

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。FX-2DA是一种与F2-6A相比具有高精确度的输出模块。 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

线性光耦原理与电路设计,4-20mA模拟量隔离模块,PLC采集应用

1. 线形光耦介绍 光隔离是一种很常用的信号隔离形式。常用光耦器件及其外围电路组成。由于光耦电路简单，在数字隔离电路或数据传输电路中常常用到，如UART协议的20mA电流环。对于模拟信号，光耦因为输入输出的线形较差，并且随温度变化较大，限制了其在模拟信号隔离的应用。 对于高频交流模拟信号，变压器隔离是最常见的选择，但对于支流信号却不适用。一些厂家提供隔离放大器作为模拟信号隔离的解决方案，如ADI的AD202，能够提供从直流到几K的频率内提供0.025%的线性度，但这种隔离器件内部先进行电压-频率转换，对产生的交流信号进行变压器隔离，然后进行频率-电压转换得到隔离效果。集成的隔离放大器内部电路复杂，体积大，成本高，不适合大规模应用。 模拟信号隔离的一个比较好的选择是使用线形光耦。线性光耦的隔离原理与普通光耦没有差别，只是将普通光耦的单发单收模式稍加改变，增加一个用于反馈的光接受电路用于反馈。这样，虽然两个光接受电路都是非线性的，但两个光接受电路的非线性特性都是一样的，这样，就可以通过反馈通路的非线性来抵消直通通路的非线性，从而达到实现线性隔离的目的。 市场上的线性光耦有几中可选择的芯片，如Agilent公司的HCNR200/201，TI子公司TOAS的TIL300，CLARE的LOC111等。这里以HCNR200/201为例介绍 2. 芯片介绍与原理说明 HCNR200/201的内部框图如下所示 其中1、2引作为隔离信号的输入，3、4引脚用于反馈，5、6引脚用于输出。1、2引脚之间的电流记作IF，3、4引脚之间和5、6引脚之间的电流分别记作IPD1和IPD2。输入信号经过电压-电流转化，电压的变化体现在电流IF上，IPD1和IPD2基本与IF成线性关系，线性系数分别记为K1和 K2,即 K1与K2一般很小（HCNR200是0.50%），并且随温度变化较大（HCNR200的变化范围在0.25%到0.75%之间），但芯片的设计使得 K1和K2相等。在后面可以看到，在合理的外围电路设计中，真正影响输出/输入比值的是二者的比值K3,线性光耦正利用这种特性才能达到满意的线性度的。 HCNR200和HCNR201的内部结构完全相同，差别在于一些指标上。相对于HCNR200，HCNR201 提供更高的线性度。 采用HCNR200/201进行隔离的一些指标如下所示： * 线性度：HCNR200：0.25%，HCNR201：0.05%； * 线性系数K3：HCNR200：15%，HCNR201：5%； * 温度系数： -65ppm/oC； * 隔离电压：1414V；

FXplc模拟量输入输出模块

模拟量输入输出模块——三菱FX系列的特殊功能模块1 （1）模拟量输入输出模块FX0N-3A 该模块具有2路模拟量输入（0～10V 直流或4～20mA直流）通道和1路模拟量输出通道。其输入通道数字分辨率为8位，A/D的转换时间为100μs，在模拟与数字信号之间采用光电隔离，适用于FX 1N、FX2N、FX2NC子系列，占用8个I/O点。 （2）模拟量输入模块FX2N-2AD 该模块为2路电压输入（0～10V DC，0～5V DC）或电流输入（4～20mA DC），12位高精度分辨率，转换的速度为2.5ms /通道。这个模块占用8个I/O点，适用于FX1N、FX2N、FX2NC子系列。 （3）模拟量输入模块FX2N-4AD 该模块有4个输入通道，其分辨率为12位。可选择电流或电压输入，选择通过用户接线来实现。可选为模拟值范围为±10VDC（分辨率位5mV）或4～20mA、-20～20mA（分辨率位20μA）。转换的速度最高位6ms/通道。FX2N-4AD占用8个I/O点。 （4）模拟量输出模块FX2N-2DA 该模块用于将12位的数字量转换成2点模拟输出。输出的形式可为电压，也可为电流。其选择取决于接线不同。电压输出时，两个模拟输出通道输出信号为0～10V DC，0～5V DC；电流输出时为4～2 0mA DC。分辨率为2.5mV（0～10V DC）和4μA（4～20mA）。数字到模拟的转换特性可进行调整。转换速度为4ms/通道。本模块需占用8个I/O点。适用于FX 1N、FX2N、FX2N子系列。 （5）模拟量输出模块FX2N-4DA 该模块有4个输出通道。提供了12位高精度分辨率的数字输入。转换速度为2.1ms/4通道，使用的通道数变化不会改变转换速度。其他的性能与FX2N-2DA相似。

关于西门子模拟量输入模块接线的阐述

关于西门子模拟量输入 模块接线的阐述 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

关于西门子模拟量输入模块接线的阐述 关于西门子模拟量输入模块6ES7 331-7KF02-0AB0接线图的阐 述 1.问题概述 我们公司所采用的很多模拟量输入模块的订货号是6ES7 331- 7KF02-0AB0， 认真研究该模块接线图后发现很多问题，通过网络查资料，向西门子咨询和同事讨论问题基本解决，经整理后写成本文件，供同事参考，具体描述如下 具体问题： ①端子10（COMP）和端子11（MANA）为什么要短接。 ②端子11（MANA）和端子20（M）为什么要短接。 ③两线制具体怎么接，为什么要这样接。 ④四线制具体怎么接，为什么要这样接。 ⑤两线制和四线制的区别重点在什么地方。 ⑥西门子设备手册中的“使用非隔离电源的接地4线制传感器时，不需要互连MANA和M-（端子11、13、15、17、19）。”这句话怎么理解，我们该怎样处理。 ⑦功能性接地是什么作用。 参考图片 图1西门子设备手册提供的6ES7 331-7KF02-0AB0接线图 图2 6ES7 331-7KF02-0AB0接线端子说明

问题讲解 ①问题“①端子10（COMP）为什么和端子11（MANA）短接。” 端子10（COMP）是用于外部补偿，而Mana是参考电位，一般模拟量输入模块6ES7 331-7KF02-0AB0使用内部补偿，所以必须将端子10（COMP）与参考电位Mana短接。 ②问题“②端子11（Mana）和端子20（M）为什么要短接。” 端子11（Mana）作为模拟测量电路参考电位，参考电位就是模块供电的DC24V负（-），所以端子11（Mana）和端子20（M）短接。 ③问题“⑤两线制和四线制的区别重点在什么地方。” 区别1：有无独立供电 两线制没有独立外部供电，由模块测量回路供电。 四线制有独立外部供电。 区别2：电流流向 两线制电流由模块流向仪表后流回模块。 四线制电流由仪表流向模块后流回仪表。 图3四线制和两线制电流流向 ④问题“③两线制具体怎么接，为什么要这样接。” 两线制仪表把测量的正M0连接到端子2上，测量的负M0-连接到端子3上，端子3无需接地。 ⑤问题“④四线制具体怎么接，为什么要这样接。” 四线制分为两种情况：

PLC模拟量输入输出模块

PLC模拟量输入、输出模块低成本扩展的一种方法 1 引言 可编程控制器(以下简称PLC)由于其高可靠性、编程简单、通用性强、体积小、结构紧凑、安装维护方便等特点，而在工业控制中得到了广泛应用。PLC的模块一般分为以下几大类:开关量输入模块、开关量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块。在工业控制中特别是过程控制领域中需要采集和控制的模拟量比较多，因而对PLC的模拟量输入、输出模块需要的较多，而模拟量输入、输出模块比较贵，增加模拟量输入、输出模块就增加了成本，降低了整个系统的性价比，限制了PLC的应用。本文提出了一种基于通讯的模拟量输入、输出模块的扩展方法力图解决这一问题。 2 基于通讯的模拟量输入、输出模块的扩展方法 (1) 模拟量输入模块扩展 这里以一路12位模拟量输入为例，模拟信号以0～5V标准电压的形式送入信号输入端，应用12位A/D转换芯片MAX187实现模数转换。MAX187是12位串行A/D，具有较高的转换速度，采样频率是75kHz，适用于较高精度的过程控制。考虑到实际工业现场中的高频干扰，在采样信号送MAX187之前还使用了低通滤波器滤波，如图1所示。

图1 低通滤波、放大器及A/D转换 MAX187具有内部参考电压，既4#管脚(REF)为4.096V，因此，A/D 转换的全量程为4.096V。而输入信号是0～5V，因此，要加一级运放把0～5V转换成0～4.096V后送入MAX187。AT89C52的P1.3和MAX187的片选端(CS)相连、AT89C52的P1.4和MAX187的串行时钟信号端(SCLK)相连、AT89C52的P1.5和MAX187的串行数据输出端(DOUT)相连。模拟量采样的值存入单片机的内存中，再由单片机的串行口传送给PLC。A/D转换的C51程序如下: #include #include sbit IC4_S = P1^4; /* AD输入端口设置*/ sbit IC4_D = P1^5; sbit IC4_C = P1^3;

模拟量输入输出模块的功能作用

模拟量输入输出模块的功能作用 在其他领域使用的模拟量输入输出模块功能作用，也是有多方面的采集功能，控制功能，显示功能，远程管理功能，报警功能，存储功能。其中采集功能就是采集压力、温度、位移等变送器的标准信号；采集流量计、脉冲表的流量数据；采集水泵或阀门运行状态、设备供电状态和箱门开关状态。而控制功能是支持自动控制、远程控制水泵、阀门等控制设备。显示功能又是数码管显示、液晶显示可选还支持外接显示屏幕。远程管理功能支持通过GPRS传输设备进行远程参数设置、程序升级。报警功能监测数据越限，立即上报告警信息。存储功能本机循环存储监测数据，掉电不丢失。 模拟量是表示在一定范围内连续变化的任意取值，跟数字量是相对立的一个状态表示。通常模拟量用于采集和表示事物的电压电流或者频率等参数。驱动硬件输出和相关数据通路，按照运行方式选择当前的设定值，也可根据需要反向并提供结果给硬件输出或软件输出，这个就是模拟量输入模块。诚控电子DAM-8082模拟量输入模块是一款可以采集模拟量，比如电压，电流，热电偶，热电阻，温度等数值，通过485总线传输到电脑上的智能模块。模拟量输出模块诚控电子DAM-DA的主要作用其实就是，将输入的数字信号经过数模转换，输出可调控的连续电压电流，信号。 就好比说，在电视控制块中各种模拟量的控制，以伴音为例子的话，就是首先将遥控器，或者是键扫描发出的脉冲数字信号输入到控制块中，经过模拟量输出模块的数模转换之后，输出可以随着输入信号变化的连续电压信号，再用这个信号去控制伴通道，这样就可以控制音量的大小亮度还有对比度什么的了，另外模拟量输出模块不只是用在这些地方，现在也被大量的应用在各种智能机械上，比如像点胶机，覆膜机等等。 像模拟量输入模块要判断好坏，可以给一个标准信号，看采上来的值对不对，而模拟量输出模块则是输出一个值，用万用表量下，如果量程是一致的就可以用输入接输出上测了。模拟量模块有输入输出在一起的，开关量模块也有输入输出在一起的。这样的模块可以节省空间。因为如果不是这样集成在一起的话的话，需输入输出的话，至少要订购两个模块，如果这样安排只要一个模块就行了。集成在一起的输入输出模块，就是说在同一个模块上既有输入信号，也有输出信号。

模拟量输入模块

该模块是A/D 转换模块，具有四个独立的模拟量输入通道，每通道的输入信号可以是1～5V 的电压信号，也可以是4～20mA 的电流信号。模块能将输入信号转换成相应的八位二进制数字信号，即其测量精度或称分辨率是八位的。按十进制表示，它所转换成的数值范围是0～255，提供给PLC 作进一步处理。 在模块的侧面，对应于每一输入通道设有跨接器，用户可以通过短接或不短接跨接器的引脚来选择所接入的测量信号是1～5V 的电压信，还是4～20mA 的电流信号。模块中信号转换的最长时间为2ms ，该信号转换是与PLC 的CPU 并行工作的，并不占用PLC 的扫描时间。 每个模拟量输入模块虽只有四个通道，但却要占用PLC 的16个I/O 点定义号，其中有12个输入点、3个输出点，还有一点未定义。这是与前面介绍的开关量输入模块在概念上完全不同的。在开关量模块中，其I/O 定义号就是直接与外电路相接的一个个通道，但模拟量输入模块的这些定义号则只是与总线相接的内部I/O 通道，是把经过A/D 转换后的数字量信号送入总线的一些输入点，及在同一模块上的，CPU 通过它们向模块发出控制信号的输出点，它们和该模块与外电路相接的四个输入通道完全是不同的概念。然而，其定义号范围的规定方法却与前面介绍过的16点开关量I/O 模块相同，是由模块插在框架上的位置决定的。例如，若模块插在框架的第三槽中，其占用的I/O 定义号将是10～17和110～117，其意义和分配情况如表 6.5所示，还要在下面进一步说明。 该模块的内部结构、工作原理和一般的A/D 转换电路基本相同，也是由多路开关、采样保持电路、转换电路等几部分组成。 表6.5 模拟量输入模块I /O 定义号的使用规定 （以第三槽为例） I/O 性质 定义号 功 能 说 明 经A/D 转换后，送往CPU 的八位二进制数据输入口。 该二进制数各位的权依次为： 1，2，4，8，16，32，64，128 通道1指示 通道2指示 通道3指示 通道4指示 指示上述二进制数是所接四个通道的哪一个的测量值。 “1”态表示该通道接通。 来自CPU 的选通控制信号，控制1—4通道哪个接通。如114=“0”，115=“0”，则通道1接通。 用户不使用 来自CPU 的选通信号，控制对全部四个通道顺序扫描

模拟量采集模块的工作原理是什么

3）I/O端的接线 输入接线 ● 输入接线一般不要太长。但如果环境干扰较小，电压降不大时，输入接线可适当长些。 ● 输入/输出线不能用同一根电缆，输入/输出线要分开。 ● 尽可能采用常开触点形式连接到输入端，使编制的梯形图与继电器原理图一致，便于阅读。 输出连接 ● 输出端接线分为独立输出和公共输出。在不同组中，可采用不同类型和电压等级的输出电压。但在同一组中的输出只能用同一类型、同一电压等级的电源。 ● 由于PLC的输出元件被封装在印制电路板上，并且连接至端子板，若将连接输出元件的负载短路，将烧毁印制电路板。 ● 采用继电器输出时，所承受的电感性负载的大小，会影响到继电器的使用寿命，因此，使用电感性负载时应合理选择，或加隔离继电器。 ● PLC的输出负载可能产生干扰，因此要采取措施加以控制，如直流输出的续流管保护，交流输出的阻容吸收电路，晶体管及双向晶闸管输出的旁路电阻保护。（4）正确选择接地点，完善接地系统 良好的接地是保证PLC可靠工作的重要条件，可以避免偶然发生的电压冲击危害。接地的目的通常有两个，其一为了安全，其二是为了抑制干扰。完善的接地系统是PLC控制系统抗电磁干扰的重要措施之一。 PLC控制系统的地线包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等。接地系统混乱 对PLC系统的干扰主要是各个接地点电位分布不均，不同接地点间存在地电位差，引起地环路电流，影响系统正常工作。例如电缆屏蔽层必须一点接地，如果电缆屏蔽层两端A、B都接地，就存在地电位差，有电流流过屏蔽层，当发生异常状态如雷击时，地线电流将更大。 此外，屏蔽层、接地线和大地有可能构成闭合环路，在变化磁场的作用下，屏蔽层内又会出现感应电流，通过屏蔽层与芯线之间的耦合，干扰信号回路。若系统地与其它接地处理混乱，所产生的地环流就可能在地线上产生不等电位分布，影响PLC内逻辑电路和模拟电路的正常工作。PLC工作的逻辑电压干扰容限较低，逻辑地电位的分布干扰容易影响PLC的逻辑运算和数据存贮，造成数据混乱、 程序跑飞或死机。模拟地电位的分布将导致测量精度下降，引起对信号测控的严重失真和误动作。 ● 安全地或电源接地 将电源线接地端和柜体连线接地为安全接地。如电源漏电或柜体带电，可从安全接地导入地下，不会对人造成伤害。 ● 系统接地 PLC控制器为了与所控的各个设备同电位而接地，叫系统接地。接地电阻值不 得大于4Ω，一般需将PLC设备系统地和控制柜内开关电源负端接在一起，作为控制系统地。 ● 信号与屏蔽接地

plc模拟量模块作用

在工业控制中，某些输入量(如压力、温度、流量、转速等)是连续变化的模拟量，某些执行机构(如伺服电动机、调节阀、记录仪等)要求PLC输出模拟信号，而PLC的CPU只能处理数字量。模拟量首先被传感器和变送器转换为标准的电流或电压，如4～20mA，1~5V，0~10V，PLC用A/D转换器将它们转换成数字量。这些数字量可能是二进制的，也可能是十进制的，带正负号的电流或电压在A/D转换后一般用二进制补码表示。 传感器带模拟量输出，模拟量输入，（模块的意思是把你的电压或电流值转换成数字量，然后通过斜率表格就能计算出你当前的温度或压力。） 如果你要求读取温度值或压力值时，那你的传感器必须带模拟量输出和模拟量输出。这样的话你买个模拟模块，把模拟模块跟PLC进行连接，传感器的模拟量输出和输入跟模块进行连接（当然模块上有接线图这你不必担心）。当通上电以后，模块自动检测传感器当前的值然后把它转换成数字量，你根据斜率表计算出它的斜率公式，这样你就能知道它当前的温度值或压力值了。 D/A转换器将PLC的数字输出量转换为模拟电压或电流，再去控制执行机构。模拟量I/O模块的主要任务就是完成A/D转换(模拟量输入)和D/A转换(模拟量输出)。 例如在炉温控制系统中，炉温用热电偶检测，温度变送器将热电偶提供的几十毫伏的电压信号转换为标准电流(如4～20mA)或标准电压(如l～5V)信号后送给模拟量输入模块，经A/D转换后得到与温度成比例的数字量，CPU将它与温度设定值比较，并按某种控制规律(如PID)对二者的差值进行运算，将运算结果(数字量)送给模拟量输出模块，经D/A转换后变为电流信号或电压信号，用来调节控制天然气的电动调节阀的开度，实现对温度的闭环控制。 有的PLC有温度检测模块，温度传感器(热电偶或热电阻)与它们直接相连，省去了温度变送器。 大中型PLC可以配置成百上千个模拟量通道；它们的D/A,A/D转换器一般是12位的。模拟量I/O模块的输入、输出信号可以是电压，也可以是电流；可以是单极性的，如0~5V，0~10V，1~5V，4~20ms,也可以是双极性的，如+50mV，±5V，±10V和±20mA，模块一般可以输入多种量程的电流或电压。 A/D,D/A转换器的二进制位数反映了它们的分辨率，位数越多，分辨率越高，例如8位A/D 转换器的分辨率为2-8=0.38％；模拟量输入/输出模块的另一个重要指标是转换时间。

PLC模拟量输入、输出模块低成本扩展方法

1 引言 可编程控制器(以下简称PLC)由于其高可靠性、编程简单、通用性强、体积小、结构紧凑、安装维护方便等特点，而在工业控制中得到了广泛应用。PLC的模块一般分为以下几大类:开关量输入模块、开关量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块。在工业控制中特别是过程控制领域中需要采集和控制的模拟量比较多，因而对PLC的模拟量输入、输出模块需要的较多，而模拟量输入、输出模块比较贵，增加模拟量输入、输出模块就增加了成本，降低了整个系统的性价比，限制了PLC的应用。本文提出了一种基于通讯的模拟量输入、输出模块的扩展方法力图解决这一问题。 2 基于通讯的模拟量输入、输出模块的扩展方法 (1) 模拟量输入模块扩展 这里以一路12位模拟量输入为例，模拟信号以0～5V标准电压的形式送入信号输入端，应用12位A/D转换芯片MAX187实现模数转换。MAX187是12位串行A/D，具有较高的转换速度，采样频率是75kHz，适用于较高精度的过程控制。考虑到实际工业现场中的高频干扰，在采样信号送MAX187之前还使用了低通滤波器滤波，如图1所示。 图1 低通滤波、放大器及A/D转换 MAX187具有内部参考电压，既4#管脚(REF)为4.096V，因此，A/D转换的全量程为4.0 96V。而输入信号是0～5V，因此，要加一级运放把0～5V转换成0～4.096V后送入MAX 187。AT89C52的P1.3和MAX187的片选端(CS)相连、AT89C52的P1.4和MAX187的

串行时钟信号端(SCLK)相连、AT89C52的P1.5和MAX187的串行数据输出端(DOUT)相连。模拟量采样的值存入单片机的内存中，再由单片机的串行口传送给PLC。A/D转换的C 51程序如下: #include #include sbit IC4_S = P1^4; /* AD输入端口设置*/ sbit IC4_D = P1^5; sbit IC4_C = P1^3; void input(void ) { unsigned char idata i; unsigned int idata result=0x0000; IC4_C = 0; /* CS端为低电平*/ for(i=0;i<12;i++) { result = result << 1; IC4_S = 0; /*时钟端产生时钟脉冲*/ IC4_S = 1; if( IC4_D ) result++; /*从串行数据输出端读入A/D转换数据*/ } IC4_C = 1; /* CS端为高电平*/ pdat[1] = result; } MAX187的工作时序图见图2。