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。


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

下图为读取水箱温度的程序梯形图。第一行表示0号模块CH1～CH4的用计算平均值的采样数为50，第二行表示0号模块CH1的平均温度值写到D1中。


下图为读取水箱压力的程序梯形图，第一、二行表示1号模块选择了模拟输入通道1（BFM17的b0=0），并且启动A/D转换处理（BFM17的b0=0→1），第三行表示1号模块CH1（即水箱压力）经A/D转换后的数字量写到D0中。


下图为控制水箱电动调节阀开度的程序梯形图。第一、二行表示1号模块模拟输出通道（FXON-3A只有一个输出通道）启动A/D转换处理（BFM17的b2=0→1），第三行表示存储在PLC的D2寄存器中的数字量经D/A转换处理后输出与数字量等值的模拟量（在BFM16中存储在PLCD2寄存器中的数字量）。这里数字量为0-250，对应的电流输出为4mA-20mA。

三菱FX PLC通过FROM和TO指令从2AD模块中读入原始数据

以下是三菱FX PLC通过FROM和TO指令，从2AD模块中读入原始数据并进行求平均值运算的小程序。其中D100中是原始数据，D300中是采样次数，D125中是采样总和，最后结果平均值则放在D302中.
　　LD M8000
　　TO K0 K17 H0 K1
　　TO K0 K17 H2 K1
　　FROM K0 K0 K2M300 K2
　　MOV K4M300 D100
　　LD M8002
　　MOV K0 D125
　　LD M8000
　　CMP D300 K10 M380
　　LD M382
　　DADD D100 D125 D125
　　INC D300
　　LD M380
　　OR M381
　　DDIV D125 D300 D302
　　MOV K0 D125
　　MOV K0 D300