三菱PLC模拟量通道的应用程序设计

[摘 要]本文主要以三菱系列模拟量输入输出模块FX0N-3A为例，介绍了利用该模块D/A变换实现变频器输出频率连续调整的目的。同时讲述了该模块的主要性能、接线及程序设计方法等相关内容，具有一定的实际应用意义。

[关键词]PLC， 变频器， FX0N-3A，A/D， D/A

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）15-0099-01

引言

现在的自动化工业控制领域，控制对象越来越多也越来越复杂，除了要求控制大了的开关量信号，还要对大量的连续变化的模拟量信号进行控制，例如温度、压力、电流等。同时还需要对控制设备进行模拟量的控制如频率等。于是将A/D 及D/A技术引入PLC系统，使PLC不再局限于逻辑控制范围，能更好的实现对复杂系统的过程控制。三菱公司设计了许多特殊模块以实现模拟量和数据量的转换工作。本文以三菱FX系列PLC的模拟量模块FXON一3A为例，讲述了利用模拟量通道实现了变频器输出频率的连续调整。希望能通过介绍模块的主要性能、接线及程序设计方法，以便大家学会模拟量模块的使用，更好地实现PLC的控制。

1 接线

模拟输入和输出的接线原理图分别如图1、2所示。接线时要注意，使用电流输入时，端子[Vin]与[Iin]应短接。如果电压输入/输出方面出现较大的电压波动或有过多的电噪声，要在相应图中的位置并联一个约25V，0.1至0.47μF的电容。

2 主要性能

FX0N-3A是具有两路输入通道和一路输出通道，最大分辨率为8位的模拟量I/O模块，可以同FX0N、FX1N、FX2N、FX2NC系列的PLC相连接，占用8个I/O点。模拟量输入和输出方式均可以选择电压或电流，取决于用户接线方式。模拟和数字电路之间采用光电耦合器隔离，但模拟通道之间无隔离。

在出厂时，已为0至10V DC 输入/输出选择了0至250范围。FX0N-3A输入通道主要性能见图3，输出通道主要性能见图4。使用FX0N-3A时尚需注意模块的电源来自PLC主单元的内部电路，其中模拟电路电源要求为24V DC±10%，90mA，数字电路电源要求为5V DC，30mA。

3 编程与控制

特殊功能模块是通过缓冲存储器（BFM）与PLC交换信息的，FX0N-3A共有32通道的16位缓冲寄存器（BFM），如表1所示。可以使用特殊功能模块读指令FROM（FNC78）和写指令TO（FNC79）读写FX0N-3A模块，实现模拟量的输入和输出。

其中#17通道位含义：

b0=0，选择模拟输入通道1；b0=1，选择模拟输入通道2。

b1从0到1（即上升沿），A/D转换启动。

b2从1到0（即下降沿），D/A转换启动。

以三菱 FR-E740变频器为控制对象，利用模拟量输出通道实现变频器输出频率的连续调整。首先调整变频器的参数，如表2。

FX0N-3A单元采用出厂时设定的0-10V电压输出方式，这样就不需要重新调整偏置和增益。但是可能会出现变频器的输出频率有较大波动的现象，这是空间电磁场干扰的结果。在调试时应注意：①FX0N-3A输出到变频器模拟输入端（端子2、5）的连接线必须用屏蔽线，屏蔽层应连接到变频器端子5。②连接线应远离变频器主电路接线。③若变频器输入的电压出现较大的电压波动，可在端子2、5之间并联一个约25V，0.1至0.47μF的电容。部分程序如图5。

4 结束语

以上是笔者在进行三菱PLC特殊功能模块教学中所遇到的一则实例，接线及程序的编写均在相应设备上实践验证过，具有一定的实际意义。在现代工业实践中，利用PLC模拟量通道进行数据采集和处理的场合很多，因为它不但硬件连接方便、程序设计直观，并且PLC具有极强的抗干扰能力，因此使用范围越来越广泛，也越来越得到社会各界的重视。

参考文献

[1] 三菱公司.FX系列特殊功能模块用户手册[Z].2012

[2] 三菱公司.FX1S，FX1N，FX2N，FX2NC系列编程手册[Z].2012

[3] 赵华军.FX0N-3A模拟量模块的应用.工业控制计算机.2010，23（11）：33-36

[4] 赵金荣. PLC模拟量输入通道及其在数据采集处理中的应用.上海应用技术学院学报.2003，12.3（4）：268-271