1、三菱三菱 PLC 模拟量控制及指令应用模拟量控制及指令应用 FX0N-3A 是三菱公司的模拟量输入和输出模块， 它提供 8 位分辨率精度和提供 2 路模拟量输入 (DC 0 至至 10V 或 AC 4 至 20mA)通道和 1 路模拟量输出通道（DC 0 10V 或 420mA） 。A/D 转 换时间 100S ，D/A 处理速度是 TO 指令处理时间的 3 倍。正因为 FX0N-3A 模块有较好的性价比， 因此广泛应用于各种设备当中。 采用FROM/TO 指令编程是比较复杂的。但如果采用FX2N的PLC编程，程序就简单得多，这时可以 采用WR3A/RD3A 指令。RD3A 和WR3A，其功能
2、是对FXON-3A 模拟量模块输入值读取和对模块写入数字 值。如下图所示，m1.m1.为特殊模块号K0K7，m2.m2.为模拟量输入通道K1 或K2，D.D.为保存读取的 数据，S.S.为指定写入模拟量模块的数字值。指令均为16 位操作，占7个程序步。图6中，当X0 闭合， 则D0 保存了模拟量输入通道1 的值。 当X1 闭合， 则D2 的值以模拟量的形式输出到模拟量输出通道1。 如下图所示为温度控制系统图。 I/O 分配： X0：开始控制 Y0：故障显示 Y1：电加热器 温度控制原理是：测温电路将温度的变化转换成电压信号（05），再将电压信号输入到 PLC 模拟通道中。PLC 通过指令读入模
3、拟量，并转换成数字量，再通过比较指令将输入量与程序给定值相 比较，从而作出相应的操作。若输入量小于给定值，则说明实际温度小于要求温度，PLC 将接通加热 接触器，开始加热；若输入值大于给定值，则说明实际温度大于要求温度，PLC 将断开加接触器，停 止加热。温度的调控就是对热电阻丝的通断电的控制。要加温，使热电阻丝通电；要降温，使热电阻 丝断电。热电阻丝通断电由加热接触器控制。 本设计采用的模拟模块是 FX0N-3A 特殊功能模块。FX0N-3A 特殊功能模块有两个输入通道和一个 输出通道， 输入通道输入模拟信号并转换为数字信号，输出通道接收数字信号并把它们转换为等量的 模拟信号输出。 FX0N
4、-3A 运用时，电流输入输出或电压输入输出值超过 0 到 10V DC 之间时必须重新调 整补偿和增加，模块不容许 2 个通道输入不同性质输入量。 要求：要求：当液体温度到达 50时，加热器停止加热。被加热系统的加热温度由温度传感器测出，经温度变送器 送给 PLC 的 A/D 模块，温度刻度为 0100变化时，变送器输出为05V； 解：解：本设计中只要输入电压值，故只选用 1 通道，由温控电路输入的电压值在由温控电路输入的电压值在 05间变化，间变化， 转换后的数字量将在转换后的数字量将在 0125 之间变化。之间变化。 要求温度为 70，程序设定值为 88；要求温度为 55，程序设定值为 6
5、9；要求温度为 44， 程序设定值为 55。 测温电路程序设计 ：生产的温度要求在 4070之间， FX0N-3A 模拟功能模块输入电压要求 在 010之间，本设计采用的测温电路的温度测量范围是 0100，输出变化电压范围是 05。 LM35 系列是精密集成电路温度传感器，它们的输出电压与摄氏温度线性成比例，因而 LM35 有优 于用开尔文标准的线性温度传感器。 性能特点： 1、 可以提供1/4的常用的室温精度。 2、 工作电压：直流 430V； 3、 工作温度：-55+150 4、 工作电流：小于 133A 5、 输出电压：01V 6、 输出阻抗：1mA 负载时 0.1； 7、 精度：0.5
6、精度（在+25时） ； 8、 漏泄电流：小于 60A； 9、 比例因数：线性+10.0mV/； 10、 非线性值：1/4； 系统设计： 由 LM35 每升高 1电平提高 10mV，0100时输出电平对应为 0V1V。得出： T 表示当前测试温度，U0 表示 LM35 输出的电压值。 为了提高测量精度，我们可以采用 5 倍放大。 这样当采集的温度为 100时 OUT 端输出为 5V， 但是由 LM358 的数据手册可知： OUT 输出最大值为 Vcc-1.5V=3.5V， 所示实际测量温度最大值为 70。 当温度大于 70后 LM358 输出为恒定的 3.5V， 所以不可做大于 70的恒温控制实
7、训。 而加热用功率电阻在加热时最大温度 可达到 130，请注意安全。 0V5V（放大后输出电压），对应的实际温度范围 0100，对应的转换数值范围 0125 X/125=T/100X/125=T/100 如 T=70 则 X=87.5 取 88 如 T=50 则 X=62.5 取 63 PLCPLC 程序梯形图如下：程序梯形图如下： 本例中模拟量信号有实验台上可调电压输出，注意调节输出电压不要超过本例中模拟量信号有实验台上可调电压输出，注意调节输出电压不要超过 10V。 编程练习编程练习一一：温度调控由：温度调控由 PLCPLC 编程实现。编程实现。 1、触摸屏作为操作和监控界面，能够控制加热
8、系统的启动和停止，触摸屏能设定加热温度值，并能显示被加 热系统的加热温度，该温度由温度传感器测出，经温度变送器送给 PLC 的 A/D 模块，温度刻度为 0100变化时， 变送器输出为05V； 2、当液体温度到达触摸屏设定值 70时，加热器关闭。 测温设备见下图所示，接线方法如下：测温设备见下图所示，接线方法如下： 1. 5V电源引到温度传感器模块的 5V电源输入端。 12V电源接到温度传感器模块的 12V电源输入端。 2. 温度传感器模块的 OUT 接入 FX0N-3A 模块的 VIN1 端，COM1 端接 5V 电源负极。 3. 温度传感器模块的 CON 接入 PLC 主机 Y1 端，COM1 端接 12V 电源负极。 实验板 触摸屏工作画面 PLCPLC 参考程序参考程序
