认知模拟量适配器FX3U-3A-ADP：优化方案探讨

2023-06-15 历史故事版权反馈

【摘要】：现在我们使用的PLC为FX3U系列，所以我们选择模拟量模块为FX3U-3AADP的模拟量适配器。FX3U-3A-ADP主要性能如表2-4所示。表2-4FX3U-3A-ADP主要性能续表3.接线FX3U-3A-ADP的外部工作电源/模拟量I/O信号等接线均连接到其上的欧式端子排上。图2-47输出模式切换将FX3U-3A-ADP中转换的输入数据保存在特殊数据寄存器中，如图2-48所示。

YL-335B中的分拣单元的出厂配置为：变频器驱动使用模拟量控制，通过D/A变换实现变频器的模拟电压输入以达到连续调速的目的；通过A/D转换采集变频器实时输出的模拟电压，以便在人机界面上显示变频器当前输出频率。

我们早期的YL-335B中的分拣单元使用的是FX2N系列，所以使用的模拟量模块为FX0N-3A。现在我们使用的PLC为FX3U系列，所以我们选择模拟量模块为FX3U-3AADP的模拟量适配器。

FX3U-3A-ADP是连接在FX3U系列PLC的左侧，可获得2通道的电压/电流数据并输出1通道的电压/电流数据的模拟量适配器。

1.FX3U-3A-ADP的安装

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图2-41　FX3U-3A-ADP模拟量适配器的外形

FX3U-3A-ADP模拟量适配器外形如图2-41所示。图2-42所示为FX3U-3AADP连接到FX3U系列PLC基本单元的示意图。在这里我们需要注意的是，连接特殊适配器时，需要预先安装连接器转换适配器或者功能扩展板。在YL-335B中，一般使用FX3U-485-BD功能扩展板安装在FX3U系列PLC的基本单元上，然后把模拟量适配器连接器插入功能扩展板的连接处；把模拟量适配器固定用卡口嵌入基本单元左侧对应矩形孔，然后按下基本单元左侧两处卡扣就可固定。

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图2-42　FX3U-3A-ADP连接到PLC基本单元示意图

2.FX3U-3A-ADP的主要性能

FX3U-3A-ADP具有两路输入通道和一路输出通道，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。

FX3U-3A-ADP主要性能如表2-4所示。

表2-4　FX3U-3A-ADP主要性能

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3.接线

FX3U-3A-ADP的外部工作电源/模拟量I/O信号等接线均连接到其上的欧式端子排上。FX3U-3A-ADP各端子排列如图2-43所示。

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图2-43　FX3U-3A-ADP各端子排列

在这里需要说明的是适配器的电源要求为DC 24×（1±10%）V，90 mA，由外部电源供给，需要在端子排上连接DC 24 V电源供电；数字电路电源要求为DC 5 V，30 mA，由PLC主单元的内部电路供给。外部电源接线时应将接地端子和PLC基本单元的接地端子一起连接到D类接地（100 Ω以下）的供给电源的接地上。

模拟量输入在每个通道中都可以使用电压输入、电流输入，其接线图如图2-44所示。接线需要注意如下事项：

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图2-44　模拟量输入接线图

模拟量的输入线需使用两芯的屏蔽双绞电缆，需要与其他动力线或者易于受感应的线分开布线。

使用电流输入时，端子Vin和Iin需要短接。

模拟量输出接线，同样是使用两芯的屏蔽双绞接线电缆，需要与其他动力线或者易于受感应的线分开布线。屏蔽线应在信号接收侧进行单侧接地，其输出接线图如图2-45所示。

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图2-45　模拟量输出接线图

（a）电压输出时；（b）电流输出时

4.程序编写

FX3U-3A-ADP连接到PLC后，转换及特殊数据寄存器的更新时序为每个运算周期都执行A/D转换以及D/A转换，PLC在END指令中指示执行A/D转换，读出A/D转换值，写入特殊数据寄存器中，写入特殊数据寄存器中的输出设定数据值执行D/A转换，更新模拟量输出值。因此，FX3U-3A-ADP转换数据的获取与写入，并不需要使用FROM-TO等缓冲存储器（BFM）的读/写指令，只需要使用MOV指令即可。

因为FX3U-3A-ADP没有内置的缓冲存储器（BFM），在A/D转换数据时，输入的模拟量数据被转换为数字量，直接保存在PLC的特殊软元件中；通过向某些特殊软元件写入数值，可以设定平均次数或者指定输入模式（电压输入或电流输入）。而在D/A转换数据时，输入特殊软元件的数字量被转换成模拟量输出，并且通过某些特殊软元件写入数值，可以设定输出保持。

在A/D转换数据时和D/A转换数据时，特殊软元件的分配都是依照从PLC基本单元开始的连接顺序，每台FX3U-3A-ADP可分配的特殊辅助继电器、特殊数据寄存器各10个，如表2-5所示。

表2-5　连接一台FX3U-3A-ADP的特殊软元件分配　R：读出/W：写入

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如表2-5所示，我们可以通过特殊辅助继电器来设定FX3U-3A-ADP的输入为电压还是电流，如图2-46所示。

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图2-46　输入模式的切换

（a）电压输入；（b）电流输入

同样也可以通过特殊辅助继电器来设定FX3U-3A-ADP的输出为电压输出还是电流输出，如图2-47所示。

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图2-47　输出模式切换

将FX3U-3A-ADP中转换的输入数据保存在特殊数据寄存器中，如图2-48所示。

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图2-48　输入数据

在这里我们要注意的是输入的数据为读出专用，所以不要通过顺控程序或者人机界面、编程软件的软元件监控等执行当前值的写入。即使不在D100、D101中保存输入数据，也可以在定时器、计数器的设定值或者PID指令中直接使用D8260、D8261。

FX3U-3A-ADP将输出数据中设定的数字值进行D/A转换，并输出模拟量值的程序编写，如图2-49所示。

在图2-49的例程中，D102的值可以用人机界面或者顺控程序指定。

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图2-49　输出数据

■任务总结

通过对FX3U系列PLC的工作原理、外部端口特性、输入输出口的选择原则、PLC系统设计步骤与方法、认知PLC基本单元内置的高速计数器以及模拟量适配器的介绍，使学生能够对YL-335B自动化生产线中使用的三菱FX3U系列PLC的工作原理、外部端口特性等了解，并了解PLC基本单元内置的高速计数器和模拟量适配器的基本应用。

■拓展案例

1.思考在PLC系统设计时，应如何选择系统的设计方法？

2.使用高速计数器C253时，哪些输入端口会被占用？这些端口在PLC程序中起到什么作用？

认知模拟量适配器FX3U-3A-ADP：优化方案探讨

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