可編程序控制器模擬量及PID算法應(yīng)用案例

一、模擬量模塊介紹

（一）模擬量輸入模塊---

FX2N常用的模擬量輸入模塊有FX2N-2AD、FX2N-4AD、FX2N-8AD模擬量輸入模塊和溫度傳感器輸入模塊。FX—2AD為2通道12位A／D轉(zhuǎn)換模塊。根據(jù)外部連接方法及plc指令，可選擇電壓輸入或電流輸入，是一種具有高精確度的輸入模塊。通過簡易的調(diào)整或根據(jù)可編程控制器的指令可改變模擬量輸入的范圍。瞬時值和設(shè)定值等數(shù)據(jù)的讀出和寫入用FROM／TO指令進(jìn)行。

FX—2AD的技術(shù)指標(biāo)

(二)模擬量輸出模塊---

FX2N常用的模擬量輸出模塊有FX2N-2DA、FX2N-4DA、FX2N-8DA模擬量輸出模塊。FX—2DA為2通道12位D／A轉(zhuǎn)換模塊，是一種具有高精確度的輸出模塊。通過簡易的調(diào)整或根據(jù)可編程控制器的指令可改變模擬量輸出的范圍。瞬時值和設(shè)定值等數(shù)據(jù)的讀出和寫入用FROM／TO指令進(jìn)行。

FX-2DA的技術(shù)指標(biāo)

二、模擬量模塊使用

（一）確定模塊的編號

在FX系列可編程控制器基本單元的右側(cè)，可以連接最多8塊特殊功能模塊，它們的編號從最靠近基本單元的那一個開始順次編為0～7號。如圖:該配置使用FX2N48點基本單元，連接FX-4AD、FX-4DA、FX-2AD 3塊模擬量模塊，它們的編號分別為0、1、2號。這3塊模塊不影響右邊2塊擴展的編號，但會影響到總的輸入輸出點數(shù)。3塊模擬量模塊共占用24點，那么基本單元和擴展的總輸入輸出點數(shù)只能有232點。

（二）緩沖寄存器（BFM）分配

FX系列可編程控制器基本單元與FX—4AD、FX—2DA等模擬量模塊之間的數(shù)據(jù)通信是由FROM指令和TO指令來執(zhí)行的，F(xiàn)ROM是基本單元從FX—4AD、FX—2DA讀數(shù)據(jù)的指令，TO是從基本單元將數(shù)據(jù)寫到FX—4AD、FX—2DA的指令。實際上讀、寫操作都是對FX—4AD、FX—2DA的緩沖寄存器BFM進(jìn)行的。這一緩沖寄存器區(qū)由32個16位的寄存器組成，編號為BFM#0一#31。

（三）FX-4AD模塊BFM的分配表

（四）編程舉例

FX-4AD模擬量輸入模塊連接在最靠近基本單元FX2N-48MR的地方，那么它的編號為N0，如果僅開通CH1和CH2兩個通道作為電壓量輸入通道，計算平均值的取樣次數(shù)定為4次，可編程控制器中的D0和D1分別接收這兩個通道輸入量平均值數(shù)字量，并編梯形圖程序。

梯形圖

案例 ：制冷中央空調(diào)溫度控制

一、動作要求分析

該制冷系統(tǒng)使用兩臺壓縮機組，系統(tǒng)要求溫度在低于12℃時不起動機組，在溫度高于12℃時兩臺機組順序起動，溫度降低到12℃時停止其中一臺機組。要求先起動的一臺停止，溫度降到7.5℃時兩臺機組都停止，溫度低于5℃時，系統(tǒng)發(fā)出超低溫報警。

二、硬件設(shè)計

在這個控制系統(tǒng)中，溫度點的檢測可以使用帶開關(guān)量輸出的溫度傳感器來完成，但是有的系統(tǒng)的溫度檢測點很多，或根據(jù)環(huán)境溫度變化要經(jīng)常調(diào)整溫度點，要用很多開關(guān)量溫度傳感器，占用較多的輸入點，安裝布線不方便，把溫度信號用溫度傳感器轉(zhuǎn)換成連續(xù)變化的模擬量，那么這個制冷機組的控制系統(tǒng)就是一個模擬量控制系統(tǒng)。對于一個模擬量控制系統(tǒng)，采用可編程控制器控制，控制性能可以得到極大的改善。在這里可以選用FX2N-32MR基本單元與FX2N-4AD-PT模擬量輸入單元，就能方便的實現(xiàn)控制要求。

中央空調(diào)溫度控制I/O分配表

三、軟件設(shè)計

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