图5-1电热水炉温度控制示意图.ppt

模块五 特殊功能模块及数据通信 任务一 电热水炉温度控制 一. 任务导入 温度控制是PLC的典型应用之一。电热水炉温度控制示意图如图5-1所示，要求当水位低于低位液位开关时，打开进水电磁阀进水，高于高位液位开关时，关闭进水电磁阀停止进水。加热时，当水温低于80℃时，打开电源控制开关开始加热，当水温高于95℃时，停止加热并保温。 PLC控制电炉加热在应用过程受到了进水液位（开关量）和温度的影响。选用PLC模拟量输入模块予以采集，就能方便地实现控制要求。 二. 相关知识 （一）特殊功能模块的读写操作指令FROM和TO 在使用三菱特殊功能模块时，CPU在模块内存中为模块分配了一块数据缓冲区（BFM）作为和CPU通信之用。 三菱有专门两条指令实现对模块缓冲区BFM的读写，即FROM指令和TO指令，其他指令都是这两条指令的变形。 FROM指令（FNC78）的功能是实现对特殊模块缓冲区BFM指定位的读取操作。指令格式如图5-2所示。 上述4个操作数的可取值范围见表5-1： 表5-1 FROM特殊功能模块指令表 TO指令（FNC79）的功能是由PLC向特殊单元缓冲存储器BFM写入数据的指令。指令格式如图5-4所示。 在使用PLC组成的控制系统中，通常会处理一些特殊信号，如流量、压力、温度等，这就要用到特殊功能模块。FX系列PLC的特殊功能模块有模拟量输入/输出模块、数据通信模块、高速计数模块、位置控制模块及人机界面等。 模拟量输入模块（A/D模块）是将现场仪表输出的标准信号0～10mA、4～20mA、1～5V DC等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，再经光电耦合器为PLC提供一定位数的数字信号。模拟量输出模块（D/A模块）是将PLC处理后的数字信号转化为现场仪表可以接受的标准信号4～20mA、1～5V等模拟信号输出，以满足生产过程现场连续控制信号的需求。 FX2N系列常用的PLC模拟量输入/输出模块如下所示: （四）并联链接通信 图5-24 并联链接通信系统组成 表5-11 与并联链接有关的标志寄存器和特殊数据寄存器 PLC运行在并联链接时为ON M8072 为ON时，PLC作为并联链接的从站 M8071 为ON时，PLC作为并联链接的主站 M8070 操 作 软 元 件 并联链接的监视时间，默认值为500ms D8070 为OFF时为标准模式；为ON时为快速模式 M8162 在并联链接时，M8070和M8071中任何一个设置出错时为ON M8073 表5-12 并联链接两种模式的比较 D240、D241（2点） D500、D501（2点） 从站→主站 20（ms）+主站扫描时间+从站扫描时间 D230、D231（2点） D490、D491（2点） 主站→从站 快速模式（M8162为ON） M450～M499（50点） D240～D249（10点） M900～M999（100点） D500～D509（10点） 从站→主站 70（ms）+主站扫描时间+从站扫描时间 M400～M449（50点） D230～D239（10点） M800～M899（100点） D490～D499（10点） 主站→从站 标准模式（M8162为OFF） 通信时间（ms） FX0N、FX1S FX1N、FX2N、FX2NC 通 信 设 备 模 式 【例】 两台FX2N系列PLC通过并联链接交换数据，通过程序实现下述功能。 （1）主站的X0～X7通过M800～M807控制从站的Y0～Y7；当主站的计算值（D0+D2）≤100时，从站中的Y10为ON。 （2）从站的M0～M7通过M900～M907控制主站的Y0～Y7；从站中数据寄存器D10的值用来作主站的T0的设定值。 两台PLC的并联通信，通过分别设置在主站和从站中的程序实现。其中主站控制系统的程序如图5-25（a）所示，从站控制系统的程序如图5-25（b）所示。 图5-25 并联链接通信的程序 图5-25 并联链接通信的程序（续） （五）计算机链接通信 目前，人们主要采用以下3种方式实现PLC与计算机的互联通信。 （1）通过使用PLC开发商提供的系统协议和网络适配器，来实现PLC与计算机的互联通信。 （2）使用目前通用的上位机组态软件，如WinCC、iFAX、组态王、InTouch、力控等，来实现PLC与计算机的互联通信。 （3）利用PLC厂商所提供的标准通信端口和由用户自定义的自由口通信方式来实现PLC与计算机的互联通信。 （六）无协议通信 大多数PLC都有一种串行口