F4-04ADS 4通道隔离模拟量输入模块
模块规格
F4—04ADS 4通道隔离模拟量输入模块提供了以下几个特
征和便利。
1. 它可接受4路微分电压输入或电流输入;
2. 通道与通道之间相互隔离;
3. 模拟量输入也与PLC逻辑部分隔离;
4. 模块具有一个可移动的接线排,故移动或更换模块时不
必重新接线。
模拟量输入规格要求
F4-04ADS模拟量输入模块需要16个输入点,该模块可安装于DL405系统的任何一个槽内(包括扩展槽),模拟量模块数目限制是:
1. 对基本及扩展系统, 限制的因素是电源负载要求及I/O点数;
2. 对远程I/O系统, 限制的因素是电源负载要求及远程I/O点数。
根据特定的CPU型号查看相关的用户手册以获得更多关于电源负载及基本或远程I/O 点数的信息。
下面的表格提供了F4--04ADS模拟量输入模块的规格,认真阅览这些规格确保模块满足你的应用要求。
输入规格通道数目
4
输入范围0~5V, -5V~+5V,0~10V,-10V~+10V,1~5V 0~20mA, 4-20mA
分辨率12位(1/4096)
转换方式逐次逼近
输入类型微分
抗噪声共模: -100dB,每8倍频
低通滤波-3dB, 20HZ; -12dB,每8倍频
输入阻抗250?, ±0.1%; 1/2W, 电流输入200KΩ,电压输入
最大输入(绝对值)45mA, 电流输入120V, 电压输入
转换时间 1 ms/通道
线性误差最大±1计数单位(±0.025%满量程)
全量程误差最大: ±8计数单位(Vin= 20mA)
偏置误差最大: ±8计数单位(Vin= 4mA)
模块一般规格PLC刷新速度每个扫描周期1个通道
占有输入点数16点输入,12位数据位,4个通道选择位
精度/温度 +/-100PPM/℃
电源负载要求270mA@5VDC(从基架)
外部供应电源24VDC, ±10%,120mA
工作温度0~60℃
存放温度 -20~70℃
相对湿度5~95%(无凝露)
周围空气无腐蚀性气体
振动MIL STD 810C 514.2
冲击MIL STD 810C 516.2
噪声NEMA ICS3-304
注:规格表中一个计数单位相当于模拟量数据的最小单位(1/4096)
设定模块跳针
跳针位置
模块有一些项目你可通过安装或移动跳针选择。在模块的后部有3组跳针:
备有16个跳针的那组是用来设定所用的通道号,通道信号范围(通道1~通道4)及信号极性;
2组各有4个跳针:其中一组是用来设定通道1,2的偏差电压;另一组是用来设定通道3,4的偏差电压。
各通道电压偏差
通道1 通道2
通道3 通道4 额外跳针
通道号内 极性 通道1范围 通道2范围 通道3范围 通道4范围
设置
出厂时模块跳针设置如图所示,具体设置如下: 通道信号偏差设为1V;
;
出厂
选用4个通道;
各采用单极性信号各通道信号范围4~20mA 。
选择通道号
标有0, 1的跳针是用来选择将要使用的通道号的, 出厂时模块跳针设定4个通道,下表显。
道是不会处理的,如你选择了通道1,2,3,那么通道4不会被处理。 通道号
定举例
选择了通道号以后还必须选择其他参数,看了此例以后助于设定针,本例只选用通道1,对其它通道而言过程定为双极性信号范围(Bi ) ; 通道V 偏差;
范围时
示了跳针的安装
没有选用的通
设你有跳是一样的。
本例设置解释如下:
通道号:由于选用通道1,故将两个跳针都移开; 极性: 跳针设1偏差: 跳针设定为0通道1信号范围: 跳针设定在“2”,既当双极性信号为
。
选择信号输入范围
下表是各种信号范围的跳针选择。本例只选用通道1,但所有通道都应被设定,对每个通号偏差类型,信号范围,但信号极性则是对所有通道而言的。如,信么所有通道信号都被设定在单极性。
道都有相应跳针来设定信号极性被设定在单极性,那
双极性信号范围
跳针设定
-2.5VDC~+2.5VDC(-10mA~+10mA)
通道1 通 极性
道1信号范围
-5VDC~+5VDC(-20mA~+20mA)
通道1 通道1信号范围 极性
-10VDC~+10VDC
通道1 通道1信号范围 极性
单极性信号范围
跳针设定
4mA~20mA(1VDC~5VDC)
通道1 通道1信号范围 极性
0VDC~5VDC(0~20mA)
通道1 通道1信号范围 极性
0VDC~10VDC
通道1 通道1信号范围 极性
现场连线
线规程
该也有接线及电缆安装规程,如果是这样的话,在安装前你应检查这规程。以下是要考虑的一些一般规程。 能使用最短的线;
2大电流开关或变压器附近布线，会引发干扰问题。 将偶发事故的危险降低至最小。检查本地和国家的相关
用户电源的要求
F4--04ADS 需要独立的电源供给, DL430/440/450 CPU,D4--RS 远程I/O 控制器及4--EX 扩展单元已具备了可提供400mA 电流的24 VDC 电源,如果只有少量模拟量模块你源。如果使用独立电源,选择时必须满足以下要求: 21.6有时你可能需要将一些不是常规范围的传感器信号连结到模块,这时你只要稍作变化并添上一个附加电阻既可将电流信号转换为电压信号,你能方便地用这模块以满足传感器标准的输入信号范围,下图显示如何实现。
接你们公司应1. 尽可. 使用屏蔽线并在变送器端将屏蔽线接地,不要将模块和变送器端都接地。
3. 信号线不能在大功率电机、
4. 使用经核准的电缆接线，代码以选择正确的方法供应用。 对D 可以用这电源替代独立电--26.4 VDC, 120mA (每个模块)。
自定义输入范围
信号规格,而原来它不是
注:不要用这种方法把信号垮接在V+与R 之间。
R = 外部附加电阻值
V max = 选择的电压范围上限(5V 或10V) I 的电压范围为0~10V, 注:电pm /℃的电阻。
max = 传感器提供的最大电流
例:传感器提供的最大电流为50mA, 选择 R=10V/50mA=200?
阻的选择影响到模块的精度,推荐使用±0.1%误差,温度系数±50p
电流回路变送器阻抗
商一规定使用变送器最小的回阻抗或负载阻抗。
道提供250?阻抗,如果你的变送器要求负载阻抗在250?以下,那么 标准4~20mA 变送器或传感器可在各种范围电源下工作, 不是所有变送器都类似, 制造般路 F4-04ADS 模块给每个通你不必作任何调节, 然而, 如果你的变送器要求负载阻抗在250?以上,那么你就需要在模块中再串联一个阻抗。
看下面这个例子, 传感器用36VDC 供电,要求负载阻抗750?, 由于模块已有250?电阻, 故需要附加一个电阻。
可移动的接线排
F4--04ADS 模块有一个移动的接线排使接线便利,只要移开紧固螺丝便可轻轻从模块在信号源侧接地;
通道应把V,C,R 短接。 上取出端子排。 接线图
注1:屏蔽线应注2:不使用的
模块运行
L430特殊要求
放在任意槽,但在你使用DL430CPU 时检查一下配置结构是很重要的。 在编程部分你会明白你是用R 存储器来接受模拟量数据,如下图所示,如果你是这样放置 的输入点不会动作,指令不会存取数据。
D 即使模块可以模块,在R 存储器范围内正确
!
错误!
通道扫描顺序在编程前化几分钟了解一下模块是怎样处理并转换模拟量信号是十分重要的。
--04ADS 模块在CPU 每个扫描周期刷新一个通道的数据,由于有4个通道,所以要用4个扫据刷新完,只要所有通道扫描完毕,通道1又重新开始扫描。没有使用的通F4描周期才能把4个通道数道不执行扫描,如你只选择两个通道,那么每个通道将轮流扫描。
输入位指定
回忆一下F4--04ADS 模块必须从CPU 中分配到16个输入点, 这些点提供: 拟量信号的数据; 道指示。
易确定。
1. 表征模
2. 转换通由于所有的输入位都自动地映射到R 存储器,
故指定模块的数据字的位置很容
在R 存储器的中各个位均代表了模拟量信号的特殊信息。
扫描通道指示
后4个相邻输入位指定被刷新的通道,这些位在CPU 每个扫描周期自动地ON,OFF 以指示log Input
最刷新的通道。
扫描周期 通道输入 通道
8-Channel Ana
通道输入
模拟量数据位
R 存储器的前12位以2进制格式表征模拟量数据。 从 5 (212)。例如,选择0 到 送一个10V 信号得到数据4095。这相当于2制数据从 0000 0000 0000 到 1111 1111 1111, 或16进制数据从000到FFF 。下图展现
由于模块有12位分辨率,模拟量信号由409610V 范围, 你可以送一个0V 信号便得到数据
0,数据位
0到409个单元组成,进了每一种信号范围与数据的关系。
每一个最小单位也可以根据变化相同的信号电平来表示,下表即为导致数据变化的最小信号电平。
分辨率= (H—L)/4095
信号范围的下限 H=信号范围的上限, L=
范围
信号偏差
被除数最小信号电平
-10VDC~+10VDC 20V 4095 4.88mV -5V DC
DC~+5V 10V 4095 2.44mV 0~5V 5V 4095 1.22mV 0~10V 10V 4095 2.44mV 1~5V 4V 4095 0.98mV ~20mA
6mA
4095
3.91μA
41
编程
如果你已配置了F4--04ADS 模块,下面的例子可用来帮助编程。由于所有通道都有一个独的数据字,程序必须设定该读取哪个通道数据,由于模块对CPU 而言是作为输入点,所以状态位决定监视哪一个通道非常容易。
单
使用通道
通道选择 数据位
读取数据
数据读到R 存储器内(DL440CPU,DL450CPU), 只要数据在R 存储器内,你就可对数据进行运算及比较等。
BCD 进行数学运算通常很方便,所以尽量把数据转换为BCD I35ON 时,通道2数据存放于R3001。
I36ON 时,通道3数据存放于R3002。 I37ON 时,通道4数据存放于R3003。
N 你也可根据需要用M,I 等接点。
下列程序例子是怎样把模拟量注:在此例中,使用SP1接点(常O
把12位数据(起始位I20)送入累加器,地址取决于I/O 配置。
以格式, 如果你的应用中没有要求可省略这一步。
当I34ON 时,通道1数据被送CPU,OUT 指令把数据从累加器移至R3000。
当
当
当),
读取数据
下列程序例子是怎样把模拟量数据读到R 存储器内(DL430CPU), 由于DL430不支持LDF 指令,所以用LD 指令代替,此例对DL440CPU 及DL450CPU 也是适,故4个通道要化4个扫描周期。
用的。此例中每个扫描周期读一个通道
通道标志位屏蔽,没有这一步数据将不正确。 累加器中的二进制数据转换为BCD 并将其结果存入累加器, 转换为BCD 式, 如果你的应用中没有要求可省略这一步。如果你想把数据到PID 回路则不必转换,因为PI PV 要求二进制格式。
道据存放
I36ON 时,通道3数据存放于R3002。 O 选用单个通道
由于你不必决定选用哪一个通道,单通道程序显得尤为简单。
把通道数据字送入累加器,I/O 配置决定了它的地址。
把
把以BCD 进行数学运算通常很方便,所以尽量把数据格送D 回路当I34ON 时,通道1数据被送CPU,OUT 指令把数据从累加器移至R3000。
当I35ON 时,通2数于R3001。
当
当I37ON 时,通道4数据存放于R3003。
N),你也可根据需要用M,I 等接点。
注:在此例中,使用SP1接点(常
当I34ON 时,通道1数据被送往CPU,对DL430用LD 指令。
CD 指令将二进制数据转换为BCD 格式。 B
UT 指令是把数据存于R3000中。 需附加指令把4个选择位屏蔽用ANDD 指令参考前面的例子。
在BCD 指令执行前
,DL430O
,如何使
在一个扫描周期内读取4个通道
U 扫描时间,如果你不是在每次扫描都要读取模拟
接点改为其它许可的接点(如I,M 等等),当这些接点ON 时才执行FOR/NEXT 取一个通道的程序。
下列程序例子展现了怎样通过FOR/NEXT 回路在一个扫描周期内读所有4个通道,使用此方法将延长CP 量你可把SP1回路。
注: 远程模块不要使用FOR/NEXT 回路程序,它不会运行,请使用每个扫描周期读
FOR/NEXT 回路,常数(K4)指定回路执行次数,此常数等于所使用的通道数,例如,如果你使用3个通道就输入常数K3。 等待CPU 完成扫描。 换为BCD 格式, 如果你的应用中没要求可省略这一步。 指令把累加器中只有一位为ON 的位号转换为相应的二制数。 是把累加器中16位数据存于R3000中。
:在此例中,使用SP1接点(常ON),你也可根据需要用M,I 等接。
起动你
把12位数据(起始位I20)送入累加器。LDIF 指令直接读入I/O 而不
BCD 指令将二进制数据转有
LDIF 指令直接把4个通道指示位直接读入累加器。
NCO E 进
OUTX 指令
注点
据缩放
大多数应用需要采用工程测量单位,它提供了更多有用的数据。这里是通过下面的转换公式成的,你可以根据你选择的工程单位的量程范围对公式作调整。 ) /4095 H=工)
想测量从0.0到99.9 PSI 控制压力,为移动一个小数点你必须把模拟量扩你可以通过编程软件或手持编程器看到这数据。 使用乘法的例子 U=A*(H-L)/4095 U=10*A*(H-L)/4095 U=95 U=49 U=494
示
数完U = A * (H—L 程单位的上限 L=工程单位的下限
A=模拟量数据(0~4095考虑下面例子,如果你大10倍进行计算,这时
注意你使用乘法时不同的计算。
模拟量数据为2024,略小于半量程(全量程4095),约为49.4PSI
不用乘法的例子
2024*(100-0)/4095 U=20240*(100-0)/40 手持编程器显示
手持编程器显
数据更精确
这里是转换工程单位的一个程序,此例用了SP1接点(常ON),你也可使用I,M 等许点。
把12位数据送入累加器。I 地址取决于I/O 模块的配置。 于我们要用BCD 进行一些数学运算,该指令即转换为这种。 I1ON,通道1数据送入累加器。 )。 果存入R3100内。
可的接
由格式的数据。
当I34ON 时,通道1数据被送往CPU, OUT 指令是把累加器数据存于R3000中
当
累加器内数据与1000相乘(起动转换
再除以4095。
结
模拟量与数字量转换
有时信号电平与数据之间能快速地转换是很有用的,特别是在机器起动或故障期间,下表提
供了这些转换的公式。
范围 如果你知道数字量如果你知道信号电平
-10 A=20*D/4095-10 D=(A+10)*4095/20 V~+10V -5V~+5V A=10*D/4095-5 D=(A+5)*4095/10 0~5V A=5*D/4095 D=A*4095/5 0~10V A=10*D/4095 D=A*4095/10 1~5V A=4*D/4095+1 D=（A-1）*4095/4 4~20mA
A=16*D/4095+4
D=(A-4)*4095/16
使用测到信用下列公式来决定应该存放在R 存储器内的数据了。 =(A+10)*4095/20 例如,如你-10~+10V 范围并已号为6V,你就可使D D = (6V+10) *4095/20 D = (204.75)*16 D=3276