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前 言 本 次 承 蒙 您 购 买 可 编 程 序 控 制 器 FP0 模 拟 I/0 单 元 本 公 司 谨 表 示 诚 挚 的 感 谢 在 本 手 册 中, 将 对 硬 件 构 成 和 设 置 配 线 的 方 法 I/O 的 分 配 以 及 维 护 加 以 说 明 请 您 在 充 分 理 解 所 述 内 容 之 后 正 确 使 用 本 产 品 希 望 对 于 本 手 册 中 的 内 容, 我 们 虽 然 已 考 虑 周 全, 但 如 果 您 有 不 明 白 或 发 现 错 误 之 处 以 及 有 不 满 意 的 地 方, 麻 烦 您 与 本 公 司 联 系

目 录 1. 各 部 分 的 名 称 与 功 能 1 2. 输 入 / 输 出 设 备 的 连 接 2 3. 输 入 / 输 出 范 围 的 设 定 4 4. A/D 转 换 特 性 5 5. D/A 转 换 特 性 7 6. 关 于 电 压 范 围 电 流 范 围 时 的 平 均 处 理 8 7. 关 于 模 拟 I/O 单 元 的 程 序 9 8. 关 于 模 拟 I/O 单 元 规 格 10 9. 外 形 尺 寸 图 13

1. 各 部 分 的 名 称 与 功 能 FP0-A21 模 拟 I/O 单 元 ( 品 号 AFP0480) 1 3 4 2 5 6 各 部 分 的 名 称 与 功 能 1 输 入 / 输 出 范 围 ( 电 压 / 电 流 ) 设 定 开 关 用 于 对 输 入 / 输 出 模 式 ( 电 压 / 电 流 ) 进 行 切 换 的 开 关 在 模 拟 I/O 单 元 中 输 入 的 2 个 通 道 均 在 相 同 的 范 围 内 进 行 动 作 2 模 拟 输 入 / 输 出 端 子 台 (9 针 ) 输 入 / 输 出 端 子 请 使 用 Phoenix Contact Co., Ltd 生 产 的 端 子 台, 型 号 MC1.5/9 - ST - 3.5( 产 品 编 号 1840434) 产 品 3 扩 展 钩 用 于 与 扩 展 单 元 的 固 定 4 扩 展 用 连 接 器 连 接 扩 展 单 元 和 内 部 电 路 5 DIN 导 轨 安 装 杆 ( 左 右 挂 钩 ) 可 以 轻 松 一 按 即 在 导 轨 上 安 装 另 外 设 置 在 窄 长 型 安 装 板 (AFP0803) 上 时 也 可 使 用 6 电 源 端 子 请 供 给 24VDC 使 用 附 属 的 电 缆 (AFP0581) 连 接 模 拟 输 入 / 输 出 端 子 台 针 编 号 名 称 IN / V0 IN / I0 IN / COM IN / V1 IN / I1 功 能 接 地 功 能 模 拟 输 入 CH0 电 压 信 号 输 入 模 拟 输 入 CH0 电 流 信 号 输 入 模 拟 输 入 CH0 CH1 共 公 端 模 拟 输 入 CH1 电 压 信 号 输 入 模 拟 输 入 CH1 电 流 信 号 输 入 模 拟 信 号 电 缆 的 屏 蔽 连 接 用 端 子 OUT / V OUT / I 电 压 信 号 输 出 电 流 信 号 输 出 OUT /COM 模 拟 输 出 共 公 端 1

2. 输 入 / 输 出 设 备 的 连 接 接 线 方 法 ( 模 拟 输 入 ) 电 压 输 入 电 流 输 入 输 入 设 备 (CH0) 输 入 设 备 (CH0) 输 入 设 备 (CH1) 输 入 设 备 (CH1) 与 IN/V~IN/COM 端 子 相 连 接 与 IN/V 端 和 IN/I 端 子 相 连 接, 同 时 与 IN/COM 端 子 相 连 接 线 方 法 ( 模 拟 输 出 ) 电 压 输 出 电 流 输 出 输 出 设 备 输 出 设 备 与 OUT/V~OUT/COM 端 子 相 连 与 OUT/I~OUT/COM 端 子 相 连 2

注 意 事 項 请 务 必 使 开 关 的 设 定 和 端 子 台 的 接 线 保 持 一 致 尤 其 是 输 出, 一 旦 搞 错 设 定 和 接 线, 即 使 控 制 单 元 在 PROG. 模 式 下 也 会 输 出 以 下 值 输 出 端 子 电 流 端 子 电 压 端 子 输 出 范 围 电 流 设 定 0mA 输 出 0 ma -10 V 电 压 设 定 0V 输 出 10 ma 0 V DA 部 内 部 框 图 在 1 个 DA 转 换 器 IC 上, 并 联 连 接 着 电 压 放 大 器 和 电 流 放 大 器 端 子 台 电 压 放 大 器 电 流 放 大 器 D/A 变 换 器 微 机 另 外, 发 送 到 DA 转 换 器 IC 使 电 压 输 出 变 为 0V 的 数 字 值 和 发 送 到 DA 转 换 器 IC 使 电 流 输 出 变 为 0mA 的 数 字 值 二 者 不 同 因 此 如 果 将 电 压 输 出 变 为 0V, 则 将 会 从 电 流 输 出 端 子 输 出 10mA, 相 反, 如 果 将 电 流 输 出 变 为 0mA, 则 将 会 从 电 压 输 出 端 子 输 出 -10V ( 参 照 下 表 ) 电 压 输 出 时 WY 值 K-2000 K0 K2000 发 送 到 DA 变 换 器 的 数 字 值 0 2047 4095 模 拟 输 出 -10 V 0 V +10 V 电 流 输 出 时 WY 值 K0 K2000 K4000 发 送 到 DA 变 换 器 的 数 字 值 0 2047 4095 模 拟 输 出 0 ma 10 ma 20 ma 3

3. 输 入 / 输 出 范 围 的 设 定 输 入 / 输 出 范 围 设 定 开 关 模 开 关 No. 式 模 拟 输 入 范 围 切 换 1~3, 5 范 围 0 V ~ 5 V -10 V ~ +10 V 0 ma ~ 20 ma 无 平 均 处 理 1 有 平 均 处 理 2 无 平 均 处 理 1 有 平 均 处 理 2 模 拟 输 出 范 围 切 换 4 0 ma ~ 20 ma -10 V ~ +10 V 注 ) 1. 无 平 均 处 理 : 各 CH 每 次 A/D 转 换 时, 在 固 定 的 输 入 接 点 区 域 设 定 转 换 数 据 2. 有 平 均 处 理 : 各 CH 每 次 A/D 转 换 时, 都 从 过 去 10 次 的 数 据 中 删 除 最 大 值 和 最 小 值, 并 设 定 剩 余 8 次 数 据 的 平 均 值 4

4. A/D 转 换 特 性 (1) 0 ma ~ 20 ma 输 入 转 换 特 性 图 (K) 4000 (2) 0 V ~ 5 V 输 入 转 换 特 性 图 (K) 4000 3000 A / D 转 2000 换 值 1000 3000 A / D 转 2000 换 值 1000 0 5 10 15 20(mA) 0 1 2 3 4 5( V ) 模 拟 输 入 范 围 模 拟 输 入 范 围 A/D 转 换 值 对 应 表 输 入 电 流 (ma) A/D 转 换 值 0.0 0 2.5 500 5.0 1000 7.5 1500 10.0 2000 12.5 2500 15.0 3000 17.5 3500 20.0 4000 超 出 范 围 时 的 处 理 输 入 值 转 换 值 0mA 以 下 0 ( 负 值 ) 20mA 以 上 4000 A/D 转 换 值 对 应 表 输 入 电 压 (V) A/D 转 换 值 0.0 0 0.5 400 1.0 800 1.5 1200 2.0 1600 2.5 2000 3.0 2400 3.5 2800 4.0 3200 4.5 3600 5.0 4000 超 出 范 围 时 的 处 理 输 入 值 转 换 值 0 V 以 下 0 ( 负 值 ) 5 V 以 上 4000 5

(3)-10 V ~ +10 V 输 入 转 换 特 性 图 (K) 2000 A / D 转 换 值 1000 0-10 -5 5 10 ( V ) -1000-2000 模 拟 输 入 范 围 A/D 转 换 值 对 应 表 输 入 电 压 (V) A/D 转 换 值 -10.0-2000 -7.5-1500 -5.0-1000 -2.5-500 0.0 0 +2.5 +500 +5.0 +1000 +7.5 +1500 +10.0 +2000 超 出 范 围 时 的 处 理 输 入 值 转 换 值 -10 V 以 下 -2000 +10 V 以 上 +2000 6

5. D/A 转 换 特 性 (1)-10 V ~ +10 V 输 出 转 换 特 性 图 ( V ) 10 (2)0 ma ~ 20mA 输 出 转 换 特 性 图 (ma) 20 输 出 信 号 范 围 -2000 5 0-1000 1000 2000 (K) 输 出 信 号 范 围 15 10-5 5-10 数 字 输 入 值 0 1000 2000 数 字 输 入 值 3000 4000(K) D/A 转 换 值 对 应 表 数 字 输 入 值 输 出 电 压 (V) -2000-10.0-1500 -7.5-1000 -5.0-500 -2.5 0 0.0 +500 +2.5 +1000 +5.0 +1500 +7.5 +2000 +10.0 超 出 范 围 时 的 处 理 数 字 输 入 值 模 拟 输 出 值 -2001 以 下 不 变 ( 输 入 小 于 -2001 的 值 ) +2001 以 上 不 变 ( 输 入 大 于 +2001 的 值 ) D/A 转 换 值 对 应 表 数 字 输 入 值 输 出 电 流 (ma) 0 0.0 500 2.5 1000 5.0 1500 7.5 2000 10.0 2500 12.5 3000 15.0 3500 17.5 4000 20.0 超 出 范 围 时 的 处 理 数 字 输 入 值 模 拟 输 出 值 负 值 不 变 ( 输 入 小 于 负 值 ) 4001 以 上 不 变 ( 输 入 大 于 4001 值 ) 7

6. 电 压 范 围 电 流 范 围 时 的 平 均 处 理 平 均 处 理 的 概 念 将 输 入 范 围 设 为 电 压 范 围 电 流 范 围 时, 在 内 部 进 行 下 列 处 理 动 作 模 拟 输 入 值 ch0 125mV ( 0V~5V 范 围 ) 动 作 图 2.3 V ( 0V~5V 范 围 ) 输 入 读 取 时 间 1ms 1ms 1ms 1ms 100 90 110 100 1800 1850 1900 1830 1870 1910 1780 1810 1950 模 拟 I/O 单 元 内 的 动 作 ch0 的 内 部 处 理 100 90 110 100 1800 1850 1900 1830 1870 1910 最 小 值 最 大 值 删 除 删 除 90 110 100 1800 1850 1900 1830 1870 1910 1780 最 小 值 最 大 值 删 除 删 除 110 100 1800 1850 1900 1830 1870 1910 1780 1810 最 小 值 最 大 值 删 除 删 除 删 除 最 大 值 和 最 小 值 之 后 8 次 值 的 平 均 : 1195 100 1800 1850 1900 1830 1870 1910 1780 1810 1950 最 小 值 最 大 值 删 除 删 除 删 除 最 大 值 和 最 小 值 之 后 8 次 值 的 平 均 : 1405 删 除 最 大 值 和 最 小 值 之 后 8 次 值 的 平 均 : 1618.75 删 除 最 大 值 和 最 小 值 之 后 8 次 值 的 平 均 : 1843.75 输 出 数 字 输 出 值 (ch0) 18ms K1618 K1405 K1195 K1843 从 最 新 的 10 次 转 换 值 中 删 除 最 大 值 和 最 小 值, 并 计 算 8 次 转 换 值 的 平 均 值 输 出 此 时 的 输 出 值 总 是 采 用 最 新 的 平 均 值 ( 计 算 的 结 果, 如 果 出 现 小 数, 则 舍 去 ) 8

7. 模 拟 I/O 单 元 的 程 序 读 出 写 入 模 拟 I/O 单 元 中 的 数 据, 使 用 数 据 传 输 命 令 F0(MV) 模 拟 输 入 梯 形 程 序 实 例 将 通 过 模 拟 I/O 单 元 转 换 的 数 字 值 保 存 在 任 意 的 数 据 寄 存 器 中 模 拟 输 出 梯 形 程 序 实 例 将 保 存 在 任 意 数 据 寄 存 器 中 的 数 字 值 传 输 到 模 拟 输 出 区 域 保 存 转 换 数 据 的 区 域 模 拟 I/O 单 元 输 出 部 的 I/O 编 号 模 拟 I/O 单 元 输 入 部 的 I/O 编 号 已 保 存 输 入 数 据 的 寄 存 器 数 据 传 输 指 令 数 据 传 输 指 令 当 上 述 程 序 中 输 入 范 围 被 设 定 为 0mA~20mA 输 入 时,DT0 中 将 保 存 K0~4000 的 值 当 上 述 程 序 中 输 出 范 围 被 设 定 为 0mA~20mA 输 出 时, 如 果 DT10 中 写 入 K0~4000 范 围 的 数 据, 则 将 会 从 模 拟 I/O 单 元 中 输 出 0mA~20mA 值 构 成 图 构 成 图 CPU 模 拟 I/O CPU 模 拟 I/O A/D 转 换 从 外 部 设 备 输 入 到 模 拟 I/O 单 元 ( 模 拟 值 ) D/A 转 换 从 模 拟 I/O 单 元 输 出 到 外 部 设 备 ( 模 拟 值 ) 程 序 应 用 须 知 所 指 定 的 模 拟 I/O 单 元 输 入 部 和 输 出 部 的 I/O 编 号, 会 因 模 拟 I/O 单 元 的 扩 展 位 置 而 发 生 变 化 进 行 A/D 转 换 D/A 转 换 后 的 数 据 值, 会 因 所 使 用 的 范 围 而 发 生 变 化 9

8. 规 格 一 览 表 一 般 规 格 项 目 规 格 额 定 电 压 24 V DC 容 许 电 压 变 动 范 围 21.6 V ~ 26.4 V DC 额 定 消 耗 电 流 100mA 以 下 *1 容 许 瞬 时 停 电 时 间 10 ms 使 用 环 境 温 度 0 ~ +55 保 存 环 境 温 度 -20 ~ +70 使 用 环 境 湿 度 30 % ~ 85 %RH( 无 凝 露 ) 保 存 环 境 湿 度 30 % ~ 85 %RH( 无 凝 露 ) 全 部 输 入 / 输 出 端 子 全 部 电 源 端 子 功 能 接 地 :500 V AC 1 分 钟 全 部 输 入 端 子 全 部 输 出 端 子 :500 V AC 1 分 钟 耐 电 压 全 部 绝 缘 电 阻 输 入 / 输 出 端 子 全 部 电 源 端 子 功 能 接 地 :100 MΩ 以 上 ( 试 验 电 压 500 V DC) 全 部 输 入 端 子 全 部 输 出 端 子 :100MΩ 以 上 ( 试 验 电 压 500 V DC) 耐 振 动 JIS C 0040 标 准 10 Hz ~ 55 Hz 1 次 扫 描 /1 分 钟 双 振 幅 0.75 mm X Y Z 各 方 向 10 分 钟 耐 冲 击 JIS C 0041 标 准 98m/s 2 以 上 X Y Z 各 方 向 4 次 抗 干 扰 性 1000 V [p - p] 脉 宽 50ns 1μs( 根 据 噪 声 模 拟 法 ) 使 用 环 境 应 无 腐 蚀 性 气 体 应 无 严 重 灰 尘 注 )*1: 将 模 拟 I/O 单 元 连 接 到 控 制 单 元 时, 控 制 单 元 端 的 消 耗 电 流 每 1 个 模 拟 I/O 单 元 将 增 加 20mA 以 下 10

模 拟 输 入 规 格 输 入 点 数 输 入 范 围 数 字 输 出 项 目 规 格 2 通 道 / 单 元 电 压 范 围 0 V ~ 5 V / -10 V ~ +10 V 电 流 范 围 0 ma ~ 20 ma 0 V ~ 5 V/ 0 ma ~ 20 ma K0~K4000(H0~H0FA0) -10 V ~ +10 V K -2000~K +2000(H F830~H 07D0) 分 辨 率 电 压 / 电 流 范 围 1/4000(12 位 ) 转 换 速 度 电 压 / 电 流 范 围 1 ms/ 通 道 *1 综 合 精 度 电 压 / 电 流 范 围 ±1%F.S. 以 下 (0 ~ 55 ) ±0.6% F.S. 以 下 (25 ) 输 入 阻 抗 电 压 范 围 电 流 范 围 1 MΩ 以 上 250 Ω 电 压 范 围 ±15 V 绝 对 最 大 输 入 电 流 范 围 +30 ma 模 拟 输 入 端 子 ~FP0 内 部 电 路 间 : 光 电 耦 合 器 绝 缘 ( 模 拟 输 入 间 为 非 绝 缘 ) 模 拟 输 入 端 子 ~ 模 拟 I/O 单 元 外 部 供 给 电 源 间 : 绝 缘 方 式 *2 绝 缘 型 DC/DC 转 换 器 模 拟 输 入 端 子 ~ 模 拟 输 出 端 子 间 : 绝 缘 型 DC/DC 转 换 器 输 入 接 点 32 点 前 16 点 : 模 拟 输 入 CH0 数 据 (WX2)*3 输 入 接 点 占 用 点 数 后 16 点 : 模 拟 输 入 CH1 数 据 (WX3)*3 注 )*1 模 拟 数 据 反 映 到 控 制 单 元 的 输 入 需 要 花 费 下 列 时 间 10 V 模 拟 输 入 0 V 转 换 时 间 等 待 处 理 更 新 K 2000 WX2 K 0 1ms 0~ 扫 描 时 间 1ms 扩 展 数 *2 请 参 照 下 页 绝 缘 方 式 示 意 图 *3 所 使 用 的 输 入 接 点 的 编 号 会 因 扩 展 位 置 而 改 变 11

模 拟 输 出 规 格 项 目 规 格 输 出 点 数 1 通 道 / 单 元 输 出 范 围 电 压 范 围 -10 V ~ +10 V 电 流 范 围 0 ma ~ 20 ma 数 值 输 入 -10 V ~ +10 V K -2000~K +2000(H F830~H 07D0) 0 ma ~ 20 ma K0~K4000(H0~H0FA0) 分 辨 率 1/4000 转 换 速 度 500 µs*1 综 合 精 度 ±1%F.S. 以 下 (0 ~ 55 ) ±0.6%F.S. 以 下 (25 ) 输 出 阻 抗 电 压 范 围 :0.5Ω 输 出 最 大 电 流 电 压 范 围 :±10 ma 输 出 容 许 负 载 阻 抗 电 流 范 围 :300Ω 以 下 模 拟 输 出 端 子 ~FP0 内 部 电 路 间 : 光 电 耦 合 器 绝 缘 绝 缘 方 式 *2 模 拟 输 出 端 子 ~ 模 拟 I/O 单 元 外 部 供 给 电 源 间 : 绝 缘 型 DC/DC 转 换 器 模 拟 输 出 端 子 ~ 模 拟 输 入 端 子 间 : 绝 缘 型 DC/DC 转 换 器 FP0 输 出 接 点 占 用 点 数 注 )*1 控 制 单 元 输 出 反 映 到 模 拟 数 据 需 要 花 费 下 列 时 间 输 出 接 点 16 点 (WY2)*3 模 拟 输 出 数 据 K 2000 WY2 K 0 更 新 等 待 处 理 转 换 时 间 10 V 模 拟 输 出 0 V 1ms 扩 展 数 0~ 扫 描 时 间 500 µ s *2 请 参 照 下 述 绝 缘 方 式 示 意 图 *3 所 使 用 的 输 出 接 点 的 编 号 会 因 扩 展 位 置 而 改 变 绝 缘 方 式 示 意 图 模 拟 I/O 单 元 CH0 Bus 光 电 耦 合 器 绝 缘 模 拟 输 入 电 路 CH1 FP0 或 FPΣ 控 制 单 元 I / F DC / DC 转 换 器 绝 缘 24 V DC +5 V DC / DC 转 换 器 绝 缘 光 电 耦 合 器 绝 缘 模 拟 输 出 电 路 12

9. 外 形 尺 寸 图 模 拟 I/O 单 元 FP0-A21( 品 号 :AFP0480)( 单 位 :mm) 13

修 改 履 历 手 册 编 号 记 载 于 封 面 下 发 行 日 期 手 册 编 号 修 改 内 容 2007 年 4 月 ARCT1F390C 初 版 ( 日 文 手 册 编 号 :ARCT1F390)

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