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I/O 設(shè)備

如何使用DDMF1系列模擬量模塊低成本擴(kuò)展更多的PLC模擬量輸入、輸出通道

2025China.cn   2009年12月31日

      我們知道,現(xiàn)代中小型PLC基本上都帶有模擬量擴(kuò)展模塊和相關(guān)的數(shù)據(jù)處理能力,例如:算術(shù)運(yùn)算、PID運(yùn)算、模糊控制等,過去PLC 僅擅長處理邏輯回路,加入的新數(shù)據(jù)處理能力無疑擴(kuò)展了PLC的應(yīng)用范圍!

      但是,由于普通PLC擴(kuò)展能力有限,并非一出世時(shí)就具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力,而是在原邏輯處理機(jī)的基礎(chǔ)上擴(kuò)展功能和模塊,因此,模擬量能力真有點(diǎn)先天不足,它主要表現(xiàn)在:

     1、模擬量模塊擴(kuò)展數(shù)量有限:

     由于PLC設(shè)計(jì)為邏輯控制回路,根據(jù)PLC的品種和規(guī)模,一般分為微型(32點(diǎn)以下)、小型(128點(diǎn)以下)、中型(1024點(diǎn)以下) 、大型PLC(2048點(diǎn)以下)、超大型(8192點(diǎn)及以上)。對于大多數(shù)邏輯處理基本上滿足絕大多數(shù)工程需要,但由于擴(kuò)展了模擬量模塊 其占用了大量點(diǎn)數(shù)大大減少,表現(xiàn)為:一個模擬量輸入通道在工業(yè)環(huán)境中一般需要10bit分辨率以上,經(jīng)過特殊處理,平均一個模擬量點(diǎn)要消耗8~16個開關(guān)量點(diǎn)(內(nèi)部)。如果需要處理很多模擬量,則PLC外部輸入能力急劇下降。這對于資源有限的PLC無疑雪上加霜。

     我們可以分析:向三菱FX2n PLC,F(xiàn)X2n-4AD模擬量模塊擴(kuò)展最多只能擴(kuò)展8塊,8AD則更少,只能擴(kuò)展3塊!即32個模擬量輸入通道。如 果想繼續(xù)擴(kuò)展更多模塊,必須采用增加主機(jī),構(gòu)成多站通訊方式或者選擇更大型的PLC,增加成本!

  2、PLC模擬量模塊與開關(guān)量模塊和其他工業(yè)計(jì)算機(jī)的模擬量采集卡件相比相當(dāng)昂貴!平均1個通道需要人民幣500~1000元左右。而普通 開關(guān)量點(diǎn)數(shù)僅為幾十元!

  3、有些微型、小型PLC根本就沒有模擬量擴(kuò)展模塊或者模擬量擴(kuò)展能力十分有限,常規(guī)方式根本就無法進(jìn)行模擬量等的特殊處理。

  4、PLC的易操作性和可靠性使得大量的工程技術(shù)人員極容易掌握編程、調(diào)試方法,這給很多非計(jì)算機(jī)編程專業(yè)人士但又熟知各種工藝設(shè) 備的運(yùn)行、維護(hù)和其他專業(yè)人員造就應(yīng)用空間,他們得心應(yīng)手的編制特殊的控制程序,并將精力集中在工藝過程的合理性上,可靠性和 復(fù)雜的控制程序也相對容易辦到了,加上PLC周邊產(chǎn)品不斷完善和功能增強(qiáng)通訊能力擴(kuò)展、觸摸屏、支持各種PLC的組態(tài)軟件的推出更給PLC的應(yīng)用方式展現(xiàn)了色彩斑斕的應(yīng)用前景。他們開始關(guān)注PLC模擬量輸入數(shù)量了!

     例如:PLC+模擬量模塊+組態(tài)軟件構(gòu)成的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)越來越多的在各個領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。但PLC 模擬量模塊價(jià)格昂貴和通道數(shù)量 太少卻限制了很多工程應(yīng)用。

  捷通科技有限公司推出DDMF系列模擬量輸入、輸出模塊從根本上解決了PLC模擬量擴(kuò)展的限制,在許多場合下都可以使用它!

  1、DDMF1采用三菱 RS-485通訊總線方式(或者CAN通訊硬件)可滿足大多數(shù)距離、速度和方便互聯(lián);

  2、通訊協(xié)議為三菱LINK通訊協(xié)議,可滿足大多數(shù)帶自由通訊口編程的PLC使用,例如:三菱FX系列、歐母龍Cxx系列、西門子S7-200系列 、松下NP系列等PLC;

  3、使用方式有直接與PLC RS-485BD通訊口聯(lián)接和配合DDMC1F進(jìn)行通訊轉(zhuǎn)接的模式!其中,直接與PLC RS-485BD通訊口聯(lián)接需要用戶進(jìn)行 通訊程序編制。而配合DDMC1F進(jìn)行通訊轉(zhuǎn)接模式則用戶無需編程,而且通訊速度還可提高許多!

  3、為方便用戶使用,我們建議與DDMC1F多主站通訊模塊配合,完成及其方便的擴(kuò)展方式,見下圖所示:

  圖中:右部為三菱FX2N-32MR PLC,主要配置如下:

  PLC部分:

  FX2N-32MR 1個

  FX-485BD模塊 1個 (或者使用編程接口電纜而無需配置485BD模塊)

  擴(kuò)展模塊:

  DDMF1-8AD 10個

  DDMF1-8DA 2個

  DDMC1F 通訊轉(zhuǎn)換模塊 1個

     共計(jì)12個模塊,模擬量輸入通道=8×10=80個,模擬量輸出=2×8=16個,共計(jì)96個模擬量。

     其中,DDMF1-8DA模塊分別設(shè)置地址號為0~9,占用地址段從D200開始計(jì):D200~D279;

     DDMF1-8DA模塊設(shè)置地址號為10、11,占PLC通用數(shù)據(jù)地址D280~D295。

     所有DDMF1模塊設(shè)置波特率為57.2Kbps,7位數(shù)據(jù)位、偶校驗(yàn)。并按需要同時(shí)聯(lián)接于DDMC1F TXD2和RXD2端;

     設(shè)置DDMC1F的通訊波特率為57.2Kbps,7位數(shù)據(jù)位、偶校驗(yàn)。并設(shè)置下位機(jī)(指DDMF1系列模塊)的終端地址11號。

     最后與FX2N-32MR的485BD模塊聯(lián)接。DDMC1F就自動進(jìn)行如下操作:

     DDMC1F首先從地址0開始搜索并獲取數(shù)據(jù),該數(shù)據(jù)即為對應(yīng)地址的DDMF1系列模塊所采集的模擬量數(shù)據(jù),共8個數(shù)據(jù)并暫存于DDMC1F中,該數(shù)據(jù)同時(shí)也向聯(lián)接于PLC的通訊口傳輸數(shù)據(jù)。DDMC1F繼續(xù)搜索下一個DDMF1模塊,并獲取相應(yīng)數(shù)據(jù)直到所有模塊數(shù)據(jù)采集完畢。即完成一個數(shù)據(jù)采集周期。DDMC1F通訊轉(zhuǎn)換模塊的通訊數(shù)據(jù)緩沖區(qū)數(shù)據(jù)全部發(fā)送完畢后(通訊傳輸周期)即完成一個數(shù)據(jù)采樣周期,即PLC數(shù)據(jù)采樣周期=數(shù)據(jù)采集周期+通訊傳輸周期。我們根據(jù)設(shè)置的通訊波特率和聯(lián)接模塊數(shù)量就可以計(jì)算出PLC采樣周期。

  數(shù)據(jù)采集周期=(((總模擬量模塊數(shù)×68)+300)×10000)/ DDMF1波特率 (ms)

  通訊傳輸周期=(((總模擬量模塊數(shù)×68)+300)×10000)/ PLC通訊口波特率

  即:

     PLC數(shù)據(jù)采樣周期=數(shù)據(jù)采集周期+通訊傳輸周期

     上述經(jīng)驗(yàn)公式可以大至估算數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的采樣周期,看是否符合您的要求!

     例如,根據(jù)上面的例子配置的96個模擬量值,則PLC數(shù)據(jù)采集周期大致為:

  (((12×68+300)×10000)/57600) + ((12×68+300)×10000/19200)=774 (ms)

     可見,即便是模擬量數(shù)量達(dá)96個通道,也能保證通訊速度在800ms內(nèi)全部刷新。滿足大部份的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)要求。

     如果DDMF1模塊配置為115200bps,其數(shù)據(jù)刷新速度還能提高!

     因此,如果配置了DDMC1F通訊轉(zhuǎn)換模塊,不但提高了系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集速度,更由于用戶無需編制通訊程序,可直接到指定的D數(shù)據(jù)地址中獲取數(shù)據(jù)以便進(jìn)行處理,極大地方便了用戶!

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