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

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(duì)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(gè)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(gè)模擬量點(diǎn)要消耗8～16個(gè)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(duì)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(gè)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(gè)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(duì)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(gè)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(chǎng)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(gè)

　　FX－485BD模塊 1個(gè) (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(gè)

　　DDMF1－8DA 2個(gè)

　　DDMC1F 通訊轉(zhuǎn)換模塊 1個(gè)

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

其中，DDMF1－8DA模塊分別設(shè)置地址號(hào)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(hào)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(hào)。

最后與FX2N－32MR的485BD模塊聯(lián)接。DDMC1F就自動(dòng)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(duì)應(yīng)地址的DDMF1系列模塊所采集的模擬量數(shù)據(jù)，共8個(gè)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(gè)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(gè)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(gè)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(gè)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(gè)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！