松下模拟量输入输出模块FP0A21

安全注意事项

为防止受伤、事故，请务必遵守以下事项。

在安装、运行、维护保养以及检查之前，请务必阅读本手册并正确使用设备。 请充分了解设备的相关知识、安全信息以及其它所有注意事项之后再使用。

本手册将安全注意事项的等级划分为「警告」和「注意」。

当发生错误操作时，会出现使用者死亡或重伤的危险状态

● 请在本产品的外部采取安全措施，即使本产品的故障或外部原因引发异常，系统整体也可安全运转。● 请不要在有可燃性气体的环境中使用。 否则可能会引起爆炸。

● 请不要将本产品投入火中。

否则可能会引起电池及电子部品破裂。

当发生错误操作时，会出现使用者重伤或物品损害的危险状态

● 为防止异常发热及冒烟，使用时请相对于本产品的保证特性、性能数值留有一定的余量。 ● 请不要分解、改造。

否则会引起异常发热及冒烟。 ● 通电中请不要触摸端子。 否则会造成触电。

● 请在外部电路中设置紧急停止、联锁电路。 ● 请切实连接电线及接插件。

若未完全连接，可能会出现异常发热或冒烟。

● 请不要将液体、可燃物、金属等异物放入产品内部。 否则会引起异常发热、冒烟。

● 请不要在接通电源的状态下进行施工（连接、拆卸等）。 否则会引起触电。

关于著作权及商标的记述

● 本手册的著作权归松下电工神视电子株式会社所有。 ● 绝对禁止对本书的随意复制。

● Windows及WindowsNT 是美国Microsoft Corporation在美国及其他国家的注册商标。 ● 其他公司及产品名是各公司的商标或注册商标。

● 因商品改良，规格、外观及手册内容会有所更改，恕不另行通知，敬请谅解。

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. 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）

③④

①

②

⑤⑥

■各部分的名称与功能

■模拟输入/输出端子台

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。针在模拟I/O单元中输入的2个通道均在相同的范围内编号

名称

功能

进行动作。

② 模拟输入/输出端子台（9针）

模拟输入IN / V0CH0

输入/输出端子请使用Phoenix Contact Co., Ltd生产的电压信号输入端子台，型号MC1.5/9 - ST - 3.5（产品编号1840434）产品。 IN / I0模拟输入CH0

电流信号输入③ 扩展钩

用于与扩展单元的固定。 IN / COM

模拟输入CH0、CH1④ 扩展用连接器

共公端模拟输入连接扩展单元和内部电路。 IN / V1CH1

⑤ DIN导轨安装杆(左右挂钩)

电压信号输入可以轻松一按即在导轨上安装。另外设置在窄长型安IN / I1

模拟输入CH1

装板（AFP0803）上时也可使用。 电流信号输入⑥ 电源端子

模拟信号请供给24VDC 。使用附属的电缆（AFP0581）连接。

电缆的

功能接地屏蔽

连接用端子 OUT / V电压信号输出

OUT / I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

●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。

端电压放大器子D/A微机

台

变换器

电流放大器

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 发送到DA 变换器

的数字值 模拟输出 －10 V

0 V

+10 V

●电流输出时

WY 值

发送到DA 变换器的数字值 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

1～3, 5

模拟输入范围切换

4

模拟输出范围切换

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

0 mA ～ 20 mA

－10 V ～ +10 V

0 V ～ 5 V

0 mA ～ 20 mA

无平均处理※1 有平均处理※2

范围

－10 V ～ +10 V

无平均处理※1

有平均处理※2

4. A/D转换特性

(1) 0 mA ～ 20 mA 输入 (2) 0 V ～ 5 V 输入 ■转换特性图

■转换特性图

(K)(K)4000

4000

3000

3000

A A //D 转2000

D 转2000

换换值

值

10001000

5

10

15

20(mA)

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 ■A/D转换值对应表

输入电流（mA ）转换值 输入电压（V ）转换值

0.0 0 2.5 500 0.5 400 5.0 1000 1.0 800 7.5 1500 1.5 1200 10.0 2000 2.0 1600 12.5 2500 2.5 2000 15.0 3000 3.0 2400 17.5 3500 3.5 2800 20.0 4000 4.0 3200

4.5 3600 ■超出范围时的处理

5.0 4000 输入值 转换值

0mA 以下

■超出范围时的处理 （负值）

输入值 转换值 20mA 以上

0 V以下

（负值）

5 V以上 4000

5

(3)－10 V ～ +10 V 输入 ■转换特性图

(K)2000

1000

A /D 转换值

-10

-5-1000

5

10 ( V )

-2000

模拟输入范围

■A/D转换值对应表

输入电压（V ）转换值

－10.0 －2000 －7.5 －1500 －5.0 －1000 －2.5 －500 ■超出范围时的处理 输入值 －10 V以下 +10 V以上

转换值 －2000 +2000

6

5. D/A转换特性

(1)－10 V ～ +10 V 输出 (2)0 mA ～ 20mA输出 ■转换特性图

■转换特性图

( V )

(mA)

10 20

输515

出输信出号0

信范号10

围

-2000

-1000

1000

2000(K)

范围

-5

5

-10

数字输入值

1000

2000

30004000(K)

数字输入值

■D/A转换值对应表 ■D/A转换值对应表

数字输入值 输出电压（V ） 数字输入值 输出电流（mA ）

－2000 －10.0

－1500 －7.5

－1000 －5.0

－500 －2.5

■超出范围时的处理

■超出范围时的处理 数字输入值 模拟输出值

数字输入值 模拟输出值 －2001以下 不变

负值 不变 (输入小于－2001的值)

(输入小于负值) +2001以上 不变

4001以上 不变 (输入大于+2001的值)

(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 动作图

模拟

输入值ch0

输入

读取时间

100 90 110 100 1800 1850 1900 1830 1870 1910 1780 1810 1950

2.3 V ( 0V～5V 范围)

125mV ( 0V～5V 范围)

1ms 　１ms

1ms 1ms

100 90 110 100 1800 1850 1900 1830 1870 1910

最小值删除

最大值删除

删除最大值和最小值之后8次值的平均：1195

删除最大值和最小值之后8次

模拟 I ／O 单元内的动作

90 110 100 1800 1850 1900 1830 1870 1910 1780值的平均：1405

ch0的 内部处理

最小值删除

删除最大值和最小值之后8次

110 100 1800 1850 1900 1830 1870 1910 1780 1810值的平均：1618.75

最小值删除

最大值删除

最大值删除

100 1800 1850 1900 1830 1870 1910 1780 1810 1950

最小值删除

最大值删除

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)

K1618

K1405

K1195

K1843

18ms

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 ■模拟输出 ●梯形程序实例 ●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将保存在任意数据寄存器中的数字值传输到模拟输寄存器中。 出区域。

保存转换数据

模拟I/O单元的区域

输出部的I/O编号

模拟I/O单元已保存输入数据的输入部的I/O编号

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”当上述程序中输出范围被设定为“0mA ～20mA 输出”时，DT0中将保存K0～4000的值。 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从外部设备输入转换

到模拟I/O单元D/A从模拟I/O单元输出(模拟值)

转换

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

24 V DC 额定电压

容许电压变动范围V ～ 26.4 V DC 额定消耗电流以下*1

10 ms 容许瞬时停电时间

使用环境温度 0℃ ～ ＋55 ℃ 保存环境温度 －20℃ ～ ＋70 ℃

使用环境湿度% ～ 85 %RH(无凝露) 保存环境湿度% ～ 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：100M Ω以上(试验电压500 V DC) JIS C 0040标准10 Hz ～ 55 Hz 1次扫描/1分钟、双振幅0.75 mm

耐振动

X 、Y 、Z 各方向10分钟

耐冲击 JIS C 0041标准98m/s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

项目

输入点数 输入范围 数字输出 分辨率 转换速度 综合精度 输入阻抗 绝对最大输入

规格

2通道/单元

电压范围V ～ 5 V / －10 V ～ +10 V 电流范围mA ～ 20 mA 0 V ～ 5 V/

K0～K4000（H0～H0FA0）

0 mA ～ 20 mA －10 V ～ +10 V K －2000～K +2000（H F830～H 07D0） 电压/电流范围（12位） 电压/电流范围ms/通道*1 电压/电流范围

±1%F.S.以下（0 ℃ ～ 55 ℃）、±0.6% F.S.以下（25 ℃）

电压范围M Ω以上 电流范围Ω 电压范围 电流范围

±15 V +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

0 V

转换时间

等待处理

更新

模拟输入

K 2000

0～扫描时间

1ms ×扩展数

1ms

WX2

K 0

*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

输出点数

规格

1通道/单元

电压范围 －10 V ～ +10 V

输出范围

电流范围mA ～ 20 mA －10 V ～ +10 V K －2000～K +2000（H F830～H 07D0）

数值输入

0 mA ～ 20 mA K0～K4000（H0～H0FA0）

1/4000 分辨率

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

模拟输出端子～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 输出接点16点(WY2)*3 模拟输出数据

注）*1控制单元输出反映到模拟数据需要花费下列时间。

K 2000

更新

等待处理

WY2

K 0

1ms ×

扩展数

0～扫描时间

转换时间

10 V

模拟输出

0 V

500µs

*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

FP0或FP Σ

控制单元

光电耦合器绝缘模拟输入电路DC / DC转换器绝缘

CH1

I / F

DC / DC转换器绝缘

光电耦合器绝缘

模拟输出电路

24 V DC

+5 V

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

2007年4月 2010年12月

手册编号

ARCT1F390C ARCT1F390C-1

修改内容

初版（日文手册编号：ARCT1F390） 第二版 ·社名变更