1.功能概要
1）具有4路输入通道和1路输出通道。
2）具有－100～100mV的微电压输入范围，因此不需要信号转换器等。
3）分辨率为15位二进制＋符号1位（电压），14位二进制＋符号1位（电流）的高精度模拟量输入输出模块。
4）各通道可用于不同的输入范围，输入模拟量范围：±100mV，±10V／4～20mA，±20mA。
5）其他功能：输入滤波调整功能、内部运算功能、比例功能。
2.系统构成（见图5-101）
图5-101 FX2N－5A系统构成
①连接在FX3UC－32MT－LT（－2）上时，最多可以连接7台。
②仅对应FX3U、FX3UC PLC。
3.性能规格（见表5-70）
4.接线
（1）端子排列
FX2N－5A的端子排列，如图5-102所示。
（2）模拟量输入输出的接线
1）模拟量输入通道的接线，如图5-103所示。
2）模拟量输出通道的接线，如图5-104所示。
电压输出端子短路，或者把电流输出的负载连接到电压输出端子上都可能会对FX2N－5A造成损坏。
图5-102 FX2N－5A的端子排列
1—24V供电端子 2—输出通道端子 3—输入通道端子
5.部分缓冲存储区（BFM）
5AD中的部分缓冲存储区，见表5-72。
图5-103 FX3U－5A模拟量输入通道的接线
①使用一根2芯，屏蔽双绞线作为模拟量输入线，并且要与其他电源线或是容易感应的线分开。
②如果在输入信号中有电压波动，或是在外部接线中有干扰的话，请连接一个大约0.1～0.47μF，
25V的双极电容器。
③电流输入的情况下，请将V＋端和I＋端进行短接。
④请务必确认将接地线连接到实施了D类接地。
⑤也可用PLC的DC 24V作供电电源。
图5-104 FX3U－5A模拟量输出通道的接线
①使用一根2芯，屏蔽双绞线作为模拟量输入线，并且要与其他电源线或是容易感应的线分开。
②在输出电缆的负载一侧使用一点接地。
③如果输出中存在电气干扰或者是电压波动的话，请连接一个大约0.1～0.47μF，25V的双极电容器。
表5-72 部分缓冲存储区（BFM）
部分缓冲存储器的详述如下。
（1）BFM＃0指定输入方式（读／写）
BFM＃0对CH1到CH4的输入方式进行指定。BFM是由一个4位数的十六进制代码组成的，每一位数分配到每个输入通道。每位数的范围是0～F的十六进制数值。最高一位数对应输入通道4，最低一位数对应输入通道1，如图5-105所示。
每位数的定义如下：
0：电压输入方式（－10～＋10V）（显示范围：－32000～＋32000）。
1：电流输入方式（4～20mA）（显示范围：0～＋32000）；
如果电流小于2mA的话，可以在BFM28中设定一个范围出错报警。
2：电流输入方式（－20～＋20mA）（显示范围：－32000～＋32000）。
3：电压输入方式（－100～＋100mV）（显示范围：－32000～＋32000）。
4：电压输入方式（－100～＋100mV）（显示范围：－2000～＋2000）。
5：电压表显示方式（－10～＋10V）（显示范围：－10000～＋10000）。
6：电流表显示方式（4～＋20mA）（显示范围：2000～＋20000＝2～20mA）；
如果电流小于2mA的话，可以在BFM28中设定一个范围出错报警。
7：电流表显示方式（－20～＋20mA）（显示范围：－20000～＋20000）。
8：电压表显示方式（－100～＋100mV）（显示范围：－10000～＋10000）。
9：量程功能（－10～＋10V）（最大显示范围：－32768～＋32767）；
默认值＝－32640～＋32640。
A：量程功能电流输入方式（－20～＋20mA）（最大显示范围：－32768～＋32767）；
默认值＝－32640～＋32640。
图5-105 指定输入方式
B：量程功能电压输入方式（－100～＋100mV）（最大显示范围：－32768～＋32767）；
默认值＝－32640～＋32640。
F：通道无效，通道返回一直为0。
C到E：无效，模块会自动恢复最后的有效设定。
（2）BFM＃1指定输出方式（读／写）（见图5-106）
每位数的定义如下：
图5-106 指定输出方式
0：电压输出方式（－10～＋10V）（输出范围：－32000～＋32000）。
1：电压输出方式（－10～＋10V）（输出范围：－32000～＋32000）。
2：电流输出方式（4～20mA）（输出范围：0～＋32000）。
3：电流输出方式（4～20mA）（输出范围：0～1000）。
4：电流输出方式（0～20mA）（输出范围：0～32000）。
5：电流输出方式（0～＋20mA）（输出范围：0～1000）。
6：绝对电压输出方式（－10～＋10V）（输出范围：－10000～＋10000）。
7：绝对电流输出方式（4～＋20mA）（输出范围：4000～＋20000）。
8：绝对电流输出方式（0～20mA）（输出范围：0～20000）。
9：量程电压输出方式（－10～＋10V）（最大输出范围：－32768～＋32767）。
A：量程电流输出方式（0～＋20mA）（最大输出范围：0～＋32767）。(www.xing528.com)
B到F：无效，模块会自动恢复最后的有效设定。
（3）BFM＃6和BFM＃7指定模拟输入CH1、CH2平均值（8次）数据
输入通道的平均A／D转换数据会在BFM6中显示出来。计算平均数据用的取样数据会根据上述的BFM2的设定内容而改变。数据显示为“已经处理的数据”，因此在计算得出平均值之前就已经执行了偏置和增益的运算，量程功能的运算，以及数字滤波。
（4）BFM＃14模拟量输出数据（读、写）
BFM＃14接收用于DA（数字转模拟量）转换的模拟量输出数据。为了得出该数据，要执行偏置／增益运算或是量程功能运算，直接输出功能运算。因此，“已经处理”的数据会被发送到DA转换器中。
（5）BFM＃21写入I／O特性（偏置／增益量程功能的设定）
1）BFM＃21的b0～b4位被分配给FX2N－5A的每个通道（bit4分配给模拟量输出通道，bit3分配给输入通道4，bit0分配给输入通道1）。
2）当一个为被设定为ON，被分配到的通道的偏置数据（BFM＃41到BFM＃45）和增益数据（BFM＃51到BFM＃55）或者量程功能数据（BFM＃200到BFM＃249）会被写入到内置的存储器（EEPROM）。
3）可以同时对两个或者两个以上的通道的设定进行调节（写入‘H1F’将会对所有通道设定新的偏置／增益数据）。当完成写入以后，BFM＃21会自动恢复为K0。
4）如果有错误输入的话，模块会忽略K1以外的其他数字，除了将K0作为BFM＃21的内容保持以外，不会执行任何操作。
5）如果在改变I／O特性之前就存在的超出量程状态（BFM＃28）的话，不会因为改变了I／O特性而自动被清除。
6）对BFM＃21进行写入将会触发要写入到内部EEPROM中的几个数据项目。要保护内部EEPROM不会由于连续地把相同的数值写入到BFM＃21中而导致损坏，需要有安全功能，这个功能会记忆住BFM＃21的数值，为了保护内部EEPROM不会由于连续的把相同数值写入到BFM＃21而导致损坏，如图5-107所示。
图5-107 I／O特性
1—模拟量输入CH1 2—模拟量输出CH2 3—模拟量输入CH3 4—模拟量输入CH4 5—模拟量输出通道
（6）BFM＃29出错状态
出错信息被分配到BFM＃29的每一个位中，其含义见表5-73。
表5-73 出错状态
（7）BFM＃41模拟量输入偏置数据
输入偏置数据：数字值为“0”时的模拟量输入值。
有关默认值和设定范围，请参看BFM＃51。
BFM＃41的数值被永久地保存在内部的EEPROM中。需要有安全功能，这个功能保护内部EEPROM不会由于连续的把相同的数值写入到BFM中而导致损坏。
（8）BFM＃45模拟量输出偏置数据
输出偏置数据：如果BFM＃14中的数字输入为0时的模拟量输出电压或者电流。电压方式（－10V／＋10V）的默认偏置值为0V（＝K0），电流方式（4～20mA）的默认偏置值为4mA（＋K4000），电流方式（0～20mA）的默认偏置值为0mA（＝K0）。
BFM＃45的数值被永久地保存在内部的EEPROM中。需要有安全功能，这个功能保护内部EEPROM不会由于连续的把相同的数值写入到BFM45中而导致损坏。
（9）BFM＃51模拟量输入增益数据
输入增益数据：数字量为16000时的模拟量输入值。
可以独立地设定通道的偏置数据和增益数据。
设定值会以（mV）为单位写入到对应电压输入中，以（μA）为单位写入到对应电流输入中和以10mV为单位写入到对应的±100mV中。
初始偏置／增益输入值图表，见表5-74。
表5-74 初始偏置／增益输入值图表
（10）BFM＃55模拟量输出增益数据表格
输出增益数据：是指当BFM＃14中的数字量输入为16000，电压方式（－10V／＋10V）的默认增益值为5V（＝K5000），电流方式（4～20mA）的默认增益值为12mA（＝K12000）以及电流方式（0～20mA）的默认增益值为10mA（＝K10000）的情况下的模拟量输出电压或者是电流，见表5-75。
表5-75 模拟量输出增益数据表格
有关缓冲存储区的介绍请参照《FX2N－5A用户手册》。
6.举例
（1）无偏置增益的设置模式（见图5-108）
动作确认：
1）用GXDeveloper对D100、D101、110进行软元件监视。D100为通道1的数字值，D101为通道2的数字值
2）旋转实习装置上的CH1／CH2的电位器，监控D100、D101中数值的变化
3）监控D110的同时观察输出电压表的状态。
图5-108 无偏置增益的设置模式程序
（2）调整偏置增益时的设置模式（输入特性的变更步骤）
①增益值：当数字量为16000的时候模拟量输出值。
②偏置值：当数字量为0的时候模拟量输出值。
1）决定输入模式（BFM＃0）
根据使用的通道和电压／电流规格，决定与之相符的输入模式（BFM＃0）具体参考BFM＃0相应说明，见表5-76。
表5-76 输入模式
2）决定要变更的输入特性
根据输入电压／电流，决定输出的数字值。
例如，用数字值0～32000输出DC 1～5V，图5-109所示。
3）决定偏置数据
决定数字值为0时的模拟量值。在电压输入时，以mV位单位设定模拟量值；在电流输入时，以μA为单位设定模拟量值。
例：设定1V时为1000mV
4）决定增益数据
决定数字值为各输入模式的增益基准值时的模拟量值。输入模式的增益基准值，见表5-77。
图5-109 变更的输入特性
表5-77 输入模式的增益基准值
5）编写顺控程序
用顺控程序，写入偏置数据（BFM＃41～＃44）、增益数据（BFM＃51～＃54），将与输入特性写入（BFM＃21）的各通道相对应的位置ON，通过以上方法可以改变输入特性。
改变通道1和通道2的输入特性的程序实例，如图5-110所示。
图5-110 程序实例
注：输入模式（BFM＃0）D的变更需要约5s。请设计在输入模式变更后，经过5s后再执行各设定的写入。输入特性的写入（BFM＃21）是针对各通道或者多个通道执行成批的写入。
6）传送顺控程序，执行输入特性的变更
运行PLC，输入特性写入指令（X000）为ON后，经过约5s后，写入偏置数据、增益数据。偏置数据、增益数据被保存在5A模块的EEPROM中，所以写入后可删除顺控程序。
7）读出模拟量数据，并确认数据
编写下面程序，确认数据（将通道1到通道4的数字值读到D0～D3中），如图5-111所示。
图5-111 读出模拟量数据
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