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Mitsubishi FX5U PLC 類比輸入 AD 使用教學|GX Works3 設定與接線實例完整解析

2025-04-15

在自動化控制應用中,類比訊號的處理是不可或缺的一環。Mitsubishi FX5U 系列 PLC 具備內建的類比輸入(AD)與輸出(DA)功能,不但能有效降低系統整合成本,還能大幅簡化控制迴路設計流程。本文將完整介紹 FX5U 的內建 AD 功能,從規格說明、接線方式、GX Works3 軟體設定、程式邏輯設計,到實際應用於變頻器頻率控制,協助工程師快速掌握 FX5U 類比應用技巧。

目錄:

  1. Mitsubishi FX5U 類比輸入(AD)功能介紹

  2. FX5U 類比輸入(AD)與輸出(DA)規格

  3. 類比輸入接線方式與實體圖解

  4. GX Works3 類比輸入參數設定教學

  5. GX Works3 類比數值程式撰寫實例

  6. 實務應用:控制台達 VFD-EL 變頻器

  7. 即時監控與除錯技巧

  8. 常見問題與排除方式

  9. 結語

一、Mitsubishi FX5U 類比輸入(AD)功能介紹

FX5U 標準機種即內建 2 組類比輸入(CH1 與 CH2)以及 1 組類比輸出,輸入輸出電壓範圍皆為 0~10V。此內建功能無需額外擴充模組即可使用,對於中小型控制系統相當實用。

  • AD:2CH,電壓範圍 0~10V

  • DA:1CH,電壓輸出範圍 0~10V

  • 注意:不支援 4-20mA 類比電流訊號,若需處理電流訊號須搭配轉換模組

二、FX5U AD 輸入與 DA 輸出接線方式

AD 類比輸入端子接法

  • V1+:CH1 類比電壓正極輸入

  • V2+:CH2 類比電壓正極輸入

  • V-:兩通道共用的電壓負極

範例:接電池 9V 作為模擬訊號源

  • 9V 電池正極 → 接 V1+

  • 9V 電池負極 → 接 V-

三、GX Works3 AD 參數設定教學

使用 GX Works3 設定 FX5U 內建 AD 功能非常直覺,操作流程如下:

  1. 在『工程資料』中選取 FX5U 裝置

  2. 點選「智能功能模組參數」> 「內建 AD/DA 設定」

  3. 確認 AD 通道啟用並選擇輸入電壓範圍(預設為 0~10V)

  4. 設定完成後寫入至 PLC 並重新啟動

四、讀取 AD 類比值的暫存器與範例程式

GXWork3 PLC 程式:

  • SD6020 為 AD CH1 讀取出的數值 , D604 為計算後的電壓值

  • SD6180 為 DA CH1 輸出設定數值 *10/4000 = 電壓輸出值 . Ex . 2000*10V/4000 解析= 5V

五、DA 類比輸出設定方式

若需控制其他設備(如變頻器),可使用 FX5U 的內建類比輸出功能。

  • 輸出通道數值暫存器:SD6180(CH1)

  • 寫入範例:寫入 2000 → PLC 輸出 5V 電壓

  • 輸出電壓計算公式:電壓輸出 = 寫入值 × 10 / 4000

六、實務應用:控制台達 VFD-EL 變頻器

FX5U 的 DA 輸出可直接與變頻器的外部頻率輸入端接線,進行轉速控制:

接線方式:

  • FX5U DA 輸出 → 變頻器 10V 控制端

  • GND 接地共通

VFD-EL 設定參數:

  • Pr.04 = 1(選擇外部頻率控制)

  • Pr.05 = 100(對應 10V 輸入為 100Hz)

控制範例:

  • 寫入 SD6180 = 1000,輸出 2.5V

  • 變頻器轉速對應 = 25Hz

台達參數變頻器設定

SD60xx 為FX5U AD / DA 內建特殊暫存器

七、即時監控與除錯技巧

可利用 GX Works3 中的裝置監控功能檢查暫存器數值變化:

  • 監控 SD6020, SD6021:觀察模擬輸入變化

  • 監控 SD6180:確認類比輸出值是否正確

  • 建議先以穩定電壓源(如可調式電源)進行測試

八、常見問題與排除方式

  • 無數值變化:確認電壓來源是否穩定且接線無誤

  • 數值異常偏低:確認輸入訊號是否落在有效範圍內

  • 類比輸出無反應:檢查 SD6180 設定值是否正確,且變頻器端設定已啟用外部控制

九、結語

Mitsubishi FX5U 的內建類比功能提供了高效率且低成本的模擬訊號解決方案。無論是感測器數值讀取或變頻器頻率控制,只需透過簡單接線與 GX Works3 設定,即可完成整合應用。建議工程師在實作過程中善用 SD 暫存器與監控工具,加快除錯速度並提高系統穩定性。歡迎參考本篇範例進行實際演練,提升您的 PLC 應用實力!