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台达 PLC（以 DVP 系列为例）搭配 F2AD 模拟量模块与超声波传感器的程序配置，核心是模块地址确认、模拟量读取、量程换算、数据滤波 / 输出 四步，以下结合 WPLSoft 编程软件，给出详细的配置步骤和示例（适配电压型 / 电流型超声波传感器）。

一、前期准备

1. 确认核心参数

• F2AD 模块：支持 1/2 通道模拟量输入，电压型（0-10V）/ 电流型（0-20mA/4-20mA），需先通过模块拨码 / 软件设置输入类型（多数 F2AD 默认电压型，电流型需拨码切换）。

• 超声波传感器：明确输出信号类型（如 4-20mA 对应 0-5m 测距）、量程范围（如 0-5m）、信号对应关系（如 4mA=0m，20mA=5m）。

• PLC 与 F2AD 地址：F2AD 作为扩充卡，模拟量输入通道对应 PLC 的 D 寄存器（台达 DVP 系列默认地址：F2AD 1 通道→D200，2 通道→D201；若多个扩充卡，地址顺延，需在软件中确认）。

2. 软件环境打开 WPLSoft，新建项目，选择对应 PLC 型号（如 DVP16ES2），在 “硬件配置” 中添加 F2AD 模块，确认模块地址无冲突。

二、程序配置步骤（以 4-20mA 对应 0-5m 测距为例）

步骤 1：读取 F2AD 模块的原始模拟量值

F2AD 模块会将模拟量信号转换为数字量（16 位整数），转换规则：

• 0-10V 电压型：0V→0，10V→4095（12 位精度）；

• 0-20mA 电流型：0mA→0，20mA→4095；

• 4-20mA 电流型：4mA→819（4095×4/20），20mA→4095。

指令示例：直接读取 F2AD 通道 1 的原始值到 D100（避免直接修改模块默认寄存器，建议复制到中间寄存器）。

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// 常开触点M0（程序运行触发），将F2AD通道1原始值（D200）复制到D100
LD M0
MOV D200 D100

步骤 2：量程换算（核心！将原始值转为实际物理量）

根据超声波传感器的量程和信号对应关系，推导换算公式。通用换算公式：实际值原始数字值最小值对应数字最大值对应数字最小值对应数字实际量程最大值实际量程最小值实际量程最小值

以 “4-20mA 对应 0-5m 测距” 为例：

• 最小值对应数字（4mA）：819；

• 最大值对应数字（20mA）：4095；

• 实际量程：0m（最小值）~5m（最大值）；

• 公式简化：实际距离

程序实现（浮点运算，保证精度）：台达 PLC 需先将整数转为浮点数，再计算，最后可转回整数（如保留 1 位小数）。

ladder

// 1. 将原始值D100转为浮点数，存入D102（双字寄存器，D102/D103）
LD M0
MOV D100 D101       // 原始值暂存D101
FLT D101 D102       // 整数→浮点数，结果存D102

// 2. 计算分子：(D102 - 819)
LD M0
MOVR K819.0 D104    // 819转为浮点数存D104
SUBR D102 D104 D106 // D106 = D102 - 819.0

// 3. 计算分母：3276（4095-819）
LD M0
MOVR K3276.0 D108   // 3276转为浮点数存D108

// 4. 计算比例：(D106 / D108)
LD M0
DIVR D106 D108 D110 // D110 = (D102-819)/3276

// 5. 乘以实际量程5m，得到实际距离
LD M0
MOVR K5.0 D112      // 5.0转为浮点数存D112
MULR D110 D112 D114 // D114 = 实际距离（浮点数，单位m）

// 6. 浮点数转整数（可选，如保留1位小数，放大10倍）
LD M0
MULR D114 K10.0 D116 // D116 = 实际距离×10（如2.5m→25）
INT D116 D118        // 转为整数存D118（最终显示/使用值）

步骤 3：添加数据滤波（减少超声波信号波动）

超声波易受环境干扰，需对原始值滤波，常用 “平均值滤波”（取多次采样值的平均）。示例：取 10 次采样值的平均值

ladder

// 1. 定义循环计数寄存器C0（计数10次）
LD M0
OUT T0 K10          // T0定时100ms（每100ms采样1次）
LD T0
RST T0
INC C0              // C0计数+1

// 2. 采样值累加（D120为累加和）
LD T0
ADD D100 D120 D120  // D120 = D120 + 本次采样值

// 3. 计数满10次，计算平均值并清零
LD C0 K10
MOV D120 D122       // 累加和存D122
DIV D122 K10 D100   // D100 = 平均值（替换原始值）
RST C0              // 计数器清零
RST D120            // 累加和清零

步骤 4：数据输出 / 显示（可选）

若需将测量值输出到触摸屏、组态软件或 PLC 数码管，直接调用换算后的寄存器（如 D118）即可：

ladder

// 示例：将D118（实际距离×10）输出到台达文本屏（地址D1000）
LD M0
MOV D118 D1000

三、不同信号类型的适配调整

1. 0-10V 电压型（如 0-10V 对应 0-10m 测距）

• 原始值范围：0→0，10V→4095；

• 换算公式：实际距离

• 程序只需将步骤 2 中的 “819” 改为 0，“3276” 改为 4095，“5” 改为 10 即可。

2. 0-20mA 电流型（如 0-20mA 对应 0-8m 液位）

• 原始值范围：0→0，20mA→4095；

• 换算公式：实际液位

四、关键注意事项

1. 模块地址确认：若 PLC 接多个扩充卡（如 F2AD+F2DA），需在 WPLSoft “硬件配置” 中核对 F2AD 的起始地址（默认 D200，若冲突可手动修改）。

2. 数值溢出处理：换算时需判断原始值是否超出传感器量程（如 4-20mA 传感器，原始值 <819 则判定为故障，>4095 则超限），可添加报警逻辑：

   ladder

3. // 原始值<819（传感器故障），置位M100报警
   LD M0
   LDP D100
   CMP D100 K819 M10
   LD M10
   SET M100
   
   // 原始值>4095（信号超限），置位M101报警
   LD M0
   CMP D100 K4095 M20
   LD M20
   SET M101

4. 精度优化：若需更高精度，可使用台达 PLC 的 “浮点运算指令”（如 MOVR、MULR），避免整数运算的截断误差。

五、测试验证

1. 用信号发生器向 F2AD 输入标准信号（如 4mA、12mA、20mA）；

2. 监控 PLC 寄存器 D100（原始值）、D114（浮点实际值）、D118（整数实际值）；

3. 核对数值是否与理论值一致（如 4mA→0m，12mA→2.5m，20mA→5m）；

4. 现场测试时，移动超声波传感器，观察数值是否稳定、无大幅波动。

通过以上配置，可实现 F2AD 模块对超声波模拟量信号的稳定采集和精准换算，适配绝大多数超声波测距 / 液位传感器的应用场景。