三菱 FX2N-2AD 模拟量输入模块（简称 FX2AD）的模数转换（A/D 转换）方法，核心是通过该模块将模拟量信号（电压 / 电流）转换为 PLC 可识别的数字量，并在 FX 系列 PLC 中读取转换后的数据，同时需配置模块参数和遵循对应的读取逻辑。下面详细说明硬件接线、参数设置、程序读取及关键注意事项。
一、先明确 FX2N-2AD 的核心参数（基础前提）
FX2N-2AD 是 2 通道模拟量输入模块，支持电压输入（0~10V、±10V）和电流输入（4~20mA），核心参数如下：
| 参数项 | 规格说明 |
|---|---|
| 输入通道 | CH1（通道 1）、CH2（通道 2），可独立配置输入类型 |
| 电压输入精度 | 12 位（0~10V 对应数字量 0~4095，±10V 对应数字量 - 2048~+2047） |
| 电流输入精度 | 12 位（4~20mA 对应数字量 0~4095） |
| 转换时间 | 每通道约 150μs，两通道同时转换约 300μs |
| 数据存储地址 | 占用 PLC 的特殊数据寄存器（D）和位寄存器（M），用于参数配置和数据读取 |
二、硬件接线（模数转换的物理基础）
根据需要采集的信号类型（电压 / 电流），进行对应接线，接线错误会导致转换数据异常甚至损坏模块。
1. 电压输入接线（以 0~10V 为例）
| FX2N-2AD 端子 | 连接信号 | 说明 |
|---|---|---|
| V+（CH1） | 模拟量电压正端（如传感器 0~10V 输出正） | CH1 通道电压输入正 |
| V-（CH1） | 模拟量电压负端（如传感器 0~10V 输出负） | CH1 通道电压输入负，与模块 GND 共地 |
| V+（CH2） | 模拟量电压正端（CH2 通道） | CH2 通道电压输入正 |
| V-（CH2） | 模拟量电压负端（CH2 通道） | CH2 通道电压输入负 |
| GND | 系统地 | 接 PLC 的信号地，所有电压负端需接此点 |
| 24V+ | 模块内置 DC24V 电源正（可选） | 可为外部传感器供电，最大输出电流 50mA |
| 24V- | 模块内置 DC24V 电源负 | 与 GND 连通 |
2. 电流输入接线（以 4~20mA 为例）
FX2N-2AD 的电流输入需要短接模块上的对应跳线（如 CH1 的 V/I 跳线拨到 I 侧），再进行接线：
| FX2N-2AD 端子 | 连接信号 | 说明 |
|---|---|---|
| I+（CH1） | 模拟量电流正端（如传感器 4~20mA 输出正） | CH1 通道电流输入正 |
| I-（CH1） | 模拟量电流负端（如传感器 4~20mA 输出负） | CH1 通道电流输入负 |
| I+（CH2） | 模拟量电流正端（CH2 通道） | CH2 通道电流输入正 |
| I-（CH2） | 模拟量电流负端（CH2 通道） | CH2 通道电流输入负 |
| GND | 系统地 | 电流输入时也需接此点，保证信号稳定 |
三、模数转换的核心：PLC 程序读取转换数据
FX2N-2AD 的模数转换是模块自动完成的，PLC 只需通过FROM 指令读取模块转换后的数字量数据，同时可通过 FROM/TO 指令配置模块参数（如输入类型、平均值处理）。
1. 关键指令：FROM（读取模块数据）、TO（写入模块参数）
2. FX2N-2AD 的内部寄存器地址（核心）
| 模块内部寄存器地址 | 功能说明 |
|---|---|
| H00 | CH1、CH2 通道输入类型配置（二进制：bit0=0（CH1 电压）/1（CH1 电流）；bit1=0（CH2 电压）/1（CH2 电流）） |
| H01 | CH1 通道转换后的数据（数字量，0~4095 对应 0~10V/4~20mA） |
| H02 | CH2 通道转换后的数据（数字量） |
| H03~H04 | 平均值处理次数配置（默认 1 次，即无平均值） |
3. 程序示例（三菱 FX3U/FX2N PLC，梯形图转指令表）
场景：FX2N-2AD 安装在 PLC 主机后第一个位置（Km=K0），CH1 采集 0~10V 电压，CH2 采集 4~20mA 电流，读取转换后的数据并存储到 D10、D11 中。
plc
// 示例1：配置模块输入类型（CH1=电压，CH2=电流） // 模块内部寄存器H00的二进制：bit0=0（CH1电压），bit1=1（CH2电流）→ 十进制为2 → K2 LD M8000 // 常闭触点，程序运行时一直执行 TO K0 K0 K2 K1 // 向模块0的H00寄存器写入K2，配置输入类型 // 示例2：读取CH1、CH2转换后的数字量数据 LD M8000 FROM K0 K1 D10 K2 // 从模块0的H01寄存器开始，读取2个寄存器数据，存入D10（CH1）、D11（CH2） // 示例3：将数字量转换为实际物理量（可选，便于直观显示） // CH1：0~10V对应D10=0~4095 → 实际电压=D10×10/4095 LD M8000 MOV D10 D20 MUL K10 D20 D20 DIV K4095 D20 D20 // D20存储CH1的实际电压值（单位：V，整数可改为浮点数计算更精准） // CH2：4~20mA对应D11=0~4095 → 实际电流=4 + D11×16/4095（单位：mA） MOV D11 D21 MUL K16 D21 D21 DIV K4095 D21 D21 ADD K4 D21 D21 // D21存储CH2的实际电流值（单位：mA）
4. 浮点数精准转换（推荐，提升精度）
若需要更高的精度，可使用浮点数指令计算实际物理量：
plc
// CH1 0~10V浮点数转换：实际电压 = (D10 / 4095) × 10 LD M8000 FLT D10 E0 // 将D10的整数转换为浮点数存入E0 DIV E0 K4095.0 E0 // E0 = D10/4095 MUL E0 K10.0 E0 // E0存储实际电压（浮点数，如5.23V） // CH2 4~20mA浮点数转换：实际电流 = 4 + (D11 / 4095) × 16 FLT D11 E1 DIV E1 K4095.0 E1 MUL E1 K16.0 E1 ADD E1 K4.0 E1 // E1存储实际电流（浮点数，如12.56mA）
