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连接 FX2N-2AD 模拟量模块的位移传感器和力传感器进行标定，本质是建立 ** 传感器的物理量（位移 / 力）与FX2N-2AD 的数字量（0~4095）** 之间的线性对应关系，核心步骤为 “硬件接线→模块参数设置→零点 / 满量程标定→线性校准”，我会分传感器类型详细说明实操方法。

一、 前期准备与硬件基础

1. 硬件接线（FX2N-2AD 有 CH1、CH2 两个通道，可分别接两个传感器）

FX2N-2AD 支持电压输入（0~10V、1~5V）和电流输入（4~20mA），需根据传感器输出类型接线：

注意：

• 位移传感器和力传感器需单独接不同通道（如 CH1 接位移、CH2 接力）；

• 所有设备的地线共地，减少干扰导致的标定误差。

2. FX2N-2AD 模块参数设置

FX2N-2AD 的输入类型、采样速率需通过PLC 的 TO 指令写入模块的缓冲寄存器（BFM）配置，核心参数地址如下：

参数设置程序（三菱 FX 系列梯形图 / 指令表）：

plc

// 初始化FX2N-2AD（假设模块安装在PLC的第0个扩展位置，即K0）
// 配置：CH1（位移传感器，0~10V电压）、CH2（力传感器，4~20mA电流），采样平均次数均为16
MOV K1 D0        // BFM#0设为1（CH1电压，CH2电流）
MOV K16 D1       // BFM#1设为16（CH1平均次数）
MOV K16 D2       // BFM#2设为16（CH2平均次数）
// TO指令：(模块地址, BFM起始地址, 数据存储起始地址, 数据长度)
TO K0 K0 D0 K3   // 将D0~D2的数据写入模块0的BFM#0~#2

二、 传感器标定核心步骤（通用方法，分零点和满量程）

标定的本质是求解线性公式：物理量 = 斜率 × 数字量 + 偏移量，其中数字量是 FX2N-2AD 读取的 0~4095 数值。

步骤 1：读取模块原始数字量

通过FROM 指令读取 FX2N-2AD 的转换结果，程序如下：

plc

// 读取CH1（位移）和CH2（力）的转换值，存入D10、D11
// FROM指令：(模块地址, BFM起始地址, 数据存储起始地址, 数据长度)
FROM K0 K10 D10 K2  // BFM#10是CH1转换值，BFM#11是CH2转换值

步骤 2：零点标定（空量程 / 最小值）

1. 位移传感器零点：将传感器置于物理零点（如位移 0mm 处），稳定后记录此时 CH1 的数字量，记为N0（如 D10=20）。

2. 力传感器零点：将传感器置于无负载状态（如力 0N 处），稳定后记录此时 CH2 的数字量，记为F0（如 D11=819，对应 4mA 的数字量：4mA/(20-4) mA×4095≈819）。

步骤 3：满量程标定（最大值）

1. 位移传感器满量程：将传感器置于最大量程位置（如位移 100mm 处），稳定后记录 CH1 的数字量，记为N1（如 D10=4095）。

2. 力传感器满量程：给传感器施加最大量程力（如力 500N 处），稳定后记录 CH2 的数字量，记为F1（如 D11=4095，对应 20mA）。

步骤 4：线性校准计算（PLC 程序实现）

根据零点和满量程的数值，计算物理量的实际值，公式如下：

• 位移实际值（mm）：$S=(S_{max}-S_{min})\times (N-N0)/(N1-N0)+S_{min}$（$S_{min}=0mm$，$S_{max}=100mm$，$N$为实时数字量）

• 力实际值（N）：$F=(F_{max}-F_{min})\times (F_{real}-F0)/(F1-F0)+F_{min}$（$F_{min}=0N$，$F_{max}=500N$，$F_{real}$为实时数字量）

PLC 程序实现（以位移为例，力传感器同理）：

plc

// 位移传感器标定参数（存入寄存器，可通过触摸屏修改）
MOV K0 D20     // Smin：位移最小值0mm
MOV K100 D21   // Smax：位移最大值100mm
MOV K20 D22    // N0：零点数字量
MOV K4095 D23  // N1：满量程数字量
// 实时计算位移值（存入D30）
SUB D10 D22 D40  // N - N0
SUB D23 D22 D41  // N1 - N0
MUL D40 D21 D42  // (N-N0)×Smax
DIV D42 D41 D30  // 最终位移值（mm）
// 力传感器计算逻辑与位移一致，仅替换参数即可

三、 不同传感器的标定注意事项

1. 位移传感器（如拉绳式、光栅尺）

• 若传感器输出为4~20mA（而非 0~10V），零点数字量并非 0，而是对应 4mA 的 819（4095×4/20），需以实际测量的N0为准；

• 标定过程中，传感器需稳定静置，避免振动导致数字量波动，可多次采样取平均值。

2. 力传感器（如称重、压力传感器）

• 力传感器多为4~20mA 输出，且存在零点漂移，建议在每次使用前做一次零点标定（PLC 程序中可加 “手动零点校准” 按钮，触发后记录当前数字量为F0）；

• 满量程标定时，需使用标准砝码 / 测力仪施加准确的力值，确保标定精度。

四、 标定误差修正

若标定后物理量与实际值存在偏差，可通过以下方法修正：

1. 多点标定：除零点和满量程外，增加 1~2 个中间点（如位移 50mm、力 250N），通过分段线性插值减少非线性误差；

2. 滤波处理：在 PLC 程序中对读取的数字量做移动平均滤波（如取最近 10 次采样的平均值），消除干扰导致的数值跳动；

3. 参数微调：通过触摸屏设置 “修正系数”（如乘以 1.02、加 5），手动补偿微小误差。

总结

1. FX2N-2AD 标定的核心是先配置模块输入类型和采样参数，再通过零点 + 满量程建立物理量与数字量的线性关系。

2. 位移和力传感器的标定逻辑一致，差异仅在于传感器的物理量程和输出类型（电压 / 电流），力传感器需额外注意零点漂移的处理。

3. 若标定后有误差，可通过多点标定、滤波或参数微调进一步提升精度。