YOKOGAWA F3DA02-0N模拟量输出模块

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Shenyang Shangmin Electric Co., Ltd

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YOKOGAWA F3DA02-0N模拟量输出模块

发布时间: 2025-11-04 16:32

YOKOGAWA F3DA02-0N 是横河电机 FA-M3 系列 PLC 的模拟量输出模块，专为工业自动化系统设计，支持将数字信号转换为标准电压或电流信号，驱动调节阀、变频器等执行器。

商品信息

一、核心参数与功能

1. 信号处理能力

输出通道：2 通道，支持独立配置信号类型（电压 / 电流）。
信号范围：

电压输出：-10V 至 10V（负载阻抗 ≥1kΩ）。
电流输出：4-20mA（负载阻抗 ≤500Ω）。

分辨率：12 位（对应数字值范围：-4096 至 +4095），满量程精度 ±0.5%（25℃ 时）。
响应时间：≤1ms / 通道，适用于快速调节场景（如化工反应釜温度控制）。

2. 硬件规格

电源需求：DC 24V（外部供电，功耗约 30mA），需与 PLC 系统电源隔离。
物理尺寸：90mm（宽）× 87mm（高）× 62mm（深），可安装在 FA-M3 系列扩展基板（如 F3XB08-0N）上，单基板支持 8 个模块。
接线方式：可拆卸端子排（25 针 D 型插头），支持 0.14-2.5mm² 导线，建议使用屏蔽线以减少干扰。

3. 功能特性

诊断功能：

通道故障指示灯（LED）：红色闪烁表示输出过载或短路。
电源故障指示灯（PWR LED）：绿色常亮表示供电正常。

安全设计：

通道间电气隔离（500V DC，1 分钟），避免信号串扰。
过流保护（电流输出时最大 30mA），防止执行器损坏。

二、系统集成与兼容性

1. 适配系统

PLC 兼容性：仅支持 FA-M3 系列 CPU 模块（如 F3SP20-0N、F3SP58-6S），需通过扩展基板连接。
编程软件：

WideField3：官方编程工具，支持梯形图（LD）、结构化文本（ST）等语言，可直接配置输出通道参数（如信号类型、量程）。
GP-Pro EX：HMI 组态软件，可通过 RS-232/USB 或以太网与 F3DA02-0N 直连，实现远程监控和参数调整。

2. 系统配置示例

plaintext
CPU 模块：F3SP20-0N
扩展基板：F3XB08-0N（8 槽）
I/O 模块：
- F3XD32-3N（32 点 DC 输入）
- F3YD32-1H（32 点晶体管输出）
- F3DA02-0N（2 通道模拟量输出）
通信模块：F3LE11-0T（以太网）

三、生命周期与替代方案

1. 当前状态

停产情况：已停产（2018 年停止销售），但仍可通过库存渠道获取。
技术支持：横河提供有限维护（如固件更新），建议新项目优先选用替代型号。

2. 推荐替代型号

替代型号	核心升级点	兼容性说明
F3DA04-1N	- 通道数提升至 4 通道- 支持 -10~10V/0~20mA 混合输出- 响应时间缩短至 0.5ms / 通道	- 物理尺寸与 F3DA02-0N 一致，可直接替换安装- 需将 WideField3 升级至 V2.0 及以上
F3DA08-5N	- 通道数 8 通道- 支持 0~5V/0~10V/4~20mA 输出- 内置数字滤波功能（抑制高频干扰）	- 需更换扩展基板（如 F3BU09-0N）- 适合大规模模拟量输出系统（如工厂生产线）

四、安装与维护要点

1. 硬件安装规范

接线要求：

模拟量输出线与数字量信号线需间隔 ≥30cm，避免电磁干扰。
屏蔽线的屏蔽层需单端接地（控制柜接地排，电阻 ≤10Ω）。

电源布线：

DC 24V 电源线建议使用 1.5mm² 多芯铜线，与信号线分开布放。
外部电源需配备 2A 保险丝，防止短路损坏模块。

2. 参数设置与调试

通道配置：

使用 WideField3 在程序中定义输出通道参数，例如：

st
// 通道 1 输出 4-20mA 信号（对应数字值 0-4095）
F3DA02_0N.CH1_MODE := 1; // 1=电流输出
F3DA02_0N.CH1_VALUE := 2048; // 对应 12mA

功能测试：

使用万用表测量输出端子电压 / 电流，验证信号是否与程序设定一致。
通过 F3AD04-2N 模拟量输入模块反馈输出值，形成闭环测试。

3. 常见故障排查

故障现象	可能原因	解决方案
输出值异常	1. 信号类型配置错误2. 接线松动3. 模块通道损坏	1. 检查 WideField3 通道参数2. 重新插拔端子排3. 更换模块（F3DA02-0N）
输出值波动大	1. 信号干扰2. 负载阻抗不匹配3. 电源纹波过高	1. 增加滤波电容2. 检查负载阻抗（电流输出时 ≤500Ω）3. 更换电源模块
模块指示灯不亮	1. DC 24V 未供电2. 保险丝熔断3. 模块电源故障	1. 检查电源接线2. 更换保险丝3. 联系供应商维修

五、应用场景与案例

1. 典型应用场景

过程控制：

化工反应釜的温度调节（通过 4-20mA 信号控制调节阀开度）。
污水处理厂的 pH 值调节（通过 -10~10V 信号控制计量泵转速）。

运动控制：

伺服驱动器的速度给定（通过 -10~10V 信号实现无级调速）。
变频器的频率调节（通过 4-20mA 信号与 PLC 通信）。

2. 行业案例

食品饮料灌装线：

使用 F3DA02-0N 输出 4-20mA 信号控制灌装机的伺服电机，确保灌装精度（误差 ≤±0.5ml）。
通过 F3AD04-2N 模拟量输入模块采集压力传感器数据，实时调整灌装速度。

汽车涂装生产线：

输出 -10~10V 信号控制机器人喷枪的喷涂流量，结合视觉检测系统实现自动喷涂路径优化。
通过以太网与 SCADA 系统（如 Wonderware InTouch）集成，监控设备运行状态和能耗。

六、总结

YOKOGAWA F3DA02-0N 是一款高可靠性的模拟量输出模块，核心优势在于高精度、多信号类型支持、与 FA-M3 系统无缝兼容，适合中小型工业自动化系统。由于已停产，建议优先选用替代型号 F3DA04-1N（更高通道数）或 F3DA08-5N（大规模输出）。若继续使用 F3DA02-0N，需注意库存和维护风险，建议储备 1-2 台备用模块，并严格遵循安装规范以确保长期稳定运行