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GS 34M06H11-04

8 版 2017.06.30（YK）

目 次

F3AD04-5R, F3AD08-6R, -5R, -4R 高機能版アナログ入力モジュール ················ 3

F3AD04-5V, F3AD08-5V, F3AD08-4W アナログ入力モジュール ························· 7

機能概要 ······································································································ 10

General Specifications

FA-M3 アナログ入力モジュール

GS 34M06H11-04

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All Rights Reserved. Copyright © 2014, Yokogawa Electric Corporation GS 34M06H11-04 2017.06.30-00

概 要 F3AD04-5R, F3AD08-6R, -5R, -4R は FA-M3 のアナログ－ディジタル変換入力モジュールです。 16bit の A/D コンバータを搭載しています。 ・変換周期は 1 点あたり最高 50μs と高速です。 ・入力は差動入力で，1 モジュールあたり４点および 8 点です。 ・入力信号レンジは 0～5V DC/1～5V DC/-10～10V DC/0～10V DC および

0～20mA DC/4～20mA DC から，チャネル毎に選択できます。 ・4 点および 8 点の入力をマルチプレクサで切換えて順番に A/D 変換します。 ・入力端子と内部回路はフォトカプラにより絶縁されています。 ・変換周期は 1 点あたり 50μs/100μs/250μs/500μs/1ms/16.6ms/20ms/100ms からモジ

ュール一括で選択できます。 ・スケーリング，フィルタなど使いやすい機能を備えています。

仕 様

項 目 仕 様

F3AD04-5R F3AD08-6R F3AD08-5R F3AD08-4R

入力点数 4 点差動入力 8 点差動入力

絶対 大定格 最大：18VDC または 25mA DC，最小：-18VDCまたは-25mA DC

入力信号 レンジ(注 1)

(入力信号範囲)

電圧信号のみ 0～5V DC(-0.25～5.25V DC)

1～5V DC(-0.25～5.25V DC) -10～10V DC(-11.0～11.0V DC)

0～10V DC(-0.5～10.5V DC)

電圧信号または電流信号 0～5V DC(-0.25～5.25V DC） 1～5V DC(-0.25～5.25V DC）-10～10V DC(-11.0～11.0V DC） 0～10V DC(-0.5～10.5V DC） 0～20mA DC(-1.0～21.0mA DC) 4～20mA DC(-1.0～21.0mA DC)

電圧信号のみ 0～5V DC(-0.25～5.25V DC) 1～5V DC(-0.25～5.25V DC) -10～10V DC(-11.0～11.0V DC) 0～10V DC(-0.5～10.5V DC)

電流信号のみ 0～20mA DC(-1.0～21.0mA DC）4～20mA DC(-1.0～21.0mA DC）

変換周期(注 2) 50μs/100μs/250μs/500μs/1ms/16.6ms/20ms/100ms×(入力点数)よりモジュール単位で選択可能

許容コモンモード 電圧

±6VDC 以下（0～5V DC/1～5V DC/0～20mA DC/4～20mA DC） ±1VDC 以下（-10～10V DC/0～10V DC）

絶縁方式 入力端子-内部回路間：フォトカプラ絶縁 入力端子間：非絶縁

耐電圧 500V DC 1 分間

入力抵抗 1MΩ以上（注 3） 1MΩ以上（電圧入力時）（注 3）

250Ω（電流入力時） 1MΩ以上（注 3） 250Ω

大分解能（注 4）

0.4mV : 0～5V DC/1～5V DC/-10～10V DC / 0～10V DC レンジ (16bitA/D)

0.4mV ： 0～5V DC/1～5V DC/-10～10V DC/0～10V DC レンジ 1.6μA ： 0～20mA DC/4～20mA DCレンジ (16bitA/D)

0.4mV ： 0～5V DC/1～5V DC/ -10～10V DC/ 0～10V DC レンジ (16bitA/D)

1.6μA ： 0～20mA DC/ 4～20mA DC レンジ (16bitA/D)

総合精度 23±2 ：±0.1%（フルスケール） 0～55：±0.2%（フルスケール）（注 5）

スケーリング 入力レンジの上下限の読み値を-30,000～30,000 の任意数値で設定可能（注 6） オフセット オフセット値を-5,000～5,000 の任意数値で設定可能 フィルタ処理(注 7) 1 次遅れフィルタまたは移動平均処理で，使用/未使用と設定値をチャネル毎に設定可能（注 8） データホールド チャネル毎に最大値および最小値を保持，任意のチャネルの保持データをリセット可能 自己診断 起動時，運転中にモジュールのハードウエアの動作を診断・過大入力の検出 消費電流 210mA（5V DC） 外部接続 18 点端子台 M3.5 ネジ 外形寸法 28.9(W）×100(H）×106.2(D）mm (注 9) 質量 200g

環境仕様 項目 仕様

使用周囲温度 0～55 使用周囲湿度 10～90 %RH （結露なきこと） 使用周囲雰囲気 腐食性ガスがなく, 塵埃がひどくないこと

保存周囲温度 -20～75 保存周囲湿度 10～90 %RH （結露なきこと）

General Specification

GS 34M06H11-04

F3AD04-5R, F3AD08-6R, F3AD08-5R, F3AD08-4R 高機能版アナログ入力モジュール

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（注 1）入力信号レンジのデフォルトは-10～10V DC（F3AD04-5R , F3AD08-6R , F3AD08-5R），または 0～20m A DC（F3AD08-4R）です。 入力信号範囲は変換結果が有効な範囲です。 （注 2）変換周期はモジュール一括での設定となります。デフォルトは 1ms です。 このとき 8 チャネルモジュールの入力データは 8ms（＝変換周期 1ms×入力 8 点）で更新されます。4 チャネルモジュールについては 4ms

（＝変換周期 1ms×入力 4 点）で更新されます。 （注 3）入力端子 IN-を AG端子に接続していないチャネルは，2MΩになります。 （注 4）A/Dコンバータには 16bit のものを使用していますが，スケーリング，内部演算処理により上記の分解能となります。 モジュール形名毎に入力可能なレンジが異なります。「入力信号レンジ」の欄も参照してください。 （注 5）ドリフト補正機能を停止させている場合の精度は±1％（フルスケール）となります。 （注 6）ファームウェア Rev.3 未満の Rev.ではスケーリングで設定できる値の範囲は-20,000～20,000 です。 （注 7）変換周期 50μs を選択した場合には，1 次遅れフィルタ，移動平均処理は使用できません。 （注 8）同一チャネルに対して 1 次遅れフィルタと移動平均を同時に使用することはできません。 1 次遅れフィルタの時定数および動作は，変換周期の設定およびスキップしているチャネル数の影響を受けます。 フィルタの時定数は ms 単位で指示します。移動平均のデータ個数は 2～32 個の範囲で設定可能です。 （注 9）突起部を除く寸法（詳細は外形寸法図参照）

各部の名称と機能 F3AD04-5R

ADC

RDY

ALM

AD04-5R

+-

+

+

+

AG

IN1

IN2

IN3

IN4

RDY表示：

ALM表示：

着脱式端子台：

内部回路が正常に動作していると

きに点灯します。

校正データ＊が消失したときに

点灯します。この場合，A/D変換は実行されますが，精度を満たすことはできません。その他ハードウェアの動作に異常が検出された場合にも点

灯します。修理が必要です。

18点の端子台です。

端子ネジは，M3.5セルフ

アップネジです。

＊：校正データとは，仕様の精度を実現するためにモジュールが持

っているデータです。工場の校正作業の中で書込み，ユーザが書込みすることはでき

ません。

-

-

-

点灯：

パラメータの設定に誤りがあ

る場合に点滅します。過大な入力信号が印加された

場合に点滅します。

点滅：

F3AD08-6R, F3AD08-5R, F3AD08-4R

ADC

RDY ALM

AD08-R

+-

+

+

SHIELD

+

+

AG

+

+

+

IN1

IN2

IN3

IN4

IN5

IN6

IN7

IN8

RDY表示：

ALM表示：

着脱式端子台：

内部回路が正常に動作していると

きに点灯します。

校正データ＊が消失したときに

点灯します。この場合，A/D変換は実行されますが，精度を満たすことはできません。その他ハードウェアの動作に異常が検出された場合にも点

灯します。修理が必要です。

18点の端子台です。

端子ネジは，M3.5セルフ

アップネジです。

＊：校正データとは，仕様の精度を実現するためにモジュールが持

ているデータです。工場の校正作業の中で書込み，ユーザが書込みすることはでき

ません。

-

-

-

-

-

-

-

F109-2.vsd

点灯：

パラメータの設定に誤りがあ

る場合に点滅します。過大な入力信号が印加された

場合に点滅します。

点滅：

1～8chの入力切替

OFF：電圧入力

ON ：電流入力

この状態はカバーをはずした状態です。

(F3AD08-6Rのみ)

SW1 1～8

F109-3.vsd

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内部回路図 F3AD08-6R

（注） F3AD08-6R内部回路の概念図です。 F3AD04-5R, F3AD08-5Rでは 250Ωは搭載されません。 F3AD08-4Rでは 250Ω抵抗は常時接続です。 F3AD04-5Rでは 1ch～4ch までしかありません。

外部接続図

1

3

5

7

9

11

13

15

17

2

4

6

8

10

12

14

16

18

+

-

+

-

+

-

+

-

SHIELD

AG

IN1

IN2

IN3

IN4

・シールド端子は，ベースモジュールを通して，電源モジュールのフレームグランドに

接続されています。

・AG端子は，モジュール内のアナロググランドに接続されています。

1

3

5

7

9

11

13

15

17

2

4

6

8

10

12

14

16

18

+

-

+

-

+

-

+

-

SHIELD

AG

+

-

+

-

+

-

+

-

IN1

IN2

IN3

IN4

IN5

IN6

IN7

IN8

F3AD04-5R F3AD08-6R, -5R, -4R

動作環境 本モジュールが使用可能な CPU モジュールの制限はありません。

形名および仕様コード

形名 基本仕様

コード

スタイル

コード

付加仕様

コード記事

F3AD04 -5R … … 0 ～ 5V/1 ～ 5V/-10 ～ 10V/0 ～ 10V

DC，入力 4 点，差動入力 16bitA/D

F3AD08

-6R … …

0～5V/1～5V/-10～10V/0～10V DC/

0～20mA/4～20mADC，

入力 8 点，差動入力 16bitA/D

-5R … … 0～5V/1～5V/-10～10V/0～10V DC，

入力 8 点，差動入力 16bitA/D

-4R … … 0～20mA/4～20mADC，

入力 8 点，差動入力 16bitA/D

外形寸法図

単位:mm

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概 要 F3AD04-5V，F3AD08-5V，F3AD08-4W は FA-M3 のアナログ－ディジタル変換入力モジュールです。 12bit の A/D コンバータを搭載しています。 ・変換周期は 1 点あたり 1ms です。 ・入力は差動入力で，1 モジュールあたり 4 点および 8 点です。 ・入力信号レンジは 0～5V DC/1～5V DC/-10～10V DC/0～10V DC および 0～20mA DC/4～20mA DC から，チャネル毎に選択できます。 ・4 点および 8 点の入力をマルチプレクサで切換えて順番に A/D 変換します。 ・入力端子と内部回路はフォトカプラにより絶縁されています。 ・スケーリング，フィルタなど使いやすい機能を備えています。

仕 様

項 目 仕 様

F3AD04-5V F3AD08-5V F3AD08-4W

入力点数 4 点差動入力 8 点差動入力

絶対 大定格 最大：18V DC または 25mA DC 最小：-18V DC または-25mA DC

入力信号レンジ(注 1)

（入力信号範囲）

電圧信号のみ 0～5VDC（-0.25～5.25V DC）

1～5VDC（-0.25～5.25V DC） -10～10VDC（-11.0～11.0V DC） 0～10VDC（-0.5～10.5V DC）

電流信号のみ 0～20mA DC（-1.0～21.0mA DC）

4～20mA DC（-1.0～21.0mA DC）

変換周期 (注 2) 1ms ×(入力点数)

許容コモンモード電圧 ±6VDC 以下（0～5VDC/1～5VDC/0～20mADC/4～20mADC）， ±1VDC 以下（-10～10VDC/0～10VDC）

絶縁方式 入力端子-内部回路間：フォトカプラ絶縁 入力端子間：非絶縁

耐電圧 500V DC 1 分間 入力抵抗 1MΩ以上（注 3） 250Ω

大分解能 1.4mV : 0～5V DC/1～5V DC/0～10V DC レンジ 5.7mV : -10～10V DC レンジ 12bitA/D

5.6µA : 0～20mA DC/ 4～20mA DC レンジ

12bitA/D

総合精度 23±2:±0.2%(フルスケール） 0～55:±0.5%(フルスケール）

スケーリング 入力レンジの上下限の読み値を-30,000～30,000 の任意数値で設定可能 オフセット オフセット値を-5,000～5,000 の任意数値で設定可能 フィルタ処理 1 次遅れフィルタまたは移動平均処理で，使用/未使用と設定値をチャネル毎に設定可能（注 4） データホールド チャネル毎に最大値および最小値を保持，任意のチャネルの保持データをリセット可能 自己診断 起動時，運転中にモジュールのハードウエアの動作を診断・過大入力の検出 消費電流 210mA（5V DC） 外部接続 18 点端子台 M3.5 ネジ 外形寸法 28.9(W）×100(H）×106.2(D）mm (注 5) 質量 200g

（注1） 入力信号レンジのデフォルトは-10～10V DC（F3AD04-5V, F3AD08-5V），または 0～20mA DC（F3AD08-4W）です。入力信号 範囲は変換結 果が有効な範囲です。

（注 2）デフォルトでは 8 チャネルの入力のモジュールは 8ms（＝変換周期 1ms×入力 8 点）で更新されます。4 チャネル入力のモジュールについ

ては 4ms（＝変換周期 1ms×入力 4 点）で更新されます。

（注 3）入力端子 IN-を AG端子に接続していないチャネルは，2MΩになります。

（注 4）同一チャネルに対して 1 次遅れフィルタと移動平均を同時に使用することはできません。1 次遅れフィルタの時定数および動作は，変換周 期の設定およびスキップしているチャネル数の影響を受けます。フィルタの時定数は ms 単位で指示します。移動平均のデータ個数は

2～32 個の範囲で設定可能です。

（注 5）突起部を除く寸法（詳細は外形寸法図参照）

General Specification

GS 34M06H11-04

F3AD04-5VF3AD08-5V F3AD08-4W アナログ入力モジュール

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環境仕様 項目 仕様

使用周囲温度 0～55 使用周囲湿度 10～ 90 %RH （結露なきこと） 使用周囲雰囲気 腐食性ガスがなく, 塵埃がひどくないこと

保存周囲温度 -20～75 保存周囲湿度 10～ 90 %RH （結露なきこと）

各部の名称と機能

F3AD04-5V

ADC

RDY

ALM

AD04-5V

+-

+

+

+

AG

IN1

IN2

IN3

IN4

RDY表示：

ALM表示：

着脱式端子台：

内部回路が正常に動作していると

きに点灯します。

校正データ＊が消失したときに

点灯します。この場合，A/D変換は実行されますが，精度を満たすことはできません。その他ハードウェアの動作に異常が検出された場合にも点

灯します。修理が必要です。

18点の端子台です。

端子ネジは，M3.5セルフ

アップネジです。

＊：校正データとは，仕様の精度を実現するためにモジュールが持

っているデータです。工場の校正作業の中で書込み，ユーザが書込みすることはでき

ません。

-

-

-

点灯：

パラメータの設定に誤りがあ

る場合に点滅します。過大な入力信号が印加された

場合に点滅します。

点滅：

F3AD08-5V，F3AD08-4W

ADC

RDY

ALM

AD08-5V

+-

+

+

+

+

AG

+

+

+

IN1

IN2

IN3

IN4

IN5

IN6

IN7

IN8

RDY表示：

ALM表示：

着脱式端子台：

内部回路が正常に動作していると

きに点灯します。

校正データ＊が消失したときに

点灯します。この場合，A/D変換は実行されますが，精度を満たすことはできません。その他ハードウェアの動作に異常が検出された場合にも点

灯します。修理が必要です。

18点の端子台です。

端子ネジは，M3.5セルフ

アップネジです。

＊：校正データとは，仕様の精度を実現するためにモジュールが持

っているデータです。工場の校正作業の中で書込み，ユーザが書込みすることはでき

ません。

-

-

-

-

-

-

-

点灯：

パラメータの設定に誤りがあ

る場合に点滅します。過大な入力信号が印加された

場合に点滅します。

点滅：

内部回路図

上記は F3AD08-4Wの内部回路図です。

F3AD04-5V，F3AD08-5Vでは 250Ω抵抗は搭載されません。

また，F3AD04-5V では 1ch～4ch までしかありません。

外部接続図

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動作環境 本モジュールが使用可能な CPU モジュールの制限は

ありません。

形名および仕様コード 形 名

基本仕様 コード

スタイル コード

付加仕様

コード記 事

F3AD04 -5V … … 0～5V/1～5V/-10～10V/ 0～10V DC，入力 4 点， 差動入力 12bit A/D

F3AD08

-5V … … 0～5V/1～5V/-10～10V/ 0～10V DC，入力 8 点， 差動入力 12bit A/D

-4W … … 0～20mA/4～20mA DC，入力 8 点， 差動入力 12bit A/D

外形寸法図

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機能概要 F3AD04-5R, F3AD08-6R, F3AD08-5R, F3AD08-4R, F3AD04-5V, F3AD08-5V, F3AD08-4Wの機能について説明書します。

1．スケーリング

1.1 スケーリング 入力信号レンジの最大値および最小値のディジタル出力値を設定する機能です。設定範囲は-30,000～30,000 です。

1-5V DC レンジの上限値 10,000，下限値 0 でスケーリングした例

5

アナログ入力値

ディジタル出力値

スケーリング使用時

スケーリング未使用時

1

10000

0

2000

V DCF118.vsd

1.2 オフセット ディジタル出力値をオフセットする機能です。-5,000～5,000 の範囲でオフセット量を設定できます。

1-5V DC レンジの上限値 10,000，下限値 0 でスケーリングした後，-125 オフセットした例

5

アナログ入力値

ディジタル出力値

スケーリング＋オフセット使用時

スケーリングのみ使用時

1

10000

0

-125 V DCF118-6.vsd

9875

1.05

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2．フィルタ処理

2.1 1 次遅れフィルタ ディジタル出力値の急変を抑える機能です。入力チャネル毎に入力信号に対するディジタルフィルタの設定が可能

です。フィルタは 1 次遅れのローパスフィルタで時定数を ms 単位で指示します。

入力信号のステップ変動へのフィルタの応答

入力信号

変換値

時間

時間時定数T

100%

63.2%

0%

100%

0%

約7T後に

99.9%に到達

データの

更新周期

F121-2.vsd （注）変換値の応答は更新周期（変換周期×使用チャネル数）で階段状の応答となります。

（参考）時定数（T）とカットオフ周波数（fc）の間にはT

fc

2

1の関係があります。

2.2 移動平均 ディジタル出力値の急変を抑える機能です。入力チャネル毎に入力信号に対する移動平均を取ることが可能です。

移動平均のデータの個数は 2～32 個の範囲で設定可能です。

入力信号のステップ変動への移動平均の応答（移動平均のデータ個数=8 の場合）

F121-4.vsd

(*)データ更新周期は

　　「変換周期×チャネルスキップしていないチャネル数」です。

入力信号

変換値

時間

時間

データ更新周期

100%

12.5%(=1/8)

0%

100%

0%

8データ更新周期

後に100%に到達

（注）変換値の応答は更新周期（変換周期×使用チャネル数）で階段状の応答となります。

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3．データホールド ディジタル出力値の最大値および最小値をチャネル毎にモジュール内部に保持する機能です。保持している最大値

および最小値は変換値と同様に読み出すことができます。保持した値は任意にクリアできます。

データホールド動作の概念

F11709-2.vsd

時間

変換値

ディジタル

出力値

大値

小値

小値のクリア大値のクリア

（注）データホールドは，スケーリング，オフセット，フィルタなどの処理を行った後のデータ（変換値として得られるデータ）に対して機能します。実際の応答は更新周期（変換周期×使用チャネル数）で最大値，最小値を判定し，保持します。