三菱PLC有F1與F2系列小型機,F(xiàn)X系列與FX2系列整體式高功能小型機,A系列、QnA系列、Q系列大中型機等
1)FX2N型號標注
FX2N系列PLC型號標注型式為:
FX2N- ?? ? ? - ?
① ② ③ ④
① 表示輸入輸出總點數(shù);
② 表示單元類型(M—基本單元、E—輸入輸出混合擴展單元與擴展模塊、EX—輸入專用擴展模塊、EY—輸出專用擴展模塊);
③ 表示輸出形式(R—繼電器輸出、T—晶體管輸出、S—雙向晶閘管輸出)
④ 表示特殊品種的區(qū)別,見表1。
表1 FX2N型號特殊品種位標注含義
特殊品種位標注符號 |
含義 |
特殊品種位標注符號 |
含義 |
D |
DC電源,DC輸出 |
A1 |
AC電源,AC輸入(AC100~120V)或AC輸出 |
H |
大電流輸出擴展模塊(1A/1點) |
V |
立式端子排的擴展模塊 |
C |
接插口輸入輸出方式 |
F |
輸入濾波時間常數(shù)為1ms的擴展模塊 |
L |
TTL輸入擴展模塊 |
S |
獨立端子(無公共端)擴展模塊 |
無符號 |
AC電源、DC輸入、橫式端子排、標準輸出(繼電器輸出為2A/1點、晶體管輸出型為0.5A/1點、雙向晶閘管輸出為0.3A/1點) |
例如型號為FX2N- 48MR- D的PLC屬于FX2N系列,有48個I/O點的基本單元,繼電器輸出型,使用DC24V電源。
2)FX2N基本單元
FX2N系列基本單元按輸入輸出點數(shù)有16點、32點、48點、64點、80點與128點,用戶存儲器容量可擴展到16k步,F(xiàn)X2N各基本單元規(guī)格見表2。
表2 FX2N系列基本單元(AC電源DC輸入)
型 號 |
輸入點數(shù) |
輸出點數(shù) |
擴展模塊 |
||
繼電器輸出 |
晶閘管輸出 |
晶體管輸出 |
|||
FX2N-16MR |
FX2N-16MS |
FX2N-16MT |
8 |
8 |
24~32 |
FX2N-32MR |
FX2N-32MS |
FX2N-32MT |
16 |
16 |
24~32 |
FX2N-48MR1 |
FX2N-48MS |
FX2N-48MT |
24 |
24 |
48~64 |
FX2N-64MR1 |
FX2N-64MS |
FX2N-64MT |
32 |
32 |
48~64 |
FX2N-80MR |
FX2N-80MS |
FX2N-80MT |
40 |
40 |
48~64 |
FX2N-128MR |
|
FX2N-128MT |
64 |
64 |
48~64 |
圖1是FX2N-64MR基本單元外形,基本單元由內部電源、內部CPU、內部輸入輸出接口及程序存儲器(RAM)組成,其中動作指示燈1有5個,分別為POWER—電源指示燈、RUN—運行指示燈、BATT.V—電池電壓下降指示燈、PROG-E—程序出錯指示閃爍燈及CPU-E—CPU出錯指示亮燈。
圖1 FX2N-64MR基本單元外形圖
1-動作指示燈 2-DIN導軌裝卸卡子 3-輸出動作指示燈 4-輸出用裝卸式端子 5-外圍設備接線插座蓋板6-面板蓋 7-電源、輔助電源、輸入信號用裝卸式端子 8-輸入指示燈 9-安裝孔(4 - f4.5) 10-擴展設備接線插座板
2. FX2N擴展配置
1)FX2N擴展單元
FX2N系列還具有較為靈活的I/O擴展功能,其中擴展單元由內部電源及內部輸入輸出接口組成,F(xiàn)X2N系列擴展單元見表3。
表3 FX2N擴展單元(AC電源、DC輸入)
型 號 | 輸入點數(shù) | 輸出點數(shù) | 擴展模塊 | ||
繼電器輸出 | 晶閘管輸出 | 晶體管輸出 | 可用點數(shù) | ||
FX2N-32ER | FX2N-32ES | FX2N-32ETT | 16 | 16 | 24~32 |
FX2N-48ER |
|
FX2N-48ET | 24 | 24 | 48~64 |
圖2是FX2N-32ER擴展單元外形圖,擴展單元在擴展組合中起中間電源供給及I/O擴展作用,當擴展組合供電電流總容量不足時,就須在擴展組合中增設擴展單元進行供電電流容量的擴充。
圖2 擴展單元FX2N-32ER
2)FX2N擴展模塊
FX2N擴展模塊僅由輸入輸出接口組成,需由基本單元或擴展單元供電,其控制用電源為DC5V,F(xiàn)X2N系列擴展模塊見表4。
表4 FX2N擴展模塊(控制電源用DC5V)
入輸出 | 輸入 | 輸出 | 繼電器 | 輸入 | 晶體管 | 三端雙向可 | 輸入信號 | 連接形式 |
總點數(shù) | 點數(shù) | 點數(shù) | 輸出 | 輸出 | 控硅開關元件 | 電壓 | ||
8(16) | 4(8) | 4(8) | FX0N-8ER | - | - | DC24V | 橫端子臺 | |
8 | 8 | 0 | - | FX0N-8EX | - | - | DC24V | 橫端子臺 |
8 | 0 | 8 | FX0N-8EYR | - | FX0N-8EYT | - | - | 橫端子臺 |
16 | 16 | 0 | - | FX0N-16EX | - | - | DC24V | 橫端子臺 |
16 | 0 | 16 | FX0N-16EYR | - | FX0N-16EYT | - | - | 橫端子臺 |
16 | 16 | 0 | - | FX2N-16EX | - | - | DC24V | 橫端子臺 |
16 | 0 | 16 | FX2N-16EYR | - | FX2N-16EYT | FX2N-16EYS | - | 橫端子臺 |
3)FX2N特殊擴展設備
FX2N還有特殊功能板、特殊模塊及特殊單元等特殊擴展設備可供選用,特殊擴展設備需由基本單元或擴展單元供DC5V電源,見表5。
1)FX2N擴展組合
通過FX2N基本單元右側的擴展單元、擴展模塊、特殊單元或特殊模塊的接線插座進行擴展??蓴U展單元和擴展模塊分為A、B兩組,A組擴展設備為FX2N 用擴展單元與擴展模塊、FX0N用擴展模塊和特殊模塊(不能接FX0N用的擴展單元);B組擴展設備為FX1與FX2用擴展單元、擴展模塊、特殊單元及特殊模塊。
FX2N基本單元右側可接A組與B組擴展設備,接B組擴展設備時必須采用FX2N-CNV-IF型轉換電纜。但在B組擴展設備的右側不能再接A組擴展設備。
表5 FX2N特殊擴展設備(控制電源用DC5V)
特殊擴展設備類型 | 型號 | 名稱 | 功能概要 | 耗電(mA) |
特殊功能板 | FX2N-8AV-BD | 容量轉接器 | 模擬量 8點 | 20 |
FX2N-422-BD | RS422通信板 | 用于連接外圍設備 | 60 | |
FX2N-485-BD | RS485通信板 | 用于計算機 | 60 | |
FX2N-232-BD | RS232通信板 | 用于連接各種RS232C設備 | 20 | |
FX2N-CNV-BD | FXON用適配器連接板 | 不需要電源 |
|
|
特殊模塊 | FX0N-3A | 8位2CH模擬輸入、1CH模擬輸出 | 電壓輸出:DC±10V,電流輸出+4~±20mA | 30 |
FX0N-16NT | M-NET/ M1N1用絞合導線 | I/O:8點/ 8點,局間100m | 20 | |
FX2N-4AD | 12位4CH模擬輸入、模擬輸出 | 電壓輸入:±10V,電流輸入:+4~±20mA | 30 | |
FX2N-4DA | 12位4CH模擬輸出 | 電壓輸出:DC±10V,電流輸出+4~±20mA | 30 | |
FX2N-4AD-PT | 12位4CH溫度傳感器輸入 | 電壓輸出:DC±10V,電流輸出+4~±20mA | 30 | |
FX2N-4AD-TC | 4CH溫度傳感器輸入(熱電偶) | 熱電偶型溫度傳感器用模塊 | 30 | |
FX2N-1HC | 50kHz 2相調整計數(shù)器 | 1相1輸入、1相2輸入、2相輸入:最大50kHz | 90 | |
FX2N-1PG | 100kpps脈沖輸出模塊 | 單軸用,最大頻率100kpps,順控程序控制 | 55 | |
FX2N-232IF | RS232C通信接口 | RS232C通信用,1CH | 40 | |
使用以下特殊模塊或特殊單元時,需必換FX2N-CNV-IF型電纜 | ||||
FX-16NP | M-NET/ MINI用光纖 | I/O:8點/ 8點,局間100m | 80 | |
FX-16NT | M-NET/ MINI用絞合導線 | I/O:8點/ 8點,局間100m | 80 | |
FX-16NP-S3 | M-NET/ MINT-S3用光纖 | I/O:8點/ 8點,局間50m | 80 | |
FX-16NT-S3 | M-NET/ MINT-S3用絞合導線 | I/O:8點/ 8點,16位數(shù)據(jù):28字,局間100m | 80 | |
FX-2DA | 12位2CH模擬輸出 | 電壓輸出:DC±10V,電流輸出+4~±20mA | 30 | |
FX-4DA | 12位4CH模擬輸出 | 電壓輸出:DC±10V,電流輸出+4~±20mA | 30 | |
FX-4AD | 12位4CH模擬輸入 | 電壓輸出:±10V,電流輸出+4~±20mA | 30 | |
FX-2AD-PT | 2CH溫度輸入(PT-100) | PT-100型溫度傳感器用模塊 | 30 | |
FX-4AD-TC | 4CH傳感器輸入(熱電偶) | 熱電偶型溫度傳感器用模塊 | 40 | |
FX-1HC | 50kHz 2相高速計數(shù)器 | 1相1輸入、1相2輸入、2相輸入:最大50kHz | 70 | |
FX-1PG | 100kpps脈沖輸出塊 | 單軸用,最大頻率100kpps,順控程序控制 | 55 | |
FX-1DIF | IDIF接口 | ID接口模塊 | 130 | |
特殊單元 | FX-1GM | 定位脈沖輸出單元(1軸) | 單軸用最大頻率100kpps | 自給 |
FX-10GM | 定位脈沖輸出單元(1軸) | 單軸用最大頻率200kpps | 自給 | |
FX-20GM | 定位脈沖輸出單元(2軸) | 雙軸用最大頻率200kpps, 插補時100kpps | 自給 |
特殊擴展設備類型 |
型號 |
名稱 |
功能概要 |
耗電(mA) |
特殊功能板 |
FX2N-8AV-BD |
容量轉接器 |
模擬量 8點 |
20 |
FX2N-422-BD |
RS422通信板 |
用于連接外圍設備 |
60 |
|
FX2N-485-BD |
RS485通信板 |
用于計算機 |
60 |
|
FX2N-232-BD |
RS232通信板 |
用于連接各種RS232C設備 |
20 |
|
FX2N-CNV-BD |
FXON用適配器連接板 |
不需要電源 |
|
|
特殊模塊 |
FX0N-3A |
8位2CH模擬輸入、1CH模擬輸出 |
電壓輸出:DC±10V,電流輸出+4~±20mA |
30 |
FX0N-16NT |
M-NET/ M1N1用絞合導線 |
I/O:8點/ 8點,局間100m |
20 |
|
FX2N-4AD |
12位4CH模擬輸入、模擬輸出 |
電壓輸入:±10V,電流輸入:+4~±20mA |
30 |
|
FX2N-4DA |
12位4CH模擬輸出 |
電壓輸出:DC±10V,電流輸出+4~±20mA |
30 |
|
FX2N-4AD-PT |
12位4CH溫度傳感器輸入 |
電壓輸出:DC±10V,電流輸出+4~±20mA |
30 |
|
FX2N-4AD-TC |
4CH溫度傳感器輸入(熱電偶) |
熱電偶型溫度傳感器用模塊 |
30 |
|
FX2N-1HC |
50kHz 2相調整計數(shù)器 |
1相1輸入、1相2輸入、2相輸入:最大50kHz |
90 |
|
FX2N-1PG |
100kpps脈沖輸出模塊 |
單軸用,最大頻率100kpps,順控程序控制 |
55 |
|
FX2N-232IF |
RS232C通信接口 |
RS232C通信用,1CH |
40 |
|
使用以下特殊模塊或特殊單元時,需必換FX2N-CNV-IF型電纜 |
||||
FX-16NP |
M-NET/ MINI用光纖 |
I/O:8點/ 8點,局間100m |
80 |
|
FX-16NT |
M-NET/ MINI用絞合導線 |
I/O:8點/ 8點,局間100m |
80 |
|
FX-16NP-S3 |
M-NET/ MINT-S3用光纖 |
I/O:8點/ 8點,局間50m |
80 |
|
FX-16NT-S3 |
M-NET/ MINT-S3用絞合導線 |
I/O:8點/ 8點,16位數(shù)據(jù):28字,局間100m |
80 |
|
FX-2DA |
12位2CH模擬輸出 |
電壓輸出:DC±10V,電流輸出+4~±20mA |
30 |
|
FX-4DA |
12位4CH模擬輸出 |
電壓輸出:DC±10V,電流輸出+4~±20mA |
30 |
|
FX-4AD |
12位4CH模擬輸入 |
電壓輸出:±10V,電流輸出+4~±20mA |
30 |
|
FX-2AD-PT |
2CH溫度輸入(PT-100) |
PT-100型溫度傳感器用模塊 |
30 |
|
FX-4AD-TC |
4CH傳感器輸入(熱電偶) |
熱電偶型溫度傳感器用模塊 |
40 |
|
FX-1HC |
50kHz 2相高速計數(shù)器 |
1相1輸入、1相2輸入、2相輸入:最大50kHz |
70 |
|
FX-1PG |
100kpps脈沖輸出塊 |
單軸用,最大頻率100kpps,順控程序控制 |
55 |
|
FX-1DIF |
IDIF接口 |
ID接口模塊 |
130 |
|
特殊單元 |
FX-1GM |
定位脈沖輸出單元(1軸) |
單軸用最大頻率100kpps |
自給 |
FX-10GM |
定位脈沖輸出單元(1軸) |
單軸用最大頻率200kpps |
自給 |
|
FX-20GM |
定位脈沖輸出單元(2軸) |
雙軸用最大頻率200kpps, 插補時100kpps |
自給 |
2)擴展編址
輸入繼電器(X)、輸出繼電器(Y)的序號由基本單元開始,按連接順序,依次按“逢8進1”規(guī)則進行編址。
第一組編址:X000 X001 X002 X003 X004 X005 X006 X007
Y000 Y001 Y002 Y003 Y004 Y005 Y006 Y007
第二組編址:X010 X011 X012 X013 X014 X015 X016 X017
Y010 Y011 Y012 Y013 Y014 Y015 Y016 Y017
……
第八組編址:X070 X071 X072 X073 X074 X075 X076 X077
Y070 Y071 Y072 Y073 Y074 Y075 Y076 Y077
輸入繼電器(X)、輸出繼電器(Y)編址前位的數(shù)字“0”可省略,即輸入繼電器X000 = X0,Y012= Y12。
例:基本單元FX2N-48MR連接了擴展模塊FX2N-16EYR,請給出輸入繼電器與輸出繼電器編址號。
答:基本單元FX2N-48MR有24個I接口,24個O接口,編址號分別為X0~X7、X10~X17、X20~X27;Y0~Y7、Y10~Y17、Y20~Y27。
擴展模塊FX2N-16EYR有8個I接口、8個O接口,編址號分別為X30~X37;Y30~Y37。
3)供耗電量匹配
基本單元與擴展單元均可向擴展模塊提供DC24V電源,不同規(guī)格的基本單元、擴展單元DC24V的供給電流容量及擴展模塊DC24V的耗電量見表6。
表6 FX2N系列設備的供耗電量表
設備類別 | 型號 | 供給電流容量 | 耗電量 |
基本單元 | FX2N-16M、32M | 250mA |
|
FX2N-48M~128M | 460mA |
|
|
擴展單元 | FX2N-32E、FX-32E | 250mA |
|
FX2N-48E、FX-48E | 460mA |
|
|
輸入擴展模塊 | FX2N、FX0N各輸入擴展模塊 |
|
8點耗電50mA |
FX1、FX2各輸入擴展模塊 |
|
8點耗電55mA | |
輸出擴展模塊 | FX2N、FX0N各輸出擴展模塊 |
|
8點耗電75mA |
FX1、FX2各輸出擴展模塊 |
|
8點耗電75mA |
PLC擴展時,各個擴展模塊消耗電流必須在可供給單元的總容量以內,若容量不夠,必須增加帶DC24V電源的擴展單元進行容量補充,而剩余容量可以作傳感器或負載方面的電源。
例:基本單元FX2N-48MR如要連接擴展模塊FX0N-8EX、FX2N-16EX、FX0N-8EYR,請計算供給電流總容量是否足夠。
答:由表5-6知,基本單元FX2N-48MR的DC24V供給電流容量為460mA,擴展模塊FX0N-8EX、 FX2N-16EX、FX0N-8EYR各自的DC24V耗電量為50 mA、50′2 mA、75 mA。
供電電流剩余容量 dI = 460mA - (50 mA+50′2mA+75mA) = 325 mA 3 0
供電電流總容量充夠。
特殊擴展模塊須由基本單元或擴展單元供給DC5V的電源,此時FX2N2各基本模塊的供給電流容量為290mA、擴展單元為690 mA。各特殊擴展模塊的耗電量查閱表5-5。
例:基本單元FX2N-48MR如要連接特殊擴展模塊FX0N-3A三塊、FX-1HC一塊、FX-10GM一塊,請計算供給電流總容量是否足夠。
答:由表5-5知,特殊擴展模塊FX0N-3A、FX-1HC的耗電量分別為30 mA、70mA ,而FX-10GM自帶電源。
供電電流剩余容量 dI = 290mA - (30mA*3+ 70mA) = 130mA >0
供電電流總容量充夠。
圖3是FX2N系列PLC基本單元、擴展單元、擴展模塊與供電電源間的接線圖。所需AC電源額定電壓為AC100~240V(電壓允許范圍AC85~264V),額定頻率50/60Hz。
當長時間斷電或異常電壓下降時,PLC就停止工作、輸出處在“OFF”狀態(tài),當電源恢復供電時,PLC重新自動運行、此時RUN輸出就處在“ON”狀態(tài)。
外部接線時用L端子與N端子接AC電源,各模塊電源配線均需用2mm2以上電線。基本單元的接地端子通過導線接地,再將其余各模塊接地端子通過導線接至基本單元接地導線上。
基本單元的COM接線端子與各擴展單元的COM互連,而基本單元和擴展單元的24+端子則不能互連。
為了防止輸入接口外部的振動噪音和輸入線噪聲進入PLC內部輸入電路,PLC內部的1次和2次輸入電路間用光耦合器隔離,2次電路中設有C-R濾波器,因此輸入信號從ON?OFF或OFF?ON變化過程會在PLC內形成10ms的應答滯后。
圖4為FX2N系列PLC輸入接口外部元件接線示例圖。各個外部輸入元件的一端接X輸入接口端子,另一端接至PLC的COM端。
FX2N2系列PLC輸入電流為DC24V(7mA),X010以后是24V(5mA),即當接入信號為“ON”時,輸入接口通入電流需在4.5mA以上,輸入信號為“OFF”時,通入電流需小于1.5mA,對于接近開關,除了與X輸入端子、COM端子相連外,還需接至24+端子。
圖4 輸入接口外部接線示例圖
3. PLC輸出接口連接
1)繼電器輸出接線
繼電器輸出型接口端子是4點或8點公用型輸出端子,各公共端子編號分別為COM1~COM10,各個輸出接口端子可以連接并驅動AC200V、 AC100V和DC24V等不同電路電壓的負載,PLC內部輸出繼電器線圈和接口端子之間、PLC內部電路與外部負載電路之間均有電隔離。
圖5是FX2N系列PLC繼電器輸出接線示例圖。繼電器線圈通電時,PLC外殼上對
圖5 繼電器輸出接線示例圖
應該繼電器線圈的輸出動作指示燈LED亮,輸出接口狀態(tài)為“ON”;斷電時LED燈熄,進入“OFF”狀態(tài)。輸出繼電器線圈“ON”狀態(tài)與“OFF”之間的轉換時間為10mA。
負載接線時一端接在Y輸出接口端子上,另一端則接至驅動電源;驅動電源一端與負載相連,另一端則與COM接口端子相連。由于PLC內部輸出電路中無保護環(huán)節(jié),所以驅動電源與COM接口端子間應設熔斷器。對于交流感性負載,應并聯(lián)浪涌吸收器,見Y003接口接線示例;而對于直流感應性負載,則須并聯(lián)續(xù)流二極管,連接應注意正負極性,見Y005、Y007接口接線示例。
2個輸出接口電路不能同時輸出“ON”時,應采用雙重互鎖確保安全,即除了PLC內部程序互鎖外,輸出接口外部同時通過接觸器觸頭互鎖,見Y001、Y002接口端子上通過接觸器控制電動機正反轉的接線示例。
2)晶閘管輸出接線
晶閘管又稱三端雙向可控硅開關元件,晶閘管輸出接口為4點或8點公共輸出型接口電路,可以連接并驅動AC100V、AC200V等不同電路電壓的負載,PLC內部電路和晶閘管之間采用光控晶閘管絕緣。
圖6是FX2N系列PLC晶閘管輸出接線示例圖。光控晶閘管驅動信號為“ON”時,PLC外殼上對應該晶閘管的指示燈LED亮。光控晶閘管的“OFF” 狀態(tài)轉換為“0N”狀態(tài)的時間不超過1ms。負載一端與晶閘管Y輸出接口端子相接,另一端接至驅動電源的一極,驅動電源另一端接在COM輸出接口端子上。由于晶閘管輸出端并聯(lián)了用于斷開電路的R-C吸收器,所以開路時產(chǎn)生1mA/AC100V、2mA/AC200V的漏電流,即使晶閘管輸出為“OFF”,該漏電流仍使額定工作電流值低的小型繼電器及微量電流負載工作,因此晶閘管輸出接口上負載的工作電流不能低于漏電流值,對于低于漏電流的負載,例如氖燈,必須并聯(lián)脈沖吸收器,見Y002、Y003、Y007接線端示例。
圖6 晶閘管輸出接線示例圖
對于輸出端信號不允許同時為“ON”的正反轉接觸器負載的外部接線,除了PLC內部程序互鎖外,還須實現(xiàn)外部接線的電氣互鎖。
3)晶體管輸出接線
晶體管輸出端負載電源選用DC5~30V的直流電源,PLC內部電路與輸出晶體管之間用光電耦合器進行光電隔離,光電耦合器從“OFF”狀態(tài)轉換為“ON”狀態(tài)所需的響應時間為0.5mA,在“ON”狀態(tài)時,PLC外殼上對應的指示燈LED亮。
圖7是FX2N系列PLC晶體管輸出接線示例圖,負載通過熔斷器、直流電源接在PLC的Y輸出端接口和COM輸出端接口間。
對于不能同時為“ON”的負載,見Y004、Y005輸出端口接線示例,需在外部采用電氣互鎖接線。
圖7 晶體管輸出接線示例
敘述三菱FX2N系列PLC的型號含義;掌握三菱FX2N系列PLC的編址方法;會正確連接三菱FX2N系列PLC的外部裝置。