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第六章可编程控制器概述第一节三菱FX2N系列可编程控制器一、FX2N系列可编程控制器的基本组成20世纪90年代，三菱公司在FX系列PLC的基础上又推出了FX2N系列产品，该机型在运算速度，指令数量及通讯能力方面有了较大的进步，是一种小型化、高速度、高性能、各方面都相当于FX系列中最高档次的超小型的PLC。FX2N系列PLC由基本单元、扩展单元、扩展模块及特殊功能单元构成。图6－1是FX2N可编程控制器顶视图，它属于叠装式PLC。图6-1FX2N可编程控制器顶视图基本单元（BasicUnit）包括CPU、存储器、输入输出口及电源，是PLC的主要部分。扩展单元（ExtensionUnit）是用于增加I／O点数的装置，内部设有电源。扩展模块（ExtensionModule）用于增加I／O点数及改变I／O比例，内部无电源，由基本单元或扩展单元供电。因扩展单元及扩展模块无CPU，因此必须与基本单元一起使用。特殊功能单元（SpecialFunctionUnit）是一些专门用途的装置，如位置控制模块、模拟量控制模块、计算机通讯模块等等。（一）FX2N系列的基本单元名称体系及其种类FX2N系列的基本单元型号名称体系形式如图6-2所示。二、FX2N系列可编程控制器的型号名称体系及其种类FX2NM48R系列名称I/O总点数基本单元001内部电源、内部输入输出、CPU及存储器输出形式：R-继电器输出（有触点，可带交直流负载）；S-双向晶闸管输出（无触点，带交流负载）；T-晶体管输出（无触点，带直流负载）。图6-2FX2N系列的基本单元型号名称体系形式FX2N系列的基本单元的种类共有16种如表6-1所示：FX2N系列基本单元输入点数输出点数输入/输出总点数AD电源DC输入继电器输出晶闸管输出晶体管输出FX2N-16MR-001FX2N-16MT-0018816FX2N-32MR-001FX2N-32MS-001FX2N-32MT-001161632FX2N-48MR-001FX2N-48MS-001FX2N-48MT-001242448FX2N-64MR-001FX2N-64MS-001FX2N-64MT-001323264FX2N-80MR-001FX2N-80MS-001FX2N-80MT-001404080FX2N-128MR-001FX2N-128MT-0016464128每个基本单元最多可以连接1个功能扩展板，8个特殊单元和特殊模块，连接方式如图6-3*。FX2N扩展板FX2N基本单元FX2N扩展模块FX2N特殊模块FX2N扩展单元FX0N扩展模块FX2N-CNV-IF（转换电缆）FX1、2特殊模块FX1、2特殊模块FX1、2扩展单元最多不超过8个最多不超过16个，超过16个，请使用扩展单元连接FX1、2特殊单元DC5V供电DC5V供电图6-3FX2N基本单元连接扩展模块、特殊模块、特殊功能单元个数及供电范围FX2N系列的基本单元可扩展连接的最大输入输出点为（二）FX2N系列的扩展单元名称体系及其种类FX2N系列的扩展单元型号名称体系形式如图6-4所示。输入点数：184点以内输出点数：184点以内合计点数：256点以内FX2NE48R系列名称I/O总点数扩展单元内部电源、内部输入输出、输出形式：R-继电器输出（有触点，可接交直流负载）；S-双向晶闸管输出（无触点，带交流负载）；T-晶体管输出（无触点，带直流负载）。图6-4FX2N系列扩展单元型号名称体系形式FX2N系列的扩展单元种类共有4种，如表6-2所示FX2N系列扩展单元输入点数输出点数输入/输出总点数AD电源DC输入继电器输出晶闸管输出晶体管输出FX2N-32ER-FX2N-32ET161632FX2N-48ER-FX2N-48ET242448表6－2FX2N系列扩展单元型号种类（三）FX2N系列的扩展模块名称体系及其种类FX2N系列扩展模块型号名称体系形式如图6-5所示。FX2NE16X系列名称I/O总点数扩展设备输入输出形式：X-输入；YR-继电器输出；YS-双向晶闸管输出；YT-晶体管输出图6-5FX2N系列扩展模块型号名称体系形式FX2N系列基本单元不仅可以直接连接FX2N系列的扩展单元和扩展模块，而且还可以直接连接FXON系列的多种扩展模块（但不能直接连接FX0N用的扩展单元），它们必须接在FX2N系列扩展单元和扩展模块之后，如图6-6（a），也可以通过FX2N-CNV-IF转换电缆连接如图6-3所示的FX1、FX2用的扩展单元和其它扩展特殊、特殊单元、特殊模块连接，可多达16个外设。基本单元也可以像图（b）所示的连接，但这种连接之后，就不能再直接连接FX2N和FX0N设备了。图6-6FX2N基本单元连接外部设备的两种方法·FX2N用扩展单元、扩展模块（不能接FX0N用的扩展单元）最多不超过8个FX2N扩展板FX2N基本单元·FX0N用扩展单元、特殊模块（a）FX2N基本单元可直接连接的8个设备·FX1、2扩展单元特殊模块·扩展模块、特殊单元最多不超过16个，超过16个，请使用扩展单元连接FX2N扩展板FX2N基本单元FX2N-CNV-IF（转换电缆）（b）FX2N基本单元通过转换电缆可接连的16个设备FX2N系列4种扩展模块和FXON系列扩展模块的种类如表6-3所示。表6-3FX0N、FX2N系列扩展模块种类继电器晶闸管晶体管输入点数输出点数输入输出总点数输入电压输出输入输出输出FX0N-8ER--4（8）4（8）8（16）DC24V-FX0N-8EX--808DC24VFX0N-8EYR--FX0N-8EYT088DC24V-FX0N-6EX--16016DC24VFX0N-6EYR--FX0N-16EYT01616DC24V-FX2N-6EX-16016DC24VFX2N-6EYRFX2N-6EYSFX2N-16EYT01616DC24V注：表中括号内数字表示扩展模块占有的点数，括号外数字是有效点数。（四）FX2N系列使用的特殊功能模块FX2N系列备有各种特殊功能的模块，如表6-4。这些特殊功能模块均要用直流5V电源驱动。三、FX2N系列可编程控制器的技术指标FX2N系列可编程控制器的技术指标包括一般技术指标、电源技术指标、输入技术指标、输出技术指标和性能技术指标，分别如表6-5、表6-6、表6-7、表6-8和表6-9所示。分类型号名称占有点数耗电量/DC5V模拟量控制模块FX2N-4AD4CH模拟量输入（4路）830mAFX2N-4DA4CH模拟量输出（4路）830mAFX2N-4AD-PT4CH温度传感器输入830mAFX2N-4AD-TC4CH热电偶温度传感器输830mA位置控制模块FX2N-1HC50KHz2相高速计数器890mAFX2N-1PG100Kpps高速脉冲输出855mA计算机通讯模块FX2N-232-IFRS232通信接口840mAFX2N-232-BDRS232通信接板-20mAFX2N-422-BDRS422通信接板-60mAFX2N-485-BDRS485通信接板-60mA特殊功能板FX2N-CNV-BD与FX0N用适配器接板--FX2N-8AV-BD容量适配器接板-20mAFX2N-CNV-IF与FX0N用接口板815mA表6-4FX2N系列使用的特殊功能模块环境温度使用时：0~550C、储存时：-200C~+700C环境湿度35~89％RH（不结露）使用时抗振JISC0911标准10~55Hz0.5mm（最大2G）3轴方向各2小时（但用DIN导轨安装时0.5G）抗冲击JISC0912标准10G3轴方向各3次抗噪声干扰用噪声仿真器产生电压为1000VP－P，噪声脉冲宽度为1μs，周期为30~100Hz的噪声，在此噪声干扰下PLC工作正常。耐压AC1500V1分钟所有端子与接地端之间绝缘电阻5MΩ以上（DC500V兆欧表）接地第三种接地，不能接地时，亦可浮空使用环境无腐蚀性气体，无尘埃表6－5FX2N一般技术指标表6-6FX2N电源技术指标项目FX2N－16MFX2N－32MFX2N－32EFX2N－48MFX2N－48EFX2N－64MFX2N－80MFX2N－28M电源电压AC100~240V50／60Hz允许瞬间断电时间对于10ms以下的瞬间断电，控制动作不受影响电源保险丝250V3.15A，Φ5×20mm250V5A，Φ5×20mm电力消耗/（V·A）3540(32E35)50(48E45)6070100传感器电源无扩展部件DC24V250mA以下DC24V460mA以下有扩展部件DC5V基本单元290mA;扩展单元690mA表6－7FX2N输入技术指标输入电压输入电流输入ON电流输入OFF电流输入阻抗输入隔离输入响应时间X000~7X010以内X000~7X010以内X000~7X010以内X000~7X010以内DC24V7mA5mA4.5mA3.5mA≤1.5mA≤1.5mA3.3KΩ4.3KΩ光电绝缘0~60ms可变项目继电器输出晶闸管输出晶体管输出外部电源AC250V，DC30V以下AC85~240VDC5~30V最大负载电阻负载2A／1点;8A/4点共享;8A/8点共享0.3A/1点0.8A/4点0.5A/1点0.8A/4点感性负载80VA15VA／AC100V30VA／AC200V12W/DC24V灯负载100W30W1.5W/DC24V开路漏电流－1mA/AC100V2mA/AC200V0.1mA以下/DC30V响应时间OFF到ON约10ms1ms以下0.2ms以下ON到OFF约10ms最大10ms0.2ms以下*电路隔离机械隔离光电晶闸管隔离光电耦合器隔离动作显示继电器通电时LED灯亮光电晶闸管驱动时LED灯亮光电耦合器隔离驱动时LED灯亮表6－8FX2N输出技术指标第二节FX2N系列可编程控制器软组件及功能可编程控制器的软组件从物理实质上来说就是电子电路及存储器。具有不同使用目的的软组件其电路也有所不同。考虑到工程技术人员的习惯，常用继电器电路中类似器件名称命名。为了明确它们的物理属性，称它们为“软继电器”。从编程的角度出发，我们可以不管这些器件的物理实现，只注重它们的功能，在编程中可以像在继电器电路中一样使用它们。在可编程控制器中这种“软组件”的数量往往是巨大的。为了区分它们的功能，不重复地选用，通常给软组件编上号码。这些号码就是计算机存储单元的地址。一、FX2N系列PLC软组件的分类、编号和基本特征FX2N系列PLC软组件有输入继电器[X]、输出继电器[Y]、辅助继电器[M]、状态继电器[S]、定时器[T]、计数器[C]、数据寄存器[D]和指针[P、I、N]八大类。FX2N系列PLC软组件的编号分为二部分，第一部分用一个字母代表功能，如输入继电器用“X”表示，输出继电器用“Y”表示，第二部分用数字表示该类软组件的序号。输入、输出继电器的序号为八进制，其余软组件序号为十进制。从软组件的最大序号可以了解可编程控制器可能具有的某类器件的最大数量。例如表6－9中输入继电器的编号范围为X000～X267，为八进制编号，则可知道FX2N系列PLC的输入接点数最多可达到184点。这是以CPU所能接入的最大输入信号数量来表示的，并不是一台具体的基本单元或扩展单元所具有的输入接点的数量。软组件的使用主要体现在程序中，一般可认为软组件和继电接触器类似，具有线圈和常开常闭触点。触点的状态随线圈的状态而变化，当线圈通电时，常开触点闭合，常闭触点断开，当线圈断电时，常闭接通，常开断开。与继电接触器不同的是，一是软组件是计算机的存储单元，从本质上来说，某个组件被选中，只是这个组件的存储单元置1，未被选中的存储单元置0,且可以无限次地访问，可编程控制器的软组件可以有无数多个常开、常闭触点。二是作为计算机的存储单元，每个单元是一位，称为位组件，可编程控制器的位组件可以组合使用，表示数据的位组合组件及字符件，例如K2Y000，表示Y000～Y007组合为一个8位的字符件。二、FX2N系列PLC软组件的地址号及功能（一）输入输出