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       三菱PLC有F1與F2系列小型機，FX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，其中FX2N系列則是FX系列中功能最強、速度最高的微型可編程序控制器之一。

一、三菱PLC  FX2N系統配置
1.   三菱PLC  FX2N基本構成

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；
　　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  表示特殊品種的區別，見表1。

表1 FX2N型號特殊品種位標注含義

2）FX2N基本單元
　　FX2N系列基本單元按輸入輸出點數有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，FX2N各基本單元規格見表2。
表2  FX2N系列基本單元（AC電源DC輸入）

       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，FX2N系列擴展單元見表3。

表3  FX2N擴展單元（AC電源、DC輸入）

　　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，FX2N系列擴展模塊見表4。

表4  FX2N擴展模塊（控制電源用DC5V） 

　　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。

3.  FX2N擴展規則

　　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。可擴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）  

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

　　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。

二、FX2N外部連接

1.  PLC與電源連接

　　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，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。
　　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。

2.  PLC輸入接口連接

　　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，輸出接口狀態為“ON”；斷電時LED燈熄，進入“OFF”狀態。輸出繼電器線圈“ON”狀態與“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節，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，則須并聯續流二極管，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” 狀態轉換為“0N”狀態的時間不超過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了用于斷開電路的R-C吸收器，所以開路時產生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”狀態轉換為“ON”狀態所需的響應時間為0.5mA，在“ON”狀態時，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
三、工作任務
　　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。