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FX2N系统配置和外部连接实例详解 叙述FX2N系列PLC的型号含义;掌握FX2N系列PLC的编址方法;会正确连接FX2N系列PLC的外部装置。 本文给出了FX2N系统配置和外部连接实例。三菱PLC有F1与F2系列小型机,FX系列与FX2系列整体式高功能小型机,A系列、QnA系列、Q系列大中型机等,其中FX2N系列则是FX系列中功能最强、速度最高的微型可编程序控制器之一。一、FX2N系统配置1. FX2N基本构成1)FX2N型号标注FX2N系列PLC型号标注型式为:FX2N- ? ? ? - ? 表示输入输出总点数; 表示单元类型(M基本单元、E输入输出混合扩展单元与扩展模块、EX输入专用扩展模块、EY输出专用扩展模块); 表示输出形式(R继电器输出、T晶体管输出、S双向晶闸管输出) 表示特殊品种的区别,见表1。例如型号为FX2N- 48MR- D的PLC属于FX2N系列,有48个I/O点的基本单元,继电器输出型,使用DC24V电源。2)FX2N基本单元FX2N系列基本单元按输入输出点数有16点、32点、48点、64点、80点与128点,用户存储器容量可扩展到16k步,FX2N各基本单元规格见表2。图1是FX2N-64MR基本单元外形,基本单元由内部电源、内部CPU、内部输入输出接口及程序存储器(RAM)组成,其中动作指示灯1有5个,分别为POWER电源指示灯、RUN运行指示灯、BATT.V电池电压下降指示灯、PROG-E程序出错指示闪烁灯及CPU-ECPU出错指示亮灯。图1 FX2N-64MR基本单元外形图 1-动作指示灯 2-DIN导轨装卸卡子 3-输出动作指示灯 4-输出用装卸式端子 5-外围设备接线插座盖板6-面板盖 7-电源、辅助电源、输入信号用装卸式端子 8-输入指示灯 9-安装孔(4 - f4.5) 10-扩展设备接线插座板2. FX2N扩展配置1)FX2N扩展单元FX2N系列还具有较为灵活的I/O扩展功能,其中扩展单元由内部电源及内部输入输出接口组成,FX2N系列扩展单元见表3。图2是FX2N-32ER扩展单元外形图,扩展单元在扩展组合中起中间电源供给及I/O扩展作用,当扩展组合供电电流总容量不足时,就须在扩展组合中增设扩展单元进行供电电流容量的扩充。图2 扩展单元FX2N-32ER 2)FX2N扩展模块FX2N扩展模块仅由输入输出接口组成,需由基本单元或扩展单元供电,其控制用电源为DC5V,FX2N系列扩展模块见表4。3)FX2N特殊扩展设备FX2N还有特殊功能板、特殊模块及特殊单元等特殊扩展设备可供选用,特殊扩展设备需由基本单元或扩展单元供DC5V电源,见表5。3. FX2N扩展规则1)FX2N扩展组合通过FX2N基本单元右侧的扩展单元、扩展模块、特殊单元或特殊模块的接线插座进行扩展。可扩展单元和扩展模块分为A、B两组,A组扩展设备为FX2N 用扩展单元与扩展模块、FX0N用扩展模块和特殊模块(不能接FX0N用的扩展单元);B组扩展设备为FX1与FX2用扩展单元、扩展模块、特殊单元及特殊模块。FX2N基本单元右侧可接A组与B组扩展设备,接B组扩展设备时必须采用FX2N-CNV-IF型转换电缆。但在B组扩展设备的右侧不能再接A组扩展设备。2)扩展编址输入继电器(X)、输出继电器(Y)的序号由基本单元开始,按连接顺序,依次按“逢8进1”规则进行编址。第一组编址:X000 X001 X002 X003 X004 X005 X006 X007Y000 Y001 Y002 Y003 Y004 Y005 Y006 Y007第二组编址:X010 X011 X012 X013 X014 X015 X016 X017Y010 Y011 Y012 Y013 Y014 Y015 Y016 Y017第八组编址:X070 X071 X072 X073 X074 X075 X076 X077Y070 Y071 Y072 Y073 Y074 Y075 Y076 Y077输入继电器(X)、输出继电器(Y)编址前位的数字“0”可省略,即输入继电器X000 = X0,Y012= Y12。例:基本单元FX2N-48MR连接了扩展模块FX2N-16EYR,请给出输入继电器与输出继电器编址号。答:基本单元FX2N-48MR有24个I接口,24个O接口,编址号分别为X0X7、X10X17、X20X27;Y0Y7、Y10Y17、Y20Y27。扩展模块FX2N-16EYR有8个I接口、8个O接口,编址号分别为X30X37;Y30Y37。3)供耗电量匹配基本单元与扩展单元均可向扩展模块提供DC24V电源,不同规格的基本单元、扩展单元DC24V的供给电流容量及扩展模块DC24V的耗电量见表6。PLC扩展时,各个扩展模块消耗电流必须在可供给单元的总容量以内,若容量不够,必须增加带DC24V电源的扩展单元进行容量补充,而剩余容量可以作传感器或负载方面的电源。例:基本单元FX2N-48MR如要连接扩展模块FX0N-8EX、FX2N-16EX、FX0N-8EYR,请计算供给电流总容量是否足够。答:由表5-6知,基本单元FX2N-48MR的DC24V供给电流容量为460mA,扩展模块FX0N-8EX、FX2N-16EX、FX0N-8EYR各自的DC24V耗电量为50 mA、502 mA、75 mA。供电电流剩余容量 dI = 460mA - (50 mA+502mA+75mA) = 325 mA 3 0供电电流总容量充够。特殊扩展模块须由基本单元或扩展单元供给DC5V的电源,此时FX2N2各基本模块的供给电流容量为290mA、扩展单元为690 mA。各特殊扩展模块的耗电量查阅表5-5。例:基本单元FX2N-48MR如要连接特殊扩展模块FX0N-3A三块、FX-1HC一块、FX-10GM一块,请计算供给电流总容量是否足够。答:由表5-5知,特殊扩展模块FX0N-3A、FX-1HC的耗电量分别为30 mA、70mA ,而FX-10GM自带电源。供电电流剩余容量 dI = 290mA - (30mA*3+ 70mA) = 130mA 0供电电流总容量充够。二、FX2N外部连接1. PLC与电源连接图3是FX2N系列PLC基本单元、扩展单元、扩展模块与供电电源间的接线图。所需AC电源额定电压为AC100240V(电压允许范围AC85264V),额定频率50/60Hz。图3 FX2N系列PLC外部接线图 当长时间断电或异常电压下降时,PLC就停止工作、输出处在“OFF”状态,当电源恢复供电时,PLC重新自动运行、此时RUN输出就处在“ON”状态。外部接线时用L端子与N端子接AC电源,各模块电源配线均需用2mm2以上电线。基本单元的接地端子通过导线接地,再将其余各模块接地端子通过导线接至基本单元接地导线上。基本单元的COM接线端子与各扩展单元的COM互连,而基本单元和扩展单元的24+端子则不能互连。2. PLC输入接口连接为了防止输入接口外部的振动噪音和输入线噪声进入PLC内部输入电路,PLC内部的1次和2次输入电路间用光耦合器隔离,2次电路中设有C-R滤波器,因此输入信号从ON?OFF或OFF?ON变化过程会在PLC内形成10ms的应答滞后。图4为FX2N系列PLC输入接口外部元件接线示例图。各个外部输入元件的一端接X输入接口端子,另一端接至PLC的COM端。FX2N2系列PLC输入电流为DC24V(7mA),X010以后是24V(5mA),即当接入信号为“ON”时,输入接口通入电流需在4.5mA以上,输入信号为“OFF”时,通入电流需小于1.5mA,对于接近开关,除了与X输入端子、COM端子相连外,还需接至24+端子。图4 输入接口外部接线示例图 3. PLC输出接口连接1)继电器输出接线继电器输出型接口端子是4点或8点公用型输出端子,各公共端子编号分别为COM1COM10,各个输出接口端子可以连接并驱动AC200V、 AC100V和DC24V等不同电路电压的负载,PLC内部输出继电器线圈和接口端子之间、PLC内部电路与外部负载电路之间均有电隔离。图5是FX2N系列PLC继电器输出接线示例图。继电器线圈通电时,PLC外壳上对图5 继电器输出接线示例图 应该继电器线圈的输出动作指示灯LED亮,输出接口状态为“ON”;断电时LED灯熄,进入“OFF”状态。输出继电器线圈“ON”状态与“OFF”之间的转换时间为10mA。负载接线时一端接在Y输出接口端子上,另一端则接至驱动电源;驱动电源一端与负载相连,另一端则与COM接口端子相连。由于PLC内部输出电路中无保护环节,所以驱动电源与COM接口端子间应设熔断器。对于交流感性负载,应并联浪涌吸收器,见Y003接口接线示例;而对于直流感应性负载,则须并联续流二极管,连接应注意正负极性,见Y005、Y007接口接线示例。2个输出接口电路不能同时输出“ON”时,应采用双重互锁确保安全,即除了PLC内部程序互锁外,输出接口外部同时通过接触器触头互锁,见Y001、Y002接口端子上通过接触器控制电动机正反转的接线示例。2)晶闸管输出接线晶闸管又称三端双向可控硅开关元件,晶闸管输出接口为4点或8点公共输出型接口电路,可以连接并驱动AC100V、AC200V等不同电路电压的负载,PLC内部电路和晶闸管之间采用光控晶闸管绝缘。图6是FX2N系列PLC晶闸管输出接线示例图。光控晶闸管驱动信号为“ON”时,PLC外壳上对应该晶闸管的指示灯LED亮。光控晶闸管的“OFF” 状态转换为“0N”状态的时间不超过1ms。负载一端与晶闸管Y输出接口端子相接,另一端接至驱动电源的一极,驱动电源另一端接在COM输出接口端子上。由于晶闸管输出端并联了用于断开电路的R-C吸收器,所以开路时产生1mA/AC100V、2mA/AC200V的漏电流,即使晶闸管输出为“OFF”,该漏电流仍使额定工作电流值低的小型继电器及微量电流负载工作,因此晶闸管输出接口上负载的工作电流不能低于漏电流值,对于低于漏电流的负载,例如氖灯,必须并联脉冲吸收器,见Y002、Y003、Y007接线端示例。图6 晶闸管输出接线示例图 对于输出端信号不允许同时为“ON”的正反转接触器负载的外部接线,除了PLC内部程序互锁外,还须实现外部接线的电气互锁。3)晶体管输出接线晶体管输出端负载电源选用DC530V的直流电源,PLC内部电路与输出晶体管之间用光电耦合器进行光电隔离,光电耦合器从“OFF”状态转换为“ON”状态所需的响应时间为0.5mA,在“ON”状态时,PLC外壳上对应的指示灯LED亮。图7是FX2N系列PLC晶体管输出接线示例图,负载通过熔断器、直流电源接在PLC的Y输出端接口和COM输出端接口间。对于不能同时为“ON”的负载,见Y004、Y005输出端口接线示例,需在外部采用电气互锁接线。图7 晶体管输出接线示例 三、工作任务叙述FX2N系列PLC的型号含义;掌握FX2N系列PLC的编址方法;会正确连接FX2N系列PLC的外部装置。资讯:整理归纳听课笔记,
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