2.2　FX2NPLC基本构成

2.2.1　FX2NPLC命名规则及单元类型

1．FX系列PLC命名规则及FX2NPLC基本单元类型

三菱FX系列PLC的命名规则一般由系列名称、I/O总点数、单元类型、输出形式、其他区分五部分组成。以三菱FX2NPLC基本单元为例，其型号名称命名示意图如图2-2-1所示。基本单元分类如表2-2-1所示。

FX系列PLC命名规则中各符号的含义如下。

（1）系列名称：指明具体为FX系列中的那一系列，如0S、0N、1N、2N、2NC等。

（2）单元类型：指明具体是基本单元还是扩展单元、扩展模块等。

每个符号所代表的含义为：

M—基本单元；　　　　　 E—输入/输出混合扩展单元及扩展模块；

EX—扩展输入模块；　　　EY—扩展输出模块。

（3）I/O总点数：指明该系列PLC某单元的I/O总点数。

（4）输出方式：指明输出端是继电器、晶闸管还是晶体管输出。

每个符号所代表的含义为：

R—继电器输出（有接点，交流、直流负载两用）；

S—晶闸管输出（无接点，交流负载用）；

T—晶体管输出（无接点，直流负载用）。

（5）其他区分：指明电源和I/O类型等特征。

每个符号所代表的含义为：

无符号：通指为AC电源、DC输入、横式端子排、标准输出（继电器输出2A/点，晶体管输出0.5A/点；晶闸管输出0.3A/点，个别继电器输出可达8A/点）。

D—DC电源，DC输出；

A1—AC电源，AC（AC 100～120V）输入或AC输出模块；

H—大电流输出扩展模块；

V—立式端子排的扩展模块；

C—接插口输入/输出方式；

F—输入滤波时间常数为1ms的扩展模块；

L—TTL输入型扩展模块；

S—独立端子（无公共端）扩展模块；

R—DC输入4点，继电器输出4点的混合；

X—输入专用（无输出）；

YR—继电器输出专用（无输入）；

YS—晶闸管输出专用（无输入）；

YT—晶体管输出专用（无输入）。

FX2NPLC各型号及尺寸如表2-2-2所示。

2．FX2N PLC扩展单元/扩展模块类型及命名

FX2NPLC的扩展单元带电源，分AC电源DC 24V输入和DC电源DC 24V输入两种，具体如表2-2-3所示。

FX2NPLC的扩展模块如表2-2-4所示。

扩展单元及扩展模块的命名与基本单元相同，只是在单元类型中用“E”代替“M”。例如FX2N-32ER表明是FX2N PLC中32点的扩展单元，输出形式是继电器输出；又如FX2N-32MT-D表示是FX2N PLC中32个I/O点的基本单元，晶体管输出，使用直流电源，24V直流输出型；而FX2N-8EX则是扩展模块。

3．FX2N PLC单元/模块区别及特殊扩展设备一览表

在三菱FX2NPLC中，单元和模块是指不同的装置，不要混为一谈，它们的区别和特点如表2-2-5所示。

三菱FX2N PLC的特殊扩展设备分为特殊单元、特殊模块、特殊功能板三种，其对应的装置如表2-2-6所示。

扩展单元按点数严格地讲，只有32E、48E两种，带电源是指其能提供DC 24V或DC 5V供电。扩展模块按点数严格地讲，只有8E、16E两种，它需要靠基本单元或扩展单元供电，尽管它们在命名中的单元类型都是“E”，但实际是有区别的。

2.2.2　FX2NPLC面板介绍

1．FX2N PLC面板介绍

图2-2-2以FX2N-48MR基本单元为例，展示了FX2N PLC的面板结构。图2-2-3展示了FX2N PLC基本单元面板组成部分。

以图2-2-3为例，对PLC面板中各部件的名称说明如下：

（1）35mm宽DIN导轨。

（2）安装孔4个（ϕ45mm，32点以下者2个）。

（3）电源、辅助电源、输入信号用的装卸式端子台（带盖板，FX2N-16M除外）。

（4）输入指示灯。

（5）扩展单元、扩展模块、特殊单元、特殊模块、接线插座盖板。

（6）输出用的装卸式端子台（带盖板，FX2N-16M除外）。

（7）输出动作指示灯。

（8）DIN导轨装卸用卡子。

（9）面板盖。

（10）外围设备接线插座、盖板。

（11）动作指示灯，其中，POWER：电源指示；RUN：运行指示；BATT.V：电池电压下降指示；PROG-E：出错指示灯闪烁（程序出错）；CPU-E：出错指示灯亮（CPU出错）。

（12）锂电池（F2-40BL，标准装备）。

（13）锂电池连接插座。

（14）存储器滤波器安装插座。

（15）功能扩展板安装插座。

（16）内置RUN/STOP开关。

（17）编程设备、数据存储单元接线插座。

（18）产品型号指示。

图2-2-4对FX2N PLC扩展单元面板进行了介绍。图2-2-4中左图为具有AC电源、DC输入16点、继电器输出16点、晶体管输出16点的扩展单元（FX2N-32ER、FX2N-32ET）。图2-2-4右图为具有AC电源、DC输入24点、继电器输出24点、晶体管输出24点的扩展单元（FX2N-48ER、FX2N-48ET）。

简而言之，主机称为基本单元，扩展单元是“电源+I/O”，扩展模块是“I/O”，特殊扩展设备用于特殊控制。

2．面板中指示灯含义

在面板中有几个指示灯，对其含义进行介绍。

1）“POWER”LED灯

基本单元、扩展单元和扩展模块表面的“POWER”LED，当接上电源时应该亮灯，若该指示灯不亮，请卸下可编程序控制器的24+端子检查，如果这时亮灯了，表示由于传感器电源的负载短路或负载电流过大，供给电源电路的保障功能在起作用。若电流容量不足，请使用外接DC 24V电源。在可编程序控制器内混入其他导电性物质，或产生其他异常时，基本单元或扩展单元内的保险丝会熔断，这时除更换保险丝外，还应与三菱公司维修中心联系尽快解决问题。

2）“RUN”LED灯

灯亮表示PLC处于运行状态。

3）“BATT.V”LED灯

当电源接通时，如果该指示灯亮灯，表示电池电压下降，PLC内部的特殊辅助继电器M8006在工作。当电池电压下降约1个月后，程序内容（使用RAM存储器时）、电池后备方面的各种存储器的停电保持将失效。因此在发现此灯亮后要尽快更换电池。

4）“PROG.E”LED灯

如果“PROG.E”LED灯闪烁，表示PLC未设置定时器、计数器的常数，或者梯形图电路不对、电池电压异常下降或者PLC有异常噪声、混入导电性异物，使程序存储器的内容有变化。请再次校验程序，检查有无导电性异物混入，有无严重的噪声源，检查电池电压的指示值查看电压是否下降。

运行出错时，可把M8004～M8009、M8060～M8068的值写入特殊数据寄存器D8004中。如果该寄存器写入内容是M8064，通过看D8004的内容，就能知道出错的编码号。关于出错编码所对应的实际出错内容，请参考三菱公司有关资料。

5）“CUP.E”LED灯

该指示灯亮表示以下几种情况：

（1）可编程序控制器内部混入导电性异物，外部异常噪声传入导致CPU失控，或者当运算周期超过200ms时，监视定时器出错，该LED亮。使用多个特殊单元、特殊模块在起始时，也会出现监视定时器出错。这种情况下，要重新查看起始程序，或者用程序改变特殊数据寄存器D8000的内容。

（2）监视定时器出错时，通过监视数据寄存器D8061（出错编码6105被存入寄存器中）可判断是程序的问题（监视定时器出错）还是硬件问题（CPU失控或故障）。

（3）在通电时若进行存储卡盒的装卸，也会出现该LED亮灯。出现这种情况，可在LED亮灯后关闭一次可编程序控制器电源，然后再进入运行状态。

（4）请检查有无异常噪声的发生源，有无导电性异物混入的可能。此外，还要检查是否进行了第三种接地。

（5）检查结果，该LED有亮灯→灭灯的变化时，请进行程序校验，如果LED一直亮灯，那么就要考虑是否运算周期过长，还是程序有问题（监视D8021可知最大运行周期）。

（6）在全面检查后，若“CPU.E”LED亮灯状态不能解除，就要考虑到可编程序控制器的内部电路发生了故障。此时可与三菱维修中心联系。

2.2.3　PLC的内部软元件

三菱FX系列PLC内部软元件是指输入继电器、输出继电器、定时器、计数器、辅助继电器、状态继电器和数据寄存器等。它们都是内部逻辑器件，不是物理硬件。

1．输入继电器X和输出继电器Y

可编程序控制器接收外部的开关信号的接口是输入继电器，该软元件符号为X。

可编程序控制器驱动外部负载的接口为输出继电器，该软元件符号为Y。

传感器等外部开关的输入信号经输入端子与输入继电器连接。FX系列的输入继电器编号按八进制编号，如X000～X007、X010～X017。

输出继电器Y是FX系列的输出继电器的编号也按八进制编号，如Y000～Y007、Y010～Y017。

FX2NPLC输入继电器/输出继电器的点数最大为184点，两者合计不能超过256点。

扩展单元/扩展模块的编号，接在基本单元后面，以八进制方式依次对X、Y连续编号。

2．辅助继电器M

辅助继电器是可编程序控制器内部具有的继电器，也有线圈和常开常闭触点。辅助继电器不能获取外部的输入，也不能直接驱动外部负载。辅助继电器的触点使用次数不受限制。辅助继电器以十进制编号，FX2N PLC辅助继电器的分类及作用如表2-2-7所示。

3．状态继电器S

状态继电器是步进顺序控制中的重要软元件。状态只有“1”和“0”两种，当状态为“1”时，可驱动输出继电器或其他软元件。当状态为“0”时，表示复位。状态继电器S可以发生转移，即可以由1→0，也可以由0→1。状态继电器触点的使用次数不限。状态可以强制置位或强制复位。状态继电器以十进制编号，其分类及作用如表2-2-8所示。

4．定时器T

定时器指定时间到，则指定编号的定时器触点动作。FX2N PLC共有定时器256个，编号为T0～T255。定时器按是否积算分为非积算定时器和积算定时器两种，都属于通电延时ON定时器，当达到设定时间时定时器接通。一般非积算型的设定值用十进制常数K设定，范围为K1～K32767，积算型用数据寄存器D设定，D中数据范围一般也为K1～K32767。在256个定时器中，其中编号T192～T199指定为子程序和中断程序专用的定时器。使用定时器T的定时精度可达到0.001～3276.7s。各定时器的功能如表2-2-9所示。

5．计数器C

计数器用作计数控制，当计数器计数到达设定值时，指定编号计数器的触点接通。FX2N PLC共有256个计数器，编号为C0～C255，分为16位和32位计数器两种，也可分成通用、停电保持计数器两种。

16位计数器：计数触发信号每接通一次，计数器的值增1，当计数器的当前值等于设定值时，计数器的输出触点接通。当复位信号接通时，计数器复位。通用型计数器在停电后将失去原有计数值，计数触发信号再次接通时，重新计数。32位计数器计数范围增大，同时可以使用增/减双向方式改变计数方向。

停电保持型计数器在停电后，当前值和输出触点的置位和复位状态保持不变。计数器的设定值可用十进制常数K设定，也可用数据寄存器D来间接设定。

高速计数器都具有停电保持功能。高速计数器在PLC中占用6个输入端X000～X005，当1个输入端被高速计数器占用时，就不能再用于另一个高速计数器，也不能用做其他输入端。计数器的分类、计数值如表2-2-10所示，32位计数器使用特殊辅助继电器来决定计数的增/减方向。

6．数据寄存器D

数据寄存器D用于存放各种数据的软元件，数据寄存器可按字存取一个16位数据，若要存取32位数据，需要用2个序号连续的数据寄存器（序号低的存放低16位，序号高的存放高16位）。数据寄存器分为通用寄存器、停电保持数据寄存器、特殊数据寄存器、文件寄存器、变址寄存器、外部调整寄存器，具体类型如表2-2-11所示。

7．常数K和H及其他进制数值

1）十进制数

K表示十进制常数，16位常数为-32768～32767的整数，32位常数为-2147483648～2147483647的整数。

2）十六进制

H表示十六进制常数，4位十六进制常数范围为0～FFFF，8位十六进制常数范围为0～FFFFFFFF。

3）二进制数

在PLC内部，十进制或十六进制数其实是用二进制数来处理的，当在外围设备上进行监控时，二进制数将自动转换为十进制数或十六进制数。

4）八进制数

八进制数只有0～7八个字符，逢8进位。FX2N PLC的输入继电器/输出继电器采用八进制编号。

5）BCD码

BCD码是以4位二进制数来表示1位十进制数的码。在进行数字式开关或七段码等显示器控制时很方便。

6）浮点数

FX2NPLC可编程序控制器具有高精度的浮点数运算功能，可用二进制浮点数进行浮点运算，同时用十进制浮点数实时监控。

表2-2-12列出了各种进制数据的转换对比关系。

8．指针P/I

指针P/I指跳转和中断等程序的入口地址，与跳转、中断程序和子程序等指令一起使用。包括分支和子程序用的指针P和中断用的指针I，分支指针P指定CJ跳转或CALL子程序的跳转目标，中断用指针 I 分为输入中断用、定时器中断用、计数器中断用三种，如表2-2-13所示。

2.2.4　三菱FX2N PLC产品性能指标

三菱FX2N PLC产品的性能指标如表2-2-14所示。