第2章 认识三菱FX_2N系列PLC

2.1 三菱PLC组成

2.1.1 FX_2N系列PLC的面板

在实际的控制电路中，我们经常用可编程序控制器进行控制。三菱FX_2N系列为小型PLC，采用叠装式的结构形式，如图2-1所示。

图2-2所示为三菱FX_2N系列PLC的面板，主要包含型号（Ⅰ区）、状态指示灯（Ⅱ区）、模式转换开关与通信接口（Ⅲ区）、PLC的电源端子与输入端子（Ⅳ区）、输入指示灯（Ⅴ区）、输出指示灯（Ⅵ区）和输出端子（Ⅶ区）。

1．PLC的型号（Ⅰ区）

三菱FX系列PLC型号的标注含义如图2-3所示。

1）系列序号：0、2、0N、2C、2N，即FX0、FX2、FX_0N、FX_2C、FX_2N。

2）I/O总点数：16～256点。

3）单元类型：M、E、Ex、Ey。

M——基本单元；

E——输入/输出混合扩展单元及扩展模块；

EX——输入专用扩展模块；

EY——输出专用扩展模块。

4）输出形式：R、T、S。

R——继电器输出；

T——晶体管输出；

S——晶闸管输出。

5）特殊品种的区别：D、AI、H、V、C、F、L、S。

D——DC电源，DC输入；

A1——AC电源，AC电源输入；

H——大电流输出扩展模块（1A/1点）；

V——立式端子排的扩展模块；

C——接/插口输入/输出方式；

F——输入滤波器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。

图2-4所示的PLC型号为FX_2N-32MR，说明该PLC为三菱FX_2N系列，输入/输出点数为32点，为继电器输出形式的基本单元。

2．PLC的状态指示灯（Ⅱ区）

如图2-5所示，PLC提供4盏指示灯，来显示PLC当前的工作状态。其含义如表2-1所列。

3．模式转换开关与通信接口（Ⅲ区）

将区域Ⅲ的盖板打开，可见到PLC的操作模式转换开关与通信接口位置，如图2-6所示。

模式转换开关用来改变PLC的工作模式，PLC电源接通后，将转换开关打到RUN位置上，则PLC的运行指示灯（RUN）发光，表示PLC正处于运行状态。将转换开关打到STOP位置上，则PLC的运行指示灯（RUN）熄灭，表示PLC正处于停止状态。

通信接口用来连接手持式编程器或计算机，保证PLC与手持式编程器或计算机的通信。通信线一般分为手持式编程器通信线和计算机通信线两种，如图2-7所示。通信线与PLC连接如图2-8所示。通信线与PLC连接时，务必注意通信线接口内的“针”与PLC上的接口正确对应后才可将通信线接口用力插入PLC的通信接口，以避免损坏接口。

4．PLC的电源端子与输入端子（Ⅳ区）和输入指示灯（Ⅴ区）

PLC的电源端子与输入端子和输入指示灯如图2-9所示。

1）外接电源端子：图2-9所示方框内的端子为PLC的外部电源端子（L、N、地），通过这部分端子外接PLC的外部电源（AC 220V）。

2）输入公共端子COM：在外接传感器、按钮和行程开关等外部信号元件时必须接的一个公共端子。

3）+24V电源端子：PLC自身为外围设备提供的直流24V电源，多用于三端传感器，如图2-10所示。

4）X□端子：X□端子为输入（IN）继电器的接线端子，是将外部信号引入PLC的必经通道。

5）“·”端子带有“·”符号的端子表示该端子未被使用，不具有功能。

6）输入指示灯为PLC的输入（IN）指示灯，PLC有正常输入时，对应输入点的指示灯亮。

5．PLC的输出端子（Ⅵ区）与输出指示灯（Ⅶ区）

PLC的输出端子与输出指示灯如图2-11所示。

1）输出公共端子COM：在图2-11所示区域可以发现标有COM1等字样的端子，此端子为PLC输出公共端子，是在PLC连接交流接触器线圈、电磁阀线圈和指示灯等负载时必须连接的一个端子。

负载使用不同的电压类型和等级时，若Y0～Y3共用COM1、Y4～Y7共用COM2、Y10～Y13共用COM3、Y14～Y17共用COM4、Y20～Y27共用COM5，对于共用一个公共端子的同一组输出，必须采用同一电压类型和同一电压等级。但不同的公共端子组可使用不同的电压类型和电压等级。

当负载使用相同的电压类型和等级时，则将COM1、COM2、COM3、COM4用导线短接起来。

2）Y□端子：在图2-11所示Ⅶ区域可以发现标有Y□等字样的端子，Y□端子为PLC的输出（OUT）继电器的接线端子，是将PLC指令执行结果传递到负载侧的必经通道。

3）输出指示灯：在图2-11所示Ⅵ区域中为PLC的输出指示灯，当某个输出继电器被驱动后，对应的Y□指示灯就会点亮。

2.1.2 FX_2N系列PLC的输入继电器

PLC内部提供给用户使用的输入继电器/输出继电器都称为元件，由于这些元件都可以用程序（即软件）来指定，故又称为软元件，但它们与真实元件不同，一般称它们为“软继电器”。这些编程用的继电器，它的工作线圈没有工作电压等级、功耗大小和电磁惯性等问题，触点没有数量限制、没有机械磨损和电蚀等问题。在不同的指令操作下，其工作状态可以无记忆，也可以有记忆，还可以为作为脉冲数字元件使用。一般情况下，输入继电器用X表示，输出继电器用Y表示。

PLC的输入端子是从外部接收信号的端口，PLC内部与输入端子连接的输入继电器（X）是用光电隔离的电子继电器，它们的编号与接线端子编号一致，按八进制进行编号，线圈的通断取决于PLC外部触点的状态，不能用程序指令驱动。内部提供常开/常闭两种触点供编程时使用，且使用次数不限。

外部输入设备通常分为主令电器和检测电器两大类。主令电器产生主令输入信号，如按钮和转换开关等；检测电器产生检测运行状态的信号，如行程开关、继电器的触点和传感器等。输入回路的连接示意图如图2-12所示。图中，当按下SB2按钮时，COM点和X2接通，此时相对应的输入点X2从“OFF”变为“ON”（即“0”→“1”），该输入信号被送到PLC的内部。

开关量输入接口按所使用的外信号电源类型可分为直流输入电路、交流输入电路及交直流输入电路等类型，如图2-13～图2-15所示，但无论PLC输入接口采用哪种形式，其内部编程使用的输入继电器都用X表示。

2.1.3 FX_2N系列PLC的输出继电器

PLC的输出端子是向外部负载输出信号的端口。输出继电器线圈的通断由程序驱动，输出继电器也按八进制编号，其外部输出主触点接到PLC的输出端子上供驱动外部负载使用，内部提供常开/常闭触点供程序使用，且使用次数不限。

外部输出设备通常分为驱动负载和显示负载两大类。驱动负载，如接触器、继电器和电磁阀等；显示负载，如指示灯、数字显示装置、电铃和蜂鸣器等。输出回路是PLC驱动外部负载的回路，PLC通过输出点将负载和驱动电源连接成一个回路，负载的状态由PLC输出点进行控制。负载的驱动电源规格根据负载的需要和PLC输出接口类型与规格进行选择。

输出公共端是若干输出端子构成一组，共用一个输出公共端，各组的输出公共端用COMl、COM2……表示，各组公共端之间相互独立，可使用不同的电源类型和电压等级负载驱动电源，如图2-16所示。图中，Y0～Y3共用COMl，使用的负载驱动电源为AC 220V；Y4～Y7共用COM2，使用的负载驱动电源为DC 24V；Y10～Y13共用COM3，使用的负载驱动电源为AC 6.3V。

按PLC内使用元器件的不同，开关量输出接口可分为继电器输出、晶体管输出和双向晶闸管输出共3种类型。但无论PLC输出接口采用哪种形式，其内部编程使用的输入继电器都用Y表示。

图2-17所示为继电器输出接口，可用于交流及直流两种电源，其开关速度慢，但过载能力强。

图2-18所示为晶体管输出接口，只适用于直流电源，开关速度快，但过载能力差。

图2-19所示为双向晶闸管输出接口，只适用于交流电源，其开关速度快，但过载能力差。