FX2N配置和接线经典实例.docx
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FX2N配置和接线经典实例
FX2N配置和接线经典实例
∙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-?
?
?
?
-?
①②③④
①表示输入输出总点数;
②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);
③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)
④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-E—CPU出错指示亮灯。
图1FX2N-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:
X000X001X002X003X004X005X006X007
Y000Y001Y002Y003Y004Y005Y006Y007
第二组编址:
X010X011X012X013X014X015X016X017
Y010Y011Y012Y013Y014Y015Y016Y017
……
第八组编址:
X070X071X072X073X074X075X076X077
Y070Y071Y072Y073Y074Y075Y076Y077
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X0~X7、X10~X17、X20~X27;Y0~Y7、Y10~Y17、Y20~Y27。
扩展模块FX2N-16EYR有8个I接口、8个O接口,编址号分别为X30~X37;Y30~Y37。
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50mA、50′2mA、75mA。
供电电流剩余容量dI=460mA-(50mA+50′2mA+75mA)=325mA30
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690mA。
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30mA、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AC100~240V(电压允许范围AC85~264V),额定频率50/60Hz。
图3FX2N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COM1~COM10,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DC5~30V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,叙述FX2N系列PLC的型号含义
决策:
确定电动机星三角换接减压起动PLC控制系统的外围接线方案
计划:
绘制具体的PLC外部接线图,确定PLC连接步骤
实施:
进行PLC外部接线连接
检查:
小组自查
评估:
教师评估