คอนโทรลเลอร์ตรรกะ PLC Mitsubishi FX2N-64MR-ES UL แบบกำหนดเอง

Mitsubishi FX2N-64MR-ES/UL | MELSEC FX2N PLC หน่วยฐาน — 32 DI (24VDC) + 32 รีเลย์ NO Outputs, 100–240VAC, 8K Steps RAM, 0.08µs/Step, UL Listed, 220×90×87mm

ภาพรวม

The Mitsubishi FX2N-64MR-ES/UL เป็นหน่วยฐานเอาต์พุตแบบรีเลย์ 64 จุดของซีรีส์ MELSEC FX2N — แพลตฟอร์ม PLC ขนาดกะทัดรัดรุ่นที่สองของ Mitsubishi Electric ซึ่งกำหนดนิยามของตัวควบคุมเครื่องจักรที่มีความสามารถและราคาไม่แพงเมื่อเปิดตัวในช่วงต้นทศวรรษ 2000

ในตัวเครื่องขนาด 220×90×87 มม. เครื่องเดียว รวมระบบ I/O แบบอินพุต 32 ช่อง, เอาต์พุตแบบรีเลย์ 32 ช่อง, CPU PLC เต็มรูปแบบ และแหล่งจ่ายไฟ AC — พร้อมสำหรับการเชื่อมต่อโดยตรงกับเซ็นเซอร์และแอคทูเอเตอร์โดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์ฮาร์ดแวร์เพิ่มเติมสำหรับการใช้งานควบคุมเครื่องจักรที่หลากหลายอย่างน่าทึ่ง

FX2N แสดงถึงก้าวสำคัญจากรุ่นก่อนหน้า (FX0N, FX2) ในด้านความเร็วในการประมวลผลและความจุหน่วยความจำ และยังคงเป็นหนึ่งในแพลตฟอร์ม PLC ที่มีการใช้งานมากที่สุดในโลกเมื่อวัดจากฐานการติดตั้ง

โรงงานทั่วเอเชีย ยุโรป และอเมริกาเหนือยังคงใช้งานเครื่องจักรที่ติดตั้ง FX2N หลายพันเครื่อง และการบำรุงรักษาเครื่องจักรเหล่านั้นทำให้ FX2N-64MR-ES/UL เป็นที่ต้องการอย่างต่อเนื่องในตลาดอะไหล่ แม้ว่าจะเลิกผลิตไปแล้วก็ตาม

คำว่า "MR" ในการระบุชิ้นส่วนบ่งชี้ว่าเป็นรุ่นเอาต์พุตแบบรีเลย์ — ประเภทเอาต์พุตที่หลากหลายที่สุดในตระกูล FX2N หน้าสัมผัสรีเลย์สามารถสลับโหลด AC และ DC ได้ที่แรงดันไฟฟ้าสูงสุด 250VAC หรือ 30VDC โดยไม่มีข้อจำกัดของเอาต์พุตแบบทรานซิสเตอร์ที่รองรับเฉพาะโหลด DC หรือต้องการการพิจารณาแหล่งจ่ายไฟแยกต่างหากสำหรับโหลด AC/DC แบบผสม

แผงควบคุมเครื่องจักรที่มีวาล์วโซลินอยด์นำร่อง (24VDC), คอนแทคเตอร์มอเตอร์ (คอยล์ 230VAC) และหลอดไฟแสดงสถานะ (24VDC หรือ 230VAC) สามารถเชื่อมต่อเอาต์พุตทั้งหมดโดยตรงกับหน้าสัมผัสรีเลย์ของ FX2N-64MR ได้โดยไม่ต้องใช้รีเลย์ตัวกลางหรือการแปลงแรงดันไฟฟ้า

ข้อมูลจำเพาะหลัก

32 เอาต์พุตแบบรีเลย์ — ความหลากหลายและความเข้ากันได้ของโหลด

เอาต์พุตแบบรีเลย์บน FX2N-64MR-ES/UL เป็นหน้าสัมผัสแบบกลไก — ตัวนำที่แยกออกจากกันทางกายภาพซึ่งจะปิดเมื่อคอยล์เอาต์พุตของ PLC ได้รับการจ่ายไฟ

นี่แตกต่างอย่างสิ้นเชิงจากเอาต์พุตแบบทรานซิสเตอร์ ซึ่งเป็นสวิตช์โซลิดสเตตที่จำกัดเฉพาะโหลด DC ภายในช่วงแรงดันไฟฟ้าและกระแสที่กำหนด

หน้าสัมผัสรีเลย์แต่ละตัวใน FX2N-64MR มีพิกัด 2A ที่ 250VAC (แบบโอห์ม) ในการควบคุมเครื่องจักรจริง สิ่งนี้ครอบคลุม:

วาล์วโซลินอยด์นำร่อง (24VDC, 100–300mA): วาล์วโซลินอยด์นำร่องแบบนิวแมติกและไฮดรอลิกในช่วงกระแสนี้เชื่อมต่อโดยตรงกับเอาต์พุตแบบรีเลย์ — ไม่จำเป็นต้องใช้รีเลย์ตัวกลาง

คอยล์สตาร์ทเตอร์มอเตอร์และคอนแทคเตอร์ (คอยล์ 230VAC, 50–200mA): คอยล์สตาร์ทเตอร์มอเตอร์สำหรับมอเตอร์เฟสเดียวหรือสามเฟสขนาดกลางเชื่อมต่อโดยตรงผ่านรีเลย์ โดยที่กระแสคอยล์อยู่ในพิกัดหน้าสัมผัส 2A

หลอดไฟแสดงสถานะ (24VDC หรือ 230VAC, 10–100mA LED หรือหลอดไส้): ทั้งระดับแรงดันไฟฟ้าและโหลดแบบหลอดไส้ (แบบโอห์ม) และแบบ LED (แบบคาปาซิทีฟเล็กน้อย) เชื่อมต่อโดยตรงกับเอาต์พุตแบบรีเลย์

คอยล์รีเลย์สำหรับการสลับกระแสสูง: เมื่อโหลดเกิน 2A — คอนแทคเตอร์ขนาดใหญ่, ฮีตเตอร์แบบโอห์มที่สำคัญ — เอาต์พุตรีเลย์ของ FX2N จะขับคอยล์รีเลย์ตัวกลาง (โดยทั่วไปคือ 0.1–0.2A ที่ 24VDC) และหน้าสัมผัสที่มีพิกัดสูงกว่าของรีเลย์ตัวกลางจะเชื่อมต่อกับโหลดหนัก

หน้าสัมผัสรีเลย์จะถูกจัดกลุ่มเป็นเอาต์พุตคอมมอน: กลุ่มของเอาต์พุตที่ใช้ขั้วต่อร่วมกัน

การจัดกลุ่มนี้ช่วยให้ระดับแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกันในกลุ่มเอาต์พุตที่แตกต่างกัน — เอาต์พุตบางตัวขับโหลด 230VAC ในขณะที่เอาต์พุตอื่นขับโหลด 24VDC โดยใช้คอมมอนแยกต่างหาก

8,000 ขั้นตอนของ RAM — ความจุโปรแกรมและการขยายหน่วยความจำ

หน่วยความจำโปรแกรม RAM ขนาด 8,000 ขั้นตอนเป็นความจุมาตรฐานสำหรับ FX2N-64MR-ES/UL

"ขั้นตอน" ในการเขียนโปรแกรม MELSEC FX2N จะสอดคล้องกับคำสั่งแลดเดอร์ประมาณหนึ่ง (หน้าสัมผัส, คอยล์ หรือคำสั่งที่ใช้) โปรแกรมควบคุมเครื่องจักรทั่วไปสำหรับระบบสายพานลำเลียงที่มี 20 ลำดับ, 15 ตัวจับเวลา และ 10 ตัวนับ จะใช้พื้นที่ประมาณ 500–2,000 ขั้นตอน — ซึ่งอยู่ในขีดจำกัด 8,000 ขั้นตอน

สำหรับโปรแกรมที่ใกล้เคียงหรือเกิน 8,000 ขั้นตอน — โปรแกรมการวางตำแหน่งหลายแกนที่ซับซ้อน, โปรแกรมที่มีการประมวลผลข้อมูลจำนวนมาก หรือโปรแกรมที่รวมฟังก์ชันเครื่องจักรหลายอย่าง — ตลับหน่วยความจำเสริม (FX2N-EEPROM-8L หรือ FX2N-ROM-E1) จะขยายพื้นที่จัดเก็บโปรแกรมเป็น 16,000 ขั้นตอน และให้การจัดเก็บแบบไม่ลบเลือน (RAM จะเก็บโปรแกรมไว้เมื่อมีไฟเลี้ยง โดยมีแบตเตอรี่สำรอง; ตลับ EEPROM จะเก็บไว้โดยไม่ต้องสำรองแบตเตอรี่)

หน่วยความจำโปรแกรม RAM ช่วยให้สามารถแก้ไขโปรแกรมได้ในสนามโดยใช้ซอฟต์แวร์การเขียนโปรแกรม GX Developer หรือ GX Works2 ของ Mitsubishi — โปรแกรมจะถูกอัปโหลดจาก PLC แก้ไข และดาวน์โหลดกลับ

โปรแกรมที่สำรองด้วย EEPROM ต้องเขียนโปรแกรมที่แก้ไขแล้วลงในตลับ ซึ่งจะถูกติดตั้งใน PLC

ตัวนับความเร็วสูง — การรวม Encoder

FX2N-64MR-ES/UL มีอินพุตตัวนับความเร็วสูง (HSC) ในตัวหกช่อง ซึ่งทำงานด้วยอัตราการนับที่สูงกว่ารอบการสแกน PLC ปกติอย่างมาก — ทำให้สามารถป้อนกลับตำแหน่งตาม Encoder และการนับเหตุการณ์ความเร็วสูงได้โดยไม่มีข้อจำกัดรอบการสแกนที่ทำให้ตัวนับซอฟต์แวร์มาตรฐานไม่เหมาะสำหรับสัญญาณความเร็วสูง

อินพุตตัวนับความเร็วสูงใช้จุดอินพุตเฉพาะ (X0 ถึง X7 ในการกำหนดค่า HSC ต่างๆ) และรองรับการนับเฟสเดียว, การนับแบบควอดราเจอร์สองเฟส (Encoder A/B) และการนับความแตกต่างของเฟส

การนับแบบควอดราเจอร์ด้วยสัญญาณเฟส A/B จาก Encoder แบบเพิ่มพูนจะให้ทั้งการนับตำแหน่งและการตรวจจับทิศทาง ทำให้ FX2N-64MR เหมาะสำหรับการใช้งานวางตำแหน่งพื้นฐาน — การควบคุมแรงตึงของเว็บ, การวัดความยาวสายพานลำเลียง และการตรวจสอบตำแหน่งแอคทูเอเตอร์ — โดยไม่ต้องใช้โมดูลวางตำแหน่งแยกต่างหากสำหรับงานที่ไม่ซับซ้อน

สำหรับการใช้งานวางตำแหน่งหลายแกนที่ต้องการ, แพลตฟอร์ม FX2N รองรับโมดูลวางตำแหน่งเพิ่มเติม (FX2N-10PG, FX2N-20GM) ที่เชื่อมต่อเป็นโมดูลฟังก์ชันพิเศษกับบัสส่วนขยายด้านขวาของหน่วยฐาน

คำถามที่พบบ่อย

คำถามที่ 1: สามารถใช้เอาต์พุตแบบรีเลย์สำหรับโหลด AC และ DC พร้อมกันบนหน่วยฐาน FX2N-64MR เดียวกันได้หรือไม่?

ใช่ นี่คือข้อได้เปรียบที่สำคัญอย่างหนึ่งของเอาต์พุตแบบรีเลย์เหนือกว่าเอาต์พุตแบบทรานซิสเตอร์ แต่ละกลุ่มเอาต์พุตบน FX2N-64MR มีขั้วต่อคอมมอนของตัวเอง โดยการเชื่อมต่อกลุ่มต่างๆ เข้ากับคอมมอนแหล่งจ่ายไฟที่แตกต่างกัน (24VDC สำหรับกลุ่มหนึ่ง, 230VAC สำหรับอีกกลุ่มหนึ่ง) เอาต์พุตในแต่ละกลุ่มจะสลับที่แรงดันไฟฟ้าที่สอดคล้องกัน

โปรแกรม PLC จะไม่เห็นความแตกต่าง — มันจะเปิดใช้งานคอยล์เอาต์พุตตามที่อยู่ (Y0, Y1, ฯลฯ) โดยไม่คำนึงถึงแรงดันไฟฟ้าที่กำลังสลับอยู่ที่หน้าสัมผัส 

การแยกทางกายภาพของหน้าสัมผัสรีเลย์ออกจากลอจิกภายในของ PLC ช่วยให้สถาปัตยกรรมแรงดันไฟฟ้าผสมนี้ปลอดภัย

คำถามที่ 2: อายุการใช้งานทางไฟฟ้าของหน้าสัมผัสของเอาต์พุตแบบรีเลย์คือเท่าใด และความถี่รอบสูงส่งผลกระทบต่ออย่างไร?

Mitsubishi กำหนดพิกัดหน้าสัมผัสรีเลย์ที่ 100,000 การทำงานสำหรับโหลดแบบโอห์มที่กำหนด (2A / 250VAC) โหลดแบบเหนี่ยวนำ (คอยล์วาล์วโซลินอยด์, คอยล์คอนแทคเตอร์) จะลดอายุการใช้งานของหน้าสัมผัสเนื่องจากการกระโดดของอินดักเตอร์เมื่อวงจรเปิด

สำหรับการใช้งานที่เอาต์พุต FX2N ทำงานเป็นรอบอย่างรวดเร็ว — เช่น การควบคุมฮีตเตอร์แบบเปิด/ปิดด้วยรอบเวลาสั้นๆ — จะนิยมใช้เอาต์พุตแบบทรานซิสเตอร์ร่วมกับ SSR มากกว่าเอาต์พุตแบบรีเลย์เพื่อยืดอายุการใช้งานของหน้าสัมผัส 

สำหรับการเรียงลำดับเครื่องจักรมาตรฐานที่มีจำนวนรอบการทำงานทั่วไป 10–100 ครั้งต่อชั่วโมง เอาต์พุตแบบรีเลย์จะให้บริการที่เชื่อถือได้เป็นเวลาหลายปี

คำถามที่ 3: FX2N-64MR-ES/UL มีการสื่อสาร Ethernet หรืออนุกรมในตัวหรือไม่ หรือต้องใช้โมดูลเสริม?

FX2N-64MR พื้นฐานมีพอร์ตสื่อสาร RS-422 หนึ่งพอร์ต (ใช้ขั้วต่อ mini-DIN) สำหรับการเชื่อมต่อการเขียนโปรแกรมผ่าน GX Developer หรือ GX Works2 ไม่มี Ethernet หรือการสื่อสาร Modbus ในตัวในหน่วยฐาน

การขยายการสื่อสารทำได้ผ่านโมดูลการสื่อสารที่ติดตั้งบนบัสส่วนขยายด้านขวา: FX2N-232-BD (RS-232C), FX2N-485-BD (RS-485), FX2N-232IF (RS-232C แบบแยก), หรือ FX2N-CNV-BD พร้อมโมดูลการสื่อสารที่ตามมา 

การสื่อสาร Ethernet ต้องใช้โมดูล FX2N-ENET หรือ FX-Enet-BD หน่วยฐานแต่ละหน่วยสามารถรองรับบอร์ดอินเทอร์เฟซการสื่อสารได้สูงสุดสองบอร์ด

คำถามที่ 4: FX2N เลิกผลิตแล้ว อะไรคือรุ่นที่สืบทอดโดยตรงจาก Mitsubishi สำหรับการออกแบบเครื่องจักรใหม่?

Mitsubishi ได้สืบทอด FX2N ด้วยซีรีส์ FX3U (รุ่นที่สาม) และต่อมาด้วยซีรีส์ FX5U/FX5UC (รุ่นปัจจุบัน)

FX5U-64MR/ES เป็นรุ่นที่เทียบเท่ากันในเชิงฟังก์ชันสำหรับการออกแบบใหม่ — 32 DI + 32 เอาต์พุตแบบรีเลย์, แหล่งจ่ายไฟ 100–240VAC — พร้อมประสิทธิภาพที่ได้รับการปรับปรุงอย่างมาก (ความเร็วโปรเซสเซอร์, ชุดคำสั่ง), การสื่อสาร Ethernet และ RS-485 ในตัว และการสนับสนุนจากโรงงาน Mitsubishi ในปัจจุบัน 

สำหรับเครื่องจักรที่การรักษาโปรแกรม FX2N เป็นสิ่งสำคัญเพื่อความต่อเนื่อง, FX3U-64MR/ES เป็นรุ่นที่เทียบเท่ากันในเชิงฟังก์ชันและมักจะง่ายกว่าในการย้ายจาก FX2N เนื่องจากใช้สภาพแวดล้อมการเขียนโปรแกรมเดียวกัน

คำถามที่ 5: สามารถเชื่อมต่อโมดูลส่วนขยายจากซีรีส์ FX3U/FX3G กับหน่วยฐาน FX2N-64MR-ES/UL ได้หรือไม่?

ไม่ได้ ซีรีส์ FX2N และ FX3U/FX3G ใช้ขั้วต่อบัสส่วนขยายและโปรโตคอลที่แตกต่างกัน โมดูลส่วนขยาย FX2N (FX2N-8EX, FX2N-8EYR, FX2N-4AD, ฯลฯ) เชื่อมต่อกับขั้วต่อส่วนขยายด้านขวาของหน่วยฐาน FX2N

โมดูลส่วนขยาย FX3U/FX3G ไม่สามารถใช้งานร่วมกับหน่วยฐาน FX2N ได้โดยตรง 

นี่เป็นข้อควรพิจารณาที่สำคัญเมื่อจัดหาโมดูลส่วนขยายทดแทนสำหรับระบบ FX2N ที่มีอยู่ — ควรระบุเฉพาะโมดูลส่วนขยายที่เข้ากันได้กับ FX2N (หรือเข้ากันได้กับ FX) เท่านั้น