Προσαρμοσμένος Λογικός Ελεγκτής Mitsubishi PLC FX2N-64MR-ES UL

Mitsubishi FX2N-64MR-ES/UL | MELSEC FX2N PLC Βασική Μονάδα — 32 Ψηφιακές Είσοδοι (24VDC) + 32 Ρελέ NO Έξοδοι, 100–240VAC, 8K Βήματα RAM, 0.08µs/Βήμα, UL Listed, 220×90×87mm

Επισκόπηση

Η Mitsubishi FX2N-64MR-ES/UL είναι η βασική μονάδα με 64 σημεία εξόδου ρελέ της σειράς MELSEC FX2N — η πλατφόρμα συμπαγών PLC δεύτερης γενιάς της Mitsubishi Electric που όρισε τι έπρεπε να είναι ένας ικανός αλλά προσιτός ελεγκτής μηχανών όταν παρουσιάστηκε στις αρχές της δεκαετίας του 2000.

Σε ένα ενιαίο περίβλημα 220×90×87mm, ενσωματώνει ένα σύστημα εισόδου/εξόδου 32 εισόδων, 32 εξόδων ρελέ, μια πλήρη CPU PLC και ένα τροφοδοτικό AC — έτοιμο για καλωδίωση απευθείας σε αισθητήρες και ενεργοποιητές χωρίς πρόσθετο υλικό για ένα αξιοσημείωτο εύρος εφαρμογών ελέγχου μηχανών.

Το FX2N αντιπροσώπευε ένα σημαντικό βήμα προόδου από τους προκατόχους του (FX0N, FX2) στην ταχύτητα επεξεργασίας και τη χωρητικότητα μνήμης, και παραμένει μία από τις πιο ευρέως χρησιμοποιούμενες πλατφόρμες PLC στον κόσμο, με βάση την εγκατεστημένη βάση.

Εργοστάσια σε όλη την Ασία, την Ευρώπη και τη Βόρεια Αμερική εξακολουθούν να λειτουργούν χιλιάδες μηχανές εξοπλισμένες με FX2N, και η συντήρηση αυτών των μηχανών διατηρεί το FX2N-64MR-ES/UL σε συνεχή ζήτηση στην αγορά ανταλλακτικών, παρά τη διακοπή του.

Το "MR" στην ονομασία του εξαρτήματος το αναγνωρίζει ως την παραλλαγή εξόδου ρελέ — ο πιο ευέλικτος τύπος εξόδου στην οικογένεια FX2N. Οι επαφές ρελέ αλλάζουν φορτία AC και DC σε τάσεις έως 250VAC ή 30VDC, χωρίς τον περιορισμό των εξόδων τρανζίστορ να χειρίζονται μόνο DC ή να απαιτούν ξεχωριστές εκτιμήσεις τροφοδοσίας για μικτά φορτία AC/DC.

Ένας πίνακας ελέγχου μηχανής με πιλότους ηλεκτροβαλβίδων (24VDC), επαφείς κινητήρων (πηνία 230VAC) και λαμπτήρες ένδειξης (24VDC ή 230VAC) μπορεί να συνδέσει όλες τις εξόδους απευθείας στις επαφές ρελέ του FX2N-64MR χωρίς ενδιάμεσα ρελέ ή μετατροπή τάσης.

Βασικές Προδιαγραφές

32 Έξοδοι Ρελέ — Ευελιξία και Συμβατότητα Φορτίου

Οι έξοδοι ρελέ στο FX2N-64MR-ES/UL είναι μηχανικές επαφές — φυσικά ξεχωριστοί αγωγοί που κλείνουν όταν ενεργοποιείται το πηνίο εξόδου του PLC.

Αυτό είναι θεμελιωδώς διαφορετικό από τις εξόδους τρανζίστορ, οι οποίες είναι συμπαγείς διακόπτες περιορισμένοι σε φορτία DC εντός συγκεκριμένων ορίων τάσης και ρεύματος.

Κάθε επαφή ρελέ στο FX2N-64MR έχει ονομαστική τιμή 2A στα 250VAC (ωμική). Στην πρακτική εφαρμογή ελέγχου μηχανών, αυτό καλύπτει:

Πιλότοι ηλεκτροβαλβίδων (24VDC, 100–300mA): Πνευματικοί και υδραυλικοί πιλότοι βαλβίδων σε αυτό το εύρος ρεύματος συνδέονται απευθείας στις εξόδους ρελέ — δεν απαιτείται ενδιάμεσο ρελέ.

Πηνία εκκινητών κινητήρων και επαφέων (230VAC, 50–200mA): Τα πηνία εκκινητών κινητήρων για μονοφασικούς ή τριφασικούς κινητήρες έως μεσαίου μεγέθους συνδέονται απευθείας μέσω του ρελέ, υπό την προϋπόθεση ότι το ρεύμα του πηνίου είναι εντός της ονομαστικής τιμής επαφής 2A.

Λαμπτήρες ένδειξης (24VDC ή 230VAC, 10–100mA LED ή πυρακτώσεως): Και τα δύο επίπεδα τάσης και τα δύο φορτία πυρακτώσεως (ωμικά) και LED (ελαφρώς χωρητικά) συνδέονται απευθείας στις εξόδους ρελέ.

Πηνία ρελέ για μεταγωγή υψηλότερου ρεύματος: Όταν ένα φορτίο υπερβαίνει τα 2A — ένας μεγάλος επαφέας, ένας σημαντικός ωμικός θερμαντήρας — η έξοδος ρελέ FX2N οδηγεί ένα ενδιάμεσο πηνίο ρελέ (συνήθως 0.1–0.2A στα 24VDC), και οι επαφές του ενδιάμεσου ρελέ με υψηλότερη ονομαστική τιμή συνδέονται στο βαρύ φορτίο.

Οι επαφές ρελέ ομαδοποιούνται σε κοινά εξόδου: ομάδες εξόδων που μοιράζονται έναν κοινό ακροδέκτη επιστροφής.

Αυτή η ομαδοποίηση επιτρέπει διαφορετικά επίπεδα τάσης σε διαφορετικές ομάδες εξόδων — ορισμένες έξοδοι οδηγούν φορτία 230VAC ενώ άλλες οδηγούν φορτία 24VDC, χρησιμοποιώντας ξεχωριστά κοινά.

8.000 Βήματα RAM — Χωρητικότητα Προγράμματος και Επέκταση Μνήμης

Η μνήμη προγράμματος RAM 8.000 βημάτων είναι η τυπική χωρητικότητα για το FX2N-64MR-ES/UL.

Ένα "βήμα" στον προγραμματισμό MELSEC FX2N αντιστοιχεί περίπου σε μία εντολή σκάλας (μια επαφή, ένα πηνίο ή μια εντολή εφαρμογής). Ένα τυπικό πρόγραμμα ελέγχου μηχανής για ένα σύστημα μεταφορικής ταινίας με 20 ακολουθίες, 15 χρονοδιακόπτες και 10 μετρητές καταλαμβάνει περίπου 500–2.000 βήματα — πολύ εντός της χωρητικότητας 8.000 βημάτων.

Για προγράμματα που πλησιάζουν ή υπερβαίνουν τα 8.000 βήματα — εξελιγμένα προγράμματα πολυ-άξονα τοποθέτησης, προγράμματα με εκτεταμένη επεξεργασία δεδομένων ή προγράμματα που ενσωματώνουν πολλαπλές λειτουργίες μηχανών — μια προαιρετική κασέτα μνήμης (FX2N-EEPROM-8L ή FX2N-ROM-E1) επεκτείνει την αποθήκευση προγράμματος σε 16.000 βήματα και παρέχει μη-πτητική αποθήκευση (η RAM διατηρεί το πρόγραμμα όταν εφαρμόζεται τροφοδοσία, υποστηριζόμενη από μπαταρία, η κασέτα EEPROM διατηρεί χωρίς εφεδρική μπαταρία).

Η μνήμη προγράμματος RAM επιτρέπει την τροποποίηση του προγράμματος στο πεδίο χρησιμοποιώντας το λογισμικό προγραμματισμού GX Developer ή GX Works2 της Mitsubishi — το πρόγραμμα μεταφορτώνεται από το PLC, επεξεργάζεται και μεταφορτώνεται ξανά.

Τα προγράμματα που υποστηρίζονται από EEPROM απαιτούν την εγγραφή του τροποποιημένου προγράμματος στην κασέτα, η οποία στη συνέχεια εγκαθίσταται στο PLC.

Μετρητές Υψηλής Ταχύτητας — Ενσωμάτωση Κωδικοποιητή

Το FX2N-64MR-ES/UL περιλαμβάνει έξι ενσωματωμένες εισόδους μετρητών υψηλής ταχύτητας (HSC), που λειτουργούν με ρυθμούς καταμέτρησης σημαντικά υψηλότερους από τον κανονικό κύκλο σάρωσης του PLC — επιτρέποντας την ανάδραση θέσης βάσει κωδικοποιητή και την καταμέτρηση συμβάντων υψηλής ταχύτητας χωρίς τον περιορισμό του κύκλου σάρωσης που καθιστά τους τυπικούς λογισμικούς μετρητές ακατάλληλους για γρήγορα σήματα.

Οι είσοδοι μετρητών υψηλής ταχύτητας χρησιμοποιούν συγκεκριμένα σημεία εισόδου (X0 έως X7 σε διάφορες διαμορφώσεις HSC) και υποστηρίζουν μονοφασική καταμέτρηση, διφασική τετραγωνική (κωδικοποιητής A/B) καταμέτρηση και καταμέτρηση διαφορικής φάσης.

Η τετραγωνική καταμέτρηση με σήματα φάσης A/B από έναν κωδικοποιητή αυξήσεως παρέχει τόσο καταμέτρηση θέσης όσο και ανίχνευση κατεύθυνσης, καθιστώντας το FX2N-64MR κατάλληλο για βασικές εφαρμογές τοποθέτησης — έλεγχος τάσης ιστού, μέτρηση μήκους μεταφορικής ταινίας και παρακολούθηση θέσης ενεργοποιητή — χωρίς να απαιτείται ξεχωριστή μονάδα τοποθέτησης για απλές εργασίες.

Για απαιτητικές εφαρμογές πολυ-άξονα τοποθέτησης, η πλατφόρμα FX2N υποστηρίζει πρόσθετες μονάδες τοποθέτησης (FX2N-10PG, FX2N-20GM) που συνδέονται ως μονάδες ειδικών λειτουργιών στη δεξιά διαδρομή επέκτασης της βασικής μονάδας.

Συχνές Ερωτήσεις

Ε1: Μπορούν οι έξοδοι ρελέ να χρησιμοποιηθούν ταυτόχρονα για φορτία AC και DC στην ίδια βασική μονάδα FX2N-64MR;

Ναι, αυτό είναι ένα από τα βασικά πλεονεκτήματα των εξόδων ρελέ έναντι των εξόδων τρανζίστορ. Κάθε ομάδα εξόδου στο FX2N-64MR έχει τον δικό της κοινό ακροδέκτη. Συνδέοντας διαφορετικές ομάδες σε διαφορετικά κοινά τροφοδοσίας (24VDC για μια ομάδα, 230VAC για μια άλλη), οι έξοδοι σε κάθε ομάδα αλλάζουν στην αντίστοιχη τάση.

Το πρόγραμμα PLC δεν βλέπει καμία διαφορά — ενεργοποιεί τα πηνία εξόδου με διεύθυνση (Y0, Y1, κ.λπ.) ανεξάρτητα από την τάση που αλλάζει στην επαφή. 

Η φυσική απομόνωση της επαφής ρελέ από την εσωτερική λογική του PLC επιτρέπει αυτήν την αρχιτεκτονική μικτής τάσης με ασφάλεια.

Ε2: Ποια είναι η ηλεκτρική διάρκεια ζωής των επαφών των εξόδων ρελέ και πώς επηρεάζει η υψηλή συχνότητα κύκλου ζωής της;

Η Mitsubishi καθορίζει τις επαφές ρελέ στα 100.000 κύκλους λειτουργίας για ονομαστικό ωμικό φορτίο (2A / 250VAC). Τα επαγωγικά φορτία (πηνία ηλεκτροβαλβίδων, πηνία επαφέων) μειώνουν τη διάρκεια ζωής των επαφών λόγω της επαγωγικής εκκένωσης κατά το άνοιγμα του κυκλώματος.

Για εφαρμογές όπου η έξοδος FX2N αλλάζει γρήγορα — ρύθμιση ON/OFF ενός θερμαντήρα σε σύντομους κύκλους, για παράδειγμα — οι έξοδοι τρανζίστορ σε συνδυασμό με ένα SSR προτιμώνται έναντι των εξόδων ρελέ για εκτεταμένη διάρκεια ζωής επαφών. 

Για τυπική αλληλουχία μηχανών με τυπικούς κύκλους λειτουργίας 10–100 ανά ώρα, οι έξοδοι ρελέ παρέχουν χρόνια αξιόπιστης λειτουργίας.

Ε3: Περιλαμβάνει το FX2N-64MR-ES/UL ενσωματωμένη επικοινωνία Ethernet ή σειριακή επικοινωνία, ή απαιτεί πρόσθετες μονάδες;

Η βασική μονάδα FX2N-64MR περιλαμβάνει μία θύρα περιφερειακού RS-422 (χρησιμοποιώντας υποδοχή mini-DIN) για σύνδεση προγραμματισμού μέσω GX Developer ή GX Works2. Δεν υπάρχει ενσωματωμένη επικοινωνία Ethernet ή Modbus στη βασική μονάδα.

Η επέκταση επικοινωνίας επιτυγχάνεται μέσω μονάδων επικοινωνίας που τοποθετούνται στη δεξιά διαδρομή επέκτασης: FX2N-232-BD (RS-232C), FX2N-485-BD (RS-485), FX2N-232IF (RS-232C απομονωμένη), ή FX2N-CNV-BD με επακόλουθες μονάδες επικοινωνίας. 

Η επικοινωνία Ethernet απαιτεί τις μονάδες FX2N-ENET ή FX-Enet-BD. Κάθε βασική μονάδα φιλοξενεί έως δύο πλακέτες διεπαφής επικοινωνίας.

Ε4: Το FX2N έχει διακοπεί. Ποιος είναι ο άμεσος διάδοχος της Mitsubishi για νέες σχεδιάσεις μηχανών;

Η Mitsubishi διαδέχθηκε το FX2N με τη σειρά FX3U (τρίτη γενιά) και στη συνέχεια με τη σειρά FX5U/FX5UC (τρέχουσα γενιά).

Το FX5U-64MR/ES είναι το λειτουργικά ισοδύναμο για νέες σχεδιάσεις — 32 DI + 32 έξοδοι ρελέ, τροφοδοτικό 100–240VAC — με σημαντικά βελτιωμένη απόδοση (ταχύτητα επεξεργαστή, σύνολο εντολών), ενσωματωμένη επικοινωνία Ethernet και RS-485, και τρέχουσα υποστήριξη εργοστασίου της Mitsubishi. 

Για μηχανές όπου η διατήρηση του προγράμματος FX2N είναι απαραίτητη για τη συνέχεια, το FX3U-64MR/ES είναι μια πιο κοντινή λειτουργική αντιστοιχία και συχνά απλούστερο για μετανάστευση από το FX2N, καθώς χρησιμοποιεί το ίδιο περιβάλλον προγραμματισμού.

Ε5: Μπορούν οι μονάδες επέκτασης από τη σειρά FX3U/FX3G να συνδεθούν σε μια βασική μονάδα FX2N-64MR-ES/UL;

Όχι. Οι σειρές FX2N και FX3U/FX3G χρησιμοποιούν διαφορετικούς συνδέσμους και πρωτόκολλα διαδρομής επέκτασης. Οι μονάδες επέκτασης FX2N (FX2N-8EX, FX2N-8EYR, FX2N-4AD, κ.λπ.) συνδέονται στον σύνδεσμο επέκτασης της δεξιάς πλευράς της βασικής μονάδας FX2N.

Οι μονάδες επέκτασης FX3U/FX3G δεν είναι άμεσα συμβατές με τις βασικές μονάδες FX2N. 

Αυτή είναι μια σημαντική παράμετρος κατά την προμήθεια ανταλλακτικών μονάδων επέκτασης για υπάρχοντα συστήματα FX2N — μόνο μονάδες επέκτασης συμβατές με FX2N (ή FX) πρέπει να καθορίζονται.