三菱 FX3U 系列 PLC(可編程邏輯控制器)是三菱電機(jī)推出的高性能小型 PLC,于 2007 年前后發(fā)布,旨在替代經(jīng)典的 FX2N 系列,憑借更高的運算速度、更強(qiáng)的擴(kuò)展能力和更豐富的功能,廣泛應(yīng)用于中小型自動化設(shè)備(如機(jī)床、包裝機(jī)械、紡織設(shè)備、電子組裝線等),是工業(yè)自動化領(lǐng)域的主品之一。
FX3U 系列的核心定位是 “小型 PLC 中的高性能代表”,在保持小型化機(jī)身的同時,突破了小型 PLC 的性能瓶頸,主要優(yōu)勢如下:
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超高運算速度:基本指令運算速度僅為0.065μs / 步(FX2N 為 0.8μs / 步),復(fù)雜指令(如浮點數(shù)運算)速度更顯著,高速響應(yīng)的控制需求(如精密定位、快速計數(shù))。
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大容量程序與數(shù)據(jù)存儲:
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程序存儲器:內(nèi)置64KB(可通過存儲卡擴(kuò)展至 16MB),支持存儲更多復(fù)雜程序。
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數(shù)據(jù)寄存器:內(nèi)置8000 點(FX2N 為 2000 點),可擴(kuò)展至 16384 點,大量數(shù)據(jù)處理需求(如配方存儲、生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計)。
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靈活的擴(kuò)展能力:支持多種擴(kuò)展模塊(輸入輸出、模擬量、特殊功能等),大可擴(kuò)展至256 點 I/O,且擴(kuò)展簡單(通過專用接口直接連接,無需額外編程)。
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豐富的內(nèi)置功能:無需擴(kuò)展模塊即可實現(xiàn)高速計數(shù)、脈沖輸出、PID 調(diào)節(jié)、RS485 通信等功能,設(shè)備成本。
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兼容性強(qiáng):兼容 FX2N 系列的大部分?jǐn)U展模塊和編程(GX Developer/GX Works2),方便老設(shè)備升級替換。
FX3U 系列的型號命名包含 “系列標(biāo)識、基本單元 / 擴(kuò)展單元、I/O 點數(shù)、電源類型、輸出類型” 等關(guān)鍵信息,以 “FX3U-48MR/ES-A” 為例,各部分含義如下:
常見基礎(chǔ)型號舉例:
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FX3U-16MR/ES-A:16 點 I/O(8 入 8 出),繼電器輸出,AC 電源
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FX3U-32MT/ES-A:32 點 I/O(16 入 16 出),晶體管輸出,AC 電源
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FX3U-64MR/DS:64 點 I/O(32 入 32 出),繼電器輸出,DC 電源
FX3U 系列采用 “模塊化設(shè)計”,分為 “基本單元” 和 “擴(kuò)展模塊 / 單元”,硬件結(jié)構(gòu)簡潔,安裝支持 “DIN 導(dǎo)軌安裝” 或 “螺釘固定”。
基本單元是 PLC 的主體,內(nèi)置 CPU、電源、I/O 接口和基礎(chǔ)功能,關(guān)鍵參數(shù)如下:
FX3U 支持多種擴(kuò)展模塊,以不同的功能擴(kuò)展需求,常見類型如下:
FX3U 系列的功能覆蓋 “數(shù)字量控制、模擬量控制、運動控制、通信控制” 四大核心領(lǐng)域,無需復(fù)雜配置即可多數(shù)中小型自動化需求。
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核心能力:通過內(nèi)置 I/O 接口實現(xiàn)開關(guān)(如按鈕、傳感器、電磁閥、指示燈)的邏輯控制,支持常開 / 常閉觸點、線圈輸出、定時器(TON/TOF/TPC)、計數(shù)器(CTU/CTD/CTUD)等基礎(chǔ)指令。
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應(yīng)用:設(shè)備啟?刂、工序邏輯切換(如包裝機(jī)的送料 - 封口 - 裁切流程)、故障(如過載、缺料檢測)。
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高速計數(shù):內(nèi)置 6 路高速計數(shù)器,大100kHz(晶體管輸出型),支持增量式編碼器采集,可實現(xiàn)位置檢測(如輸送帶定位)、轉(zhuǎn)速計算(如電機(jī)轉(zhuǎn)速監(jiān)控)。
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脈沖輸出:內(nèi)置 2 路脈沖輸出,大100kHz(晶體管輸出型),支持脈沖串(PLS)、方向脈沖(DIR),可直接驅(qū)動步進(jìn)電機(jī) / 伺服電機(jī),實現(xiàn)簡單定位控制(如氣缸伸縮定位、機(jī)床工作臺)。
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通過擴(kuò)展模擬量模塊(如 FX3U-4AD、FX3U-2DA),可采集溫度(需配溫度傳感器)、壓力、流量等模擬量,或輸出模擬量控制變頻器、調(diào)節(jié)閥等設(shè)備。
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內(nèi)置PID 調(diào)節(jié)功能(比例 - 積分 - 微分),無需額外編程,可實現(xiàn)恒溫控制(如烤箱溫度)、恒壓控制(如水泵壓力)等控制。
FX3U 支持多種通信協(xié)議,可與機(jī)(如電腦、屏)、其他 PLC、變頻器、傳感器等設(shè)備組網(wǎng),實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互:
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基礎(chǔ)通信:通過內(nèi)置 RS422 編程口,可連接三菱 GT 系列屏(如 GT1150),實現(xiàn)人機(jī)交互(參數(shù)設(shè)置、狀態(tài)監(jiān)控)。
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擴(kuò)展通信:通過 FX3U-485-BD 模塊支持 Modbus RTU 協(xié)議,可連接變頻器(如三菱 FR-A800)實現(xiàn)轉(zhuǎn)速控制;通過 FX3U-Ethernet-BD 模塊支持 TCP/IP 協(xié)議,可接入工業(yè)以太網(wǎng),實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控與數(shù)據(jù)上傳(如對接 MES )。
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配方功能:支持存儲多組參數(shù)(如不同產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝參數(shù)),可通過屏或程序切換,適應(yīng)多品種生產(chǎn)需求(如食品包裝機(jī)的不同包裝規(guī)格切換)。
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保護(hù):支持 4 級權(quán)限(編程、監(jiān)控、修改參數(shù)、只讀),防止程序被修改,保障設(shè)備安全。
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故障自診斷:內(nèi)置故障檢測功能,可實時檢測電源、I/O 接口、擴(kuò)展模塊等故障,并通過指示燈或機(jī)提示故障類型,方便。
FX3U 系列支持三菱編程,兼容性強(qiáng),操作簡潔,主流如下: