三菱PLC模块 Q系列QH42PI/O模块

三菱PLC是三菱电机在大连生产的主力产品。 它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、

计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。

三菱PLC在中国市场常见的有以下型号： FR-FX1N FR-FX1S FR-FX2N FR-FX3U FR-FX2NC FR-A FR-Q）。

三菱PLC系统组成及各部分的功能：

一．系统组成。

二．各部分的作用。

1． CPU运算和控制中心

起“心脏”作用。

纵：当从编程器输入的程序存入到用户程序存储器中，然后CPU根据系统所赋予的功能（系统程序存储器的解释编译程序），

把用户程序翻译成PLC内部所认可的用户编译程序。

横：输入状态和输入信息从输入接口输进，CPU将之存入工作数据存储器中或输入映象寄存器。然后由CPU把数据和程序有机地结合在一起。

把结果存入输出映象寄存器或工作数据存储器中，然后输出到输出接口、控制外部驱动器。

组成：CPU由控制器、运算器和寄存器组成。这些电路集成在一个芯片上。CPU通过地址总线、数据总线与I/O接口电路相连接。

2．存储器

具有记忆功能的半导体电路。

分为系统程序存储器和用户存储器。

系统程序存储器用以存放系统程序，包括管理程序，监控程序以及对用户程序做编译处理的解释编译程序。由只读存储器组成。

厂家使用的，内容不可更改，断电不消失。

用户存储器：分为用户程序存储区和工作数据存储区。由随机存取存储器（RAM）组成。用户使用的。断电内容消失。

常用锂电池作为后备电源，寿命一般为3~5年。

3．输入/输出接口

（1）输入接口：

光电耦合器由两个发光二极管和光电三极管组成。

发光二级管：在光电耦合器的输入端加上变化的电信号，发光二极管就产生与输入信号变化规律相同的光信号。

光电三级管：在光信号的照射下导通，导通程度与光信号的强弱有关。在光电耦合器的线性工作区内，输出信号与输入信号有线性关系。

输入接口电路工作过程：当开关合上，二极管发光，然后三极管在光的照射下导通，向内部电路输入信号。当开关断开，二极管不发光，三极管不导通。

向内部电路输入信号，也就是通过输入接口电路把外部的开关信号转化成PLC内部所能接受的数字信号。

（2）输出接口

PLC的继电器输出接口电路

工作过程：当内部电路输出数字信号1，有电流流过，继电器线圈有电流，然后常开触点闭合，提供负载导通的电流和电压。

当内部电路输出数字信号0，三菱PLC模块 Q系列QH42PI/O模块

则没有电流流过，继电器线圈没有电流，然后常开触点断开，断开负载的电流或电压。

也就是通过输出接口电路把内部的数字电路化成一种信号使负载动作或不动作。

三种类型：

继电器输出：有触点、寿命短、频率低、交直流负载

晶体管输出：无触点、寿命长、直流负载

晶闸管输出：无触点、寿命长、交流负载

4．编程器

编程器分为两种，一种是手持编程器，方便。我们实验室使用的就是手持编程器。二种是通过PLC的RS232口。与计算机相连。然后敲击键盘。

通过NSTP-GR软件（或WINDOWS下软件）向PLC内部输入程序。

三菱PLC的基本工作原理

一．PLC采用“顺序扫描，不断循环”的工作方式

1．每次扫描过程。集中对输入信号进行采样。集中对输出信号进行刷新。

2．输入刷新过程。当输入端口关闭时，程序在进行执行阶段时，输入端有新状态，新状态不能被读入。

只有程序进行下一次扫描时，新状态才被读入。

3．一个扫描周期分为输入采样，程序执行，输出刷新。

4．元件映象寄存器的内容是随着程序的执行变化而变化的。

5．扫描周期的长短由三条决定。（1）CPU执行指令的速度（2）指令本身占有的时间（3）指令条数

6．由于采用集中采样。集中输出的方式。存在输入/输出滞后的现象，即输入/输出响应延迟。

二．PLC与继电器控制系统、微机区别

1．PLC与继电器控制系统区别

前者工作方式是“串行”，后者工作方式是“并行”。

前者用“软件”，后者用“硬件”。

2．PLC与微机区别

前者工作方式是“循环扫描”。后者工作方式是“待命或中断”

PLC 编程方式

PLC优点采用“软继电器”代替“硬继电器”。用“软件编程逻辑”代替“硬件布线逻辑”。

PLC编程语言有梯形图、布尔助记符语言，等等。尤其前两者为常用。

梯形图语言特点：

1．每个梯形图由多个梯级组成。

2．梯形图中左右两边的竖线表示假想的逻辑电源。当某一梯级的逻辑运算结果为“1”时，有假想的电流通过。

3．继电器线圈只能出现一次，而它的常开、常闭触点可以出现无数次。三菱PLC模块 Q系列QH42PI/O模块

4．每一梯级的运算结果，立即被后面的梯级所利用。

5．输入继电器受外部信号控制。只出现触点，不出现线圈。

第四节 主要技术性能

用户程序存储容量：是衡量可存储用户应用程序多少的指标。通常以字或K字为单位。16位二进制数为一个字，

每1024个字为1K字。PLC以字为单位存储指令和数据。

一般的逻辑操作指令每条占1个字。定时/计数，移位指令占2个字。数据操作指令占2~4个字。

第五节 PLC的分类

按结构分类：

1． 整体式：是把PLC各组成部分安装在一起或少数几块印刷电路板上，并连同电源一起装在机壳内形成一个单一的整体，

称之为主机或基本单元、小型、超小型PLC采用这种结构。

2．模块式：是把PLC各基本组成做成独立的模块。中型、大型PLC采用这种方式，便于维修。

三菱PLCFX1S系列

三菱PLC是一种集成型小型单元式PLC。且具有完整的性能和通讯功能等扩展性。如果考虑安装空间和成本是一种理想的选择。

三菱PLCFX1N系列

是三菱电机推出的功能强大的普及型PLC。具有扩展输入输出，模拟量控制和通讯、链接功能等扩展性。

是一款广泛应用于一般的顺序控制三菱PLC。

三菱PLCFX2N系列

在当时，是三菱PLC是FX家族中系列。具有高速处理及可扩展大量满足单个需要的特殊功能模块等特点，

为工厂自动化应用提供灵活性和控制能力。三菱PLC模块 Q系列QH42PI/O模块

三菱PLCFX3U系列

是三菱电机公司新近推出的新型第三代三菱PLC,可能称得上是小型产品。基本性能大幅提升，晶体管输出型的基本单元内置了3轴独立100kHz的定位功能，

并且增加了新的定位指令，从而使得定位控制功能更加强大，使用更为方便。FX3U系列产品为FX2N替代产品，

FX2N系列产品2012年12月三菱电机不再供货。

以后大家都会选用FX3U系列产品。三菱PLC-FX3U系列产品介绍：

● FX3U系列PLC第三代微型可编程控制器，内置高达64K大容量的RAM存储器。

● 控制规模:16~384(包括CC-LINK I/O)点。

● 内置独立3轴100kHz定位功能(晶体管输出型)。

● 基本单元左侧均可以连接功能强大简便易用的适配器。

● 内置的编程口可以达到115.2kbps 的高速通信，而且可以同时使用3 个通信口。

● 通过CC-Link 网络的扩展可以实现84 点（包括远程I/O 在内）的控制。

● 模块上可以进行软元件的监控、测试，时钟的设定。

● FX3U系列还可以将该显示模块安装在控制柜的面板上。

● FX3U系列PLC编程软件：需要GX Developer 8.23Z 以上版本。

三菱PLCFX3G系列

是三菱电机公司新近推出的新型第三代三菱PLC，基本单元自带两路高速通讯接口（RS422&USB，内置高达32K大容量存储器，

标准模式时基本指令处理速度可达0.21μs，控制规模:14~256点（包括CC-LINK网络I/O），定位功能设置简便（三轴），

基本单元左侧可连接4台FX3U特殊适配器

可实现浮点数运算，可设置两级密码，每级16字符，增强密码保护功能三菱PLC模块 Q系列QH42PI/O模块

FX1NC FX2NC FX3UC三菱PLC:

在保持了原有强大功能的基础上实现了规模缩小I/O型接线接口降低了接线成本，并大大节省了时间。

Q系列三菱PLC

三菱机公司推出的大型PLC,CPU类型有基本型CPU，高性能型CPU，过程控制CPU,运动控制CPU,冗余CPU等。可以满足各种复杂的控制需求。

三菱电机中国事业的快速发展，为了更好地满足国内用户对三菱PLC，Q系列产品高性能、低成本的要求，

三菱电机自动化特推出经济型QUTESET型三菱PLC，即一款以自带64点高密度混合单元的5槽Q00JCOUSET；

另一款自带2块16点开关量输入及2块16点开关量输出的8槽Q00JCPU-S8SET，其性能指标与Q00J完全兼容，也完全支持GX-Developer等软件。

A系列三菱PLC:使用三菱专用顺控芯片（MSP），速度/指令可媲美大型三菱PLC;A2ASCPU支持32个PID回路。

而QnASCPU的回路数目无限制，可随内存容量的大小而改变；程序容量由8K步至124K步，如使用存储器卡，QnASCPU则内存量可扩充到2M字节；

有多种特殊模块可选择，包括网络，定位控制，高速计数，温度控制等模块。资料来源：三菱可编程控制器PLC官网

FX系列PLC拥有功能逻辑选件以及定位控制特点； FX2N是从16路到256路输入/输出的多种应用的选择方案；

FX2N系列是小型化，高速度，高性能和所有方便都是相当于FX系列中小形程序装置。

除输入出16-25点的独立用途外，还可以适用于在多个基本组件间的连接，模拟控制，定位控制等

特殊用途，是一套可以满足多样化广泛需要的PLC。

在基本单元上连接扩展单元或扩展模块，可进行16-256点的灵活输入输出组合。可选用16/32/48/64/80/128点的主机，

可以采用8点的扩展模块进行扩展。可根据电源及输出形式，自由选择。

程序容量：内置800步RAM（可输入注释）可使用存储盒，可扩充至16K步。

丰富的软元件应用指令中有多个可使用的简单指令、高速处理指令、输入过滤常数可变，中断输入处理，直接输出等。

便利指令数字开关的数据读取，16位数据的读取，矩阵输入的读取，7段显示器输出等。数据处理、数据检索、数据排列、

三角函数运算、平方根、浮点小数运算等。

特殊用途、脉冲输出（20KHZ/DC5V，KHZ/DC12V-24V），脉宽调制，PID控制指令等。外部设备相互通信，

串行数据传送，ASCII code印刷，HEX ASCII变换，校验码等。三菱PLC模块 Q系列QH42PI/O模块

时计控制内置时钟的数据比较、加法、减法、读出、写入等。

Q系列PLC是三菱公司从原A系列PLC基础上发展过来的中、大型PLC系列产品，Q系列PLC采用了模块化的结构形式，

系列产品的组成与规模灵活可变，输入输出点数达到4096点；

程序存储器容量可达252K步，采用扩展存储器后可以达到32M；基本指令的处理速度可以达到34ns；

可以适合各种中等复杂机械、自动生产线的控制场合。三菱PLC模块 Q系列QH42PI/O模块

Q系列PLC的基本组成包括电源模块、CPU模块、基板、I/O模块等。

通过扩展基板与I/O模块可以增加I/O点数，通过扩展储存器卡可增加程序储存器容量，

通过各种特殊功能模块可提高PLC的性能，扩大PLC的应用范围。

Q系列PLC可以实现多CPU模块在同一基板上的安装，CPU模块间可以通过自动刷新来进行定期通信或通过特殊指令进行瞬时通信，以提高系统的处理速度。

特殊设计的过程控制CPU模块与高分辨率的模拟量输入/输出模块，可以适合各类过程控制的需要。

可以控制32轴的高速运动控制CPU模块，可以满足各种运动控制的需要。资料来源：三菱可编程控制器PLC官网

FX3G系列PLC内置大容量程序存储器，32K步，标准模式时基本指令处理速度可达0.21μs，

加之大幅扩充的软元件数量，使您可更加自由的编辑程序并进行数据处理。

另外，浮点数运算和中断处理方面，FX3G同样表现超群。

FX3G本体自带两路高速通讯接口（RS422&USB），可同步使用，通讯配置选择更加灵活。

晶体管输出型基本单元更内置三轴100KHz独立脉冲输出，可使用软件编辑指令简便进行定位设置。

在程序保护方面，FX3G有了本质的突破。可设置两级密码，区分设备制造商和用户的访问权限。

密码程序保护功能可锁住PLC，直到新的程序载入。

第三代FX3系列PLC更加完善了产品的扩展性，双总线扩展方式。使用左侧总线可扩展连接模拟量/通讯适配器，

数据传输效率更高，并简化了程序编制工作；

右侧总线则充分考虑到与原有系统的兼容性，可连接FX系列传统I/O扩展和特殊功能模块。

基本单元上还可安装两个扩展板，完全可根据客户的需要搭配出控制系统。

FX3G系列PLC传承经典，突破创新，客户提供更具个性化的系统解决方案，在竞争愈发激烈的当代工业领域，

可充分满足不同行业客户系统要求、具有高度灵活性的FX3G系列PLC必将脱颖而出。

FX3G性能概述

● 第三代微型可编程控制器

●基本单元自带两路高速通讯接口（RS422&USB）

● 内置高达32K大容量存储器

● 标准模式时基本指令处理速度可达0.21μs

● 控制规模:14~256点（包括CC-LINK网络I/O）

● 定位功能设置简便

● 基本单元左侧可连接4台FX3U特殊适配器

● 可实现浮点数运算

● 可设置两级密码，每级16字符，增强密码保护功能