FX系列PLC硬件配置及性能指标

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标题:FX系列PLC硬件配置及性能指标

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FX系列PLC是由三菱公司近年来推出的高性能小型可编程控制器，以逐步替代三菱公司原F、F1、F2系列PLC产品。其中FX2是1991年推出的产品，FX0是在FX2之后推出的超小型PLC，近几年来又连续推出了将众多功能凝集在超小型机壳内的FX0S、FX1S、FX0N、FX1N、FX2N、FX2NC等系列PLC，具有较高的性能价格比，应用广泛。它们采用整体式和模块式相结合的叠装式结构。

^_^

2007-7-30 10:33:01

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性感猪蹄

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一、FX系列PLC型号的说明

FX系列PLC型号的含义如下：

其中系列名称：如0、2、0S、1S、ON、1N、2N、2NC等

单元类型：M──基本单元

E──输入输出混合扩展单元

Ex──扩展输入模块

EY──扩展输出模块

输出方式：R──继电器输出

S──晶闸管输出

T──晶体管输出

特殊品种：D──DC电源，DC输出

A1──AC电源，AC（AC100~120V）输入或AC输出模块

H──大电流输出扩展模块

V──立式端子排的扩展模块

C──接插口输入输出方式

F──输入滤波时间常数为1ms的扩展模块

如果特殊品种一项无符号，为AC电源、DC输入、横式端子排、标准输出。

例如FX2N－32MT－D表示FX2N系列，32个I/O点基本单位，晶体管输出，使用直流电源，24V直流输出型。

该帖子于2007-7-30 14:49:45被 性感猪蹄 编辑过

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二、FX系列PLC硬件配置

FX系列PLC的硬件包括基本单元、扩展单元、扩展模块、模拟量输入输出模块、各种特殊功能模块及外部设备等。

（一）FX系列PLC的基本单元

基本单元是构成PLC系统的核心部件，内有CPU、存储器、I/O模块、通信接口和扩展接口等。由于FX系列PLC有众多的子系列，现以FX0S，FX0N，FX2N三个子系列为例加以介绍。

1． FX0S系列的基本单元

FX0S系列的功能简单，价格便宜，适用于小型开关量控制系统，它只有基本单元，没有扩展单元。其基本单元如表3-1所示。

表3-1 FX0S系列的基本单元

型号				输入点数	输出点数
AC电源100～240v		DC电源24v
继电器输出	晶体管输出	继电器输出	继电器输出
FX0s-10MR-001	FX0s-10MT	FX0s-10MR-D	FX0s-10MT-D	6	4
FX0s-14MR-001	FX0s-14MT	FX0s-14MR-D	FX0s-14MT-D	8	6
FX0s-20MR-001	FX0s-20MT	FX0s-20MR-D	FX0s-20MT-D	12	8
FX0s-30MR-001	FX0s-30MT	FX0s-30MR-D	FX0s-30MT-D	16	14
		FX0s-14MR-D12		8	6
		FX0s-30MR-D12		16	14

FX0S容量为800步，有20条基本指令，两条步进指令，35种50条功能指令。FX0S编程元件包括500多点辅助继电器，64点状态寄存器，56点定时器和一个模拟定时器，有16个16位的计数器及4点1相7KHZ或1点2相32位高速加/减计数器，61点16位数据寄存器，还有64点转移用跳步指针及4点中断指针。

该帖子于2007-7-30 14:29:52被 00000 编辑过

2007-7-30 14:29:10

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2．FX0N系列的基本单元

FX0N的基本单元共有12种，最大的I/O点数为60，它可带3种扩展单元，7种扩展模块，可组成24～128个I/O点的系统。其基本单元如表3-2所示。

表3-2 FX0N系列的基本单元

型号				输入点数	输出点数	扩展模块可用点数
AC电源100～240V		DC电源24V
继电器输出	晶体管输出	继电器输出	继电器输出
FX0n-24MR-001	FX0n-24MT	FX0n-24MR-D	FX0n-24MT-D	14	10	32
FX0n-40MR-001	FX0n-40MT	FX0n-40MR-D	FX0n-40MT-D	24	16	32
FX0n-60MR-001	FX0n-600MT	FX0n-60MR-D	FX0n-60MT-D	36	24	32

FX0N的EEPROM用户存储器容量为2000步。基本指令有20条，步进指令2条，应用指令36种51条。FX0N有500多点的辅助继电器，128点状态寄存器，95个定时器和45个计数器（其中高速计数器13个）还有大量的数据寄存器，76点指针用于跳转，中断和嵌套。FX0N有较强的通信功能，可与内置RS－232C通信接口的设备通信，如使用FX0N－485APP模块，可与计算机实现1：N（最多8台）的通信。FX0N还备有8位模拟量输入输出模块（2路输入，1路输出）用以实现模拟量的控制。由于FX0N体积小，功能强，使用灵活，特别适用于由于安装尺寸的限制而难以采用其他PLC的机械设备上。

^_^

2007-7-30 14:33:25

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3．FX2N系列的基本单元

FX2N系列是FX家族中最先进的PLC系列。

FX2N基本单位有16/32/48/65/80/128点，六个基本FX2N单元中的每一个单元都可以通过I/O扩展单元扩充为256I/O点，其基本单元如表3-3所示。

表3-3 FX2N系列的基本单元

型号			输入点数	输出点数	扩展模块可用点数
继电器输出	可控硅输出	晶体管输出	输入点数	输出点数	扩展模块可用点数
FX2n-16MR-001	FX2n-16MS	FX2n-16MT	8	8	24～32
FX2n-32MR-001	FX2n-32MS	FX2n-32MT	16	16	24～32
FX2n-48MR-001	FX2n-48MS	FX2n-48MT	24	24	48～64
FX2n-64MR-001	FX2n-64MS	FX2n-64MT	32	32	48～64
FX2n-80MR-001	FX2n-80MS	FX2n-80MT	40	40	48～64
FX2n-128MR-001		FX2n-128MT	64	64	48～64

FX2N具有丰富的元件资源，有3072点辅助继电器。提供了多种特殊功能模块，可实现过程控制位置控制。有多种RS—232C/RS—422/RS—485串行通信模块或功能扩展板支持网络通信。FX2N具有较强的数学指令集，使用32位处理浮点数。具有方根和三角几何指令满足数学功能要求很高数据处理。

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2007-7-30 14:34:25

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楼主为什么不把文章放在一个里面呢？看的人感觉短短续续的

2007-7-30 14:40:43

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（二）FX系列的I/O扩展单元和扩展模块

FX系列具有较为灵活的I/O扩展功能，可利用扩展单元及扩展模块实现I/O扩展。

1．FX0N的I/O扩展

FX0N系列共有三种扩展单元，如表3-4所示。FX0N的扩展模块如表3-5所示。

表3-4 FX0N系列的扩展单元

型号	总I/O数目	输入			输出
型号	总I/O数目	数目	电压	类型	数目	类型
FX0n-40ER	40	24	24V直流	漏型	16	继电器
FX0n-40ET	40	24	24V直流	漏型	16	晶体管
FX0n-40ER-D	40	24	24V直流	漏型	16	继电器（直流）

表3-5 FX0N系列的扩展模块

型号	总I/O数目	输入			输出
型号	总I/O数目	数目	电压	类型	数目	类型
FX0n-8ER	8	4	24V直流	漏型	4	继电器
FX0n-8EX	8	8	24V直流	漏型
FX0n-16EX	16	16	24V直流	漏型
FX0n-8EYR	8				8	继电器
FX0n-8EYT	8				8	晶体管
FX0n-16EYR	16				16	继电器
FX0n-16EYT	16				16	晶体管

注：FX0N的扩展模块也可在FX2N等子系列上应用。

该帖子于2007-7-30 14:53:39被 性感猪蹄 编辑过

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2．FX2N的I/O扩展

FX2N系列的扩展单元如表3-6所示。FX2Ｎ系列的扩展模块如表3-7所示。

表3-6 FX2N子系列扩展单元

型号	总I/O数目	输入			输出
型号	总I/O数目	数目	电压	类型	数目	类型
FX2n-32ER	32	16	24V直流	漏型	16	继电器
FX2n-32ET	32	16	24V直流	漏型	16	晶体管
FX2n-48ER	48	24	24V直流	漏型	24	继电器
FX2n-48ET	48	24	24V直流	漏型	24	晶体管
FX2n-48ER-D	48	24	24V直流	漏型	24	继电器(直流)
FX2n-48ET-D	48	24	24V直流	漏型	24	继电器（直流）

表3-7 FX2N子系列的扩展模块

型号	总I/O数目	输入			输出
型号	总I/O数目	数目	电压	类型	数目	类型
FX2n-16EX	16	16	24V直流	漏型
FX2n-16EYT	16				16	晶体管
FX2n-16EYR	16				16	继电器

此外，FX系列还可将一块功能扩展板安装在基本单元内，无需外部的安装空间。例如：FX1N—4EX—BD就是可用来扩展4个输入点的扩展板。

该帖子于2007-7-30 14:55:34被 性感猪蹄 编辑过

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2007-7-30 14:55:02

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（三）FX系列的特殊功能模块

1．模拟量输入输出模块

（1）模拟量输入输出模块FX0N-3A 该模块具有2路模拟量输入（0～10V直流或4～20mA直流）通道和1路模拟量输出通道。其输入通道数字分辨率为8位，A/D的转换时间为100µs，在模拟与数字信号之间采用光电隔离，适用于FX1N、FX2N、FX2NC子系列，占用8个I/O点。

（2）模拟量输入模块FX2N-2AD 该模块为2路电压输入（0～10V DC，0～5V DC）或电流输入（4～20mA DC），12位高精度分辨率，转换的速度为2.5ms/通道。这个模块占用8个I/O点，适用于FX1N、FX2N、FX2NC子系列。

（3）模拟量输入模块FX2N-4AD 该模块有4个输入通道，其分辨率为12位。可选择电流或电压输入，选择通过用户接线来实现。可选为模拟值范围为±10VDC（分辨率位5mV）或4～20mA、-20～20mA（分辨率位20µA）。转换的速度最高位6ms/通道。FX2N-4AD占用8个I/O点。

（4）模拟量输出模块FX2N-2DA 该模块用于将12位的数字量转换成2点模拟输出。输出的形式可为电压，也可为电流。其选择取决于接线不同。电压输出时，两个模拟输出通道输出信号为0～10V DC，0～5V DC；电流输出时为4～20mA DC。分辨率为2.5mV（0～10V DC）和4µA（4～20mA）。数字到模拟的转换特性可进行调整。转换速度为4ms/通道。本模块需占用8个I/O点。适用于FX1N、FX2N、FX2N子系列。

（5）模拟量输出模块FX2N-4DA 该模块有4个输出通道。提供了12位高精度分辨率的数字输入。转换速度为2.1ms/4通道，使用的通道数变化不会改变转换速度。其他的性能与FX2N-2DA相似。

（6）模拟量输入模块FX2N-4AD-PT 该模块与PT100型温度传感器匹配，将来自四个箔温度传感器（PT100，3线，100Ω）的输入信号放大，并将数据转换成12位可读数据，存储在主机单元中。摄氏度和华氏度数据都可读取。它内部有温度变送器和模拟量输入电路，可以矫正传感器的非线性。读分辨率为0.2℃～0.3℃。转换速度为15ms/每通道。所有的数据传送和参数设置都可以通过FX2N-4AD-PT的软件组态完成，由FX2N的TO/FROM应用指令来实现。FX2N-4AD-PT占用8个I/O点，可用于FX1N、FX2N、FX2NC子系统，为温控系统提供了方便。

（7）模拟量输入模块FX2N-4AD-TC 该模块与热电耦型温度传感器匹配，将来自四个热电耦传感器的输入信号放大，并将数据转换成12位的可读数据，存储在主单元中，摄氏和华氏数据均可读取，读分辨率在类型为K时为0.2℃；类型为J时为0.3℃，可与K型（-100～1200℃）和J型（-100～600℃）热电耦配套使用，4个通道分别使用K型或J型，转换速度为240ms/通道。所有的数据传输和参数设置都可以通过FX2N-4AD-TC的软件组态完成，占用8个I/O点。

2.PID过程控制模块

FX2N-2LC温度调节模块是用在温度控制系统中。该模块配有2通道的温度输入和2通道晶体管输出，即一块能组成两个温度调节系统。模块提供了自调节的PID控制和PI控制，控制的运行周期为500ms，占用8个I/O点数，可用于FX1N、FX2N、FX2NC子系列。

3.定位控制模块

在机械工作运行过程中工作的速度与精度往往存在矛盾，为提高机械效率而提高速度时，停车控制上便出现了问题。所以进行定位控制是十分必要的。举一个简单的例子，电机带动的机械由启动位置返回原位，如以最快的速度返回，由于高速停车惯性大，则在返回原位时偏差必然较大。

在位置控制系统中常会采用伺服电机和步进电机作为驱动装置。即可采用开环控制，也可采用闭环控制。对于步进电机，我们可以采用调节发送脉冲的速度改变机械的工作速度。使用FX系列PLC，通过脉冲输出形式的定位单元或模块，即可实现一点或多点的定位。下面介绍FX2N系列的脉冲输出模块和定位控制模块。

（1）脉冲输出模块FX2N-1PG FX2N-1PG脉冲发生器单元可以完成一个对独立轴的定位，这是通过向伺服或步进马达的驱动放大器提供指定数量的脉冲来实现的。FX2N-1PG只用于FX2N子系列，用FROM/TO指令设定各种参数，读出定位值和运行速度。该模块占用8个I/O点。输出最高为100KHZ的脉冲串。

（2）定位控制器FX2N-10GM FX2N-10GM为脉冲序列输出单元，它是单轴定位单元，不仅能处理单速定位和中断定位，而且能处理复杂的控制。如多速操作。FX2N-10GM最多可有8个连接在FX2N系列PLC上。最大输出脉冲为200KHZ。

（3）定位控制器FX2N-20GM 一个FX2N-20GM可控制两个轴。可执行直线插补、圆弧插补或独立的两轴定位控制，最大输出脉冲串为200KHZ（在插补期间，最大为100KHZ）。FX2N-10GM、FX2N-20GM均具用流程图的编程软件可使程序的开发具有可视性。

（4）可编程凸轮开关FX2N-1RM-E-SET 在机械传动控制中经常要对角位置检测。在不同的角度位置时发出不同的导通、关断信号。过去采用机械凸轮开关。机械式开关虽精度高但易磨损。FX2N-1RM-SET可编程凸轮开关可用来取代机械凸轮开关实现高精度角度位置检测。配套的转角传感器电缆长度最长可达100m。应用时与其他可编程凸轮开关主体、无刷分解器等一起可进行高精度的动作角度设定和监控，其内部有EEPROM，无需电池。可储存8种不同的程序。FX2N-1RM-SET可接在FX2N上，也可单独使用。FX2N最多可接3块。它在程序中占用PLC8个I/O点。

4．数据通信模块

PLC的通信模块是用来完成与别的PLC，其他智能控制设备或计算机之间的通信。以下简单介绍FX系列通信用功能扩展板、适配器及通信模块。

（1）通信扩展板FX2N-232-BD FX2N-232-BD是以RS-232C传输标准连接PLC与其他设备的接口板。诸如个人计算机、条码阅读器或打印机等。可安装在FX2N内部。其最大传输距离为15米，最高波特率为19200bit/s，利用专用软件可实现对PLC运行状态监控，也可方便的由个人计算机向PLC传送程序。

（2）通信接口模块FX2N-232IF FX2N-232IF连接到FX2N系列PLC上，可实现与其它配有RS232C接口的设备进行全双工串行通信。例如个人计算机，打印机，条形码读出器等。在FX2N系列上最多可连接8块FX2N-232IF模块。用FROM/TO指令收发数据。最大传输距离为15米，最高波特率为19200bit/s，占用8个I/O点。数据长度、串行通信波特率等都可由特殊数据寄存器设置。

（3）通信扩展板FX2N-485-BD FX2N-485-BD-用于RS-485通信方式。它可以应用于无协议的数据传送。FX2N-485-BD在原协议通信方式时，利用RS指令在个人计算机、条码阅读器、打印机之间进行数据传送。传送的最大传输距离为50米，最高波特率也为19200bit/s。每一台FX2N系列PLC可安装一块FX2N-485-BD通信板。除利用此通信板实现与计算机的通信外，还可以用它实现两台FX2N系列PLC之间的并联。

（4）通信扩展板FX2N-422-BD FX2N-422-BD应用于RS-422通信。可连接FX2N系列的PLC上，并作为编程或控制工具的一个端口。可用此接口在PLC上连接PLC的外部设备、数据存储单元和人机界面。利用FX2N-422-BD可连接两个数据存储单元（DU）或一个DU系列单元和一个编程工具，但一次只能连接一个编程工具。每一个基本单元只能连接一个FX2N-422-BD，且不能与FX2N-485-BD或FX2N-232-BD一起使用。

（5）接口模块MSLSECNET/MINI

采用MSLSECNET/MINI接口模块，FX系列PLC可用作为A系列PLC的就地控制站，构成集散控制系统。

以上仅FX系列通信模块作了简单的介绍，具体的应用在以后的章节中再做详述。

5．高速计数模块

PLC中普通的计数器由于受到扫描周期的限制，其最高的工作频率不高，一般仅有几十KHZ，而在工业应用中有时超过这个工作频率。高速计数模块就是为了满足这一要求，它可达到对几十K以上，甚至MHZ的脉冲计数。FX2N内部设有高速计数器，系统还配有FX2N-1HC高速计数器模块，可作为2相50KHZ一通道的高速计数，通过PLC的指令或外部输入可进行计数器的复位或启动，其技术指标如表3-8所示。

表3-8 FX2N-1HC高速计数器模块技术指标

项目

描述

信号等级

5V12V和24V依赖于连接端子。线驱动器输出型连接到5V端子上

频率

单相单输入：不超过50KHZ

单相双输入：每个不超过50KHZ

双相双输入：不超过50KHZ（1倍数）；不超过25KHZ（2倍数）；

不超过12.5KHZ（4倍数）

计数器范围

32位二进制计数器：-2147483648至+2147483647

16位二进制计数器；0至65535

计数方式

自动时向上/向下（单相双输入或双相双输入）；当工作在单相单输入方式时，向上/向下由一个PLC或外部输入端子确定。

比较类型

YH:直接输出，通过硬件比较器处理。

YS：软件比较器处理后输出，最大延迟时间300ms。

输出类型

NPN开路输出2点5到24V直流每点0.5A

辅助功能

可以通过PLC的参数来设置模式和比较结果。

可以监测当前值、比较结果和误差状态。

占用的I/O点数

这个块占用8输入或输出点（输入或输出均可）

基本单元提供的电源

5V、90mA直流（主单元提供的内部电源或电源扩展单元）

适用的控制器

FX1N/FX2N/FX2NC（需要FX2NC－CNV－IF）

尺寸（宽）×（厚）×（高）

55×87×90mm（2.71×3.43×3.54英寸）

质量（重量）

0．3Kg（0.66Ibs）

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（四）FX系列PLC的编程器及其他外部设备

1．FX系列编程器

编程器是PLC的一个重要外围设备，用它将用户程序写入PLC用户程序存储器。它一方面对PLC进行编程，另一方面又能对PLC的工作状态进行监控。随着PLC技术的发展，编程语言的多样化，编程器的功能也不断增加。

（1）简易编程器 FX型PLC的简易编程器也较多，最常用的是FX-10P-E和FX-20P-E手持型简易编程器。他们具有体积小、重量轻、价格便宜、功能强的特点。有在线编程和离线编程两种方式。显示采用液晶显示屏，分别显示2行和4行字符，配有ROM写入器接口、存储器卡盒接口。编程器可用指令表的形式读出、写入、插入和删除指令，进行用户程序的输入和编辑。可监视位编程元件的ON/OFF状态和字编程元件中的数据。如计数器、定时器的当前值及设定值、内部数据寄存器的值以及PLC内部的其他信息。有关编程器的使用详见第八章。

（2）PC机+编程开发软件 FX系列还有一些编程开发软件，如GX开发器。它可以用于生成涵盖所有三菱PLＣ设备软件包，使用该软件可以为ＦＸ、Ａ等系列ＰＬＣ生成程序。他在Windows操作平台上运行，便于操作和维护，可以用梯形图，语句表等进行编程，程序兼容性强。FX-PCS/WIN-E-C编程软件包也是一个专门用来开发FX系列PLC程序的软件包。可用梯形图、指令表和顺序功能图来写入和编辑程序，并能进行各种编程方式的互换。它运用于Ｗindows操作系统，这对于调试操作和维护操作来说可以提高工作效率，并具有较强的兼容性。

２．其他外部设备

在一个PLC控制系统中，人机界面也非常重要。还有一些辅助设备，如：打印机、EPROM写入器外存模块等。

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2007-7-31 9:33:22

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（五）FX系列PLC各单元模块的连接

FX系列PLC吸取了整体式和模块式PLC的优点，各单元间采用叠装式连接，即PLC的基本单元、扩展单元和扩展模块深度及高度均相同，连接时不用基板，仅用扁平电缆连接，构成一个整齐的长方体。使用FRON/TO指令的特殊功能模块，如模拟量输入和输出模块、高速计数模块等，可直接连接到FX系列的基本单元，或连到其它扩展单元、扩展模块的右边。根据它们与基本单元的距离，对每个模块按０～７的顺序编号，最多可连接８个特殊功能模块。

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三、FX系列PLC的性能指标

在使用FX系列PLC之前，需对其的主要性能指标进行认真查阅，只有选择了符合要求的产品才能达到既可靠又经济的要求。

1．FX系列PLC性能比较

以上我们已对FX系列PLC的基本单元、扩充单元及特殊功能模块等做了介绍，尽管FX系列中FXOS、FX1S、FX1N、FX2N等在外形尺寸上相差不多，但在性能上有较大的差别，其中FX2N和FX2NC子系列，在FX系列PLC中功能最强、性能最好。FX系列PLC主要产品的性能比较如表3-9所示。

表3-9 FX系列PLC主要产品的性能比较

型号	I/0点数	基本指令执行时间	功能指令	模拟模块量	通信
FX0S	10～30	1.6～3.6μs	50	无	无
FX0N	24～128	1.6～3.6μs	55	有	较强
FX1N	14～128	0.55～0.7μs	177	有	较强
FX2N	16～256	0.08μs	298	有	强

2．FX系列PLC的环境指标

F X系列PLC的环境指标要求如表3-10所示。

表3-10 F X系列PLC的环境指标

环境温度	使用温度0～55⁰C，储存温度-20～70⁰C
环境湿度	使用时35%～85%RH（无凝露）
防震性能	JISC0911标准，10～55HZ，0.5㎜(最大2G),3轴方向各2次(但用DIN导轨安装时为0.5G)
抗冲击性能	JISC0912标准,10G,3轴方向各3次
抗噪声能力	用噪声模拟器产生电压为1000伏(峰－峰值)、脉宽1цs、30～100Hz的噪声
绝缘耐压	AC1500V,1min(接地端与其他端子间)
绝缘电阻	5MΏ以上（DC500V兆欧表测量，接地端与其他端子间）
接地电阻	第三种接地，如接地有困难，可以不接
使用环境	无腐蚀性气体，无尘埃。

3．F X系列PLC的输入技术指标

FX系列PLC对输入信号的技术要求如表3-11所示。

表3-11 FX系列PLC的输入技术指标

输入端

项目

X0~X3（FX0S）

X4~X17（FX0S）

X0~X7（FX0N、1S、1N、2N）

X10~

（FX0N、

1S、1N、2N）

X0~X3（FX0S）

X4~X17（FX0S）

输入电压

DC24V±10%

DC12V±10%

输入电流

8.5mA

7mA

5mA

9mA

10mA

输入阻抗

2.7kΩ

3.3 kΩ

4.3 kΩ

1 kΩ

1.2 kΩ

输入ON电流

4.5mA以上

4.5mA以上

3.5mA以上

4.5mA以上

4.5mA以上

输入OFF电流

1.5mA以下

1.5mA以下

1.5mA以下

1.5mA以下

1.5mA以下

输入响应时间

约10ms, 其中：FX0S、FX1N的X0~X17和FX0N的X0~X7为0~15ms可变，FX2N的X0~X17为0~60ms可变

输入信号形式

无电压触点，或NPN集电极开路晶体管

电路隔离

光电耦合器隔离

输入状态显示

输入ON时LED灯亮

该帖子于2007-7-31 9:44:30被 性感猪蹄 编辑过

^_^

2007-7-31 9:34:47

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