2.1　FX2N系列PLC的型号规格及系统构成

2.1.1　FX2N系列PLC的型号规格及特点

FX2N系列PLC是FX系列PLC中功能强大的小型PLC。FX2N系列PLC拥有非常高的运行速度、高级的功能逻辑选件以及定位控制等特点。FX2N系列PLC是从16路到256路I/O的多种应用的选择方案，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，可以满足多样化广泛需要的PLC。连接扩展单元或扩展模块，可进行16～256点的灵活I/O组合。可选用16/32/48/64/80/128点的主机，可以采用最小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。

FX2N系列PLC的控制规模为16～256点（基本单元：16/32/48/64/80/128点），程序容量为内置8K步RAM（可输入注释），可使用存储盒，最大可扩充至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，输入过滤器常数可变，中断输入处理，直接输出等，方便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。

FX2N系列PLC具体规格见表2-1。

FX2N系列PLC可以进行数据检索、数据排列、三角函数运算、平方根、浮点小数运算等数据处理，还具有脉冲输出（20kHz/DC 5V，10kHz/DC 12～24V）、脉宽调制、PID控制指令等功能，可以和外部设备相互通信，进行串行数据传送、ASCII码转换及打印、校验码等。

FX2N系列PLC具有丰富的器件资源，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RS-232C、RS-422、RS-485多种串行通信模块或功能扩展板支持网络通信。FX2N系列PLC具有较强的数学指令集，使用32位CPU处理浮点数，具有均方根和三角几何指令，满足数学功能要求很高的数据处理。

FX2N系列PLC具有以下特点：

①集成型和高性能：CPU、电源、输入输出三位一体。对6种基本单元，可以最小8点为单位连接I/O扩展设备，最大可以扩展I/O 256点。

②高速运算：基本指令的执行速度为0.08μs/指令（步），应用指令为1.52μs/指令至数百微秒执行一条指令。

③存储器容量较大：内置8000步RAM的存储器安装于存储盒后，最大可以扩展到16000步。

④软元件范围丰富：有辅助继电器3072点、定时器256点、计数器235点、数据寄存器8000点。

2.1.2　FX2N系列PLC的系统构成

（1）基本单元

基本单元是构成PLC系统的核心部件，有CPU、存储器、I/O模块、通信接口和扩展接口等。

FX2N系列PLC有20种基本单元，功能强、速度快，每条指令执行时间仅为0.08μs，内置用户存储器为8K步，可扩展到16K步，I/O点最多可扩展到256点。它有多种特殊功能模块或功能扩展板，可实现多轴定位控制。机内有实时时钟，PID指令可实现模拟量闭环控制。有很强的数学指令集，如浮点数运算、开平方和三角函数等。

每个FX2N基本单元可扩展8个特殊单元。FX2N基本单元有16/32/48/65/80/128点，6个基本单元中的每一个可以通过I/O扩展单元扩充为256个I/O点，其基本单元见表2-2。

（2）I/O扩展单元

FX系列PLC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。对于FX2N系列基本单元，可以以最小8点为单位连接I/O扩展设备，可扩展I/O最大256点，是FX系列PLC中扩展性非常高、可实现柔性系统构建的PLC。

FX系列PLCI/O扩展功能中，有扩展单元和扩展模块。扩展单元内置电源，扩展I/O时使用。扩展模块是以8点或16点为单位来微调基本单元和扩展单元的I/O。

扩展设备型号体系如下：

扩展单元是内置电源的I/O设备，与基本单元相同，也可以将各I/O扩展和特殊扩展设备连接到扩展单元的后面。

FX2N系列的扩展单元见表2-3。

扩展模块是从基本单元或扩展单元接受电源供给的I/O设备，可以以8点或16点为单位连接，可以连接的点数取决于每个基本单元和扩展单元。FX2N系列的扩展模块见表2-4。

（3）编程工具

编程工具是PLC重要的外围设备，它实现了人与PLC的联系对话。用户利用编程工具不但可以输入、检查、修改和调试用户程序，还可以监视PLC的工作状态、修改内部系统寄存器的设置参数以及显示错误代码等。编程工具常用的有三种：一种是手持式编程器，只需通过编程电缆与PLC相接即可使用；另一种是图形编辑编程器；第三种是带有PLC专用工具软件的计算机，它通过RS-232通信口与PLC连接，若PLC用的是RS-422通信口，则需另加适配器。

FX系列PLC最常用的手持式编程器是FX-10P-E和FX-20P-E，具有体积小、重量轻、价格便宜、功能强等优点；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，可监视位编程器件的ON/OFF状态和字编程器件中的数据，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。FX-10P-E与FX-20P-E手持式编程器如图2-2所示。

图形编辑编程器的结构、原理与通用计算机相同，只是安装了PLC专用的软件，并对其密封、接口等部分做了一定的改进，使之能够更好地适应工业环境的使用。

图形编辑编程器的功能比手持式编程器要强得多。在程序的输入、编辑方面，它不仅可以使用所有编程语言进行程序的输入与编辑，而且还可以对PLC程序、I/O信号、内部编程元件等加文字注释与说明，为程序的阅读、检查提供了方便。在调试、诊断方面，图形编辑编程器可以进行梯形图程序的实时、动态显示，显示的图形形象、直观，可以监控与显示的内容也远比手持式编程器要多得多。在使用操作方面，图形编辑编程器不但可以与PLC联机使用，也能进行离线编程，而且还可以通过仿真软件进行系统仿真。

但图形编辑编程器价格通常较高，且其功能与安装了程序开发软件后的计算机无实质性的区别，目前已逐步被笔记本电脑所代替。

在计算机上可以安装FX系列PLC的编程软件。从早期的FX-GP/WIN-C、GX-Developer到最新的GX Works3软件，应用这些软件可以为FX、A等全系列三菱PLC编写用户程序。程序在Windows操作平台上运行，便于操作和维护，采用梯形图、语句表等语言进行编程，程序兼容性强。

（4）其他外部设备

在一个PLC控制系统中，人机界面也非常重要。另外，还有一些辅助设备，如打印机、EPROM写入器和外部存储模块等。