Op maat gemaakte Mitsubishi PLC Logic Controller FX2N-64MR-ES UL

Mitsubishi FX2N-64MR-ES/UL | MELSEC FX2N PLC Basisunit — 32 DI (24VDC) + 32 Relais NO Uitgangen, 100–240VAC, 8K Steps RAM, 0,08µs/Stap, UL Gecertificeerd, 220×90×87mm

Overzicht

De Mitsubishi FX2N-64MR-ES/UL is de 64-punts relaisuitgang basisunit van de MELSEC FX2N-serie — Mitsubishi Electric's compacte PLC-platform van de tweede generatie dat definieerde wat een capabele maar betaalbare machinecontroller moest zijn toen het begin 2000 werd geïntroduceerd.

In één behuizing van 220×90×87mm integreert het een 32-ingangen, 32-relaisuitgangen I/O-systeem, een volledige PLC CPU en een AC-voeding — klaar om direct aan te sluiten op sensoren en actuatoren zonder extra hardware voor een opmerkelijk scala aan machinebesturingsapplicaties.

De FX2N vertegenwoordigde een aanzienlijke stap vooruit ten opzichte van zijn voorgangers (FX0N, FX2) op het gebied van verwerkingssnelheid en geheugencapaciteit, en het blijft een van de meest wijdverbreide PLC-platforms ter wereld, gemeten naar geïnstalleerde basis.

Fabrieken in Azië, Europa en Noord-Amerika draaien nog steeds duizenden machines uitgerust met FX2N, en het onderhoud van die machines zorgt ervoor dat de FX2N-64MR-ES/UL constant in trek is op de markt voor reserveonderdelen, ondanks de stopzetting ervan.

De "MR" in de onderdeelnaam identificeert dit als de relaisuitgangsvariant — het meest veelzijdige uitgangstype in de FX2N-familie. Relaiscontacten schakelen zowel AC- als DC-belastingen bij spanningen tot 250VAC of 30VDC, zonder de beperking van transistoruitgangen die alleen DC kunnen verwerken of aparte voedingsvoorzieningen vereisen voor gemengde AC/DC-belastingen.

Een machinebesturingspaneel met magneetventielpiloten (24VDC), motorcontactoren (230VAC spoelen) en indicatielampjes (24VDC of 230VAC) kan alle uitgangen direct aansluiten op de relaiscontacten van de FX2N-64MR zonder tussenliggende relais of spanningsconversie.

Belangrijkste Specificaties

32 Relaisuitgangen — Veelzijdigheid en Belastingscompatibiliteit

De relaisuitgangen op de FX2N-64MR-ES/UL zijn mechanische contacten — fysiek gescheiden geleiders die sluiten wanneer de PLC-uitgangsspoel wordt bekrachtigd.

Dit is fundamenteel anders dan transistoruitgangen, die solid-state schakelaars zijn die beperkt zijn tot DC-belastingen binnen specifieke spannings- en stroombereiken.

Elk relaiscontact in de FX2N-64MR is geschikt voor 2A bij 250VAC (resistief). In praktische machinebesturing dekt dit:

Magneetventielpiloten (24VDC, 100–300mA): Pneumatische en hydraulische ventielpiloten in dit stroombereik worden direct aangesloten op de relaisuitgangen — geen tussenliggend relais nodig.

Motorstarter- en contactorspoelen (230VAC, 50–200mA): Motorstarterspoelen voor eenfasige of driefasige motoren tot middelgrote omvang worden direct via het relais aangesloten, mits de spoelstroom binnen de 2A contactrating valt.

Indicatielampjes (24VDC of 230VAC, 10–100mA LED of gloeilamp): Beide spanningsniveaus en zowel gloeilamp (resistief) als LED (licht capacitief) belastingen worden direct aangesloten op de relaisuitgangen.

Relaisspoelen voor schakelen met hogere stroom: Wanneer een belasting 2A overschrijdt — een grote contactor, een aanzienlijke resistieve verwarming — stuurt de FX2N relaisuitgang een tussenliggend relais (doorgaans 0,1–0,2A bij 24VDC), en de contacten met hogere rating van het tussenliggende relais worden aangesloten op de zware belasting.

De relaiscontacten zijn gegroepeerd in uitgangsgemeenschappelijke punten: groepen uitgangen die een gemeenschappelijk retour-aansluitpunt delen.

Deze groepering maakt verschillende spanningsniveaus mogelijk op verschillende uitgangsgroepen — sommige uitgangen schakelen 230VAC belastingen terwijl andere 24VDC belastingen schakelen, met behulp van aparte gemeenschappelijke punten.

8.000 Stappen RAM — Programmacapaciteit en Geheugenuitbreiding

Het 8.000-stappen RAM-programmageheugen is de standaardcapaciteit voor de FX2N-64MR-ES/UL.

Een "stap" in MELSEC FX2N-programmering komt ongeveer overeen met één ladderinstructie (een contact, een spoel of een toegepaste instructie). Een typisch machinebesturingsprogramma voor een transportsysteem met 20 sequenties, 15 timers en 10 tellers neemt ongeveer 500–2.000 stappen in beslag — ruim binnen de 8.000-stappen capaciteit.

Voor programma's die 8.000 stappen benaderen of overschrijden — geavanceerde multi-assige positioneringsprogramma's, programma's met uitgebreide gegevensverwerking, of programma's die meerdere machinefuncties integreren — breidt een optionele geheugencassette (FX2N-EEPROM-8L of FX2N-ROM-E1) de programmaduur opslag uit tot 16.000 stappen en biedt niet-vluchtige opslag (het RAM behoudt het programma wanneer de stroom is ingeschakeld, ondersteund door een batterij; de EEPROM-cassette behoudt zonder batterijback-up).

Het RAM-programmageheugen maakt het mogelijk om het programma in het veld te wijzigen met behulp van Mitsubishi's GX Developer of GX Works2 programmeersoftware — het programma wordt vanuit de PLC geüpload, bewerkt en terug gedownload.

EEPROM-ondersteunde programma's vereisen het schrijven van het gewijzigde programma naar de cassette, die vervolgens in de PLC wordt geïnstalleerd.

Hoge Snelheid Counters — Encoder Integratie

De FX2N-64MR-ES/UL bevat zes ingebouwde hoge snelheid counteringangen (HSC), die werken met tel snelheden die aanzienlijk hoger zijn dan de normale PLC-scan cyclus — waardoor encoder-gebaseerde positiefeedback en snelle gebeurtenistelling mogelijk is zonder de scan cyclus beperking die standaard software counters ongeschikt maakt voor snelle signalen.

De hoge snelheid counteringangen gebruiken specifieke ingangspunten (X0 tot X7 in verschillende HSC-configuraties) en ondersteunen enkelfasige telling, tweefasige kwadratuur (A/B encoder) telling en faseverschil telling.

Kwadratuur telling met A/B fase signalen van een incrementele encoder biedt zowel positie telling als richting detectie, waardoor de FX2N-64MR geschikt is voor basis positioneringsapplicaties — webspanning controle, transportbandlengte meting, en actuator positie monitoring — zonder dat een aparte positioneringsmodule nodig is voor eenvoudige taken.

Voor veeleisende multi-assige positioneringsapplicaties ondersteunt het FX2N-platform extra positioneringsmodules (FX2N-10PG, FX2N-20GM) die worden aangesloten als speciale functie modules op de rechter uitbreidingsbus van de basisunit.

Veelgestelde Vragen

V1: Kunnen relaisuitgangen tegelijkertijd worden gebruikt voor zowel AC- als DC-belastingen op dezelfde FX2N-64MR basisunit?

Ja, dit is een van de belangrijkste voordelen van de relaisuitgang ten opzichte van transistoruitgangen. Elke uitgangsgroep op de FX2N-64MR heeft zijn eigen gemeenschappelijke aansluitpunt. Door verschillende groepen aan te sluiten op verschillende voedingsgemeenschappelijke punten (24VDC voor de ene groep, 230VAC voor de andere), schakelen de uitgangen in elke groep op de corresponderende spanning.

Het PLC-programma ziet geen verschil — het activeert uitgangsspoelen per adres (Y0, Y1, etc.) ongeacht welke spanning er op het contact wordt geschakeld. 

De fysieke isolatie van het relaiscontact van de interne logica van de PLC maakt deze gemengde spanningsarchitectuur veilig.

V2: Wat is de elektrische levensduur van de relaisuitgangen en hoe beïnvloedt een hoge schakelfrequentie deze?

Mitsubishi specificeert de relaiscontacten op 100.000 cycli voor nominale resistieve belasting (2A / 250VAC). Inductieve belastingen (magneetventielspoelen, contactorspoelen) verminderen de levensduur van het contact vanwege de inductieve kick wanneer het circuit wordt geopend.

Voor toepassingen waarbij de FX2N-uitgang snel schakelt — bijvoorbeeld ON/OFF-regeling van een verwarming met korte cyclustijden — worden transistoruitgangen in combinatie met een SSR verkozen boven relaisuitgangen voor een langere levensduur van het contact. 

Voor standaard machine-sequencing met typische cyclustijden van 10–100 cycli per uur, bieden relaisuitgangen jarenlang betrouwbare service.

V3: Bevat de FX2N-64MR-ES/UL ingebouwde Ethernet- of seriële communicatie, of vereist het add-on modules?

De basis FX2N-64MR bevat één RS-422-poort (met een mini-DIN-connector) voor programmeerverbinding via GX Developer of GX Works2. Er is geen ingebouwde Ethernet- of Modbus-communicatie in de basisunit.

Communicatie-uitbreiding wordt bereikt via communicatiemodules die op de rechter uitbreidingsbus worden gemonteerd: de FX2N-232-BD (RS-232C), FX2N-485-BD (RS-485), FX2N-232IF (RS-232C geïsoleerd), of FX2N-CNV-BD met daaropvolgende communicatiemodules. 

Ethernet-communicatie vereist de FX2N-ENET- of FX-Enet-BD-modules. Elke basisunit kan maximaal twee communicatie-interfacekaarten bevatten.

V4: De FX2N is stopgezet. Wat is de directe Mitsubishi-opvolger voor nieuwe machineontwerpen?

Mitsubishi volgde de FX2N op met de FX3U-serie (derde generatie), en vervolgens met de FX5U/FX5UC-serie (huidige generatie).

De FX5U-64MR/ES is de functionele equivalent voor nieuwe ontwerpen — 32 DI + 32 relaisuitgangen, 100–240VAC voeding — met aanzienlijk verbeterde prestaties (processorsnelheid, instructieset), ingebouwde Ethernet- en RS-485-communicatie, en huidige Mitsubishi fabriekssteun. 

Voor machines waarbij het behouden van het FX2N-programma essentieel is voor continuïteit, is de FX3U-64MR/ES een nauwere functionele match en vaak eenvoudiger te migreren van FX2N, omdat het dezelfde programmeeromgeving gebruikt.

V5: Kunnen uitbreidingsmodules van de FX3U/FX3G-serie worden aangesloten op een FX2N-64MR-ES/UL basisunit?

Nee. De FX2N- en FX3U/FX3G-series gebruiken verschillende uitbreidingsbusconnectoren en protocollen. FX2N-uitbreidingsmodules (FX2N-8EX, FX2N-8EYR, FX2N-4AD, etc.) worden aangesloten op de rechter uitbreidingsconnector van de FX2N-basisunit.

FX3U/FX3G-uitbreidingsmodules zijn niet direct compatibel met FX2N-basisunits. 

Dit is een belangrijke overweging bij het inkopen van vervangende uitbreidingsmodules voor bestaande FX2N-systemen — alleen FX2N-compatibele (of FX-compatibele) uitbreidingsmodules mogen worden gespecificeerd.