三菱 FX3U 系列 PLC(可编程逻辑控制器)是三菱电机推出的高性能小型 PLC,于 2007 年前后发布,旨在替代经典的 FX2N 系列,凭借更高的运算速度、更强的扩展能力和更丰富的功能,广泛应用于中小型自动化设备(如机床、包装机械、纺织设备、电子组装线等),是工业自动化领域的主品之一。
FX3U 系列的核心定位是 “小型 PLC 中的高性能代表”,在保持小型化机身的同时,突破了小型 PLC 的性能瓶颈,主要优势如下:
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超高运算速度:基本指令运算速度仅为0.065μs / 步(FX2N 为 0.8μs / 步),复杂指令(如浮点数运算)速度更显著,高速响应的控制需求(如精密定位、快速计数)。
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大容量程序与数据存储:
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程序存储器:内置64KB(可通过存储卡扩展至 16MB),支持存储更多复杂程序。
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数据寄存器:内置8000 点(FX2N 为 2000 点),可扩展至 16384 点,大量数据处理需求(如配方存储、生产数据统计)。
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灵活的扩展能力:支持多种扩展模块(输入输出、模拟量、特殊功能等),大可扩展至256 点 I/O,且扩展简单(通过专用接口直接连接,无需额外编程)。
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丰富的内置功能:无需扩展模块即可实现高速计数、脉冲输出、PID 调节、RS485 通信等功能,设备成本。
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兼容性强:兼容 FX2N 系列的大部分扩展模块和编程(GX Developer/GX Works2),方便老设备升级替换。
FX3U 系列的型号命名包含 “系列标识、基本单元 / 扩展单元、I/O 点数、电源类型、输出类型” 等关键信息,以 “FX3U-48MR/ES-A” 为例,各部分含义如下:
常见基础型号举例:
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FX3U-16MR/ES-A:16 点 I/O(8 入 8 出),继电器输出,AC 电源
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FX3U-32MT/ES-A:32 点 I/O(16 入 16 出),晶体管输出,AC 电源
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FX3U-64MR/DS:64 点 I/O(32 入 32 出),继电器输出,DC 电源
FX3U 系列采用 “模块化设计”,分为 “基本单元” 和 “扩展模块 / 单元”,硬件结构简洁,安装支持 “DIN 导轨安装” 或 “螺钉固定”。
基本单元是 PLC 的主体,内置 CPU、电源、I/O 接口和基础功能,关键参数如下:
FX3U 支持多种扩展模块,以不同的功能扩展需求,常见类型如下:
FX3U 系列的功能覆盖 “数字量控制、模拟量控制、运动控制、通信控制” 四大核心领域,无需复杂配置即可多数中小型自动化需求。
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核心能力:通过内置 I/O 接口实现开关(如按钮、传感器、电磁阀、指示灯)的逻辑控制,支持常开 / 常闭触点、线圈输出、定时器(TON/TOF/TPC)、计数器(CTU/CTD/CTUD)等基础指令。
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应用:设备启停控制、工序逻辑切换(如包装机的送料 - 封口 - 裁切流程)、故障(如过载、缺料检测)。
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高速计数:内置 6 路高速计数器,大100kHz(晶体管输出型),支持增量式编码器采集,可实现位置检测(如输送带定位)、转速计算(如电机转速监控)。
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脉冲输出:内置 2 路脉冲输出,大100kHz(晶体管输出型),支持脉冲串(PLS)、方向脉冲(DIR),可直接驱动步进电机 / 伺服电机,实现简单定位控制(如气缸伸缩定位、机床工作台)。
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通过扩展模拟量模块(如 FX3U-4AD、FX3U-2DA),可采集温度(需配温度传感器)、压力、流量等模拟量,或输出模拟量控制变频器、调节阀等设备。
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内置PID 调节功能(比例 - 积分 - 微分),无需额外编程,可实现恒温控制(如烤箱温度)、恒压控制(如水泵压力)等控制。
FX3U 支持多种通信协议,可与机(如电脑、屏)、其他 PLC、变频器、传感器等设备组网,实现数据交互:
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基础通信:通过内置 RS422 编程口,可连接三菱 GT 系列屏(如 GT1150),实现人机交互(参数设置、状态监控)。
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扩展通信:通过 FX3U-485-BD 模块支持 Modbus RTU 协议,可连接变频器(如三菱 FR-A800)实现转速控制;通过 FX3U-Ethernet-BD 模块支持 TCP/IP 协议,可接入工业以太网,实现远程监控与数据上传(如对接 MES )。
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配方功能:支持存储多组参数(如不同产品的生产工艺参数),可通过屏或程序切换,适应多品种生产需求(如食品包装机的不同包装规格切换)。
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保护:支持 4 级权限(编程、监控、修改参数、只读),防止程序被修改,保障设备安全。
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故障自诊断:内置故障检测功能,可实时检测电源、I/O 接口、扩展模块等故障,并通过指示灯或机提示故障类型,方便。
FX3U 系列支持三菱编程,兼容性强,操作简洁,主流如下: