Controlador de lógica Mitsubishi PLC FX2N-64MR-ES UL personalizado

Mitsubishi FX2N-64MR-ES/UL | MELSEC FX2N PLC Unidade Base — 32 DI (24VDC) + 32 Saídas a Relé NA, 100–240VAC, 8K Passos de RAM, 0.08µs/Passo, Certificado UL, 220×90×87mm

Visão Geral

O Mitsubishi FX2N-64MR-ES/UL é a unidade base de 64 pontos com saída a relé da série MELSEC FX2N — a plataforma PLC compacta de segunda geração da Mitsubishi Electric que definiu o que um controlador de máquina capaz e acessível deveria ser quando foi introduzida no início dos anos 2000.

Em uma única carcaça de 220×90×87mm, ele integra um sistema de E/S de 32 entradas e 32 saídas a relé, uma CPU PLC completa e uma fonte de alimentação AC — pronto para ser conectado diretamente a sensores e atuadores sem hardware adicional para uma gama notável de aplicações de controle de máquinas.

O FX2N representou um avanço significativo em relação aos seus predecessores (FX0N, FX2) em velocidade de processamento e capacidade de memória, e continua sendo uma das plataformas PLC mais amplamente implantadas no mundo, medida pela base instalada.

Fábricas na Ásia, Europa e América do Norte ainda operam milhares de máquinas equipadas com FX2N, e a manutenção dessas máquinas mantém o FX2N-64MR-ES/UL em constante demanda no mercado de peças de reposição, apesar de sua descontinuação.

O "MR" na designação da peça identifica esta como a variante de saída a relé — o tipo de saída mais versátil da família FX2N. Os contatos de relé comutam cargas AC e DC em tensões de até 250VAC ou 30VDC, sem a restrição de saída de transistor de lidar apenas com DC ou exigir considerações de fonte de alimentação separada para cargas mistas AC/DC.

Um painel de controle de máquina com pilotos de válvula solenóide (24VDC), contatores de motor (bobinas 230VAC) e lâmpadas indicadoras (24VDC ou 230VAC) pode conectar todas as saídas diretamente aos contatos de relé do FX2N-64MR sem relés intermediários ou conversão de tensão.

Especificações Principais

32 Saídas a Relé — Versatilidade e Compatibilidade de Carga

As saídas a relé no FX2N-64MR-ES/UL são contatos mecânicos — condutores fisicamente separados que fecham quando a bobina de saída do PLC é energizada.

Isso é fundamentalmente diferente das saídas de transistor, que são chaves de estado sólido limitadas a cargas DC dentro de faixas específicas de tensão e corrente.

Cada contato de relé no FX2N-64MR é classificado para 2A a 250VAC (resistivo). No controle prático de máquinas, isso cobre:

Pilotos de válvula solenóide (24VDC, 100–300mA): Pilotos de válvulas pneumáticas e hidráulicas nesta faixa de corrente se conectam diretamente às saídas a relé — nenhum relé de interposição é necessário.

Bobinas de partida de motor e contatores (230VAC, 50–200mA): Bobinas de partida de motor para motores monofásicos ou trifásicos de tamanho médio se conectam diretamente através do relé, desde que a corrente da bobina esteja dentro da classificação de contato de 2A.

Lâmpadas indicadoras (24VDC ou 230VAC, 10–100mA LED ou incandescente): Ambos os níveis de tensão e cargas incandescentes (resistivas) e LED (ligeiramente capacitivas) se conectam diretamente às saídas a relé.

Bobinas de relé para comutação de alta corrente: Quando uma carga excede 2A — um contator grande, um aquecedor resistivo significativo — a saída a relé do FX2N aciona uma bobina de relé de interposição (tipicamente 0.1–0.2A a 24VDC), e os contatos de maior classificação do relé de interposição se conectam à carga pesada.

Os contatos de relé são agrupados em comuns de saída: grupos de saídas que compartilham um terminal de retorno comum.

Esse agrupamento permite diferentes níveis de tensão em diferentes grupos de saída — algumas saídas acionando cargas 230VAC enquanto outras acionam cargas 24VDC, usando comuns separados.

8.000 Passos de RAM — Capacidade de Programa e Expansão de Memória

A memória de programa RAM de 8.000 passos é a capacidade padrão para o FX2N-64MR-ES/UL.

Um "passo" na programação MELSEC FX2N corresponde aproximadamente a uma instrução em escada (um contato, uma bobina ou uma instrução aplicada). Um programa típico de controle de máquina para um sistema de esteira com 20 sequências, 15 temporizadores e 10 contadores ocupa aproximadamente 500–2.000 passos — bem dentro da capacidade de 8.000 passos.

Para programas que se aproximam ou excedem 8.000 passos — programas sofisticados de posicionamento multieixo, programas com processamento extensivo de dados ou programas que integram múltiplas funções de máquina — uma cassete de memória opcional (FX2N-EEPROM-8L ou FX2N-ROM-E1) estende o armazenamento do programa para 16.000 passos e fornece armazenamento não volátil (a RAM retém o programa quando a energia é aplicada, suportada por uma bateria; a cassete EEPROM retém sem backup de bateria).

A memória de programa RAM permite que o programa seja modificado em campo usando o software de programação GX Developer ou GX Works2 da Mitsubishi — o programa é carregado do PLC, editado e baixado de volta.

Programas com backup EEPROM exigem a gravação do programa modificado na cassete, que é então instalada no PLC.

Contadores de Alta Velocidade — Integração de Encoder

O FX2N-64MR-ES/UL inclui seis entradas de contador de alta velocidade (HSC) integradas, operando em taxas de contagem significativamente acima do ciclo de varredura normal do PLC — permitindo feedback de posição baseado em encoder e contagem de eventos de alta velocidade sem a limitação do ciclo de varredura que torna os contadores de software padrão inadequados para sinais rápidos.

As entradas de contador de alta velocidade usam pontos de entrada específicos (X0 a X7 em várias configurações de HSC) e suportam contagem monofásica, contagem em quadratura bifásica (encoder A/B) e contagem por diferença de fase.

A contagem em quadratura com sinais de fase A/B de um encoder incremental fornece contagem de posição e detecção de direção, tornando o FX2N-64MR adequado para aplicações de posicionamento básicas — controle de tensão de web, medição de comprimento de esteira e monitoramento de posição de atuador — sem a necessidade de um módulo de posicionamento separado para tarefas simples.

Para aplicações de posicionamento multieixo exigentes, a plataforma FX2N suporta módulos de posicionamento adicionais (FX2N-10PG, FX2N-20GM) conectados como módulos de função especial ao barramento de expansão direito da unidade base.

FAQ

P1: As saídas a relé podem ser usadas para cargas AC e DC simultaneamente na mesma unidade base FX2N-64MR?

Sim, esta é uma das principais vantagens da saída a relé sobre as saídas de transistor. Cada grupo de saída no FX2N-64MR tem seu próprio terminal comum. Ao conectar diferentes grupos a diferentes comuns de fonte de alimentação (24VDC para um grupo, 230VAC para outro), as saídas em cada grupo comutam na tensão correspondente.

O programa do PLC não vê diferença — ele ativa as bobinas de saída por endereço (Y0, Y1, etc.) independentemente da tensão que está sendo comutada no contato. 

O isolamento físico do contato de relé da lógica interna do PLC permite essa arquitetura de tensão mista com segurança.

P2: Qual é a vida elétrica do contato das saídas a relé e como a alta frequência de ciclagem a afeta?

A Mitsubishi especifica os contatos de relé em 100.000 operações para carga resistiva nominal (2A / 250VAC). Cargas indutivas (bobinas de válvula solenóide, bobinas de contator) reduzem a vida útil do contato devido ao pico indutivo quando o circuito abre.

Para aplicações onde a saída do FX2N cicla rapidamente — regulação ON/OFF de um aquecedor em tempos de ciclo curtos, por exemplo — saídas de transistor emparelhadas com um SSR são preferidas em relação às saídas a relé para uma vida útil estendida do contato. 

Para sequenciamento de máquina padrão com contagens de ciclo típicas de 10–100 operações por hora, as saídas a relé fornecem anos de serviço confiável.

P3: O FX2N-64MR-ES/UL inclui comunicação Ethernet ou serial integrada, ou requer módulos adicionais?

O FX2N-64MR base inclui uma porta periférica RS-422 (usando um conector mini-DIN) para conexão de programação via GX Developer ou GX Works2. Não há comunicação Ethernet ou Modbus integrada na unidade base.

A expansão de comunicação é realizada através de módulos de comunicação montados no barramento de expansão direito: o FX2N-232-BD (RS-232C), FX2N-485-BD (RS-485), FX2N-232IF (RS-232C isolado) ou FX2N-CNV-BD com módulos de comunicação subsequentes. 

A comunicação Ethernet requer os módulos FX2N-ENET ou FX-Enet-BD. Cada unidade base acomoda até duas placas de interface de comunicação.

P4: O FX2N foi descontinuado. Qual é o sucessor direto da Mitsubishi para novos projetos de máquinas?

A Mitsubishi sucedeu o FX2N com a série FX3U (terceira geração) e, subsequentemente, com a série FX5U/FX5UC (geração atual).

O FX5U-64MR/ES é o equivalente funcional para novos projetos — 32 DI + 32 saídas a relé, fonte de alimentação 100–240VAC — com desempenho significativamente melhorado (velocidade do processador, conjunto de instruções), comunicação Ethernet e RS-485 integrada, e suporte de fábrica atual da Mitsubishi. 

Para máquinas onde a manutenção do programa FX2N é essencial para a continuidade, o FX3U-64MR/ES é uma correspondência funcional mais próxima e muitas vezes mais simples de migrar do FX2N, pois usa o mesmo ambiente de programação.

P5: Módulos de expansão das séries FX3U/FX3G podem ser conectados a uma unidade base FX2N-64MR-ES/UL?

Não. As séries FX2N e FX3U/FX3G usam conectores de barramento de expansão e protocolos diferentes. Módulos de expansão FX2N (FX2N-8EX, FX2N-8EYR, FX2N-4AD, etc.) se conectam ao conector de expansão do lado direito da unidade base FX2N.

Módulos de expansão FX3U/FX3G não são diretamente compatíveis com unidades base FX2N. 

Esta é uma consideração importante ao adquirir módulos de expansão de substituição para sistemas FX2N existentes — apenas módulos de expansão compatíveis com FX2N (ou FX) devem ser especificados.