ПЛК Mitsubishi: FX3S, FX3G или FX3U — как выбрать под задачу

Серия MELSEC FX3 — самая распространённая линейка ПЛК Mitsubishi Electric в России и мире. Три контроллера FX3S, FX3G и FX3U выглядят похоже, программируются в одной среде (GX Works2) и имеют совместимую систему команд. Но различия между ними существенные — в скорости, объёме памяти, числе модулей расширения и возможностях позиционирования. Ошибка при выборе на этапе проектирования может обернуться доработкой системы или полной заменой контроллера.

1. Сводная таблица технических характеристик

2. FX3S: когда важна компактность

FX3S — самый компактный ПЛК серии FX3. Ширина от 60 мм при 10 I/O, до 130 мм при 30 I/O. Четыре типоразмера базового блока: 10, 14, 20 и 30 точек I/O. При этом внутри — та же архитектура FX3: быстродействие 0,21 мкс, RS-232 и RS-485 встроены, поддержка MODBUS RTU и Inverter Communication.

Ограничения FX3S по сравнению со старшими сериями существенные. Специальные модули (аналоговые, позиционирующие, счётчиков) не поддерживаются — только один ADP-адаптер и одна BD-плата. Максимальное расширение I/O до 128 точек. Памяти 16 КБ — достаточно для большинства задач автоматизации малой сложности, но при объёмных программах с большим числом шагов может не хватить.

Благодаря компактности FX3S применяется в децентрализованных системах: небольшие узлы управления вдоль производственной линии, встраиваемые системы в ограниченном пространстве, замена реле и таймеров там, где шкаф 100×200 мм — уже роскошь.

FX3S — от 60 мм, 10–30 I/O

3. FX3G и FX3GE: золотая середина

FX3G — самый популярный ПЛК серии FX3 в линейке Mitsubishi Electric. 40 или 60 I/O в базовом блоке, до 256 точек с модулями расширения, до 4 специальных модулей, 32 КБ памяти программы. Два встроенных коммуникационных порта (RS-232 + RS-485) позволяют сразу подключить HMI-панель и ПЧ FR-серии по MODBUS RTU, не докупая ничего лишнего.

FX3GE — версия FX3G со встроенным Ethernet 100BASE-TX. Всё то же самое, что у FX3G, плюс порт RJ45 с поддержкой SLMP (MC Protocol) для связи с SCADA и OPC-серверами. Если проект требует Ethernet, FX3GE — экономичнее, чем FX3G + отдельный FX3U-ENET-ADP: меньше места в шкафу, меньше стоимость.

Основное ограничение FX3G по сравнению с FX3U — скорость (0,21 мкс против 0,065 мкс) и максимум 4 специальных модуля. Для большинства задач малой и средней автоматизации это не проблема. Но если нужны одновременно несколько аналоговых модулей, позиционирование нескольких осей и сложный алгоритм — FX3G упрётся в ограничения раньше FX3U.

FX3G — 40/60 I/O, до 256 с расш.

FX3GE — FX3G + Ethernet встроен

4. FX3U и FX3UC: максимальные возможности

FX3U — старший ПЛК серии FX3 с наивысшим быстродействием и наибольшими возможностями расширения. Быстродействие 0,065 мкс/инстр. — в 3 раза выше, чем у FX3G. Память программы 64 КБ (расширяема до 512 КБ через кассету FLROM-1M). До 8 специальных модулей и до 4 ADP-адаптеров. Полный ряд базовых блоков: 16, 32, 48, 64, 80 и 128 I/O.

Встроенные высокоскоростные выходы поддерживают позиционирование 6 осей одновременно с частотой 100 кГц. Для расширенного позиционирования и управления серводвигателями доступны специальные модули: FX3U-1PG (1 ось, 100 кГц) и другие.

FX3UC — компактная версия FX3U с разъёмными (push-in) клеммами. Ширина от 55 мм при 16 I/O — наименьший корпус в серии FX3. Питание только DC 24В, только транзисторные выходы Source. Быстродействие такое же, как у FX3U — 0,065 мкс. Используется в тесных шкафах и встраиваемых системах, где нужна мощь FX3U при минимальных габаритах.

FX3U — 16–128 I/O, 0,065 мкс

5. Расширение I/O и специальные модули

Все три серии поддерживают расширение через стандартные модули I/O (до 256 точек). Разница — в специальных модулях (аналоговые, позиционирующие, высокоскоростные счётчики и т.д.):

6. Коммуникации: RS-485, MODBUS, Ethernet

Все три серии имеют встроенные порты RS-232C и RS-422/485. Это открывает возможность прямого управления ПЧ FR-серии через Inverter Communication — фирменный протокол Mitsubishi, реализованный специальными инструкциями IVCK (проверка), IVDR (управление) и другими. Программа ПЛК читает ток, напряжение, аварии ПЧ и задаёт частоту прямо через RS-485, без дополнительного ПО и конверторов.

Для изолированного порта RS-485 и MODBUS RTU рекомендуется ADP-адаптер FX3U-485ADP-MB (для FX3G/FX3U) или FX5-485ADP (для FX5U). Изолированный порт критичен при длинных линиях и ПЧ большой мощности рядом.

Для Ethernet: FX3GE имеет встроенный Ethernet, для FX3G/FX3U доступен FX3U-ENET-ADP (ADP, не занимает слот спецмодуля) или FX3U-ENET (занимает слот). Протокол SLMP позволяет SCADA-системам читать и писать данные ПЛК напрямую без OPC-сервера.

7. Позиционирование

Позиционирование — один из ключевых критериев выбора между FX3G и FX3U. FX3S и FX3G поддерживают позиционирование 1 оси через встроенные высокоскоростные выходы (Y0/Y1) с частотой до 100 кГц. Этого достаточно для простых шаговых приводов.

FX3U поддерживает 6 осей одновременно через встроенные выходы. Для более сложного позиционирования (интерполяция, синхронизация осей) используется специальный модуль FX3U-1PG — 1 ось, 100 кГц, дифференциальный выход, совместим с FX3U/G/S/UC. Модуль поддерживает точечное (DRVA/DRVI), скоростное (PLSV) и домашнее позиционирование (ZRN).

8. Алгоритм выбора за 4 вопроса

9. Часто задаваемые вопросы