3. iQ-R系统架构与选型

三菱iQ-R系列是MELSEC平台中面向中大型控制系统的模块化PLC。它的基本架构由“基板（机架）+电源模块+CPU模块+各类功能模块”组成，模块通过基板上的总线连接，CPU统一管理I/O刷新、程序执行与智能模块通信。理解这套架构，是旧产线升级时把原有Q系列、A系列甚至更早系统“翻译”成iQ-R配置的前提。

iQ-R的基板称为主基板，常见型号如R33B、R35B、R38B、R312B，数字代表可安装的插槽数（含电源与CPU占用）。主基板负责模块间供电与总线通信，扩展时通过扩展电缆连接扩展基板（如R65B），扩展基板需要独立电源模块。选型时先确定总插槽数，再决定是否需要扩展机架。旧Q系列升级时，Q33B、Q35B等基板通常按插槽数对应到R33B、R35B，但要注意iQ-R模块宽度与Q系列不完全一致，部分高功能模块可能占用更多空间。

电源模块为基板上的所有模块提供DC5V及部分模块所需的DC24V。iQ-R常用电源如R61P（AC100~240V输入，DC5V输出电流6.5A）、R62P（8.5A）、R63P（12A）。选型核心是计算总负载电流：把CPU、各I/O模块、智能模块的5V消耗电流相加，再留出约30%余量。例如一个配置中CPU R04CPU约1.2A、输入模块RX40C7约0.1A、输出模块RY40NT5P约0.3A、模拟量模块R60AD8约0.4A、定位模块RD77MS4约0.6A，合计约2.6A，选R61P即可；若再增加多个智能模块，则需升级到R62P或R63P。旧系统升级时，原Q系列电源容量往往偏紧，不能简单按“插槽数相同”照搬，必须重新核算。

CPU模块是系统核心，iQ-R提供多种等级：R04CPU、R08CPU、R16CPU、R32CPU、R120CPU等，数字越大程序容量与处理能力越强。选型看三点：程序容量、指令处理速度、支持的通信与运动功能。旧Q系列如Q03UDECPU升级时，若原程序步数在1万步以内、无复杂运动控制，R04CPU通常够用；若带多轴定位或大量数据处理，应选R16CPU以上。CPU还决定可连接的智能模块数量与网络能力，例如内置以太网、CC-Link IE等。

I/O模块分为输入、输出和混合模块。iQ-R的I/O模块型号如RX40C7（DC输入16点）、RY40NT5P（继电器输出16点）、RH42C4NT1P（混合模块）。选型原则是：电压等级、点数、输出形式（继电器/晶体管/可控硅）、响应时间、是否隔离。旧系统对应关系上，Q系列的QX40、QY40P等可按点数与形式对应到RX、RY系列，但接线端子排列与公共端方式可能变化，升级时必须重新核对端子号。对于高速脉冲输出或安全信号，要选晶体管输出或安全模块，不能沿用继电器模块。

智能功能模块是iQ-R区别于普通I/O的关键，包括模拟量、定位、高速计数、通信、温度控制等。常见型号如R60AD8（模拟量输入8通道）、R60DA4（模拟量输出4通道）、RD77MS4（SSCNETⅢ/H定位4轴）、RJ71EN71（以太网通信）、RJ61BT11（CC-Link主站）。选型时先明确功能需求，再核对通道数、分辨率、通信协议与CPU兼容性。旧Q系列升级时，Q64AD对应R60AD8、QD75P4对应RD77MS4、QJ71E71对应RJ71EN71，但参数设置软件从GX Works2变为GX Works3，模块参数需重新配置，不能直接复制旧工程。

下面用一张结构关系图展示iQ-R机架内各模块的供电与总线连接关系，以及旧系统到iQ-R的典型对应路径。

实际选型时，建议按以下顺序推进：先统计旧系统I/O点数、模拟量通道、定位轴数、通信协议，形成功能清单；再据此确定CPU等级和智能模块型号；然后计算总插槽数选择主基板，必要时加扩展基板；最后核算5V总电流选择电源模块。以一条旧Q系列产线为例，原有输入48点、输出32点、模拟量输入4通道、定位2轴、CC-Link通信，升级时可配置R35B主基板，安装R61P电源、R08CPU、3个RX40C7、2个RY40NT5P、1个R60AD8、1个RD77MS4、1个RJ61BT11，合计约10个模块，需用R38B或加扩展基板。这个过程中，电源电流、CPU程序容量、模块间通信刷新时间都要逐项确认。

总结来说，iQ-R选型不是简单地把旧型号替换成新型号，而是从功能需求出发，重新核算基板、电源、CPU、I/O和智能模块的匹配关系。掌握“功能清单→CPU→基板→电源→模块→端子与参数”这条主线，就能把旧产线平稳迁移到iQ-R平台。