2. 三菱PLC选型与硬件配置
设备控制项目从方案走向量产，PLC选型与硬件配置是决定后续开发效率、交付周期和现场稳定性的第一道关口。选型不是简单地“挑一个够用的型号”，而是要把控制需求翻译成I/O点数、程序容量、通信接口、运动轴数、扫描周期和安装空间等可校核的工程参数，再据此在三菱FX、Q、iQ-R三大系列中做出取舍。本节围绕“需求→选型→模块配置→电源与布局校核”这条主线展开，给出可直接用于项目评审的判断依据。
一、先明确控制需求，再谈系列选择
选型前应先整理一份控制需求清单，至少包含以下要素：数字量输入/输出点数及类型（漏型/源型）、模拟量通道数与信号范围（如4~20mA、0~10V）、高速计数与脉冲输出需求、运动控制轴数与插补要求、通信对象（变频器、伺服、触摸屏、上位机、其他PLC）、程序规模预估、扫描周期要求、现场环境（温度、粉尘、振动）以及机柜可用空间。这些参数直接决定系列归属，而不是先定系列再凑需求。
三菱三个系列的定位差异明显：FX系列为紧凑型一体机，适合点数少、逻辑为主、成本敏感的单机设备；Q系列为模块化中大型机，适合点数多、需要多CPU或多机架扩展的产线；iQ-R系列是新一代模块化平台，运算速度、通信能力和运动控制性能更强，适合高节拍、多轴同步、需要CC-Link IE或SSCNETⅢ/H的场合。选型时可用一个简单判据：I/O点数在256点以内、无复杂运动控制，优先考虑FX5U/FX3U；点数超过512点或需要多机架、冗余、过程控制，进入Q或iQ-R；若涉及多轴插补、电子凸轮或高速数据采集，直接锁定iQ-R。
二、I/O模块与特殊功能模块配置
确定CPU后，模块配置要按“数字量→模拟量→通信→运动→电源”的顺序逐项落实。数字量输入模块需确认公共端接法，三菱常见为漏型输入（公共端接24V负极，输入点接正极触发），若现场为源型传感器则需选用支持源型/漏型切换的模块或加中间继电器。输出模块要区分继电器输出、晶体管输出和可控硅输出：继电器输出可带交直流负载但寿命有限，适合动作频率低的场合；晶体管输出响应快、寿命长，适合高速脉冲和频繁动作；可控硅输出用于交流负载。每类模块还要预留10%~20%的备用点，便于后期改造。
模拟量模块需关注通道数、分辨率、转换速度和接线方式。例如FX5-4AD可接4路模拟量输入，若现场有6路温度变送器，则需两块模块或改用8通道型号。特殊功能模块包括高速计数模块、定位模块、通信模块和PID温控模块。以定位为例，FX5U本体自带脉冲输出可控制2~3轴，若设备需要6轴独立定位，则应配置FX5-40SSC-S等SSCNETⅢ/H运动模块，通过光纤连接伺服放大器，减少接线并提升同步性。
三、电源容量与安装布局校核
电源校核常被忽视，却是现场“带不动”故障的常见根源。三菱模块化PLC的电源由CPU机架上的电源模块提供，需计算所有模块的内部5V电流消耗和24V外部负载电流。以iQ-R为例，R04CPU消耗5V电流约1.2A，每块输入模块约0.1A，输出模块约0.15A，模拟量模块约0.3A，通信模块约0.4A。若机架上共10块模块，总5V电流可能接近3A，此时应选择R61P（5V/6A）而非R60P（5V/3A），并保留30%余量。24V外部负载（传感器、继电器线圈）应单独由开关电源供电，不占用PLC电源模块的24V输出，避免负载波动干扰CPU。
安装布局方面，CPU和电源模块应位于机架最左侧，发热量大的模块（如电源、伺服放大器）之间留出散热间隙，模块上下至少保留50mm空间。若机柜内温度超过55℃，需加装风扇或空调。扩展机架时注意主基板与扩展基板的连接电缆长度限制，Q系列通常不超过13.2m，iQ-R通过CC-Link IE现场网络可进一步延伸。布局完成后应绘制一张模块排列图，标注每个槽位的模块型号、占用点数、电流消耗和备用点，作为接线和后期维护的依据。
四、配置校核的落地方法
完成上述配置后，建议用一张“模块配置与校核表”固化结果，字段包括：槽位号、模块型号、功能描述、占用I/O点数、5V电流消耗、24V外部负载、备用点数量、备注。表中应能直接看出总点数是否满足需求、电源余量是否大于30%、备用点是否达到10%以上。若某项不满足，回到对应环节调整，而不是在现场临时加模块。
以一个包装设备为例：需求为32点DI、24点DO、4路AI、2轴定位、1路CC-Link IE连接远程I/O。选型结果为FX5U-32MT/ES（本体16DI/16DO，晶体管输出），扩展FX5-16EX（16DI）、FX5-16EYT（16DO）、FX5-4AD（4AI）、FX5-40SSC-S（2轴SSCNETⅢ/H）。电源校核：FX5U本体5V消耗约0.8A，扩展模块合计约0.9A，总1.7A，FX5U内置电源5V/2A余量约15%，略紧，因此将模拟量模块改由扩展电源单元供电或减少一块扩展模块。布局上，CPU居左，扩展模块依次排列，SSCNETⅢ/H光纤从运动模块引出至伺服放大器，动力线与信号线分槽走线。这套配置在样机阶段即可完成点数、电源和空间的闭环校核，避免量产阶段返工。
综上，三菱PLC选型与硬件配置的核心是把控制需求逐项映射为可校核的工程参数，再按系列定位、模块配置、电源容量、安装布局四个维度闭环验证。只有在校核阶段把点数、电流、空间和通信余量算清楚，后续的程序开发和现场调试才能按计划推进，量产交付才有稳定基础。