2.3.2 Q系列基本型PLC
（1）CPU与系统构成
Q系列基本型CPU模块有Q00J、Q00、Q01共3种基本型号。与早期的A系列PLC相比，产品具有以下几方面的特点。
①I/O配置灵活可变。基本型中，Q00J可以连接的基本I/O点数为256点，Q00/01可以连接的基本I/O点数为1024点，通过网络链接（如MELSEC NET/H、I/ONET CC-Link等），最大可以支持2048点。
本系列PLC中，Q00J的最大扩展级为2级（包括主基板为3级），最多可以安装16个扩展模块；Q00/01的最大扩展级为4级（包括主基板为5级），最多可以安装64个扩展模块；扩展模块的连接距离可以达到13.2m。
②存储器容量大。用户PLC程序的存储器容量：Q00J/Q00系列可以达到8K步，Q01系列可以达到14K步。
③运算速度快。Q系列PLC基本指令（LD指令）的执行时间Q00J为0.2μs，Q01系列为0.16μs，Q01系列为0.10μs。MELSEC NET/H通信的数据刷新速度为2.2ms/2KB。此外，特殊功能模块数据存/取的速度也较A系列大幅度提高。
④通信速度高。Q系列PLC通过使用RS-232接口，可以进行115.2Kbit/s的高速通信。
⑤体积小。Q系列基本型CPU模块体积仅为AnS系列CPU的60％。
⑥网络通信功能强。Q系列基本型CPU可以通过RS-232接口与计算机、显示器等外部设备进行通信。此外，通过CC-Link连接，PLC可以对最多32个远程I/O模块进行控制，构成PLC系统。
⑦CPU采用了“闪存”（Flash ROM）作为存储器，程序存储更加简单、可靠。
1）硬件性能
基本型Q00J/Q00/Q01三种CPU模块的基本性能参数如表2-27所示。
表2-27 Q系列基本型CPU模块性能参数
由表可见，Q00J型CPU模块属于Q系列PLC中的特殊结构，其特点是CPU、电源、5槽的CPU安装基板（也称主基板或基本基板）一体化，不需要对主基板、电源模块进行单独订货，但在需要时可以通过扩展电缆连接Q52B、Q55B（不带电源模块扩展基板）或Q63、Q65B、Q68B、Q612B（带电源模块扩展基板）扩展基板进行I/O扩展。
2）系统构成
①Q00J CPU模块 采用Q00J型CPU的Q系列PLC的系统构成如图2-35所示。
图2-35 Q00J型PLC的系统构成
采用Q00J型CPU的Q系列PLC的扩展连接如图2-36所示。图2-36（a）所示为选用Q68B型（8槽）扩展基板与Q65B型（5槽）扩展基板进行2级扩展的连接实例。
图2-36 Q00J型PLC的扩展连接
Q00J型PLC进行扩展连接时应注意以下几点。
a.Q00J型CPU包括了CPU、带电源的5槽主基板，不需要选用Q3□□系列主基板，对于I/O点数较少的PLC系统，只需要选择必要的I/O模块便可以成套使用。
b.Q00J型CPU需要增加扩展时，应根据扩展基板的需要，决定是否选用相应的电源模块，对于Q6□□系列扩展基板，需要配套电源模块；对于Q5□□系列扩展基板，则不需要配套电源模块。
c.扩展基板上可以安装的I/O模块数量（或特殊模块的数量）受到最大I/O点数（256点）与最大允许安装的I/O模块数（16个）两方面的限制。当超过256点时，扩展基板的空余插槽上不可以再安装I/O模块；同样，扩展模块到达最大允许安装的16个后，即使I/O点未满256点，也不能再增加I/O模块，如图2-36（a）所示。
d.Q00J型CPU最大可以连接的扩展基板数量为2组（2级），但是，当系统采用触摸屏（GOT）后，扩展基板只能连接1组，如图2-36（b）所示。
②Q00CPU模块 采用Q00型CPU的Q系列PLC的系统构成如图2-37所示。
图2-37 采用Q00型CPU的Q系列PLC的系统构成
Q00型CPU与Q00J型CPU在硬件配置上的区别在于以下几点。
a.Q00型CPU为单独供货，因此，必须配置用于安装CPU模块的Q3□□系列主基板与安装于主基板的电源模块。
b.Q00型CPU的扩展能力要强于Q00J型CPU。它的最大允许I/O点数可以达到1024点，最大扩展模块的数量可达24个，最大扩展级为4级。同样，在连接扩展时必须同时遵守以上三方面的约束，如图2-38所示。
图2-38 采用Q00型CPU的Q系列PLC的扩展连接
c.当系统采用触摸屏（GOT）后，扩展基板应减少1组（只能连接3组）。采用Q00型CPU的Q系列PLC的扩展连接如图2-38所示，图中为选用Q312型12槽主基板与扩展2级的连接实例。
③Q01CPU模块 采用Q01型CPU模块与Q00J、Q00型CPU模块的主要区别在CPU的性能上。Q01型CPU的运算速度是Q00J、Q00型CPU的1.6倍，存储器容量是Q00J、Q00型CPU的1.75倍。三种CPU模块的外部特性几乎相同，其基本硬件组成与扩展连接方式可以参见图2-37与图2-38。
3）编程性能 Q系列基本型（Q00J、Q00、Q01）三种CPU模块的主要编程性能如表2-28所示。
表2-28 Q系列基本型CPU编程性能一览表
①早期的基本型CPU无MELSAP3（SFC）、MELSAP-L、结构化文本（ST）编程机能。
②表中的“可编程”输入/输出点数是指CPU直接控制的I/O点与远程I/O点数的总和：“可控制”的输入/输出点数是指CPU可以直接连接I/O设备并且进行控制的I/O点数。
③无SFC编程机能的PLC，不能使用状态继电器。
（2）电源规格与电源模块
1）Q00J型PLC电源规格 当使用Q00J型CPU时，CPU、电源模块为一体化结构，PLC对外部电源的要求如表2-29所示。
表2-29 Q00J系列PLC电源规格
2）电源模块 Q00J/Q00/Q01型PLC有独立的电源模块，电源模块可用于Q01型扩展基板以及配套Q00/Q01型CPU的PLC主基板、扩展基板。电源模块对外部电源的要求与电源模块的型号有关，电源模块的选择决定于系统的I/O点数、扩展基板的型号及扩展模块的数量。
用于Q系列基本型（Q00J/Q00/Q01）PLC的电源模块主要有以下几种规格：
①Q61P-A1，交流100V输入，DC5V/6A输出；
②Q61P-A2，交流200V输入，DC5V/6A输出；
③Q61SP（超薄型），AC100～240V输入，DC5V/2A输出；
④Q62P，AC100～240V输入，DC5V/3A、DC24V/0.6A输出；
⑤Q63P，DC24V输入，DC5V/6A输出；
⑥Q64P，AC100/200V输入，DC5V/8.5A输出。
以上各电源模块的主要性能参数如表2-30、表2-31所示。
表2-30 Q61系列PLC电源模块规格
表2-31 Q62/Q63/Q64P电源模块规格表
3）电源模块的选择要点
①容量选择 选择PLC电源模块的基本要求是：电源模块DC5V的容量（额定输出电流）必须满足由此电源模块供电的全部模块（负载）所消耗的电流要求。模块所消耗的电流必须在PLC系统配置根据所选择的模块计算后得到。
选择主基板电源模块时，主要应考虑如下因素：
a.CPU模块的5V电源消耗；
b.主基板上安装的扩展模块、功能模块的5V电源消耗；
c.Q52B、Q53B扩展基板的5V电源消耗；
d.Q52B、Q53B扩展基板上安装的扩展模块、功能模块的5V电源消耗。
应特别注意，由于Q52B、Q53B扩展基板不能安装电源模块，因此，在计算主基板电源容量时，务必考虑Q52B、Q53B扩展基板以及Q52B、Q53B扩展基板上安装的扩展模块、功能模块的电源消耗。
选择扩展基板电源模块时，主要应考虑如下因素：
a.扩展基板本身的5V电源消耗；
b.扩展基板上安装的扩展模块、功能模块的5V电源消耗。
各种控制模块的消耗电源，应根据不同的模块进行计算，具体参见各模块的规格表。使用Q52B、Q53B扩展基板时，PLC安装、连接时还应注意如下两点：
a.为了减少5V压降，Q52B、Q53B扩展基板与主基板间的连接电线应尽可能短；
b.电源消耗大的I/O模块、功能模块尽可能安置于主基板上。
②电压选择 选择电源时必须注意各电源模块的输入电压区别，当输入电压不正确时，会导致模块的工作不正常甚至损坏，务必注意如下几点：
a.Q61P-A1为AC100V输入专用电源模块，当连接AC200V时，将引起模块的损坏；
b.Q61P-A2为AC200V输入专用电源模块，当连接AC100V时，虽然电源模块表面上工作正常，但实际CPU不能正常工作；
c.Q64P为AC100/200V自动切换型电源模块，输入电压可以是AC100～120V或AC200～240V，但是不可以将AC120～200V的其他电压值作为电源输入。
（3）基板与扩展电缆
1）基板
①基板的分类 所谓基板（也称基架）是用于安装各种PLC模块的基座，基板上布置有模块间相互连接、传送PLC内部信号的控制总线。只要是模块化PLC，必须配置基板（或基架），以便安装各类模块。
Q系列的基板总体可分为主基板与扩展基板两类，前者可用于安装CPU模块及其他模块，后者只能用于安装PLC的扩展模块，不可以安装CPU。扩展基板又可分需要和不需要电源模块两种。
如前所述，Q00J型PLC的CPU模块自带主基板，但需要扩展I/O点或功能模块时，扩展基板以及扩展基板上的电源模块需要另行选择。Q00/Q01型PLC必须选择主基板以及主基板电源，扩展基板根据系统实际需要进行选用。
②主基板 用于Q00/Q01型PLC的主基板共有Q32SB、Q33SB、Q35SB、Q33B、Q35B、Q38B、Q312B等多种型号，型号代表的含义如下：
其中，“3”为主基板的标识，“S”为“超薄型主基板”。“超薄型主基板”只能使用Q61SP型电源模块，而且不可以连接扩展模块。基板可以安装的模块数是指基板实际可以安装的I/O模块数，不包括CPU模块与电源模块的安装位置。
各类主基板的主要参数如表2-32所示。
表2-32 Q00J/Q00/Q01系列PLC主基板规格
③扩展基板 扩展基板用于安装PLC的扩展模块，以增加系统的I/O点数。Q00J/Q00/Q01型PLC的扩展基板可以分“需要电源模块”与“不需要电源模块”两类，有Q52B、Q55B、Q63B、Q65B、Q68B、Q612B等多种型号，型号代表的含义如下：
基板中的“5”为不需要电源模块的扩展基板标识；“6”为需要电源模块的扩展基板标识。基板可以安装的模块数是指基板实际可以安装的模块数，不包括电源模块的安装位置。扩展基板的主要参数如表2-33所示。
表2-33 Q00J/Q00/Q01系列PLC扩展基板规格
④基板扩展地址设定 当PLC需要扩展时，应在基板上设定扩展地址（级数），扩展地址设定开关位于基板的扩展电缆连接器旁，设定要求如表2-34所示。
表2-34 Q00J Q00J/Q00/Q01系列PLC基板地址设定
2）扩展电缆 扩展电缆用于主基板与扩展基板、扩展基板与扩展基板间的连接，电线型号为QC□□B，其中的□□是以“dm”为单位的电缆长度（QC05B除外），例如QC12B的长度为1.2m，但QC05B的实际长度为0.45m。
（4）组成模块
①I/O模块 Q系列基本型PLC由于采用了模块化的结构形式，CPU不带固定I/O点，因此需要根据I/O点规格安装各种I/O模块。本系列PLC可以使用的主要I/O模块如表2-35所示。
表2-35 Q系列基本型I/O模块一览表
以上I/O模块的外部连接方法与标准PLC汇点输入输出、源输入输出的连接完全相同。
②网络与通信模块 Q系列基本型PLC的网络通信功能，同样需要通过安装各种通信模块实现。本系列PLC使用的主要通信模块如表2-36所示。
表2-36 Q系列基本型通信模块一览表
③特殊功能模块 Q系列基本型PLC的特殊功能需要通过安装各种特殊功能模块实现。本系列PLC可以使用的特殊功能模块如表2-37所示。
表2-37 Q系列基本型特殊功能模块一览表
