三菱 FX5U vs FX3U：I/O、运动控制与通讯能力对比

FX3U 是三菱 MELSEC-F 系列第三代紧凑型 PLC，FX5U 则属于新一代 MELSEC iQ-F 系列的旗舰型号。 官方资料中，FX5U 被定位为“高功能一体型”，内置模拟、通讯和高速 I/O，支持更大规模系统与更复杂运动控制。

本文从 I/O 规模、运动控制、通讯能力 三个维度，对 FX3U 和 FX5U 做工程视角对比，数据来自三菱官方样本和用户手册，适合做新项目选型和老项目升级判断。

1. 两代产品在三菱体系中的定位

• FX3U： · 三菱 FX 系列第三代“Top-of-the-line”紧凑型 PLC，双系统总线，面向小中型设备。· 主机 I/O 覆盖 16～128 点，通过扩展和 CC-Link 远程 I/O，最大可控 I/O 达 384 点。
• FX5U： · 属于 MELSEC iQ-F 系列，官方定位为“旗舰一体机”，带内置模拟、以太网、高速 I/O，可通过扩展板和适配器提升功能。· 单 CPU 控制规模 32～384 点，配合 CC-Link、AnyWire ASLINK 等远程 I/O，整套系统最大 I/O 点数可达 512 点。

简单理解：FX3U 是老一代高配紧凑型 PLC，FX5U 是下一代同等级“升级版”——系统规模变大、速度更快、很多原来需要扩展模块的功能现在变成“标配”。

2. I/O 与系统规模对比：384 点 vs 512 点

2.1 核心规格对照表

项目	FX3U	FX5U
基本指令执行时间	约 0.065 μs/LD 指令。	约 34 ns/LD 指令（0.034 μs），性能约提升一倍。
程序容量	64 k 步内置程序存储器。	128 k 步程序容量（评论和语句在独立区域）。
主机 I/O 点数	16/32/48/64/80/128 点。	常见为 32/64/80/96 点机型。
本机 + 本地扩展 I/O 最大值	最多 256 点，本地扩展 + I/O 模块。	最多 256 点本地 I/O。
含远程 I/O 的最大系统 I/O	本地 + CC-Link/AS-i 远程 I/O 合计最大 384 点。	本地 I/O + 远程 I/O（CC-Link、AnyWireASLINK、Bitty 等）合计最大 512 点

2.2 选型时 I/O 的几个关键点

• 系统规模 · 典型设备在 200 点以内：FX3U 与 FX5U 在 I/O 规模上都够用。 · 需要超过 384 点、或大量远程 I/O：FX5U 更合适（512 点上限）。
• 扩展模块兼容 · FX3U 可使用 FX3U 专用扩展模块，同时兼容部分 FX2N/FX0N 的扩展。· FX5U 使用新的 iQ-F 系列扩展板/适配器，同时通过总线转换模块可沿用部分 FX3U 扩展（如模拟模块 FX3U-4AD 等）。

总结一句：纯 I/O 数量上 FX5U 比 FX3U 多了一个“512 点级别”天花板，而且 FX5U 的 I/O 扩展设计更多考虑到远程 I/O 与网络化系统。

3. 运动控制对比：3 轴 100kHz vs 4 轴 200kHz + 简易运动模块

3.1 高速计数 & 脉冲输出能力

项目	FX3U	FX5U
内置高速计数器	官方资料： · 全 FX 系列均有高速计数能力，其中 FX3U 内置开集电极高速计数器，最多 6 路可达 100 kHz。	iQ-F 官方： · FX5U CPU 内置高速计数，最多 8 通道，最高 200 kHz（32 点机型为 6×200kHz + 2×10kHz，其它机型可 8×200kHz）。
内置脉冲输出/定位	· FX3U 晶体管型主机支持 3 轴 100 kHz 脉冲输出，可实现简单 3 轴定位。· 通过 FX3U-2HSY、FX3U-4HSX 等高速适配模块，可扩展到 4 轴、200 kHz。	· FX5U CPU 内置 4 轴 200 kHz 脉冲输出定位功能（晶体管输出机型）。 · 配合 Simple Motion 模块（FX5-40SSC-S/80SSC-S），可做插补、电子凸轮、高级同步控制。

3.2 对工程应用的影响

• 简单三轴定位（如三轴平台、送料） · FX3U 晶体管型 + 高速计数/脉冲输出就能完成，大量老项目已经验证。 · FX5U 直接支持 4 轴 200 kHz，裕度更大，尤其适合高速伺服场合。
• 复杂运动：插补、电子凸轮、同步轴 · FX3U 时代需配合专用定位模块、运动控制器或上位系统来实现。 · FX5U 可以直接挂 Simple Motion 模块，通过 SSCNET Ⅲ/H 接伺服，实现 4/8 轴插补、电子齿轮、先进同步控制等。
• 模拟量 & 过程控制 · FX3U 自身不带模拟量，需要 FX3U-4AD、FX3U-4DA 等模块。 · FX5U 多数 CPU 型号内置 2 路 A/D 和 1 路 D/A（0～10V/12bit），适合简单张力、速度、温度等闭环控制，无需额外模块。

如果项目对多轴同步、插补、电子凸轮有明确需求，FX5U + Simple Motion 基本是必须选项； 若只做传统的1～3 轴点位，FX3U 老项目继续沿用也没问题，新项目则建议统一到 FX5U 平台。

4. 通讯能力对比：FX3U 靠扩展，FX5U 标配以太网 + RS-485

4.1 通讯接口与支持协议

项目	FX3U	FX5U
以太网	· 需加装 FX3U-ENET 或 FX3U-ENET-ADP 等模块，支持 TCP/UDP、MC 协议等。	· CPU 标配 10/100M 以太网接口，支持 Socket 通讯、SLMP、PLC 直连、远程维护等。
串口 / Modbus	· 通过 FX3U-232/485-BD、FX3U-485-ADP 等扩展实现 RS-232C/RS-485。 · MODBUS 通讯手册中说明，RS-485 下最多可挂 32 个从站，最长 500 m。	· CPU 标配一组 RS-485 接口，官方说明可用于变频器通讯、MODBUS RTU，单主站最多 32 台设备。· 再配合扩展板，可同时开多路串口通道。
现场总线 / 远程 I/O	· 通过 CC-Link 模块实现远程 I/O，整套系统 I/O 最大 384 点。{index=36} · 可选 Profibus-DP、DeviceNet、以太网等总线模块。	· 支持 CC-Link、AnyWireASLINK、Bitty 等网络，CPU + 远程 I/O 合计最大 512 点。{index=38} · 可选 CC-Link IE Field Basic、以及 CC-Link IE TSN 等千兆以太网总线模块（FX5-CCL-MS、FX5-CCLGN-MS 等）。
变频器/伺服专用指令	· 通过通讯模块 + 指令可以实现，但多数功能需要工程师自己写 Modbus/MC 协议报文。	· FX5 系列内置三菱变频器专用通讯指令，官方资料说明可简化变频器参数读写和控制。
数据记录与远程维护	· 需外挂存储卡或上位机软件配合；缺省不带 SD 卡槽。	· CPU 内置 SD 卡槽，可做历史数据记录、程序更新，并配合以太网远程维护。

一句话概括：FX3U 的通讯能力很强，但大多通过扩展模块实现；FX5U 把“以太网 + RS-485 + 远程 I/O + 变频器通讯”做成了标准配置/标准功能，对现在的联网化、远程运维更友好。

5. 编程环境与软件生态：GX Works2 vs GX Works3

• FX3U · 主要配套 GX Developer / GX Works2，支持梯形图、SFC 等经典编程方式。 · 结构化编程、用户自定义数据类型等支持有限，项目管理更偏“单程序 + 单 PLC”。
• FX5U · 官方配套 GX Works3，支持多程序结构、结构化程序、FB/结构体、SFC、ST、FBD/LD 等多语言。 对于中大型项目（多段程序、多运动轴、多通信网络）更容易模块化管理，也方便做代码复用。

实际上，从软件生态来看，FX5U 已经“站在 iQ 平台”的一边，更接近 Q/L 系列的工程方式； 如果你的团队已经在用 GX Works3 和 iQ-R/iQ-F，其实统一到 FX5U 会更省整体成本。

6. 工程选型建议：哪些项目更适合 FX3U，哪些必须选 FX5U？

6.1 继续用 FX3U 的典型场景

• 大量存量设备已经是 FX3U，现场只做小修改或简单扩容。
• 控制规模 < 256 点，运动控制主要是 1～3 轴简单定位，通讯只需少量串口或已有模块。
• 维护团队既有程序库和经验主要集中在 FX3U + GX Works2 上。

6.2 更推荐 FX5U 的典型场景

• 新项目，规划寿命 8～10 年，希望后期能方便扩展 I/O 与网络。
• 有明显的多轴伺服/步进控制需求，如多轴插补、电子凸轮、同步轴控制。
• 对以太网联网、上云、远程运维有要求，需要标准 TCP/IP、SLMP、OPC UA 网关等环境。
• 项目中需要多路 Modbus RTU 总线挂变频器、温控、智能仪表，希望 PLC 内部有专用指令简化开发。
• 需要历史数据记录、故障追溯，想直接用 PLC + SD 卡做简单数据采集。

结语：从“能用”到“好用”的一代升级

从官方数据来看，FX3U 在当年已经是紧凑型 PLC 里非常强的产品：384 点 I/O、3 轴 100kHz 定位、丰富的扩展通讯模块，这些在大量机床、包装、输送线上都验证过。

但 iQ-F 时代的 FX5U，在速度、I/O 规模、运动控制集成度、通讯标配上都做了一轮升级： 4 轴 200kHz 内置定位、8 路 200kHz 高速计数、标配以太网 + RS-485、内置模拟量和 SD 卡， 再加上最多 512 点的 I/O 能力和更现代的 GX Works3 工程环境。

如果你是在做新机型平台，希望后面几年在EtherNET 总线、伺服多轴、数据采集上有扩展空间， 那么在 FX3U 和 FX5U 之间，工程视角的结论很简单：优先从 FX5U 开始搭平台，FX3U 更适合存量维护和小改造。

注：文中所有性能参数、I/O 点数、运动与通讯功能描述均来自三菱官方样本、数据表和用户手册等公开资料整理，具体项目选型仍请以最新官方文档为准。