零基礎學三菱FX系列PLC

前言

作為一種面向工業(yè)生產(chǎn)的應用型技術，PLC與CAD／CAM、NC技術并稱為現(xiàn)代工業(yè)的三大支柱技術。PLC專為在工業(yè)現(xiàn)場應用而設計，采用可編程序的存儲器，用以在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時／計數(shù)和算術運算等操作指令，并通過數(shù)字或模擬的I／O接口控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。PLC是微處理器技術與傳統(tǒng)的繼電接觸控制技術相結(jié)合的產(chǎn)物，它克服了繼電接觸控制系統(tǒng)中機械觸點的接線復雜、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差等缺點，充分利用了微處理器的優(yōu)點；而且照顧到現(xiàn)場電氣操作維修人員的技能與習慣，特別是PLC的程序編制，不需要專門的計算機編程語言知識，而是采用了一套以繼電器梯形圖為基礎的簡單指令形式，使程序編制形象、直觀、方便易學，調(diào)試與查錯也都很方便。用戶購買到所需的PLC后，只需按說明書的提示做少量的接線和簡易的用戶程序編制工作，就可以靈活方便地將PLC應用于生產(chǎn)實踐。為了使廣大讀者既能了解PLC的基礎知識，又能將PLC系統(tǒng)應用于工程開發(fā)，本書全面地介紹了用。PLC系統(tǒng)進行工程設計的相關知識。在學習完本書內(nèi)容后，相信讀者能夠掌握PLC的應用方法，并可以使用PLC系統(tǒng)進行實際項目的開發(fā)。本書特點本書主要有以下特點。1.循序漸進，由淺人深為了方便讀者學習，本書在介紹傳統(tǒng)機床電器控制技術的基礎上介紹了PLC的發(fā)展歷史及其特點、結(jié)構組成、開發(fā)流程等知識，在后續(xù)章節(jié)中結(jié)合具體的實例，逐步介紹了PLC的基本指令系統(tǒng)、步進指令、應用指令的語法規(guī)范、應用方法以及用PLC進行工程開發(fā)的相關知識等內(nèi)容。2.技術全面，貼近生產(chǎn)本書所講的內(nèi)容在保證實用的前提下，詳細介紹了PLC各個方面的知識。同時，結(jié)合實例介紹了用PLC進行工程開發(fā)的相關知識，所用實例全部來自于工業(yè)實際工程，盡量貼近于工廠的實際生產(chǎn)，使讀者能夠找到與自身從事行業(yè)相關的實例作為參考。3.分析原理，步驟清晰PLC生產(chǎn)廠家較多，開發(fā)語言不盡相同，但是工業(yè)控制語言大同小異，要掌握一門技術，首先需要理解其原理，本書注重介紹各個知識點的原理，重點講述實現(xiàn)方法。讀者可以根據(jù)具體步驟實現(xiàn)書中實例，將理論知識與實踐相結(jié)合，這樣更利于學習。4.實例完整，講解詳盡書中的每個知識點都有相應的實例程序，并對程序的關鍵部分進行了注釋說明。對每段程序都有詳細的分析。工程實例部分從系統(tǒng)需求分析開始講解，逐步深入到硬件、軟件系統(tǒng)的設計，詳細地講述了如何開發(fā)一個完整的工程控制系統(tǒng)，以便于讀者學習理解。

內(nèi)容概要

　　《零基礎學三菱FX系列PLC》主要內(nèi)容包括15章，詳細講述了三菱FX2N系列PLC的結(jié)構原理、基本指令系統(tǒng)、順控指令系統(tǒng)、應用指令系統(tǒng)、編程、通信以及PLC的系統(tǒng)設計與應用等知識。利用簡單實例引導讀者從學習編制簡單程序入手，逐步完善功能，最終結(jié)合工程實例介紹如何開發(fā)完整的PLC控制系統(tǒng)。全書重點突出，層次分明，注重知識的系統(tǒng)性、針對性和先進性；注重理論與實踐聯(lián)系，培養(yǎng)工程應用能力。本書配套光盤給出了書中的實例文件、開發(fā)過程的操作錄像文件、常用元器件及芯片等豐富的拓展資源，極大地方便了讀者自學，動手實踐?！　”緯勺鳛槠胀ǜ叩仍盒Ｗ詣踊?、電氣工程、測控技術與儀器、電子科學與技術、機電一體化技術等專業(yè)的本科生教材，也可作為相關工程技術人員的學習參考用書。

書籍目錄

前言第1章 PLC基礎知識1.1 PLC的定義與分類1.1.1 PLC的定義1.1.2 PLC的分類1.2 PLC的功能及應用領域1.2.1 PLC的功能1.2.2 PLC的應用領域1.3 PLC的基本結(jié)構和工作原理1.3.1 PLC的硬件組成1.3.2 PLC的軟件組成1.3.3 PLC的基本工作原理1.3.4 輸入／輸出滯后現(xiàn)象1.4 實踐拓展：開發(fā)三菱PLC需要哪些工具1.5 思考與練習第2章 FX系列PLC的組成與結(jié)構2.1 FX系列PLC簡介2.1.1 FX系列PLC的命名方式2.1.2 FX系列PLC的技術指標2.1.3 FX系列PLC的性能比較2.2 FX2N系列PLC的硬件結(jié)構及技術特點2.2.1 主機面板結(jié)構2.2.2 技術特點2.2.3 常用單元2.2.4 FX2N系列PLC的技術指標2.3 實踐拓展：如何安裝PLC2.4 思考與練習第3章 三菱FX2N系列PLC的程序設計3.1 PLC的編程語言3.1.1 梯形圖3.1.2 布爾助記符3.1.3 功能模塊圖3.1.4 順序功能表圖3.1.5 結(jié)構化語句描述3.2 FX2N系列PLC梯形圖中的編程元件3.2.1 基本數(shù)據(jù)結(jié)構3.2.2 FX2N系列PLC的性能技術指標3.2.3 輸入／輸出繼電器3.2.4 輔助繼電器3.2.5 狀態(tài)繼電器3.2.6 定時器的編號及功能3.2.7 內(nèi)部計數(shù)器3.2.8 數(shù)據(jù)寄存器3.2.9 指針的編號及其功能實例：輥道電動機正、反轉(zhuǎn)控制實例：汽車轉(zhuǎn)彎燈控制3.3 實踐拓展：如何維護保養(yǎng)PLC3.4 思考與練習第4章 FX2N系列PLC的基本指令系統(tǒng)4.1 數(shù)值的處理4.2 基本邏輯指令4.2.1 邏輯取及輸出線圈指令4.2.2 觸點串聯(lián)指令4.2.3 觸點并聯(lián)指令4.2.4 串聯(lián)電路塊的并聯(lián)指令4.2.5 并聯(lián)電路塊的串聯(lián)指令實例：電動機的連續(xù)運轉(zhuǎn)實例：電動機正反轉(zhuǎn)控制實例：3臺電動機順序啟動控制4.3 基本控制指令4.3.1 多重輸出電路指令4.3.2 主控觸點指令4.3.3 自保持與解除指令4.3.4 計數(shù)器、定時器指令4.3.5 脈沖指令4.3.6 脈沖輸出指令4.3.7 取反指令4.3.8 空操作指令、程序結(jié)束指令實例：電動機Y一△啟動控制實例：按鈕計數(shù)控制4.4 實踐拓展：構造特殊定時器4.5 習題與思考第5章 FX2N系列PLC的步進指令5.1 狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖5.2 步進梯形圖指令及編程方法5.2.1 步進指令介紹5.2.2 步進梯形圖編程方法實例：四皮帶運輸機系統(tǒng)5.3 狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的常見流程狀態(tài)5.3.1 單流程狀態(tài)編程5.3.2 跳轉(zhuǎn)與重復狀態(tài)5.3.3 選擇性分支與匯合狀態(tài)編程5.3.4 并行分支與匯合狀態(tài)5.3.5 分支與匯合的組合實例：大、小球分類選擇傳送控制實例：按鈕式人行橫道交通燈的控制5.4 實踐拓展：如何由指示燈判斷PLC故障5.5 思考與練習第6章 FX2N系列PLC的應用指令6.1 應用指令的表示與執(zhí)行方式6.1.1 指令與操作數(shù)6.1.2 指令的數(shù)據(jù)長度與執(zhí)行形式6.2 常用應用指令說明6.2.1 程序流程控制指令6.2.2 數(shù)據(jù)比較和傳送指令6.2.3 算術運算和邏輯運算指令6.2.4 循環(huán)與移位指令6.2.5 三菱FX2N系列PLC數(shù)據(jù)處理指令6.2 16三菱Fx2N系列PLC高速處理指令6.2.7 三菱Fx2N系列PLC方便類指令6.2.8 三菱Fx2N系列PLC外圍設備I／O應用指令實例：應用轉(zhuǎn)移指令對分支程序A和B進行控制實例：分頻器控制程序?qū)嵗菏I輸入指令編程實例：BCD碼顯示指令編程實例：應用高速計數(shù)器指令編程控制某行走機構實例：數(shù)據(jù)傳送指令編程6.3 其他應用指令6.4 實踐拓展：程序安全鎖設計6.5 思考與練習第7章 FX2N系列PLC的開發(fā)環(huán)境7.1 Gx.Developet的安裝與卸載7.1.1 軟件的安裝7.1.2 軟件的卸栽7.2 Gx.Developer的界面與功能7.3 Gx.Developer的基本應用7.3.1 創(chuàng)建梯形圖程序7.3.2 利用工具按鈕創(chuàng)建梯形圖程序7.3.3 轉(zhuǎn)換已創(chuàng)建的梯形圖程序7.3.4 糾正梯形圖程序部件7.3.5 剪切和復制梯形圖塊7.3.6 改變PLC類型7.3.7 參數(shù)設定7.3.8 在線操作實例：用GX-Developer開發(fā)一個電動機正反轉(zhuǎn)程序7.4 Fx一20P.E型手持編程器7.4.1 編程器的功能7.4.2 編程器的組成與面板布置7.5 FX.2 0PE型手持編程器的使用方法7.5.1 工作方式選擇7.5.2 基本編程操作7.5.3 對PLC編程元件與基本指令通／斷狀態(tài)的監(jiān)視7.5.4 對編程元件的測試實例：使用手持編程器開發(fā)電動機正反轉(zhuǎn)啟動程序7.6 實踐拓展：如何解除PLC密碼7.7 思考與練習第8章 PLC控制系統(tǒng)的設計8.1 PLC控制系統(tǒng)設計的內(nèi)容和步驟8.1.1 主要原則和內(nèi)容8.1.2 設計步驟8.2 PLC控制系統(tǒng)的硬件設計8.2.1 PLC機型的選擇8.2.2 I／0模塊的選擇8.3 PLC控制系統(tǒng)的軟件設計8.3.1 PLC軟件設計的方法8.3.2 軟件設計的步驟實例：用經(jīng)驗法設計小車左右行的控制系統(tǒng)實例：用繼電器轉(zhuǎn)換法設計機床刀具主軸運動控制系統(tǒng)實例：用狀態(tài)圖轉(zhuǎn)移法設計搬運機械手運動控制程序8.4 控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試8.4.1 安裝注意事項8.4.2 控制系統(tǒng)的調(diào)試8.5 實踐拓展：如何更換PLC的主要部件8.6 思考與練習第9章 數(shù)字量控制系統(tǒng)梯形圖設計9.1 梯形圖編程規(guī)則9.2 典型單元的梯形圖程序9.3 順序控制程序設計方法9.3.1 設計步驟9.3.2 編程注意事項實例：洗車流程控制實例：電鍍槽生產(chǎn)線控制程序?qū)嵗盒熊囇h(huán)正反轉(zhuǎn)自動控制程序9.4 實踐拓展：如何處理常開／常閉輸入信號9.5 思考與練習第10章 模擬量控制系統(tǒng)梯形圖設計10.1 模擬量控制硬件10.1.1 FX2N.4 AD輸入模塊10.1.2 溫度A／D輸入模塊10.1.3 FX2N.2 DA輸出模塊10.1.4 變頻器介紹10.2 模擬量開環(huán)程序設計10.3 模擬量閉環(huán)程序設計實例：恒壓供水系統(tǒng)設計實例：工業(yè)洗衣機控制系統(tǒng)設計10.4 實踐拓展：如何設置PID參數(shù)10.5 思考與練習第11章 FX 2N系列PLC的通信功能11.1 PLC通信的基本知識11.1.1 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)構成11.1.2 數(shù)據(jù)通信方式及傳輸速率11.1.3 串行通信接口標準11.2 PLC與PLC之間的通信11.2.1 N：N鏈接通信11.2.2 雙機并行鏈接通信11.3 計算機鏈接與無協(xié)議通信11.3.1 串行通信協(xié)議11.3.2 計算機鏈接通信協(xié)議11.3.3 無協(xié)議通信11.4 MELSECNET網(wǎng)絡實例：PLC與變頻器的RS-485通信11.5 實踐拓展：如何保護程序11.6 思考與練習第12章 PLC控制系統(tǒng)的可靠性、抗干擾性設計12.1 PLC控制系統(tǒng)的可靠性12.1.1 系統(tǒng)安裝及環(huán)境條件設計12.1.2 I／O配線12.1.3 接地系統(tǒng)設計12.1.4 供電系統(tǒng)設計12.1.5 冗余系統(tǒng)與熱備用系統(tǒng)設計12.2 干擾源及抗干擾措施12.2.1 干擾源12.2.2 PLC控制系統(tǒng)工程應用的抗干擾設計12.3 靜電預防12.3.1 靜電的危害12.3.2 防靜電措施12.4 實踐拓展：PLC常見故障的處理方法12.5 思考與練習第13章 基本控制實例13.1 工業(yè)機械手控制設計13.1.1 系統(tǒng)需求分析13.1.2 系統(tǒng)硬件設計13.1.3 系統(tǒng)軟件設計13.2 飲料灌裝機控制設計13.2.1 系統(tǒng)需求分析13.2.2 系統(tǒng)硬件設計13.2.3 系統(tǒng)軟件設計13.3 碼垛機控制設計13.3.1 系統(tǒng)需求分析13.3.2 系統(tǒng)硬件設計13.3.3 系統(tǒng)軟件設計13.4 實踐拓展：PNP信號如何輸入到001系列PLC13.5 思考與練習第14章 運動控制實例14.1 電梯控制系統(tǒng)設計14.1.1 需求分析14.1.2 硬件設計14.1.3 軟件設計14.2 電鍍流水線控制系統(tǒng)設計14.2.1 系統(tǒng)需求分析14.2.2 系統(tǒng)硬件設計14.2.3 系統(tǒng)軟件設計14.3 實踐拓展：三菱變頻器的常見故障及處理方法14.4 思考與練習第15章 過程控制實例15.1 給煤機輸煤系統(tǒng)設計15.1.1 需求分析15.1.2 硬件設計15.1.3 軟件設計15.2 滾砂機控制系統(tǒng)設計15.2.1 系統(tǒng)需求分析15.2.2 硬件設計15.2.3 軟件設計15.3 實踐拓展：如何節(jié)省I／O點15.4 思考與練習參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：1.1 PLC的定義與分類PLC是以微處理器為基礎，綜合了計算機技術、自動控制技術和通信技術，用面向控制過程面向用戶的“自然語言”編程，適應工業(yè)環(huán)境，簡單易懂、操作方便、可靠性高的新一代通用工業(yè)控制裝置。PLC是在繼電器順序控制基礎上發(fā)展起來的以微處理器為核心的通用自動控制裝置。1.1.1  PLC的定義20世紀70年代初、中期，可編程序控制器雖然引入了計算機的優(yōu)點，但實際上只能完成順序控制，僅有邏輯運算、定時和計數(shù)等功能。所以人們將可編程序控制器稱為PLC。隨著微處理器技術的發(fā)展。20世紀70年代末至80年代初，可編程序控制器的處理速度大大提高，增加了許多特殊功能，使得可編程序控制器不僅可以進行邏輯控制，而且可以對模擬量進行控制。因此，美國電器制造協(xié)會（NEMA）將可編程序控制器命名為PC（Programmable Controller），但是人們習慣上還是稱之為PLC，以便與個人計算機PC（Personal Computer）區(qū)分。20世紀80年代以來，隨著大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路技術的迅猛發(fā)展，以16位和32位微處理器為核心的PLC得到了迅猛發(fā)展。這時的PLC具有了高速計數(shù)、中斷、PID調(diào)節(jié)和數(shù)據(jù)通信功能，從而使PLC的應用范圍和應用領域不斷擴大。為使這一新興的工業(yè)控制裝置的生產(chǎn)和發(fā)展規(guī)范化，國際電工委員會（IEC）于1985年1月制定了PLC的標準，并給它做了如下定義：可編程序控制器是一種數(shù)字運算操作電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計。它采用了可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術運算等操作指令，并通過數(shù)字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P的外圍設備，都應按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體、易于擴充其功能的原則設計。

編輯推薦

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