第1章可编程控制器概述

1.1可编程控制器的产生

1.2可编程控制器的特点及主要性能指标

1.2.1可编程控制器的特点

1.2.2可编程控制器的主要性能指标

1.3可编程控制器的结构组成

1.4可编程控制器的内部资源及其工作原理

1.4.1可编程控制器的输入/输出编程元件

1.4.2可编程控制器的工作原理

1.5可编程控制器的系统配置

1.5.1FX系列型号名称的含义

1.5.2FX系列PLC的主要指标

1.6可编程控制器的分类及发展趋势

1.6.1PLC分类

1.6.2可编程控制器的发展趋势

1.7PLC电路的实训

1.7.1PLC电源和负载接线

1.7.2实训内容

本章小结

习题1

第2章基本指令及逻辑编程

2.1PLC的编程语言

2.2PLC的基本指令

2.2.1输入/输出指令(LD、LDI、LDP、LDF、OUT)

2.2.2触点串联指令（AND、ANI、ANDP、ANDF）

2.2.3触点并联指令（OR、ORI、ORP、ORF）

2.2.4电路块的串联和并联指令（ANB、ORB）

2.2.5多重输出指令（MPS、MRD、MPP）

2.2.6主控及主控复位指令（MC、MCR）

2.2.7脉冲输出指令（PLS、PLF）

2.2.8PLC逻辑反、空操作与结束指令（INV、NOP、END）

2.3编程规则及注意事项

2.4PLC内部辅助继电器资源

2.4.1辅助继电器资源

2.4.2辅助继电器的梯形图及动作说明

2.5PLC逻辑电路的程序设计

2.5.1简单的逻辑电路设计

2.5.2用真值表法进行逻辑电路设计

2.5.3用卡诺图进行逻辑电路设计

2.6PLC逻辑电路设计应用

2.6.1I\O定义和资源分配

2.6.2功能分析及真值表（卡诺图）的运算

2.7PLC逻辑电路的实训

2.7.1LED数码管介绍

2.7.2BCD拨码盘

2.7.3实训内容

本章小结

习题2

第3章启保停电路的设计和应用

3.1SET/RST指令

3.1.1SET指令

3.1.2RST指令

3.2基本启保停电路设计

3.2.1启停基本电路

3.2.2启保停电路

3.2.3优先启停电路

3.2.4脉冲启动电路

3.2.5条件启动电路

3.2.6停止闭锁电路

3.3启保停电路的设计

3.3.1不能同时发生运动的联锁（互锁）控制

3.3.2互为发生条件的联锁控制

3.3.3带延时自保持控制

3.4启保停电路的典型应用

3.4.1运料传输带控制

3.4.2两路抢答器控制

3.4.3水塔水位控制

3.4.4自动门控制

3.4.5运料传输带控制

3.4.6初步的顺序步进控制

3.5启保停电路的实训

3.5.1接近开关简介

3.5.2接近开关接线介绍

3.5.3实训内容

本章小结

习题3

第4章时序电路的程序设计

4.1PLC内部定时器资源

4.1.1定时器资源

4.1.2定时器的梯形图及动作说明

4.2PLC计数器资源

4.2.1计数器资源

4.3PLC定时器、计数器基本电路

4.3.1长延时定时器

4.3.2大计数的计数器

4.3.3定时器周期控制

4.3.4计数器周期控制及分频控制

4.4PLC时序电路的设计

4.4.1定时器实现任意时序电路的设计

4.4.2定时器实现时序电路的嵌套设计

4.5时序电路设计的典型应用

4.5.1交通灯的设计

4.5.2霓虹灯的设计

4.6时序电路的实训

4.6.1PLC输出端子使用说明

4.6.2实训项目

4.7本章小结

习题4

第5章顺序控制的程序设计

5.1顺序控制的通用设计方法

5.1.1自保持电路的编程方式

5.1.2顺序功能图表基本概念

5.1.3使用启保停电路的编程方法

5.1.4使用置位/复位指令的编程方式

5.2PLC内部S状态继电器编程

5.2.1S状态继电器资源

5.2.2使用步进梯形指令的编程方式

5.3顺序控制的选择分支和并列分支

5.3.1选择性分支与汇合的编程

5.3.2并行分支与汇合

5.4顺序控制的启动、停止编写

5.4.1简单的启动编写

5.4.2一般停止的编写

5.4.3停止后转停止流程的停止

5.5SFC顺序功能图

5.6PLC顺序控制电路的实训

5.6.1气动技术概述

5.6.2实训内容

5.6本章小结

习题5

第6章基本的应用指令的程序设计

6.1PLC内部数据寄存器资源

6.1.1数据寄存器（D）

6.1.2数据格式

6.1.3变址寄存器（V/Z）

6.2应用指令的表示方法及其格式、类型

6.2.1应用指令的表示方法

6.2.232位指令与脉冲执行指令

6.3传送类指令

6.3.1传送指令MOV(FNC 12)

6.3.2移位传送指令SMOV(FNC 13)

6.3.3取反传送指令CML(FNC 14)

6.3.4块传送指令BMOV(FNC 15)

6.3.5多点传送指令FMOV(FNC 16)

6.3.6数据交换指令XCH(FNC 17)

6.3.7BCD变换指令(FNC 18)

6.3.8BIN变换指令(FNC 19)

6.4比较指令

6.4.1比较指令CMP(FNC 10)

6.4.2区间比较指令ZCP(FNC 11)

6.4.3触点型比较指令(FUN 224～246)

6.5算术运算指令

6.5.1加法指令ADD(FNC 20)

6.5.2减法指令SUB(FNC 21)

6.5.3乘法指令MUL(FNC 22)

6.5.4除法指令DIV(FNC 23)

6.5.5二进制数加1、减1指令

6.6循环与移位指令

6.6.1右、左循环移位指令

6.6.2带进位的右、左循环移位指令

6.6.3位右移和位左移指令

6.6.4字右移和字左移指令

6.6.5移位寄存器写入与读出指令

6.7应用指令实训

6.7.1触摸屏简介

6.7.2触摸屏的使用

6.7.3绝对值编码器简介

6.7.4实训内容

本章小结

习题6

第7章应用指令的程序设计

7.1字逻辑运算指令

7.1.1字逻辑运算指令WAND/WOR/WXOR（FNC 26/27/28）

7.1.2求补运算指令NEG（FNC 29）

7.2数据处理指令

7.2.1区间复位指令ZRST（FNC 40）

7.2.2解码指令DECO(FNC 41)

7.2.3编码指令ENCO(FNC 42)

7.2.4求置ON位总数指令SUM(FNC 43)

7.2.5ON位判别指令BON(FNC 44)

7.2.6平均值指令MEAN(FNC 45)

7.2.7报警器置位指令ANS (FNC 46)和复位指令ANR (FNC 47)

7.2.8二进制平方根指令SQR(FNC 48)

7.2.9浮点数转换指令FLT(FNC 49)

7.2.10高低字节交换指令SWAP(FNC 147)

7.3方便指令

7.3.1状态初始化指令IST (FNC 60)

7.3.2数据搜索指令SER（FNC 61）

7.3.3绝对值式凸轮顺控指令ABSD(FNC 62)

7.3.4增量式凸轮顺控指令INCD(FNC 63)

7.3.5示教定时器指令TTMR(FNC 64)

7.3.6特殊定时器指令STMR(FNC 65)

7.3.7交替输出指令ALT(FNC 66)

7.3.8斜坡信号输出指令RAMP(FNC 67)

7.3.9旋转工作台控制指令ROTC(FNC 68)

7.3.10数据排序指令SORT(FNC 69)

7.4外部I/O设备指令

7.4.1十键输入指令TKY(FNC 70)

7.4.2十六键输入指令HKY(FNC 71)

7.4.3数字开关指令DSW(FNC 72)

7.4.47段译码指令SEGD(FNC 73)

7.4.5带锁存的7段显示指令SEGL(FNC 74)

7.4.6方向开关指令ARWS(FNC 75)

7.4.7ASCⅡ码转换指令ASC(FNC 76)

7.4.8ASCⅡ码打印指令PR(FNC 77)

7.5FX系列外部设备指令

7.5.1并联运行指令PRUN(FNC 81)

7.5.2HEX→ASCⅡ码转换指令ASCI(FNC 82)

7.5.3ASCⅡ→HEX转换指令HEX(FNC 83)

7.5.4校验码指令CCD(FNC 84)

7.5.5FX-8AV模拟量功能扩展板读出指令VRRD(FNC 85)

7.5.6FX-8AV模拟量功能扩展板开关设定指令VRSC(FNC 86)

7.5.7PID回路运算指令（FNC 88）

7.6浮点数运算指令

7.6.1科学计数法与浮点数

7.6.2浮点数比较指令ECMP(FNC 110)

7.6.3浮点数区间比较指令EZCP(FNC 111)

7.6.4浮点数转换指令EBCD/EBIN（FNC 118/119）

7.6.5浮点数的四则运算指令

7.6.6浮点数开平方指令ESQR(FNC 127)

7.6.7浮点数三角函数运算指令SIN/COS/TAN（FNC 130/131/132）

7.7时钟运算指令

7.7.1时钟数据比较指令TCMP(FNC 160)

7.7.2时钟数据区间比较指令TZCP(FNC l61)

7.7.3时钟数据加法指令TADD(FNC 162)

7.7.4时钟数据减法指令TSUB(FNC 163)

7.7.5时钟数据读出指令TRD(FNC 166)

7.7.6时钟数据写入指令TWR(FNC 167)

7.7.7小时定时器指令HOUR(FNC 169)

7.8高速处理指令

7.8.1输入输出刷新指令REF（FNC 50）

7.8.2滤波调整指令REFF（FNC 51）

7.8.3矩阵输入指令MTR（FNC 52）

7.9运算指令实训

7.9.1人机界面简介

7.9.2实训内容

本章小结

习题7

第8章程序控制类指令的程序设计

8.1主控指令及其应用

8.2看门狗指令及其应用

8.3跳转指令及其应用

8.3.1跳转指令说明及跳转对扫描过程的影响

8.3.2跳转程序段中元器件在跳转执行中的工作状态

8.3.3使用跳转指令的要点

8.3.4跳转指令的应用及实例

8.4子程序指令

8.4.1子程序指令的使用要素及其梯形图表示

8.4.2子程序的执行过程及在程序编制中的意义

8.4.3子程序应用实例

8.5中断指令及其应用

8.5.1中断指令说明及其梯形图表示

8.5.2中断指令的执行过程及应用实例

8.5.3输入和输出有关的指令——输入输出刷新指令REF

8.6循环指令

8.6.1程序循环指令的要素及梯形图表示

8.6.2循环程序的意义及应用

8.7PLC结构指令电路的实训

8.7.1PLC死机故障生产的原因

8.7.2实训项目

本章小结

习题8

第9章功能模块、高速计数、通信技术

9.1功能模块

9.1.1功能模块的连接及编号

9.1.2功能模块的专用指令

9.1.3FX2N-4AD-PT 热电阻输入模块

9.1.4模拟量输入模块FX2N-4AD

9.1.5模拟量输出模块FX-2DA

9.2高速计数

9.2.1高速计数器

9.2.2高速计数器比较置位指令HSCS（FNC53）

9.2.3高速计数器比较复位指令HSCR（FNC54）

9.2.4高速计数器区间比较指令HSZ（FNC55）

9.2.5速度检测指令SPD(FNC56)

9.2.6脉冲输出指令PLSY(FNC57)

9.2.7脉宽调制指令PWM(FNC58)

9.2.8带加减速的脉冲输出PLSR(FNC59)

9.3通信网络的基础知识

9.3.1通信系统的基础

9.3.2通信系统的接口

9.3.3通信系统的协议

9.3.4三菱PLC的无协议通信

9.3.5三菱PLC的1∶1通信

9.3.6三菱PLC的N∶N通信

9.3.7计算机连接（用专用协议进行数据传输）

9.3.8可选编程端口通信

9.4功能模块、高速计数、通信的实训

9.4.1步进电机与伺服电机

9.4.2实训项目

本章小结

习题9

第10章通用变频器应用

10.1变频的调速及其原理

10.1.1电动机变频调速原理

10.2通用变频器的组成及结构

10.2.1整流器

10.2.2逆变器

10.2.3中间直流环节

10.2.4主控电路

10.2.5采样电路

10.2.6驱动电路

10.2.7控制电源

10.3变频器的逆变控制

10.3.1逆变器的分类

10.3.2控制方式

10.4变频器的接口与接线

10.5变频器的功能及参数

10.6变频器的运行调试

10.6.1变频器的空载通电检验

10.6.2变频器带电机空载运行

10.6.3带载试运行

10.6.4变频器与上位机相连进行系统调试

10.7变频器的选型安装及回路设计

10.7.1变频器控制类型的选择

10.7.2容量的选择

10.7.3外部电磁干扰的处理方法

10.7.4变频器对周边设备的影响及故障防范

10.8变频器的运行设置

10.9变频器的PID控制

10.9.1PID控制概述

10.9.2变频器的PID功能

10.10变频器的实训

本章小结

习题10

本书以三菱公司的FX2n系列可编程控制器为对象，以提升语言编程及表达技巧为主线，提高学生的PLC实战应用能力目标，将全书分为10个章节，包括PLC原理、基本指令、逻辑编程、自保持编程、时序编程、顺控编程、应用指令编程、结构指令编程、功能模块、通讯、高速计数、变频器等。并在每个章节配有实训兼容各类机型，还配有小结，以及大量例题、习题、习题参考答案、实训视频、教学视频。

本书是依据“中等职业学校专业与课程体系改革创新计划”的要求，在对课程教学改革的经验总结基础上，结合“行动导向”、“做学合一”教学模式的探究，开发出了中等职业教育专业课程新教材。

本书包含三菱可编程控制器（PLC）的安装与编程软件的操作，三相异步电动机典型继电—接触控制任务的PLC控制与实现，检测、变频及气动技术的PLC控制与应用，PLC状态编程及在控制中的应用，PLC在机电一体化设备中的应用，FX系列PLC的通信功能的实现初探，EVIEW/KINCO人机界面与PLC通信控制等7个模块。融入GX Developer编程维护软件及SFC编辑方法、模拟调试软件GX Simulator的仿真、EV5000×HMI组态设计操作训练；有效的任务设计将PLC与现代机电控制中气动、液压传动、步进电动机、变频器、机械手及触摸屏应用等相结合体现了职业教育的时代性。

为方便教学，本书还配有电子教学参考资料包，详见前言。

• 课程资源

《PLC技术应用（三菱机型）（第3版）》配套建设有“PLC技术应用（三菱机型）（第3版）”数字课程，数字课程内容与纸质教材一体化设计，包括教学课件、习题库、动画、微课、习题解答、软件仿真、试卷等 。

模块一　三菱可编程控制器的安装与编程软件的操作 1

任务一　三菱可编程控制器的安装与连接训练 1

任务二　三菱GX Developer编程软件的基本操作与四人抢答器的安装训练 19

任务三　FX2N系列PLC选型方法及训练 29

模块二　三相异步电动机典型继电—接触控制任务的PLC控制与实现 38

任务一　三相异步电动机“启—保—停”电路的PLC控制安装与调试 39

任务二　三相异步电动机双重联锁正、反转的PLC控制电路安装与调试 55

任务三　三相异步电动机星形/三角形降压启动的PLC控制安装与调试 65

任务四　三相异步电动机变极调速的PLC控制安装与调试 76

模块三　检测、变频及气动技术的PLC控制与应用 85

任务一　工作平台自动往返PLC控制电路的安装与调试 85

任务二　两只双作用气缸轮流往返PLC控制电路的安装与调试 97

任务三　变频器的三段速PLC控制电路的安装与调试 104

任务四　四人抢答器系统的程序设计训练 116

模块四　PLC状态编程及在控制中的应用 127

任务一　在双作用气缸往返运动中状态编程方法的认知训练 127

任务二　送料小车自动控制系统的设计、安装与调试 140

任务三　三级皮带运输机PLC控制系统的设计、安装与调试 152

任务四　多种液体混合PLC控制系统的设计、安装与调试 158

模块五　PLC在机电一体化设备中的应用 164

任务一　十字路口交通信号灯PLC控制系统的设计、安装与调试 164

任务二　步进电动机PLC直接控制的实现方法 171

任务三　亚龙实训设备的气动机械手的PLC控制 179

任务四　高效率的状态初始化指令IST在设备控制中的应用 189

任务五　三菱GX Developer的顺序功能流程图SFC编辑方法与训练 198

模块六　FX系列PLC的通信功能的实现初探 208

任务一　三菱FX2N通信设备的识别训练 208

任务二　PLC的并行链接通信方式的实现 217

任务三　PLC间N∶N通信网络的实现 222

任务四　三菱FX系列PLC与变频器通信应用实例 229

模块七　EVIEW/KINCO人机界面与PLC通信控制 240

任务一　组态软件EV 5000及MT 4300C硬件的安装 240

任务二　新建一个简单HMI控制工程 247

任务三　人机界面下的FX2N与变频器通信的控制实现 259

任务四　MT 4000/5000快选窗口与快选按钮的制作 264

附录 271

附录A　PLC控制电路中常用低压电气设备 271

附表B　功能应用指令表 281

附录C　FX2N软元件编号的分配及功能概要 284

附录D　FX2N特殊软元件的种类及功能说明 285

附录E　FX2N软元件出错代码一览表 291

附录F　常用低压电器的图形符号 296

参考文献 301