第1章　可编程控制器概述　1

1.1　可编程控制器产生及现状　2

1.1.1　可编程控制器的产生及发展　2

1.1.2　可编程控制器的发展趋势　5

1.2　可编程控制器的组成结构、特点及主要性能指标　6

1.2.1　组成结构　6

1.2.2　特点　8

1.2.3　主要性能指标　10

1.3　可编程控制器的工作原理　10

1.3.1　可编程控制器的循环扫描工作方式　10

1.3.2　可编程控制器与继电器的区别　13

1.3.3　可编程控制器与微型计算机的区别　14

1.4　国内外PLC产品的介绍　15

第2章　三菱可编程控制器的硬件基础　19

2.1　FX系列PLC硬件配置及性能指标　20

2.1.1　FX系列PLC型号的说明　20

2.1.2　FX1S系列简介　20

2.1.3　FX1N系列简介　21

2.1.4　FX2N系列简介　21

2.1.5　FX3U系列简介　22

2.2　FX系列的I/O扩展单元和扩展模块　23

2.2.1　FX0N的I/O扩展　23

2.2.2　FX2N的I/O扩展　23

2.3　三菱FX系列PLC特殊功能模块介绍　24

2.3.1　FX系列模拟量I/O模块　24

2.3.2　FX系列运动控制器模块　30

2.3.3　FX系列高速计数模块　32

2.3.4　PID过程控制模块　33

2.3.5　定位控制模块　33

2.3.6　数据通信模块　34

2.4　三菱FX系列PLC的编程设备及人机接口　35

2.4.1　专用便携式简易编程器　35

2.4.2　计算机编程软件　36

2.4.3　图形操作终端GOT-900简介　36

2.5　FX系列PLC各单元模块的连接　37

2.5.1　FX系列PLC的性能指标　37

2.5.2　FX系列PLC的环境指标　37

2.5.3　FX系列PLC的输入技术指标　38

2.5.4　FX系列PLC的输出技术指标　38

第3章　FX系列编程技术基础　41

3.1　PLC编程语言基础　42

3.2　编程器件　44

3.3　FX2N系列的基本逻辑指令　48

3.3.1　指令　48

3.3.2　编程要领与实例　52

第4章　FX系列PLC的功能指令　57

4.1　FX系列PLC的功能指令概述　58

4.1.1　功能指令的表示形式　58

4.1.2　数据长度及数据格式　58

4.1.3　变址寄存器　59

4.1.4　指令的执行方式　59

4.2　FX系列PLC的功能指令表　60

4.3　FX系列PLC的程序流程控制功能指令　65

4.3.1　条件跳转指令　65

4.3.2　子程序调用指令　66

4.3.3　中断指令　67

4.3.4　主程序结束指令　68

4.3.5　监控定时器指令　68

4.3.6　循环指令　68

4.4　传送和比较指令　69

4.4.1　比较指令　69

4.4.2　区间比较指令　69

4.4.3　传送指令　70

4.4.4　数据变换指令　72

4.5　算术运算和逻辑运算指令　72

4.5.1　算术运算指令　72

4.5.2　加1和减1指令　74

4.5.3　字逻辑运算指令　74

4.6　循环移位与移位指令　75

4.6.1　循环移位指令　76

4.6.2　带进位的循环移位指令　76

4.6.3　位右移和位左移指令　77

4.6.4　字右移和字左移指令　78

4.6.5　FIFO(先入先出)写入与读出指令　79

4.7　数据处理指令　79

4.7.1　区间复位指令　80

4.7.2　解码指令　80

4.7.3　编码指令　80

4.7.4　求置ON位总数指令　81

4.7.5　ON位判断指令　81

4.7.6　求平均值指令　81

4.7.7　报警器置位指令　82

4.7.8　报警器复位指令　82

4.7.9　二进制平方根指令　82

4.7.10　二进制整数与浮点数的转换指令　82

4.7.11　高低字节交换指令　82

4.8　高速处理指令　83

4.8.1　输入输出刷新指令　83

4.8.2　刷新和滤波时间常数调整指令　83

4.8.3　矩阵输入指令　84

4.8.4　高速计数器置位与复位指令　85

4.8.5　高速计数器的区间比较指令　85

4.8.6　速度检测指令　86

4.8.7　脉冲输出指令　87

4.8.8　脉宽调制指令　88

4.8.9　带加减速的脉冲输出指令　88

4.9　方便指令　89

4.9.1　状态初始化指令　89

4.9.2　数据搜索指令　89

4.9.3　绝对值式凸轮顺控指令　90

4.9.4　增量式凸轮顺控指令　90

4.9.5　示教定时器指令　91

4.9.6　特殊定时器指令　92

4.9.7　交替输出指令　92

4.9.8　斜坡信号输出指令　93

4.9.9　旋转工作台控制指令　93

4.9.10　数据排序指令　94

4.10　外围设备I/O设备指令　95

4.10.1　10键输入指令　95

4.10.2　16键输入指令　96

4.10.3　数字开关指令　97

4.10.4　七段译码指令　98

4.10.5　带锁存器的七段显示指令　98

4.10.6　方向开关指令　100

4.10.7　ASCII码转换指令　101

4.10.8　ASCII码打印指令　102

4.10.9　特殊功能模块的BFM读出指令　102

4.10.10　特殊功能模块的BFM写入指令　102

4.11　外围设备SER指令　103

4.11.1　串行通信指令　103

4.11.2　八进制位传送指令　103

4.11.3　HEX与ASCII之间的转换指令　103

4.11.4　校验码指令　104

4.11.5　FX-8AV模拟量功能扩展板指令　105

4.11.6　PID运算指令　105

4.12　浮点数运算指令　106

4.12.1　浮点数比较指令　106

4.12.2　浮点数转换指令　106

4.12.3　二进制浮点数的四则运算　107

4.12.4　二进制浮点数的开平方指令与三角函数运算指令　108

4.13　时钟运算与格雷码变换指令　108

4.13.1　时钟运算指令　108

4.13.2　时钟数据加减法指令　109

4.13.3　时钟数据读写指令　110

4.13.4　格雷码变换指令　110

4.14　触点型比较指令　110

4.14.1　LD(触点型比较指令)　111

4.14.2　AND(触点型比较指令)　111

4.14.3　OR(触点型比较指令)　112

4.15　定位控制功能指令　112

4.15.1　使用定位功能指令的注意事项　112

4.15.2　当前值读取指令ABS　114

4.15.3　原点回归指令ZRN　115

4.15.4　可变速脉冲输出指令PLSV　116

4.15.5　相对位置控制指令DRVI　117

4.15.6　绝对位置控制指令DRVA　119

4.16　实例　121

4.16.1　三菱FX系列PLC实现对三相异步电动机的点动及连续运转控制　121

4.16.2　三相交流异步电动机Y/△启动控制　124

4.16.3　生产过程质量控制　126

4.16.4　人行横道交通灯控制　128

第5章　顺序功能流程图及其编程方法　131

5.1　STL/RET步进梯形图指令　132

5.1.1　STL/RET说明　132

5.1.2　STL/RET应用　132

5.2　步进梯形图指令的动作与SFC表示　134

5.2.1　步进梯形图指令的作用　134

5.2.2　步进梯形图指令动作的实际表现　135

5.2.3　SFC图编程用设备　136

5.3　顺序功能图的基本结构　137

5.4　状态转移图的基本规则　139

5.5　编程方法　143

5.5.1　初始状态编程　143

5.5.2　一般程序的编程　143

5.5.3　复杂程序的编程　144

5.6　SFC编程实例　149

5.6.1　简单流程控制系统　149

5.6.2　选择性分支和汇合流程控制系统　154

5.6.3　并行分支与汇合流程控制系统　154

第6章　三菱GXDeveloper软件编程　159

6.1　GXDeveloper简介　160

6.1.1　GXDeveloper的特点　160

6.1.2　FX系列的编程　161

6.2　软件的安装　161

6.3　梯形图的产生与编辑　163

6.3.1　新建工程　163

6.3.2　梯形图制作　168

6.4　软元件的查找和替换　170

6.4.1　元件的查找　171

6.4.2　软元件的替换　171

6.4.3　常开常闭触点互换　172

6.5　参数设定　173

6.6　在线监视与调试　175

6.6.1　在线监控　175

6.6.2　在线调试　176

第7章　PLC通信基础　177

7.1　数据通信基本概念　178

7.1.1　并行通信与串行通信　178

7.1.2　异步通信和同步通信　178

7.1.3　单工通信与双工通信　179

7.1.4　基带传输与频带传输　180

7.2　通信网络传输介质　180

7.2.1双绞线　180

7.2.2　同轴电缆　181

7.2.3　光纤　181

7.3　PLC常用通信接口　182

7.3.1　RS-232C　182

7.3.2　RS-422　183

7.3.3　RS-485　183

7.3.4　RS-422与RS-485的接地问题　184

7.4　计算机通信标准　185

7.4.1　开放系统互连模型　185

7.4.2　IEEE802通信标准　187

7.5　网络拓扑结构　188

7.5.1　星形网络　188

7.5.2　环形网络　188

7.5.3　总线形网络　189

7.6　三菱PLC通信方式　189

7.6.1　PLC的N:N通信方式　189

7.6.2　PLC双机并联通信方式　190

7.6.3　计算机链接方式　190

7.6.4　PLC与计算机无协议通信方式　190

7.7　PLC与上位机的通信　191

7.7.1　硬件连接　191

7.7.2　FX系列PLC通信协议　192

7.7.3　上位机通信程序的编写　195

第8章　CC-Link现场总线技术　199

8.1　现场总线技术　200

8.1.1　现场总线概述　200

8.1.2　现场总线的特点与优点　202

8.2　CC-Link现场总线　204

8.2.1　CC-Link系统的构成　204

8.2.2　CC-Link的通信方式　205

8.2.3　CC-Link的特点　206

8.3　主站模块FX2N-16CCL-MCC-Link　208

8.3.1　FX2N-16CCL-MCC-Link模块的概述　208

8.3.2　主站和远程I/O站之间的通信　211

8.3.3　主站和远程I/O站间通信实例　212

第9章　PLC系统的设计　221

9.1　PLC控制系统设计的基本原则　222

9.2　PLC控制系统设计的一般步骤　223

9.3　确定控制对象和控制范围　224

9.4　可编程控制器的选择　225

9.4.1　PLC机型的选择　225

9.4.2　输入/输出的选择　226

9.4.3　PLC容量的选择　228

9.4.4　PLC电源模块及其他外设的选择步骤与原则　230

9.4.5　响应时间　230

9.5　PLC安装与抗干扰措施　231

9.5.1　PLC系统设计时的抗干扰措施　231

9.5.2　PLC系统安装时的抗干扰措施　232

9.6　PLC系统的调试运行与维护　233

9.6.1　PLC系统的调试　233

9.6.2　PLC系统的维护　234

9.7　提高PLC系统可靠性的措施　236

9.7.1　适合的工作环境　236

9.7.2　合理的安装与布线　236

9.7.3　正确的接地　237

9.7.4　必须的安全保护环节　238

9.7.5　必要的软件措施　238

9.7.6　采用冗余系统或热备用系统　240

第10章　设计实例　241

10.1　自锁　242

10.2　互锁　242

10.3　延时断开电路　243

10.4　脉冲电路　244

10.5　分频电路　244

10.6　占空比可调的脉冲电路　245

10.7　顺序脉冲发生器电路　246

10.8　计数器与定时器的混合使用　247

10.9　自保持和自消除　248

10.10　步进顺控　249

10.11　交通灯控制　249

10.12　水塔水位的控制　251

10.13　压力控制系统　253

10.14　PID控制　259

10.14.1　PID控制原理　259

10.14.2　三菱PLCPID功能与设计　260

10.15　啤酒瓶包装系统项目的设计　266

10.15.1　包装机械工艺分析　266

10.15.2　控制需求分析　267

10.15.3　系统构成设计　268

10.15.4　单元模块设计　273

10.15.5　变频控制部分　282

10.15.6　网络连接　283

10.15.7　软件设计　285

参考文献　291

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