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出版说明 1

前言 1

第1章 概述 1

1.1 PLC的结构与特点 1

1.1.1 PLC的基本结构 1

目录 1

1.1.2 PLC的特点 2

1.1.3 PLC的应用领域 3

1.1.4 怎样下载PLC的资料和软件 4

1.2 PLC的工作原理 5

1.2.1 继电器 5

1.2.2 逻辑运算 6

1.2.3 PLC的工作原理 7

1.3 习题 9

2.1 CPU模块与I/O模块 10

2.1.1 PLC的物理结构 10

第2章 PLC的硬件 10

2.1.2 CPU模块与存储器 11

2.1.3 开关量输入模块 12

2.1.4 开关量输出模块 13

2.2 FX系列PLC性能简介 13

2.2.1 三菱电机公司小型PLC的发展历史 13

2.2.2 FX系列PLC的特点 14

2.2.3 FX系列PLC的型号 15

2.2.5 FX1S系列PLC 16

2.2.4 FX系列PLC的一般技术指标 16

2.2.6 FX1N系列PLC 17

2.2.7 FX2N系列PLC 17

2.2.8 FX2NC系列PLC 18

2.3 特殊功能模块 19

2.3.1 模拟量输入输出模块 19

2.3.2 高速计数器模块 21

2.3.3 运动控制模块 22

2.4.1 数据链接与无协议通信 23

2.4 FX系列PLC的通信功能与通信模块 23

2.4.2 开放式通信网络 24

2.4.3 串行通信接口模块 26

2.5 编程设备与人机接口 26

2.5.1 专用编程器 26

2.5.2 编程软件 27

2.5.3 显示模块 27

2.5.4 GOT-900图形操作终端 27

2.6 习题 28

第3章 PLC程序设计基础 29

3.1 PLC的编程语言 29

3.1.1 PLC编程语言的国际标准 29

3.1.2 梯形图的主要特点 30

3.2 FX系列PLC梯形图中的编程元件 30

3.2.1 基本数据结构 30

3.2.2 FX系列PLC的性能指标与编程元件 31

3.2.3 输入继电器与输出继电器 33

3.2.4 辅助继电器 34

3.2.5 状态继电器 35

3.2.6 定时器 36

3.2.7 内部计数器 37

3.2.8 高速计数器 38

3.2.9 数据寄存器 40

3.2.10 指针与常数 41

3.3 FX系列PLC的基本逻辑指令 41

3.3.1 LD、LDI、OUT指令 41

3.3.2 触点的串并联指令 42

3.3.3 检测上升沿和下降沿的触点指令 43

3.3.4 微分输出指令 44

3.3.5 电路块串并联指令 44

3.3.6 栈存储器与多重输出指令 45

3.3.7 主控指令与主控复位指令 46

3.3.8 置位复位指令 47

3.3.9 取反、空操作与程序结束指令 47

3.3.10 编程注意事项 48

3.4 习题 49

第4章 开关量控制系统梯形图设计方法 51

4.1 梯形图的经验设计法与继电器电路转换法 51

4.1.1 梯形图中的基本电路 51

4.1.2 经验设计法 54

4.1.3 根据继电器电路图设计梯形图 55

4.2 顺序控制设计法与顺序功能图 58

4.2.1 顺序控制设计法 58

4.2.2 步与动作 58

4.2.3 有向连线与转换条件 60

4.2.4 顺序功能图的基本结构 61

4.2.5 顺序功能图中转换实现的基本规则 62

4.2.6 顺序控制设计法的本质 64

4.3 习题 64

第5章 顺序控制梯形图的编程方法 67

5.1.1 STL指令 68

5.1 使用STL指令的编程方法 68

5.1.2 单序列的编程方法 69

5.1.3 选择序列的编程方法 72

5.2 使用起保停电路的编程方法 72

5.1.4 并行序列的编程方法 73

5.2.1 单序列的编程方法 76

5.2.2 选择序列的编程方法 77

5.2.3 并行序列的编程方法 78

5.2.4 仅有两步的闭环的处理 79

5.3 以转换为中心的编程方法 80

5.3.1 单序列的编程方法 80

5.3.2 选择序列的编程方法 81

5.3.3 并行序列的编程方法 81

5.4 具有多种工作方式的系统的编程方法 82

5.4.1 控制系统的多种工作方式 82

5.4.2 使用起保停电路的编程方法 84

5.4.3 以转换为中心的编程方法 87

5.4.4 使用STL指令的编程方法 88

5.5 习题 91

第6章 FX系列PLC的应用指令 93

6.1 应用指令的表示方法与数据结构 93

6.1.1 应用指令的表示方法 93

6.1.2 32位指令与脉冲执行指令 94

6.1.3 数据格式 94

6.1.4 变址寄存器 96

6.2 程序流控制指令 96

6.2.1 条件跳转指令 96

6.2.2 子程序调用与子程序返回指令 97

6.2.3 与中断有关的指令 98

6.2.4 主程序结束指令 102

6.2.5 监控定时器指令 102

6.2.6 循环指令 102

6.3 比较传送与数据变换指令 103

6.3.1 比较指令 103

6.3.2 传送指令 104

6.3.3 数据变换指令 106

6.4 算术运算与字逻辑运算指令 107

6.4.1 算术运算指令 107

6.4.2 二进制数加1减1指令 109

6.4.3 字逻辑运算指令 109

6.5 循环移位与移位指令 110

6.5.1 循环移位指令 110

6.5.2 移位指令 111

6.6.2 解码与编码指令 113

6.6 数据处理指令 113

6.6.1 区间复位指令 113

6.6.3 求置ON位总数与ON位判别指令 114

6.6.4 报警器置位复位指令 114

6.6.5 其他指令 115

6.7 高速处理指令 115

6.7.1 与输入输出有关的指令 115

6.7.3 速度检测与脉冲输出指令 117

6.7.2 高速计数器指令 117

6.8.1 状态初始化指令 119

6.8 方便指令 119

6.8.2 数据搜索指令 120

6.8.3 凸轮顺控指令 120

6.8.4 定时器指令 121

6.8.5 其他方便指令 122

6.9 外部I/O设备指令 124

6.9.1 数据输入指令 124

6.9.2 数字译码输出指令 125

6.9.3 其他指令 129

6.10 FX系列外部设备指令 130

6.10.1 与串行通信有关的指令 130

6.10.2 FX-8AV模拟量功能扩展板处理指令 131

6.11 浮点数运算指令 132

6.11.1 浮点数比较指令 132

6.10.3 PID回路运算指令 132

6.11.2 浮点数转换指令 133

6.11.3 浮点数的四则运算指令 134

6.11.4 浮点数的开平方指令与三角函数运算指令 135

6.12 时钟运算指令 135

6.13.2 格雷码变换指令 138

6.13.3 读写FX0N-3A指令 138

6.13.1 FX1S和FX1N的定位控制指令 138

6.13 其他指令 138

6.14 习题 139

第7章 PLC的通信与计算机通信网络 141

7.1 计算机通信方式与串行通信接口 141

7.1.1 计算机的通信方式与传输速率 141

7.1.2 串行通信接口标准 142

7.2 计算机通信的国际标准 144

7.2.1 开放系统互连模型 144

7.2.2 IEEE802通信标准 145

7.2.3 现场总线及其国际标准 146

7.3 计算机链接通信协议 147

7.3.1 串行通信的参数设置 147

7.3.2 计算机链接的控制代码 149

7.3.3 计算机与PLC之间的链接数据流 149

7.3.4 计算机链接控制协议的基本格式 150

7.3.5 控制协议各组成部分的说明 151

7.3.6 通信时间计算 153

7.3.7 计算机链接通信的错误诊断 154

7.3.8 计算机链接通信协议应用实例 155

7.4 计算机链接通信协议中的命令 156

7.4.1 计算机读写PLC编程元件的命令 157

7.4.2 编程元件测试命令 159

7.4.3 请求式功能 160

7.4.4 其他命令 162

7.5 N:N链接通信协议与并行链接通信协议 164

7.5.1 与N:N网络有关的辅助继电器和数据寄存器 164

7.5.2 N:N网络的设置 165

7.5.3 N:N网络编程举例 166

7.5.4 并行链接 167

7.6 无协议通信方式与RS通信指令 168

7.6.1 RS串行通信指令 169

7.6.2 与RS指令有关的特殊辅助继电器 169

7.6.3 硬件握手操作 170

7.6.4 RS指令编程举例 172

7.7 PLC串口通信调试软件及其应用 173

7.7.1 串口通信调试软件的功能与使用方法 174

7.7.2 通信记录与接收参数的设置 175

7.7.3 串口通信调试软件应用实例 175

7.8 计算机与PLC通信的通信程序编程实例 176

7.8.1 简化的通信规约与PLC的通信程序 176

7.8.2 计算机通信程序设计 178

7.9 习题 188

8.1.2 模拟量输入模块的选择 190

8.1.1 变送器的选择 190

8.1 变送器与模拟量输入模块的选择与使用 190

第8章 PLC在模拟量闭环控制中的应用 190

8.1.3 模拟量输入模块与模拟量输出模块 191

8.1.4 读取模拟量输入模块的方法 192

8.1.5 模拟量输入模块的校准 193

8.1.6 将模拟量输入模块的输出值转化为实际的物理量 194

8.1.7 模拟量输出模块的应用 195

8.2 闭环控制的基本概念 196

8.2.1 计算机闭环控制系统的组成与工作原理 196

8.2.2 闭环控制的主要性能指标 197

8.2.3 闭环控制反馈极性的确定 198

8.3 PID指令在闭环控制中的应用 198

8.3.1 PID控制器的优点 198

8.3.2 实现PID控制的方法 199

8.3.3 PID控制器的数字化 199

8.3.4 FX系列PLC的PID指令 200

8.3.5 PID控制器的改进算法 201

8.3.6 PID指令的数据堆栈 204

8.3.7 PID指令的程序设计举例 205

8.4 PID控制器的参数整定方法 205

8.4.1 PID参数与系统动静态性能的关系 205

8.4.2 扩充响应曲线法 206

8.4.3 PID的参数预调整操作 207

8.5 习题 208

第9章 PLC应用中的其他问题 209

9.1 PLC应用系统的设计调试方法 209

9.1.1 系统规划 209

9.1.2 系统设计 209

9.1.3 PLC及其组件的选型 211

9.1.4 硬件软件设计与调试 212

9.2 PLC应用系统的可靠性措施 214

9.2.1 对电源的处理 214

9.2.3 PLC输出的可靠性措施 215

9.2.2 安装与布线的注意事项 215

9.2.4 控制系统的接地 216

9.2.5 强烈干扰环境中的隔离措施 216

9.2.6 故障的检测与诊断 216

9.3 节省PLC输入输出点数的方法 217

9.3.1 减少所需输入点数的方法 217

9.4 FX-1N-5DM微型显示模块的应用 218

9.4.1 微型显示模块简介 218

9.3.2 减少所需输出点数的方法 218

9.4.2 模块的安装与模块的功能 219

9.4.3 与微型显示模块有关的PLC编程件 219

9.4.4 微型显示模块的使用方法 220

9.5 习题 222

第10章 PLC的编程器与编程软件的使用方法 223

10.1 FX-20P-E手持式编程器的使用方法 223

10.1.1 FX-20P-E型手持式编程器简介 223

10.1.2 编程器工作方式选择与用户程序存储器初始化 225

10.1.4 指令的写入 226

10.1.3 指令的读出 226

10.1.5 程序的修改 227

10.1.6 元件监视与通断检查 228

10.1.7 对编程元件的测试 229

10.2 SWOPC-FXGP/WIN-C编程软件的使用方法 230

10.2.1 编程软件的主要功能 230

10.2.2 梯形图程序的生成与编辑 230

10.2.3 指令表的生成与编辑 234

10.2.4 PLC的在线操作 234

10.2.5 监控与测试功能 236

10.2.6 编程软件与PLC的参数设置 237

附录 238

附录A 实验指导书 238

附录B ASCII码表 252

附录C FX1S、FX1N、FX2N和FX2NC可以使用的功能指令 252

附录D 随书光盘目录 255

参考文献 259