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第1章 PLC的基本概况 1

1.1 PLC简介 1

1.1.1 PLC的定义 1

1.1.2 PLC的基本功能与特点 2

1.1.3 PLC的应用和分类 3

1.1.4 三菱PLC简介 7

1.2 PLC的组成及工作原理 8

1.2.1 PLC的组成 8

1.2.2 PLC的工作原理 14

1.3 PLC与其他顺序逻辑控制系统的比较 15

1.3.1 PLC与继电器控制系统的比较 15

1.3.2 PLC与微型计算机控制系统的比较 16

1.3.3 PLC与单片机控制系统的比较 17

1.3.4 PLC与DCS的比较 17

第2章 FX2N系列PLC的硬件系统 20

2.1 基本单元 20

2.1.1 基本单元的命名及性能 20

2.1.2 基本单元的外形结构 22

2.1.3 基本单元的I/O 24

2.2 I/O扩展单元 32

2.2.1 I/O扩展单元的命名 32

2.2.2 I/O扩展单元的外形结构 32

2.2.3 I/O扩展单元的输入与输出 33

2.3 I/O扩展模块 34

2.3.1 I/O扩展模块的命名 34

2.3.2 I/O扩展模块的外形结构 35

2.3.3 I/O扩展单元（模块）的电源配线 36

2.4 FX2N系列PLC的编程元件 38

2.4.1 继电器类编程元件 39

2.4.2 定时计数类编程元件 41

2.4.3 寄存器类编程元件 41

2.4.4 嵌套指针类编程元件 42

2.4.5 常数类编程元件 43

第3章 FX2N系列PLC编程软件的使用 44

3.1 PLC编程语言 44

3.1.1 PLC编程语言的国际标准 44

3.1.2 梯形图 45

3.1.3 语句表 47

3.1.4 顺序功能图 48

3.2 GX Developer编程软件的使用 48

3.2.1 GX Developer编程软件的安装 48

3.2.2 GX Developer编程软件界面 50

3.2.3 GX Developer编程软件参数设定 51

3.2.4 工程及梯形图制作注意事项 53

3.2.5 梯形图程序的编写与编辑 61

3.2.6 程序的读取与写入 67

3.2.7 在线监控与调试 70

3.3 GX Simulator仿真软件的使用 70

3.3.1 GX Simulator的基本操作 70

3.3.2 模拟外部机器运行的I/O系统设定 73

3.3.3 GX Simulator模拟仿真 77

第4章 FX2N系列PLC的基本指令 81

4.1 基本逻辑指令 81

4.1.1 基本位操作指令 81

4.1.2 块操作指令 86

4.1.3 堆栈与主控指令 90

4.1.4 置位与复位指令 93

4.1.5 取反、空操作及程序结束指令 94

4.1.6 脉冲触点指令 95

4.1.7 脉冲输出微分指令 96

4.2 定时器 98

4.2.1 定时器的分类 98

4.2.2 定时器的工作原理 98

4.2.3 定时器的应用举例 99

4.3 计数器 102

4.3.1 计数器的分类 102

4.3.2 内部信号计数器 102

4.3.3 高速计数器 104

4.3.4 计数器的应用举例 106

4.4 基本指令的应用 110

4.4.1 三相交流异步电动机的星—三角降压启动 110

4.4.2 用4个按钮控制1个信号灯 114

4.4.3 置位与复位指令实现的简易6组抢答器 116

第5章 FX2N系列PLC的功能指令 121

5.1 功能指令的基本规则 121

5.1.1 功能指令的表示形式 121

5.1.2 数据长度和指令类型 122

5.1.3 操作数 123

5.2 程序流程指令 124

5.2.1 条件跳转指令 124

5.2.2 子程序调用、返回和主程序结束指令 126

5.2.3 中断指令 129

5.2.4 看门狗指令 131

5.2.5 循环指令 132

5.3 传送与比较指令 133

5.3.1 比较指令 133

5.3.2 区间比较指令 134

5.3.3 MOV传送指令 136

5.3.4 移位传送指令 138

5.3.5 取反传送指令 139

5.3.6 成批传送指令 140

5.3.7 多点传送指令 141

5.3.8 交换指令 142

5.3.9 BCD转换指令 143

5.3.10 BIN转换指令 143

5.4 四则运算与逻辑运算指令 145

5.4.1 BIN加法指令 146

5.4.2 BIN减法指令 147

5.4.3 BIN乘法指令 149

5.4.4 BIN除法指令 151

5.4.5 BIN加1指令 153

5.4.6 BIN减1指令 153

5.4.7 逻辑字“与”指令 155

5.4.8 逻辑字“或”指令 155

5.4.9 逻辑字“异或”指令 156

5.4.10 求补码指令 157

5.5 循环与移位指令 158

5.5.1 循环右移、左移指令 159

5.5.2 带进位右移、右移指令 161

5.5.3 位右移、左移指令 162

5.5.4 字右移、左移指令 164

5.5.5 FIFO指令 166

5.6 数据处理指令 167

5.6.1 区间复位指令 168

5.6.2 译码指令 168

5.6.3 编码指令 170

5.6.4 求ON位数指令 172

5.6.5 ON位判断指令 173

5.6.6 求平均值指令 173

5.6.7 报警器指令 175

5.6.8 求平方根指令 176

5.6.9 浮点数转换指令 177

5.7 高速处理指令 177

5.7.1 输入／输出刷新指令 178

5.7.2 滤波时间调整指令 179

5.7.3 矩阵输入指令 179

5.7.4 高速计数器比较置位、复位指令 180

5.7.5 高速计数器区间比较指令 181

5.7.6 速度检测指令 182

5.7.7 脉冲输出指令 183

5.7.8 脉宽调制指令 184

5.7.9 可调速脉冲输出指令 185

5.8 方便指令 187

5.8.1 状态初始化指令 187

5.8.2 数据查找指令 188

5.8.3 绝对式凸轮控制指令 189

5.8.4 增量式凸轮控制指令 190

5.8.5 示教定时器指令 191

5.8.6 特殊定时器指令 193

5.8.7 交替输出指令 194

5.8.8 斜波信号指令 195

5.8.9 旋转工作台控制指令 197

5.8.10 数据排序指令 199

5.9 外部设备I/O指令 200

5.9.1 十键输入指令 200

5.9.2 十六键输入指令 201

5.9.3 数字开关指令 202

5.9.4 七段译码指令 203

5.9.5 带锁存七段译码指令 204

5.9.6 方向开关指令 206

5.9.7 ASCII码转换指令 208

5.9.8 ASCII码打印指令 209

5.9.9 读特殊功能模块指令 210

5.9.10 写特殊功能模块指令 211

5.10 外部设备SER指令 212

5.10.1 串行数据传送指令 212

5.10.2 八进制位传送指令 215

5.10.3 十六进制数转ASCII码指令 216

5.10.4 ASCII码转十六进制数指令 218

5.10.5 校验码指令 219

5.10.6 电位器值读出指令 220

5.10.7 电位器刻度指令 222

5.11 浮点运算指令 223

5.11.1 二进制浮点数比较指令 223

5.11.2 二进制浮点数区间比较指令 224

5.11.3 二转十进制浮点数指令 225

5.11.4 十转二进制浮点数指令 226

5.11.5 二进制浮点数加法指令 226

5.11.6 二进制浮点数减法指令 227

5.11.7 二进制浮点数乘法指令 227

5.11.8 二进制浮点数除法指令 228

5.11.9 二进制浮点数开平方指令 229

5.11.10 二进制浮点数转整数指令 230

5.11.11 二进制浮点数正弦运算指令 230

5.11.12 二进制浮点数余弦运算指令 231

5.11.13 二进制浮点数正切运算指令 231

5.11.14 高低字节交换指令 232

5.12 时钟运算指令 233

5.12.1 时钟数据比较指令 234

5.12.2 时钟数据区间比较指令 235

5.12.3 时钟数据加法运算指令 235

5.12.4 时钟数据减法运算指令 236

5.12.5 时钟数据读取指令 237

5.12.6 时钟数据写入指令 238

5.13 格雷码指令 239

5.13.1 格雷码变换指令 240

5.13.2 格雷码逆变换指令 240

5.14 触点比较指令 241

5.14.1 LD触点比较指令 242

5.14.2 AND串联连接触点比较指令 243

5.14.3 OR并联连接触点比较指令 243

第6章 数字量控制系统梯形图的设计方法 245

6.1 梯形图的设计方法 245

6.1.1 根据继电—接触器电路图设计梯形图 245

6.1.2 用经验法设计梯形图 248

6.2 顺序控制设计法与顺序功能图 252

6.2.1 步与动作 253

6.2.2 有向连线与转换 253

6.2.3 顺序功能图的基本结构 254

6.3 常见的顺序控制编写梯形图的方法 255

6.3.1 启保停方式的顺序控制 256

6.3.2 转换中心方式的顺序控制 257

6.4 FX2N系列PLC的顺序控制 259

6.4.1 FX2N系列PLC的步进指令 259

6.4.2 步进指令方式的顺序功能图 261

6.5 单序列的FX2N顺序控制应用实例 263

6.5.1 液压动力滑台的PLC控制 263

6.5.2 PLC在注塑成型生产线控制系统中的应用 266

6.5.3 PLC在简易机械手中的应用 271

6.6 选择序列的FX2N顺序控制应用实例 277

6.6.1 闪烁灯控制 277

6.6.2 多台电动机的PLC启停控制 281

6.6.3 大小球分捡机的PLC控制 286

6.7 并行序列的FX2N顺序控制应用实例 293

6.7.1 人行道交通信号灯控制 293

6.7.2 双面钻孔组合机床的PLC控制 297

第7章 FX2N系列PLC模拟量功能与PID控制 308

7.1 模拟量的基本概念 308

7.1.1 模拟量处理流程 308

7.1.2 模拟值精度 309

7.1.3 模拟量输入方法 309

7.1.4 模拟量输出方法 310

7.2 模拟量输入模块 310

7.2.1 二通道模拟量输入模块FX2N-2AD 311

7.2.2 四通道模拟量输入模块FX2N-4AD 316

7.2.3 八通道模拟量输入模块FX2N-8AD 320

7.3 模拟量输出模块 327

7.3.1 二通道模拟量输出模块FX2N-2DA 327

7.3.2 四通道模拟量输出模块FX2N-4DA 332

7.4 模拟量输入／输出混合模块FX0N-3A 337

7.5 温度测量模块 343

7.5.1 铂电阻温度测量模块FX2N-4AD-PT 343

7.5.2 热电阻温度测量模块FX2N-4AD-TC 347

7.6 温度调节模块FX2N-2LC 350

7.7 PID控制 357

7.7.1 模拟量闭环控制系统的组成 357

7.7.2 PID回路控制 358

7.7.3 PID控制实例 364

第8章 PLC的通信与网络 368

8.1 数据通信的基础知识 368

8.1.1 数据传输方式 368

8.1.2 串行通信的分类 369

8.1.3 串行通信的数据通路形式 371

8.1.4 串行通信的接口标准 371

8.1.5 通信介质 375

8.2 PLC网络系统 376

8.2.1 网络结构 376

8.2.2 网络协议 377

8.2.3 三菱PLC网络结构 378

8.2.4 三菱PLC以太网 379

8.2.5 三菱PLC局域网 381

8.2.6 三菱PLC现场总线CC-Link 384

8.2.7 FX系列PLC网络 387

8.3 FX2N系列PLC的通信接口设备 389

8.3.1 RS-232C通信接口设备 390

8.3.2 RS-422通信扩展板 393

8.3.3 RS-485通信接口设备 394

8.3.4 CC-Link网络连接设备 396

8.4 FX2N系列PLC网络的应用 398

8.4.1 N：N网络通信 398

8.4.2 使用RS指令的1：1网络通信 402

第9章 触摸屏与变频器 407

9.1 触摸屏 407

9.1.1 触摸屏概述 407

9.1.2 触摸屏的基本功能 409

9.1.3 触摸屏的运行原理 411

9.1.4 触摸屏软件的使用 413

9.1.5 触摸屏在PLC控制中的应用实例 421

9.2 变频器 434

9.2.1 变频器概述 434

9.2.2 三菱FR-A740变频器 439

9.2.3 变频器的应用实例 458

第10章 PLC控制系统设计及实例 463

10.1 PLC控制系统的设计 463

10.1.1 PLC控制系统的设计原则和内容 463

10.1.2 PLC控制系统的设计步骤 464

10.1.3 PLC硬件系统设计 465

10.1.4 PLC软件系统设计 469

10.2 PLC在电动机控制中的应用 471

10.2.1 异步电动机限位往返控制 471

10.2.2 异步电动机制动控制 474

10.2.3 异步电动机多速控制 476

10.2.4 异步电动机顺序启、停控制 480

10.3 PLC在机床电气控制系统中的应用 482

10.3.1 PLC在C6140普通车床中的应用 483

10.3.2 PLC在C650卧式车床中的应用 486

10.3.3 PLC在Z3040摇臂钻床中的应用 492

10.3.4 PLC在X62W万能铣床中的应用 498

10.3.5 PLC在T68卧式镗床中的应用 506

10.4 PLC、触摸屏和变频器的综合应用 515

10.4.1 恒压供水系统 515

10.4.2 电动机15段速控制系统 522

第11章 PLC的安装与维护 534

11.1 PLC的安装 534

11.1.1 PLC的安装要求及注意事项 534

11.1.2 PLC的安装方法 535

11.2 接线 535

11.2.1 接线注意事项 535

11.2.2 接线方法 536

11.3 PLC的维护和检修 540

11.3.1 PLC的维护检查 540

11.3.2 PLC的故障分析方法 542

11.3.3 状态指示灯显示的故障与维修 543

11.3.4 硬件出错代码与维修处理 545

11.3.5 操作出错与处理 548

附录A FX2N系列PLC指令集速查表 550

附录B FX2N特殊软元件 555

附录C ASCII（美国标准信息交换）码表 560

参考文献 561