三菱PLC编程速学与快速应用

目 录

第1章 电气技术控制基础 1

1.1 概述 1

1.2 常用低压电器 2

1.2.1 开关电器 2

1.2.2 接触器 4

1.2.3 继电器 8

1.2.4 熔断器 10

1.2.5 主令电器 12

1.3 电气控制线路的绘图规则 15

1.4 电气控制线路的保护 17

1.4.1 短路保护 18

1.4.2 过载保护 18

1.4.3 过流保护 18

1.4.4 零压、欠压保护 19

1.4.5 其他保护 20

1.5 典型电气控制 21

1.5.1 液压系统的电气控制 21

1.5.2 交流异步电动机制动的电气控制 23

思考题 26

第2章 PLC的基本概述 27

2.1 PLC的产生和发展概况 27

2.2 PLC的特点和分类 28

2.2.1 PLC的特点 28

2.2.2 PLC的分类 29

2.3 PLC的基本结构 31

2.3.1 中央处理器 31

2.3.2 存储器 32

2.3.3 输入/输出单元 32

2.3.4 其他部件 34

2.4 PLC的工作原理 35

2.5 PLC的常用编程语言 37

2.5.1 梯形图（LAD） 38

2.5.2 指令表（STL） 38

2.5.3 顺序功能图（SFC） 39

2.5.4 功能模块图（FBD） 39

2.6 PLC的应用 40

2.6.1 开关量的逻辑控制 40

2.6.2 模拟量控制 40

2.6.3 运动控制 40

2.6.4 过程控制 40

2.6.5 数据处理 40

2.6.6 通信及联网 41

思考题 41

第3章 三菱可编程控制器 42

3.1 三菱PLC的基本概况 42

3.2 FX2N系列PLC系统组成 43

3.2.1 基本单元 43

3.2.2 I/O扩展单元和扩展模块 45

3.2.3 特殊功能单元 46

3.2.4 外部设备 47

3.3 FX2N系列PLC的编程元件 47

3.3.1 输入/输出继电器（X/Y） 47

3.3.2 辅助继电器（M） 48

3.3.3 状态继电器（S） 50

3.3.4 定时器（T） 50

3.3.5 计数器（C） 52

3.3.6 数据寄存器（D） 56

3.3.7 指针（P、I） 57

3.3.8 变址寄存器（V、Z） 58

3.3.9 常数（K、H） 58

3.4 FX2N系列PLC的基本逻辑指令 58

3.4.1 输入与输出指令（LD、LDI、OUT） 58

3.4.2 触点串联指令（AND、ANI） 59

3.4.3 触点并联指令（OR、ORI） 60

3.4.4 串联回路块的并联指令（ORB） 61

3.4.5 并联回路块的串联指令（ANB） 61

3.4.6 多重输出回路指令（MPS、MRD、MPP） 62

3.4.7 主控及主控复位指令（MC、MCR） 64

3.4.8 置位与复位指令（SET、RST） 66

3.4.9 脉冲输出指令（PLS、PLF） 67

3.4.10 边沿检测脉冲指令（LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF） 68

3.4.11 取反指令（INV） 69

3.4.12 空操作指令（NOP） 70

3.4.13 程序结束指令（END） 71

3.5 基本指令应用实例 71

3.5.1 实例一：饲料箱盛料报警系统 71

3.5.2 实例二：加热炉推料机自动上料控制系统 73

思考题 74

第4章 FX2N系列PLC梯形图设计 76

4.1 梯形图的基本规则 76

4.2 梯形图程序设计的基本方法 79

4.2.1 逻辑设计法 79

4.2.2 移植设计法 83

4.2.3 经验设计法 85

4.2.4 顺序功能图设计法 86

4.3 常用基本单元电路 87

4.3.1 自锁、互锁电路 87

4.3.2 延时电路 88

4.3.3 微分脉冲电路与分频电路 90

4.4 梯形图程序设计实例 91

4.4.1 实例一：车间通风系统状态监控 91

4.4.2 实例二：异步电动机降压启动控制 94

思考题 96

第5章 FX2N系列PLC的步进顺序控制 97

5.1 步进顺序控制的概念 97

5.2 状态转移图与步进顺序控制指令 98

5.2.1 状态转移图 98

5.2.2 步进顺控指令 105

5.3 状态转移图转换成步进顺控梯形图 107

5.3.1 单流程编程方法 107

5.3.2 选择性分支与汇合流程 110

5.3.3 并行分支与汇合流程 112

5.4 状态转移图的设计规则 116

5.5 步进顺序控制设计实例 117

思考题 119

第6章 FX2N系列PLC的功能指令 120

6.1 功能指令的概述 120

6.1.1 指令与操作数 120

6.1.2 指令的数据长度与执行形式 121

6.1.3 变址操作 123

6.2 程序流程类指令 123

6.2.1 条件跳转指令 124

6.2.2 子程序调用指令与子程序返回指令 125

6.2.3 中断指令 126

6.2.4 循环指令 128

6.2.5 主程序结束指令 129

6.2.6 监视定时器指令 129

6.3 数据传送与比较类指令 130

6.3.1 传送指令 131

6.3.2 移位传送指令 131

6.3.3 块传送指令 132

6.3.4 取反传送指令 132

6.3.5 多点传送指令 133

6.3.6 数据交换指令 133

6.3.7 BCD转换指令 134

6.3.8 BIN转换指令 134

6.4 比较类指令 135

6.4.1 比较指令 135

6.4.2 区间比较指令 135

6.5 算术和逻辑运算类指令 136

6.5.1 算术运算指令 136

6.5.2 逻辑运算指令 139

6.5.3 求补指令 140

6.6 循环和移位类指令 141

6.6.1 循环右移/左移指令 142

6.6.2 带进位循环右移/左移指令 142

6.6.3 位右移/左移指令 142

6.6.4 字元件右移/字元件左移指令 144

6.6.5 先进先出写入/读出指令 145

6.7 数据处理类指令 146

6.7.1 区间复位指令 146

6.7.2 解码指令 147

6.7.3 编码指令 147

6.7.4 平均值指令 148

6.7.5 平方根指令 148

6.7.6 其他数据处理指令 149

6.8 高速处理类指令 150

6.8.1 输入/输出刷新指令 151

6.8.2 滤波时间调整指令 151

6.8.3 矩阵输入指令 152

6.8.4 高速计数器比较指令 152

6.8.5 高速计数器脉冲指令 154

6.9 其他常用指令 156

6.9.1 外围I/O设备指令 156

6.9.2 方便指令 161

6.9.3 浮点数运算指令 166

6.9.4 时钟运算指令 170

6.9.5 外围设备（SER）指令 172

思考题 176

第7章 FX2N系列PLC应用实例 177

7.1 计数器应用设计 177

7.2 自动门程序设计 179

7.3 液压系统的PLC控制 182

7.3.1 液压系统控制实例一 182

7.3.2 液压系统控制实例二 187

7.4 电动机正/反转控制 190

7.5 载货电梯控制系统 193

7.6 抢答器程序设计 204

7.7 交通信号灯控制 212

7.8 自动清洗设备 216

7.8.1 自动洗车控制系统 216

7.8.2 自动洗衣机控制 221

7.9 机械手控制 226

7.10 自动饮料售卖机控制 234

7.11 组合机床控制 240

思考题 249

第8章 编程器与编程软件的使用方法 251

8.1 编程器的使用 251

8.1.1 编程器简单介绍 251

8.1.2 编程器的基本操作 253

8.1.3 编程器对程序的监视 256

8.2 编程软件的使用 258

8.2.1 GX Developer和GX Simulator概述 259

8.2.2 工程操作 261

8.2.3 梯形图操作 266

8.2.4 SFC程序操作 272

8.2.5 程序的仿真调试 277

附录A 常用元件图形符号、文字符号一览表 279

附录B FX2N系列PLC功能指令总表 282

附录C FX2N系列PLC特殊元件编号及名称检索 286

参考文献 292

本书以PLC编程初学者为主要阅读对象，以三菱FX2N系列PLC为主体，涵盖PLC从基本控制电路设计、功能应用指令到步进控制及编程软件等方面的综合内容，辅以实例描述的形式进行阐述。本书内容按硬件系统、软件系统和工程应用的结构体系进行组织，循序渐进、层次分明、叙述简练、通俗易懂。在编写形式上，从实际应用的角度出发，使读者能够针对各自不同的需求，按照对应的应用范例，快速找到解决实际问题的方法，扩展思路，提高解决问题的效率。
本书特别适合PLC编程初学者使用，使初学者快速、系统地掌握PLC编程的基本知识，结合书中的大量工程实例，举一反三，能够使初学者快速入门，解决工程实际问题。