基于FX系列PLC应用技术项目教程

模块一PLC基本指令的应用

任务一 PLC基础 1

【任务引入】 1

【关键知识】 3

一、PLC的产生及定义 3

二、PLC的应用及分类 4

三、PLC的组成 5

四、PLC的工作原理 7

【任务实施】 9

一、FX系列PLC的型号 9

二、FX2N系列PLC的基本构成 9

三、FX2N系列PLC年外观及其特征 10

四、PLC的安装及接线 11

【知识链接】 13

一、欧洲PLC产品 13

二、美国PLC产品 13

三、日本PLC产品 13

四、中国PLC产品 14

小结与习题 14

任务二电动机的点动与连续运行控制设计 15

【任务引入】 15

【关键知识】 15

一、输入继电器X和输出继电器Y 15

二、PLC编程语言 16

三、LD、LDI、OUT、END指令 17

四、AND、ANI、OR、ORI指令 18

【任务实施】 19

一、任务要求 19

二、硬件I/O分配及接线 19

【知识链接】 21

一、SET、RST指令 21

二、用SET和RST指令实现电动机的自锁控制 21

三、PLC控制系统与继电器控制系统的区别 22

四、GX Developer编程和仿真软件 22

小结与习题 27

任务三通风机监控系统设计 28

【任务引入】 28

【关键知识】 28

一、ORB指令 28

二、ANB指令 28

三、MPS、MRD、MPP指令 29

【任务实施】 30

一、任务要求 30

二、硬件I/O分配及接线 30

【知识链接】 31

一、梯形图的特点 31

二、梯形图的编程规则 32

小结与习题 33

任务四电动机顺序启停控制设计 34

【任务引入】 34

【关键知识】 34

一、辅助继电器M 34

二、定时器T 35

【任务实施】 36

一、任务要求 36

二、硬件I/O分配及接线 37

【知识链接】 38

一、定时器接力电路 38

二、闪烁电路 38

三、延时接通/断开电路 39

小结与习题 39

任务五产品出入库控制程序设计 41

【任务引入】 41

【关键知识】 41

一、计数器的分类 41

二、计数器的使用说明 41

【任务实施】 42

一、任务要求 42

二、硬件I/O分配及接线 43

【知识链接】――定时器与计数器在长延时电路中的应用 43

小结与习题 44

任务六自动冲水设备控制系统设计 45

【任务引入】 45

【关键知识】 45

一、输出微分指令 45

二、输出微分指令使用说明 46

【任务实施】 46

一、任务要求 46

二、硬件I/O分配及接线 46

【知识链接】 47

小结与习题 49

任务七机床滑台控制系统设计 50

【任务引入】 50

【关键知识】 50

一、主控指令 50

二、主控指令使用说明 51

【任务实施】 52

一、任务要求 52

二、硬件I/O分配及接线 52

【知识链接】 54

小结与习题 55

任务八彩灯控制系统设计 56

【任务引入】 56

【关键知识】 56

一、状态继电器S 56

二、顺序功能图 56

【任务实施】 58

一、任务要求 58

二、硬件I/O分配及接线 59

【知识链接】――步进梯形图编程规则 61

小结与习题 63

任务九包装流水线控制系统设计 65

【任务引入】 65

【关键知识】――选择分支的编程 65

【任务实施】 66

一、任务要求 66

二、硬件I/O分配及接线 66

【知识链接】――状态编程中的分支、汇合的组合流程及虚设状态 69

小结与习题 70

任务十钻床控制系统设计 73

【任务引入】 73

【关键知识】――并行分支的编程 73

【任务实施】 74

一、任务要求 74

二、硬件I/O分配及接线 74

【知识链接】――用辅助继电器实现状态编程 76

小结与习题 78

模块二PLC功能指令应用

任务一彩灯交替点亮控制系统设计 81

【任务引入】 81

【关键知识】 81

一、应用指令的通用格式 81

二、应用指令的数据结构 82

三、传送指令MOV 84

【任务实施】 85

一、任务要求 85

二、硬件I/O分配及接线 85

【知识链接】 86

一、块传送指令BMOV（FNC15） 86

二、取反传送指令CML（FNC14） 86

三、多点传送指令FMOV（FNC16） 87

四、移位传送指令SMOV（FNC30） 87

五、利用MOV指令改写定时器和计数器的设定值 88

小结与习题 88

任务二密码锁控制系统设计 90

【任务引入】 90

【关键知识】 90

一、组件比较指令CMP 90

【任务实施】 91

一、任务要求 91

二、硬件I/O分配及接线 91

【知识链接】 92

一、触点比较指令 92

二、区间比较指令ZCP 93

三、区间复位指令ZRST 94

小结与习题 95

任务三自动售货机控制系统设计 96

【任务引入】 96

【关键知识】 96

一、加法指令ADD 96

二、减法指令SUB 97

三、乘法指令MUL 97

四、除法指令DIV 97

【任务实施】 97

一、任务要求 97

二、硬件I/O分配及接线 98

【知识链接】 99

一、加1指令INC 99

二、减1指令DEC 99

三、字逻辑运算指令 99

小结与习题 100

任务四流水灯控制系统设计 101

【任务引入】 101

【关键知识】 101

一、循环移位指令ROR、ROL、RCR和RCL 101

【任务实施】 103

一、任务要求 103

二、硬件I/O分配及接线 103

【知识链接】 104

一、位左移指令SFTL 104

二、位右移指令SFTR 106

小结与习题 107

任务五数字钟显示控制系统设计 108

【任务引入】 108

【关键知识】 108

一、7段译码指令SEGD 108

二、数据变换指令BCD和BIN 109

【任务实施】 109

一、任务要求 109

二、硬件I/O分配及接线 110

【知识链接】――带锁存的7段显示指令SEGL 112

小结与习题 113

任务六声光报警控制系统设计 115

【任务引入】 115

【关键知识】 115

一、子程序调用指令CALL和子程序返回指令SRET 115

二、主程序结束指令FEND 116

三、条件跳转指令CJ 116

四、条件跳转指令应用实例 117

【任务实施】 118

一、任务要求 118

二、硬件I/O分配及接线 118

【知识链接】 120

一、中断指令 120

二、循环指令 122

小结与习题 123

任务七钢板裁剪控制系统设计 124

【任务引入】 124

【关键知识】 124

一、脉冲输出指令PLSY 124

二、可调速脉冲输出指令PLSR 125

三、脉宽调制指令PWM 126

【任务实施】 127

一、任务要求 127

二、硬件I/O分配及接线 127

【知识链接】 128

一、高速计数器 128

二、高速计数器的频率总和 132

三、FX2N系列PLC高速计数器指令 133

小结与习题 134

模块三特殊功能模块和数据通信

任务一电热水炉温度控制系统设计 136

【任务引入】 136

【关键知识】 137

一、特殊功能模块的分类 137

二、特殊功能模块FX2N-4AD 138

三、FX2N系列PLC与特殊功能模块之间的读/写操作 141

【任务实施】 142

一、任务要求 142

二、硬件I/O分配及接线 142

【知识链接】――FX2N-4DA模块 143

小结与习题 146

任务二PLC数据通信 147

【任务导入】 147

【关键知识】 147

一、通信基础 147

二、PLC的通信功能 150

三、FX2N系列PLC通信器件 150

四、FX2N系列PLC的通信形式 152

五、并联连接通信 154

六、N ： N网络通信 155

【任务实施】 157

一、任务要求 157

二、N ： N网络的设置 158

三、通信用软元件 158

四、程序设计 159

【知识链接】――工业控制网络基础 160

小结与习题 165

模块四综合应用

任务一用PLC和触摸屏实现抢答器控制系统设计 167

【任务引入】 167

【关键知识】 167

一、三菱GT1155 GOT概述及特点 168

二、三菱GT1155 GOT的功能 169

三、三菱GT1155 GOT的接线及与计算机、PLC的连接 171

四、三菱GT1155触摸屏的基本设置 172

五、GT Designer2 Version2软件介绍 174

【任务实施】 179

一、任务要求 179

二、PLC和触摸屏软元件分配 179

三、控制系统接线 180

四、PLC程序设计 180

五、触摸屏画面设计 181

六、触摸屏与PLC联机运行 189

【知识链接】――利用PLC程序切换画面 190

小结与习题 191

任务二用PLC、变频器实现电梯开关门控制系统设计 192

【任务引入】 192

【关键知识】――FR-A700变频器 192

一、FR-A700变频器安装与接线 192

二、FR-A700变频器操作面板的认识 194

三、变频器运行模式的切换 195

四、变频器常用参数的设定 195

五、变频器的控制方式 197

【任务实施】 199

一、任务要求 199

二、变频器设置 199

三、PLC的I/O分配 199

四、控制系统接线图 200

五、软件程序 200

六、调试运行 201

【知识链接】――变频器专用协议及部分指令代码 201

小结与习题 208

任务三触摸屏、PLC、变频器实现中央空调控制系统 209

【任务引入】 209

【关键知识】 209

一、中央空调控制系统的组成 209

二、中央空调系统存在的问题 210

三、变频调速方案 211

四、循环水系统的变频调速 212

【任务实施】 213

一、任务要求 213

二、硬件设计 213

三、中央空调控制系统的I/O分配及接线 214

四、触摸屏画面设计 215

四、软件程序 215

五、变频器参数设置 217

六、调试运行 218

【知识链接】――通过RS-485通信实现单台电动机的变频运行 218

一、控制要求 218

二、硬件设计 218

三、软件设计 220

小结与习题 222

附录

附录A FX2N系列PLC基本指令一览表 223

附录B FX2N系列PLC应用指令一览表 224

附录C 高级维修电工考证练习题 228

附录D高级维修电工理论模拟试卷 245

附录E FX2N系列可编程控制器特殊软元件 252

《基于FX系列PLC应用技术项目教程》采用4大模块、22个项目任务，将三菱FX系列PLC应用技术由浅入深、循序渐进地融入到各个项目任务中，前一个模块是后一个模块学习的基础，每一个项目任务是按照“任务引入―关键知识―任务实施―知识链接―小结与练习”这一思路进行编排的，力求把理论知识和实践技能有机地结合在一起。在内容编写方面，注意难点分散，按照学生的认知规律（由简单到复杂、由单项到系统、由验证到设计）对教材内容进行科学合理的安排；在任务的选取上，注意实用性强、针对性强的案例，指令的讲授和应用均融入到工程项目中，利于培养学生的工程素质，全书的内容包括PLC基本指令应用、PLC功能指令应用、特殊功能模块和数据通信、综合应用。每个任务后附有小结与练习，附录中有高级维修电工考证练习题及模拟试卷。