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第1章 概述 1

1．1 PLC的结构、特点与应用领域 1

1．1．1 PLC的基本结构 1

1．1．2 PLC的特点 2

1．1．3 PLC的应用领域 3

1．1．4 PLC的主要生产厂家 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 工作原理 7

1．3 习题 9

第2章 PLC的硬件 11

2．1 PLC的硬件简介 11

2．1．1 PLC的物理结构 11

2．1．2 CPU模块 12

2．1．3 输入模块 13

2．1．4 输出模块 14

2．2 FX系列PLC性能简介 15

2．2．1 三菱电机公司小型PLC的发展历史 15

2．2．2 FX系列PLC的特点 15

2．2．3 FX系列型号名称的含义 17

2．2．4 FX系列PLC的一般技术指标 17

2．2．5 FX1S系列PLC 18

2．2．6 FX1N系列PLC 18

2．2．7 FX2N系列PLC 18

2．2．8 FX2NC系列PLC 19

2．3 特殊功能模块 20

2．3．1 模拟量输入输出模块 20

2．3．2 高速计数器模块FX2N-1HC 23

2．3．3 运动控制模块 23

2．3．4 通信模块 24

2．4 编程设备与人机接口 24

2．4．1 专用编程器 24

2．4．2 编程软件 24

2．4．3 显示模块 25

2．4．4 GOT-900图形操作终端 26

2．5 习题 26

第3章 PLC程序设计基础 27

3．1 PLC的编程语言 27

3．1．1 PLC编程语言的国际标准 27

3．1．2 梯形图的主要特点 28

3．2 FX系列PLC梯形图中的编程元件 29

3．2．1 基本数据结构 29

3．2．2 FX系列PLC的性能指标与编程元件 29

3．2．3 输入继电器与输出继电器 31

3．2．4 辅助继电器(M) 32

3．2．5 状态继电器(S) 34

3．2．6 定时器(T) 34

3．2．7 内部计数器(C) 36

3．2．8 高速计数器(HSC) 37

3．2．9 数据寄存器 38

3．2．10 指针P/I 40

3．2．11 常数 40

3．3 FX系列PLC的基本逻辑指令 40

3．3．1 LD,LDI,OUT指令 40

3．3．2 触点的串并联指令 40

3．3．3 LDP，LDF，ANDP，ANDF，ORP和ORF指令 41

3．3．4 PLS与PLF指令 42

3．3．5 电路块的串并联指令 42

3．3．6 栈存储器与多重输出指令 42

3．3．7 主控与主控复位指令MC，MCR 44

3．3．8 SET与RST指令 44

3．3．9 取反、空操作与END指令 45

3．3．10 编程注意事项 46

3．4 习题 47

第4章 开关量控制系统梯形图设计方法 49

4．1 梯形图的经验设计法 49

4．1．1 起动、保持和停止电路 49

4．1．2 三相异步电动机正反转控制电路 49

4．1．3 钻床刀架运动控制系统的设计 51

4．1．4 常闭触点输入信号的处理 52

4．2 时序控制系统梯形图设计方法 52

4．2．1 定时范围的扩展 52

4．2．2 闪烁电路 53

4．2．3 延时接通延时断开电路 53

4．2．4 使用定时器和区间比较指令设计时序控制电路 53

4．2．5 使用多个定时器接力定时的时序控制电路 54

4．3 根据继电器电路图设计梯形图的方法 55

4．3．1 概述 55

4．3．2 基本方法 55

4．3．3 设计注意事项 56

4．4 顺序控制设计法与顺序功能图 58

4．4．1 顺序控制设计法 58

4．4．2 步与动作 59

4．4．3 有向连线与转换条件 61

4．4．4 顺序功能图的基本结构 61

4．4．5 顺序功能图中转换实现的基本规则 63

4．4．6 绘制顺序功能图时的注意事项 64

4．4．7 顺序控制设计法的本质 65

4．5 习题 65

第5章 顺序控制梯形图的编程方法 68

5．1 使用STL指令的编程方法 69

5．1．1 STL指令 69

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

5．1．4 并行序列的编程方法 73

5．2 使用起保停电路的编程方法 75

5．2．1 单序列的编程方法 75

5．2．2 选择序列的编程方法 76

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 78

5．3 以转换为中心的编程方法 79

5．3．1 以转换为中心的单序列的编程方法 79

5．3．2 选择序列的编程方法 80

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 83

5．4．1 工作方式 83

5．4．2 使用起保停电路的编程方法 85

5．4．3 以转换为中心的编程方法 89

5．4．4 使用步进梯形指令的编程方法 89

5．5 习题 93

第6章 PLC的应用指令 95

6．1 FX系列PLC应用指令的表示方法与数据结构 95

6．1．1 应用指令的表示方法 95

6．1．2 32位指令与脉冲执行指令 96

6．1．3 数据格式 96

6．1．4 变址寄存器V，Z 98

6．2 程序流控制指令 98

6．2．1 条件跳转指令(FNC00) 98

6．2．2 子程序调用与子程序返回指令 99

6．2．3 与中断有关的指令 99

6．2．4 主程序结束指令(FNC06) 101

6．2．5 监控定时器指令(FNC07) 101

6．2．6 循环指令 101

6．3 比较与传送指令 102

6．3．1 比较指令 102

6．3．2 传送指令(FNC12～FNC16) 103

6．3．3 数据变换指令 104

6．4 算术运算与字逻辑运算指令 105

6．4．1 算术运算 105

6．4．2 加1(FNC24)和减1指令(FNC25) 106

6．4．3 字逻辑运算指令(FNC26～FNC29) 106

6．5 循环移位与移位指令 107

6．5．1 循环移位指令 107

6．5．2 移位指令 107

6．6 数据处理指令 108

6．6．1 区间复位指令(FNC40) 108

6．6．2 解码与编码指令 108

6．6．3 求置ON位总数与ON位判别指令 108

6．6．4 报警器置位复位指令 108

6．6．5 其他指令 109

6．7 高速处理指令 109

6．7．1 与输入输出有关的指令 109

6．7．2 高速计数器指令 110

6．7．3 速度检测与脉冲输出指令 111

6．8 方便指令 112

6．8．1 状态初始化指令(FNC60) 112

6．8．2 数据搜索指令(FNC61) 112

6．8．3 凸轮顺控指令 112

6．8．4 定时器指令 113

6．8．5 其他方便指令 113

6．9 外部I/O设备指令 114

6．9．1 数据输入指令 114

6．9．2 数字译码输出指令 115

6．9．3 其他指令 115

6．10 FX系列外部设备指令 116

6．10．1 与串行通信有关的指令 116

6．10．2 FX-8AV模拟量功能扩展板处理指令 117

6．10．3 PID回路运算指令(FNC88) 118

6．11 浮点数运算指令 118

6．11．1 浮点数比较指令 118

6．11．2 浮点数转换指令 118

6．11．3 浮点数的四则运算指令 119

6．11．4 浮点数的开平方指令与三角函数运算指令 120

6．12 时钟运算指令 120

6．13 其他指令 121

6．13．1 FX1s和FX1n的定位控制指令 121

6．13．2 格雷码变换指令(FNC170) 122

6．13．3 读写FKON-3A指令(FUN176，FUN177) 122

6．14 习题 122

第7章 PLC应用中的一些问题 124

7．1 PLC应用系统的设计调试方法 124

7．1．1 系统规划 124

7．1．2 系统设计 124

7．1．3 PLC及其组件的选型 125

7．1．4 硬件软件设计与调试 127

7．2 PLC应用系统的可靠性措施 129

7．2．1 对电源的处理 129

7．2．2 安装与布线的注意事项 130

7．2．3 感性负载的处理 130

7．2．4 PLC的接地 131

7．2．5 强烈干扰环境中的隔离措施 131

7．2．6 PLC输出的可靠性措施 131

7．2．7 故障的检测与诊断 132

7．3 PLC的通信与计算机通信网络 132

7．3．1 计算机通信的基本知识 132

7．3．2 串行通信接口标准 134

7．3．3 计算机通信的国际标准 135

7．3．4 FX系列的串行通信接口 138

7．3．5 PLC的专用通信协议与通信指令 139

7．3．6 工厂自动化通信网络 140

7．4 节省PLC输入输出点数的方法 142

7．4．1 减少所需输入点数的方法 142

7．4．2 减少所需输出点数的方法 143

7．5 FX-1N-5DM微型显示模块的应用 143

7．5．1 概述 143

7．5．2 安装与功能简介 144

7．5．3 用于5DM的PLC编程元件 144

7．5．4 使用方法 145

7．6 习题 146

第8章 PLC的编程器与编程软件的使用方法 148

8．1 FX-20P-E手持式编程器的使用方法 148

8．1．1 FX-20P-E型手持式编程器的组成与面板布置 148

8．1．2 编程器工作方式选择与用户程序存储器初始化 150

8．1．3 指令的读出 151

8．1．4 指令的写入 153

8．1．5 程序的修改 154

8．1．6 对PLC编程元件与基本逻辑运算指令通/断状态的监视 155

8．1．7 对编程元件的测试 157

8．1．8 脱机(为OFFLINE)编程方式 158

8．2 SWOPC-FXGP/WIN—C编程软件的使用方法 161

8．2．1 主要功能与系统配置 161

8．2．2 梯形图程序的生成与编辑 161

8．2．3 指令表的生成与编辑 165

8．2．4 PLC的操作 165

8．2．5 PLC的监控与测试 167

8．2．6 编程软件与PLC的参数设置 169

附录 170

附录A 实验指导书 170

附录B 部分习题参考答案 192

附录C FX1S、FX1N、FX2N和FX2NC的应用指令 199

参考文献 202