
本书以“全彩+图解+视频”方式介绍三菱FX系列PLC,主要内容有PLC入门与实践操作、三菱FX系列PLC硬件接线和软元件说明、三菱PLC编程与仿真软件的使用、基本梯形图元件与指令的使用及实例、步进指令的使用及实例、应用指令的使用及实例、模拟量模块的使用、PLC通信。本书配套光盘中附有14个高清视频文件,建议读者在阅读本书前先观看这些视频,通过这些视频的学习,读者能在短时间内从理论和实际操作方面全面了解三菱FX系列PLC。
PLC 是英文Programmable Logic Controller 的缩写,意为可编程序逻辑控制器,是一种专为工业应用而设计的控制器。在当今工业界,只要涉及控制的地方都可采用PLC 来完成。PLC 的应用可概括为两个方面:一是以单机控制为主的自动控制,如包装机械、印刷机械、纺织机械、注塑机械、自动焊接设备、隧道盾构设备、水处理设备、切割、多轴磨床、冶金行业的辊压、连铸机械等;二是以过程控制为主的流程自动化控制,如工厂自动化生产线、污水处理、自来水处理、楼宇控制、火电主辅控、水电主辅控、冶金行业、太阳能、水泥、石油、石化、铁路交通等。PLC 的应用非常广泛,对于想迈入电气自动化控制领域的人来说,学习PLC 技术显得非常重要。 我国目前使用较为广泛的PLC 主要有西门子公司的S7 系列PLC、三菱公司的FX 系列PLC 和欧姆龙公司的CP1 系列PLC 等。本书采用“全彩+ 图解+ 视频”的方式编写制作,能让读者轻松、快速掌握三菱FX 系列PLC 的应用。本书适合作为自学图书,也适合作为培训教材。本书主要有以下特点: 1.章节安排符合人的认知规律。读者只需从前往后逐章节阅读本书,便会水到渠成地掌握书中内容。 2.起点低,语言通俗易懂。读者只需有初中文化程度便可阅读本书。本书语言通俗易懂,读者阅读时会感觉很顺畅。 3.采用大量的图像并用详细的文字进行说明。 4.知识要点用加粗文字重点标注。为了帮助读者掌握书中的知识要点,书中用阴影和文字加粗的方法突出显示知识要点,指示学习重点。 5. 图文采用全彩制作及印制。除了让读者学习时有很强的临场感外,还会有很好的视觉体验,保持在愉快的心情下学习。 6. 配带视频光盘。对于书中的一些难点和关键内容,由经验丰富的教师现场讲解并录制成视频文件,附带在本书的配套光盘中,读者可将这些文件复制到手机中随时观看学习。 7.免费网络答疑。读者在学习过程中遇到疑难问题,可以登录易天电学网(www.eTV100.com)进行提问,也可以观看网站上与图书有关的辅导材料,还可以在该网站了解本套丛书的新书信息。 本书由蔡杏山主编,在编写过程中得到了许多教师的支持,其中蔡玉山、詹春华、黄勇、何慧、黄晓玲、蔡春霞、刘凌云、刘海峰、刘元能、邵永亮、朱球辉、蔡华山、蔡理峰、万四香、蔡理刚、何丽、梁云、唐颖、王娟、吴泽民、邓艳姣、何彬、何宗昌、蔡理忠、黄芳、谢佳宏、李清荣、蔡任英和邵永明等参与了资料的收集和部分章节的编写工作,在此一致表示感谢。由于我们的水平有限,书中的错误和疏漏在所难免,望广大读者和同人予以批评指正。 编者
目 录 第1 章 PLC 入门与实践操作 / 1 1.1 认识PLC / 1 1.1.1 什么是PLC / 1 1.1.2 PLC 控制与继电器控制的比较 / 2 1.2 PLC 分类与特点 / 3 1.2.1 PLC 的分类 / 3 1.2.2 PLC 的特点 / 4 1.3 PLC 组成与工作原理 / 5 1.3.1 PLC 的组成方框图 / 5 1.3.2 PLC 各组成部分说明 / 5 1.3.3 PLC 的工作方式 / 9 1.3.4 用实例说明PLC 程序的执行控制过程 / 10 1.4 用仿三菱FX2N 型PLC 学习实践操作 / 11 1.4.1 仿三菱FX2N 型PLC 硬件介绍 / 11 1.4.2 数据线驱动程序的安装 / 13 1.4.3 DC24V 电源适配器及PLC 的电源接线 / 15 1.4.4 用编程软件编写程序并将程序写入PLC / 17 1.4.5 PLC 控制双灯先后点亮系统的线路图及工作原理 / 20 1.4.6 PLC 控制双灯先后点亮系统的实际接线 / 21 1.4.7 PLC 控制双灯先后点亮系统的通电试验 / 23 第2 章 三菱FX 系列PLC 硬件接线和软元件说明 / 25 2.1 概述 / 25 2.1.1 三菱FX 系列各类型PLC 的特点 / 25 2.1.2 三菱FX 系列PLC 型号的命名方法 / 26 2.1.3 三菱FX2N PLC 基本单元面板说明 / 27 2.2 三菱FX 系列PLC 的硬件接线 / 28 2.2.1 电源端子的接线 / 28 2.2.2 三菱FX1S、FX1N、FX1NC、FX2N、FX2NC、FX3UC PLC 的输入端子接线 / 31 2.2.3 三菱FX3U、FX3G PLC 的输入端子接线 / 33 2.2.4 无触点接近开关与PLC 输入端子的接线 / 35 2.2.5 三菱FX 系列PLC 的输出端子接线 / 37 2.3 三菱FX 系列PLC 的软元件说明 / 39 2.3.1 输入继电器(X)和输出继电器(Y) / 40 2.3.2 辅助继电器(M) / 40 2.3.3 状态继电器(S) / 44 2.3.4 定时器(T) / 44 2.3.5 计数器(C) / 46 2.3.6 高速计数器(C) / 48 2.3.7 数据寄存器(D) / 51 2.3.8 变址寄存器(V、Z) / 52 2.3.9 常数(K、H) / 53 第3 章 三菱PLC 编程与仿真软件的使用 / 54 3.1 编程基础 / 54 3.1.1 编程语言 / 54 3.1.2 梯形图的编程规则与技巧 / 55 3.2 三菱GX Developer 编程软件的使用 / 57 3.2.1 软件的安装 / 57 3.2.2 软件的启动与窗口及工具说明 / 60 3.2.3 创建新工程 / 64 3.2.4 编写梯形图程序 / 65 3.2.5 梯形图的编辑 / 68 3.2.6 查找与替换功能的使用 / 70 3.2.7 注释、声明和注解的添加与显示 / 72 3.2.8 读取并转换FXGP / WIN 格式文件 / 75 3.2.9 PLC 与计算机的连接及程序的写入与读出 / 75 3.2.10 在线监视PLC 程序的运行 / 78 3.3 三菱GX Simulator 仿真软件的使用 / 80 3.3.1 安装GX Simulator 仿真软件 / 80 3.3.2 仿真操作 / 82 3.3.3 软元件监视 / 83 3.3.4 时序图监视 / 84 3.4 三菱FXGP / WIN-C 编程软件的使用 / 85 3.4 1 软件的安装和启动 / 85 3.4.2 程序的编写 / 86 3.4.3 程序的转换与写入PLC / 88 第4 章 基本梯形图元件与指令的使用及实例 / 90 4.1 基本梯形图元件与指令说明 / 90 4.1.1 常开触点、常闭触点与线圈 / 90 4.1.2 触点的串联和并联 / 91 4.1.3 触点串联后并联与触点并联后串联 / 92 4.1.4 边沿检测触点 / 92 4.1.5 主控和主控复位指令 / 94 4.1.6 取反指令 / 95 4.1.7 结果边沿检测指令 / 95 4.1.8 置位与复位指令 / 96 4.1.9 脉冲微分输出指令 / 97 4.1.10 程序结束指令 / 98 4.2 PLC 基本控制线路与梯形图 / 99 4.2.1 启动、自锁和停止控制的PLC 线路与梯形图 / 99 4.2.2 正、反转联锁控制的PLC 线路与梯形图 / 101 4.2.3 多地控制的PLC 线路与梯形图 / 102 4.2.4 定时控制的PLC 线路与梯形图 / 103 4.2.5 定时器与计数器组合延长定时控制的PLC 线路与梯形图 / 106 4.2.6 多重输出控制的PLC 线路与梯形图 / 107 4.2.7 过载报警控制的PLC 线路与梯形图 / 109 4.2.8 闪烁控制的PLC 线路与梯形图 / 110 4.3 喷泉的PLC 控制系统开发实例 / 111 4.3.1 明确系统控制要求 / 111 4.3.2 确定输入 / 输出设备并分配合适的I / O端子 / 112 4.3.3 绘制PLC 控制线路图 / 112 4.3.4 编写PLC 控制程序 / 112 4.3.5 详解硬件线路和梯形图的工作原理 / 113 4.4 交通信号灯的PLC 控制系统开发实例 / 115 4.4.1 明确系统控制要求 / 115 4.4.2 确定输入 / 输出设备并分配合适的I / O端子 / 115 4.4.3 绘制PLC 控制线路图 / 116 4.4.4 编写PLC 控制程序 / 116 4.4.5 详解硬件线路和梯形图的工作原理 / 117 第5 章 步进指令的使用及实例 / 119 5.1 状态转移图与步进指令 / 119 5.1.1 固定电阻器 / 119 5.1.2 步进指令说明 / 120 5.1.3 步进指令在两种编程软件中的编写形式 / 121 5.1.4 状态转移图分支方式 / 122 5.1.5 用步进指令编程注意事项 / 124 5.2 液体混合装置的PLC 控制系统开发实例 / 124 5.2.1 明确系统控制要求 / 124 5.2.2 确定输入 / 输出设备并分配合适的I / O端子 / 125 5.2.3 绘制PLC 控制线路图 / 125 5.2.4 编写PLC 控制程序 / 126 5.2.5 详解硬件线路和梯形图的工作原理 / 128 5.3 简易机械手的PLC 控制系统开发实例 / 129 5.3.1 明确系统控制要求 / 129 5.3.2 确定输入 / 输出设备并分配合适的I / O端子 / 130 5.3.3 绘制PLC 控制线路图 / 131 5.3.4 编写PLC 控制程序 / 131 5.3.5 详解硬件线路和梯形图的工作原理 / 132 5.4 大小铁球分检机的PLC 控制系统开发实例 / 134 5.4.1 明确系统控制要求 / 134 5.4.2 确定输入 / 输出设备并分配合适的I / O端子 / 135 5.4.3 绘制PLC 控制线路图 / 135 5.4.4 编写PLC 控制程序 / 136 5.4.5 详解硬件线路和梯形图的工作原理 / 136 第6 章 应用指令的使用及实例 / 140 6.1 应用指令的格式与规则 / 140 6.1.1 应用指令的格式 / 140 6.1.2 应用指令的规则 / 141 6.2 应用指令的使用举例 / 143 6.2.1 程序流程指令 / 144 6.2.2 传送与比较指令 / 150 6.2.3 四则运算与逻辑运算指令 / 157 6.2.4 循环与移位指令 / 163 6.2.5 数据处理指令 / 170 6.2.6 高速处理指令 / 176 6.2.7 方便指令 / 184 6.2.8 外部I / O 设备指令 / 195 6.2.9 外部串行设备(SER)指令 / 206 6.2.10 浮点数(实数)运算指令 / 217 6.2.11 高低位变换指令 / 218 6.2.12 时钟运算指令 / 219 6.2.13 格雷码变换指令 / 225 6.2.14 触点比较指令 / 227 第7 章 模拟量模块的使用 / 230 7.1 模拟量输入模块FX2N-4AD / 230 7.1.1 外形 / 231 7.1.2 接线 / 231 7.1.3 性能指标 / 232 7.1.4 输入 / 输出曲线 / 232 7.1.5 增益和偏移说明 / 233 7.1.6 缓冲存储器(BFM)功能说明 / 234 7.1.7 实例程序 / 237 7.2 模拟量输出模块FX2N-4DA / 239 7.2.1 外形 / 239 7.2.2 接线 / 239 7.2.3 性能指标 / 240 7.2.4 输入 / 输出曲线 / 240 7.2.5 增益和偏移说明 / 241 7.2.6 缓冲存储器(BFM)功能说明 / 242 7.2.7 实例程序 / 244 7.3 温度模拟量输入模块FX2N-4AD-PT / 246 7.3.1 外形 / 246 7.3.2 PT100 型温度传感器与模块的接线 / 247 7.3.3 性能指标 / 248 7.3.4 输入 / 输出曲线 / 249 7.3.5 缓冲存储器(BFM)功能说明 / 249 7.3.6 实例程序 / 251 第8 章 PLC 通信 / 253 8.1 通信基础知识 / 253 8.1.1 通信方式 / 253 8.1.2 通信传输介质 / 256 8.2 通信接口设备 / 257 8.2.1 FX2N-232-BD 通信板 / 257 8.2.2 FX2N-422-BD 通信板 / 260 8.2.3 FX2N-485-BD 通信板 / 261 8.3 PLC 通信 / 264 8.3.1 PLC 与打印机通信(无协议通信) / 264 8.3.2 两台PLC 通信(并联连接通信) / 266 8.3.3 多台PLC 通信(N ∶N 网络通信) / 270 附录A 三菱FX 系列PLC 的特殊元件(辅助继电器M、数据寄存器D) / 278 附录B 三菱FX 系列PLC 规格概要 / 285