目 录
基础篇
第1章 PLC基础知识 2
1.1 PLC的基本概念与分类 2
1.1.1 PLC的概念 2
1.1.2 PLC的分类 3
1.2 PLC的结构和原理 6
1.2.1 PLC的物理结构 6
1.2.2 PLC的软件结构 12
1.2.3 PLC的工作原理 13
1.2.4 PLC的工作特点 14
1.3 PLC的功能及应用领域 15
1.3.1 PLC的功能 15
1.3.2 PLC的应用领域 16
1.4 实践拓展：PLC开发工具 17
1.5 思考与练习 18
第2章 三菱FX系列PLC的系统配置 19
2.1 FX系列PLC简介 19
2.1.1 FX系列PLC的型号命名方式 19
2.1.2 FX系列PLC的技术参数 20
2.1.3 FX系列PLC不同型号的区别 22
2.2 FX系列PLC的硬件系统 24
2.2.1 FX系列PLC的面板构成 24
2.2.2 FX系列PLC的硬件配置 25
2.3 PLC的安装方法 29
2.3.1 PLC主机安装 29
2.3.2 PLC的接线方法 30
2.4 思考与练习 32
第3章 FX系列PLC的编程语言及内部资源 33
3.1 PLC的编程语言 33
3.1.1 梯形图（LD）语言 33
3.1.2 指令表（IL）语言 34
3.1.3 功能模块图（FBD）语言 34
3.1.4 顺序功能流程图（SFC）语言 35
3.1.5 结构化文本（ST）语言 36
3.2 FX系列PLC的内部资源 36
3.2.1 PLC的基本数据结构 36
3.2.2 FX系列PLC的性能技术指标 37
3.2.3 输入继电器（X）与输出继电器（Y） 38
3.2.4 辅助继电器（M） 39
3.2.5 状态继电器（S） 40
3.2.6 定时器（T） 41
3.2.7 内部计数器（C） 42
3.2.8 数据寄存器（D） 45
3.2.9 指针（P/I） 46
实例3-1 竞争电路 47
实例3-2 比较电路 48
3.3 实践拓展：PLC的维护 48
3.4 思考与练习 50
第4章 FX系列PLC的基本指令系统 51
4.1 数据格式基本知识 51
4.2 基本逻辑指令 52
4.2.1 LD、LDI和OUT指令 52
4.2.2 AND和ANI指令 53
4.2.3 OR和ORI指令 54
4.2.4 ORB指令 55
4.2.5 ANB指令 56
4.3 基本控制指令 57
4.3.1 MPS、MRD和MPP指令 57
4.3.2 MC和MCR指令 59
4.3.3 SET和RST指令 60
4.3.4 定时器、计数器指令 62
4.3.5 脉冲指令 63
4.3.6 PLS和PLF指令 64
4.3.7 INV指令 65
4.3.8 NOP和END指令 65
4.4 基本指令编程实例 66
实例4-1 电动机直接启动 66
实例4-2 电动机正反转控制 67
实例4-3 3台电动机顺序启动控制 69
实例4-4 电动机Y-△减压启动控制 71
实例4-5 按钮计数控制 72
实例4-6 时钟电路 73
实例4-7 大型电动机的启停控制 74
实例4-8 构造特殊定时器 75
4.5 习题与思考 77
第5章 FX系列PLC步进顺序控制指令系统 78
5.1 状态转移图基本知识 78
实例5-1 运料小车的控制 79
5.2 步进顺控指令及编程方法 81
5.2.1 步进顺控指令介绍 82
5.2.2 步进顺控梯形图编程方法 83
5.3 状态转移图流程的形式 87
5.3.1 单流程 87
5.3.2 跳转与重复 88
5.3.3 选择性分支与汇合 88
5.3.4 并行分支与汇合 89
5.3.5 分支与汇合的组合 91
5.4 步进指令应用实例 92
实例5-2 四级传送带运输系统 92
实例5-3 大、小球分类选择传送控制 94
实例5-4 按钮式人行横道交通灯的控制 94
实例5-5 自动运料小车设计 96
5.5 习题与思考 98
第6章 梯形图程序设计基础 101
6.1 梯形图编程规则 101
6.2 典型单元的梯形图程序 104
6.3 顺序控制设计方法 109
6.3.1 设计步骤 110
6.3.2 编程注意事项 111
实例6-1 洗车流程控制 112
实例6-2 电镀槽生产线控制程序 114
实例6-3 行车循环正反转自动控制程序 115
实例6-4 冲刺机控制程序 115
6.4 思考与练习 118
第7章 FX系列PLC的编程工具使用说明 120
7.1 GX Developer概述 120
7.1.1 GX Developer的安装 120
7.1.2 GX Developer的卸载 122
7.2 GX Developer的界面与功能 122
7.3 GX Developer的基本应用 124
7.3.1 创建梯形图程序 124
7.3.2 用工具按钮创建梯形图程序 126
7.3.3 转换已创建的梯形图程序 127
7.3.4 纠正梯形图程序部件 128
7.3.5 剪切和复制梯形图块 129
7.3.6 改变PLC类型 130
7.3.7 参数设置 131
7.3.8 在线操作 132
实例7-1 用GX Developer开发一个电动机正反转程序 133
7.4 FX-20P-E型手持式编程器 136
7.4.1 编程器的功能概述 136
7.4.2 编程器的组成与面板布置 137
7.5 FX-20P-E型手持式编程器的使用方法 139
7.5.1 工作方式的选择 139
7.5.2 基本编程操作 141
7.5.3 对PLC编程元件与基本指令通/断状态的监视 145
7.5.4 对编程元件的测试 147
实例7-2 使用手持或编程器开发电动机正反转启动程序 149
7.6 思考与练习 150
提高篇
第8章 FX系列PLC的功能指令 152
8.1 功能指令的表示与执行方式 152
8.1.1 指令与操作数 152
8.1.2 指令的数据长度与执行形式 153
8.2 常用功能指令说明 158
8.2.1 程序流程控制指令 158
8.2.2 数据传送和比较指令 165
8.2.3 算术运算和逻辑运算指令 171
8.2.4 循环与移位指令 177
8.2.5 FX系列PLC的数据处理指令 181
8.2.6 FX系列PLC的高速处理指令 185
8.2.7 FX系列PLC的方便类指令 188
8.2.8 FX系列PLC外围设备I/O指令 190
8.3 功能指令应用实例 194
实例8-1 应用转移指令对分支程序A和B进行控制 194
实例8-2 分频器控制程序 195
实例8-3 十键输入指令编程 196
实例8-4 BCD码显示指令编程 197
实例8-5 应用高速计数器控制变频电动机 198
实例8-6 数据传送程序 199
实例8-7 应用子程序调用指令编程 200
8.4 其他功能指令 201
8.5 实践拓展：程序安全锁设计 204
8.6 思考与练习 204
第9章 模拟量控制系统梯形图设计 206
9.1 模拟量控制硬件 206
9.1.1 FX2N-4AD输入模块 206
9.1.2 温度A/D输入模块 209
9.1.3 FX2N-2DA输出模块 211
9.1.4 变频器基础知识 213
9.2 开环程序设计 218
9.3 闭环程序设计 220
实例9-1 恒压供水系统 222
实例9-2 工业洗衣机控制系统 226
9.4 实践拓展：如何设置PID参数 229
9.5 思考与练习 231
第10章 PLC控制系统设计方法 232
10.1 PLC控制系统设计概要 232
10.1.1 PLC控制系统设计的基本原则和内容 232
10.1.2 PLC控制系统设计步骤 233
10.2 PLC控制系统的硬件设计 235
10.2.1 PLC机型的选择 235
10.2.2 I/O接口的选择 237
10.3 PLC控制系统软件设计 239
10.3.1 PLC软件系统设计的方法 239
10.3.2 PLC软件系统设计的步骤 240
实例10-1 经验法设计实例 241
实例10-2 继电器转换法设计实例 242
实例10-3 状态图转移法设计实例 243
10.4 PLC控制系统的安装与调试 246
10.4.1 安装时要注意的问题 246
10.4.2 调试方法及注意事项 247
10.5 思考与练习 249
第11章 FX系列PLC的通信功能 250
11.1 PLC通信的基本概念 250
11.1.1 通信系统的基本组成 250
11.1.2 通信方式 251
11.1.3 串行通信接口标准 253
11.2 PLC与PLC之间的通信 255
11.2.1 N:N链接通信 255
11.2.2 双机并行连接通信 260
11.3 计算机连接与无协议数据传输 262
11.3.1 串行通信协议的格式 262
11.3.2 计算机连接通信协议 264
11.3.3 无协议数据传输 267
11.4 Melsecnet网络 270
实例11-1 PLC与变频器间的RS-485通信 272
11.5 实践拓展：如何保护程序 277
11.6 思考与练习 278
第12章 PLC系统的可靠性、抗干扰性设计 279
12.1 PLC控制系统的可靠性 279
12.1.1 环境条件及安装设计 281
12.1.2 输入/输出信号的抗干扰设计 282
12.1.3 接地的意义及方法 287
12.1.4 供电系统设计 289
12.1.5 冗余系统与热备用系统 290
12.2 干扰源及抗干扰设计 295
12.2.1 干扰源 295
12.2.2 PLC控制系统工程应用的抗干扰设计 297
12.3 实践拓展：PLC常见故障处理方法 302
12.4 思考与练习 303
应用篇
第13章 基本控制工程实例 306
13.1 工业机械手控制实例 306
13.1.1 系统需求分析 306
13.1.2 系统硬件设计 307
13.1.3 系统软件设计 309
13.2 自动灌装设备控制系统实例 312
13.2.1 系统需求分析 316
13.2.2 系统硬件设计 316
13.2.3 系统软件设计 319
13.3 码垛设备设计实例 322
13.3.1 系统需求分析 322
13.3.2 系统硬件设计 323
13.3.3 系统软件设计 325
13.4 架车机控制实例 327
13.5 实践拓展：PNP信号如何输入到001系列PLC 331
13.6 思考与练习 332
第14章 运动控制工程实例 334
14.1 民用电梯控制系统设计实例 334
14.1.1 系统需求分析 334
14.1.2 系统硬件设计 337
14.1.3 系统软件设计 340
14.2 工业流水生产线控制系统设计实例 346
14.2.1 系统需求分析 347
14.2.2 系统硬件设计 349
14.2.3 系统软件设计 353
14.3 搅拌冷却设备运动控制实例 358
14.4 实践拓展：三菱变频器常见故障及处理方法 363
14.5 思考与练习 364
第15章 过程控制工程实例 366
15.1 输煤系统 366
15.1.1 系统需求分析 366
15.1.2 系统硬件设计 368
15.1.3 系统软件设计 372
15.2 铸造落砂机控制系统 377
15.2.1 系统需求分析 377
15.2.2 系统硬件设计 378
15.2.3 系统软件设计 381
15.3 实践拓展：如何节省输入/输出点 386
15.4 思考与练习 388
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