三菱PLC、变频器与触摸屏组态技术零基础入门到精通

目录
前言

第1章PLC基础与项目实战1
1.1认识PLC1
1.1.1什么是PLC1
1.1.2PLC控制与继电器控制比较1
1.2PLC分类与特点3
1.2.1PLC的分类3
1.2.2PLC的特点4
1.3PLC组成与工作原理4
1.3.1PLC的组成方框图4
1.3.2PLC各组成部分说明4
1.3.3PLC的工作方式8
1.3.4用实例说明PLC程序配合硬件线路的控制过程8
1.4PLC项目开发实战9
1.4.1三菱FX3U系列PLC硬件介绍9
1.4.2PLC控制双灯先后点亮的硬件线路及说明10
1.4.3DC24V电源适配器与PLC的电源接线12
1.4.4编程电缆及驱动程序的安装14
1.4.5编写程序并下载到PLC16
1.4.6项目实际接线19
1.4.7项目通电测试20

第2章三菱FX3S/3G/3U系列PLC介绍22
2.1概述22
2.1.1三菱FX系列PLC的一、二、三代机22
2.1.2三菱FX系列PLC的型号含义22
2.2三菱FX3SA/FX3S系列PLC（三代简易机型）介绍23
2.2.1面板说明23
2.2.2主要特性23
2.2.3常用基本单元的型号及I/O点数24
2.2.4规格概要25
2.3三菱FX3GA/FX3G/FX3GE/FX3GC系列PLC（三代标准机型）介绍26
2.3.1三菱FX3GA/FX3G系列PLC说明26
2.3.2三菱FX3GE系列PLC说明28
2.3.3三菱FX3GC系列PLC说明29
2.4三菱FX3U/FX3UC系列PLC（三代高端机型）介绍31
2.4.1三菱FX3U系列PLC说明31
2.4.2三菱FX3UC系列PLC说明34
2.5三菱FX1/FX2/FX3系列PLC电源、输入和输出端子的接线35
2.5.1电源端子的接线35
2.5.2三菱FX1/FX2/FX3GC/FX3UC系列PLC的输入端子接线36
2.5.3三菱FX3SA/FX3S/FX3GA/FX3G/FX3GE/FX3U系列PLC的输入端子接线39
2.5.4接近开关与PLC输入端子的接线40
2.5.5输出端子接线42
2.6三菱FX系列PLC的软元件说明44
2.6.1输入继电器（X）和输出继电器（Y）44
2.6.2辅助继电器(M)45
2.6.3状态继电器（S）47
2.6.4定时器（T）48
2.6.5计数器（C）49
2.6.6高速计数器52
2.6.7数据寄存器（D）54
2.6.8扩展寄存器（R）和扩展文件寄存器（ER）55
2.6.9变址寄存器（V、Z）55
2.6.10常数（十进制数K、十六进制数H、实数E）55

第3章三菱PLC编程与仿真软件的使用57
3.1编程基础57
3.1.1编程语言57
3.1.2梯形图的编程规则与技巧58
3.2三菱GX Developer编程软件的使用59
3.2.1软件的安装60
3.2.2软件的启动与窗口及工具说明63
3.2.3创建新工程66
3.2.4编写梯形图程序67
3.2.5梯形图的编辑71
3.2.6查找与替换功能的使用74
3.2.7注释、声明和注解的添加与显示76
3.2.8读取并转换FXGP/WIN格式文件79
3.2.9PLC与计算机的连接及程序的写入与读出80
3.2.10在线监视PLC程序的运行83
3.3三菱GX Simulator仿真软件的使用85
3.3.1安装GX Simulator仿真软件85
3.3.2仿真操作87
3.3.3软元件监视89
3.3.4时序图监视90
3.4三菱FXGP/WINC编程软件的使用90
3.4.1软件的安装和启动90
3.4.2程序的编写92
3.4.3程序的转换与写入PLC94

第4章基本指令的使用与实例96
4.1基本指令说明 96
4.1.1逻辑取及驱动指令96
4.1.2触点串联指令97
4.1.3触点并联指令97
4.1.4电路块并联指令97
4.1.5电路块串联指令98
4.1.6边沿检测指令99
4.1.7多重输出指令101
4.1.8主控和主控复位指令102
4.1.9取反指令104
4.1.10置位与复位指令104
4.1.11结果边沿检测指令104
4.1.12脉冲微分输出指令105
4.1.13空操作指令106
4.1.14程序结束指令107
4.2PLC基本控制线路与梯形图107
4.2.1启动、自锁和停止控制的PLC线路与梯形图107
4.2.2正、反转联锁控制的PLC接线图与梯形图109
4.2.3多地控制的PLC接线图与梯形图110
4.2.4定时控制的PLC接线图与梯形图111
4.2.5定时器与计数器组合延长定时控制的PLC接线图与梯形图113
4.2.6多重输出控制的PLC接线图与梯形图115
4.2.7过载报警控制的PLC接线图与梯形图116
4.2.8闪烁控制的PLC接线图与梯形图117
4.3喷泉的PLC控制系统开发实例118
4.3.1明确系统控制要求118
4.3.2确定输入/输出设备，并为其分配合适的I/O端子118
4.3.3绘制喷泉的PLC控制接线图118
4.3.4编写PLC控制程序118
4.3.5详解硬件接线图和梯形图的工作原理120
4.4交通信号灯的PLC控制系统开发实例121
4.4.1明确系统控制要求121
4.4.2确定输入/输出设备并为其分配合适的PLC端子121
4.4.3绘制交通信号灯的PLC控制接线图121
4.4.4编写PLC控制程序121
4.4.5详解硬件接线图和梯形图的工作原理122

第5章步进指令的使用与实例124
5.1状态转移图与步进指令124
5.1.1顺序控制与状态转移图124
5.1.2步进指令说明125
5.1.3步进指令在两种编程软件中的编写形式126
5.1.4状态转移图分支方式127
5.1.5用步进指令编程注意事项127
5.2液体混合装置的PLC控制系统开发实例128
5.2.1明确系统控制要求128
5.2.2确定输入/输出设备并分配合适的I/O端子129
5.2.3绘制PLC控制接线图129
5.2.4编写PLC控制程序129
5.2.5详解硬件接线图和梯形图的工作原理130
5.3简易机械手的PLC控制系统开发实例132
5.3.1明确系统控制要求132
5.3.2确定输入/输出设备并分配合适的PLC端子133
5.3.3绘制PLC控制接线图133
5.3.4编写PLC控制程序133
5.3.5详解硬件线路和梯形图的工作原理133
5.4大小铁球分检机的PLC控制系统开发实例136
5.4.1明确系统控制要求136
5.4.2确定输入/输出设备并分配合适的PLC端子136
5.4.3绘制PLC控制接线图136
5.4.4编写PLC控制程序137
5.4.5详解硬件接线图和梯形图的工作原理137

第6章应用指令的使用及举例140
6.1应用指令基础知识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应用指令使用说明142
6.2.1程序流程类指令142
6.2.2传送与比较类指令148
6.2.3四则运算与逻辑运算类指令153
6.2.4循环与移位类指令156
6.2.5数据处理类指令159
6.2.6高速处理类指令161
6.2.7外部I/O设备类指令163
6.2.8外部设备SER类指令166
6.2.9时钟运算指令169
6.2.10触点比较类指令172

第7章PLC通信175
7.1通信基础知识175
7.1.1通信方式175
7.1.2通信传输介质177
7.2通信接口设备178
7.2.1FX232BD通信板178
7.2.2FX422BD通信板180
7.2.3FX485BD通信板181
7.3PLC通信实例183
7.3.1PLC与打印机通信（无协议通信）183
7.3.2两台PLC通信（并联连接通信）185
7.3.3多台PLC通信（N∶N网络通信）189

第8章变频器的原理与使用195
8.1变频器的基本结构原理195
8.1.1异步电动机的两种调速方式195
8.1.2两种类型的变频器结构与原理196
8.2变频器的面板拆装与组件说明197
8.2.1外形197
8.2.2面板的拆卸与安装197
8.2.3变频器的面板及内部组件说明199
8.3变频器的端子功能与接线199
8.3.1总接线图199
8.3.2主回路端子接线及说明199
8.3.3输入、输出端子功能说明202
8.3.4通信接口206
8.4操作面板的使用209
8.4.1操作面板说明209
8.4.2运行模式切换的操作209
8.4.3输出频率、电流和电压监视的操作209
8.4.4输出频率设置的操作209
8.4.5参数设置的操作209
8.4.6参数清除的操作211
8.4.7变频器之间参数的复制操作211
8.4.8面板锁定的操作212
8.5变频器的运行操作213
8.5.1面板操作(PU操作)213
8.5.2外部操作214
8.5.3组合操作216
8.6常用参数说明219
8.6.1用户参数组读取选择参数220
8.6.2运行模式选择参数220
8.6.3转矩提升参数221
8.6.4频率相关参数222
8.6.5启动、加减速控制参数223
8.6.6点动控制参数224
8.6.7瞬时停电再启动参数225
8.6.8负载类型选择参数225
8.6.9MRS端子输入选择参数225
8.6.10禁止写入和逆转防止参数226
8.6.11高、中、低速设置参数227
8.6.12电子过流保护参数227
8.6.13端子2、4设定增益频率参数227
8.7三菱FR700与FR500系列变频器特点与异同比较228
8.7.1三菱FR700系列变频器的特点说明228
8.7.2三菱FRA700、FRF700、FRE700、FRD700、FRL700系列变频器异同比较229
8.7.3三菱FRA500系列变频器的接线图与端子功能说明231
8.7.4三菱FR500与FR700系列变频器的异同比较235

第9章变频器的典型电路与参数设置237
9.1电动机正转控制电路与参数设置237
9.1.1开关操作式正转控制电路237
9.1.2继电器操作式正转控制电路238
9.2电动机正反转控制电路与参数设置239
9.2.1开关操作式正反转控制电路239
9.2.2继电器操作式正反转控制电路240
9.3工频/变频切换电路与参数设置241
9.3.1变频器跳闸保护电路241
9.3.2工频与变频切换电路242
9.3.3参数设置243
9.4多挡速度控制电路与参数设置243
9.4.1多挡转速控制说明243
9.4.2多挡转速控制参数的设置244
9.4.3多挡转速控制电路245
9.5PID控制电路与参数设置246
9.5.1PID控制原理246
9.5.2PID控制参数设置247
9.5.3PID控制应用举例247

第10章变频器的选用、安装与维护250
10.1变频器的种类250
10.2变频器的选用251
10.2.1额定值251
10.2.2选用251
10.3变频器外围设备的选用252
10.3.1主电路外围设备的接线252
10.3.2熔断器的选用252
10.3.3断路器的选用252
10.3.4交流接触器的选用253
10.3.5交流电抗器的选用253
10.3.6直流电抗器的选用254
10.3.7热继电器的选用254
10.3.8噪声滤波器254
10.4变频器的安装、调试与维护255
10.4.1安装与接线255
10.4.2调试257
10.4.3维护258
10.4.4常见故障及原因259

第11章PLC与变频器的综合应用260
11.1PLC以开关量方式控制变频器的硬件连接与实例260
11.1.1PLC以开关量方式控制变频器的硬件连接260
11.1.2PLC以开关量方式控制实例1——电动机正反转控制261
11.1.3PLC以开关量方式控制变频器实例2——电动机多挡转速控制262
11.2PLC以模拟量方式控制变频器的硬件连接与实例267
11.2.1PLC以模拟量方式控制变频器的硬件连接267
11.2.2PLC以模拟量方式控制变频器的实例——中央空调冷却水流量控制268
11.3PLC以RS485通信方式控制变频器的硬件连接与实例274
11.3.1有关PLC、变频器的RS485通信知识274
11.3.2PLC以RS485通信方式控制变频器正转、反转、加速、减速和停止的实例280

第12章三菱触摸屏（人机界面HMI）介绍285
12.1触摸屏基础知识285
12.1.1基本组成285
12.1.24种类型的触摸屏及工作原理285
12.2三菱GS21（GOT simple）系列触摸屏简介288
12.2.1型号含义与面板说明288
12.2.2技术规格288
12.3触摸屏与其他设备的连接290
12.3.1触摸屏与三菱FX系列PLC的以太网连接通信290
12.3.2触摸屏与三菱FX系列PLC的RS232/RS422连接通信292
12.3.3触摸屏与西门子S7200 PLC的RS232连接通信293
12.3.4触摸屏与西门子S7300/400 PLC的RS232连接通信294

第13章三菱GT Works3组态软件快速入门295
13.1GT Works3软件的安装与卸载295
13.1.1系统要求295
13.1.2软件的下载295
13.1.3软件的安装295
13.1.4软件的启动及卸载296
13.2用GT Works3软件组态和仿真一个简单的画面工程299
13.2.1工程的创建与保存299
13.2.2GT Designer3软件界面组成303
13.2.3组态触摸屏画面工程305
13.2.4触摸屏、PLC与仿真器（ 仿真软件 ）311
13.2.5编写PLC程序并启动PLC仿真器311
13.2.6启动触摸屏仿真器313
13.2.7画面工程的仿真测试314

第14章GT Works3软件常用对象及功能的使用316
14.1数值输入/显示对象的使用举例316
14.1.1组态任务316
14.1.2组态数值输入对象316
14.1.3组态文本对象318
14.1.4组态数值显示对象319
14.1.5组态字开关对象321
14.1.6画面操作测试323
14.2字符串显示/输入对象的使用举例324
14.2.1组态任务324
14.2.2组态字符串输入对象325
14.2.3组态数值显示对象326
14.2.4组态数值输入对象328
14.2.5组态字符串显示对象329
14.2.6组态文本对象331
14.2.7画面操作测试332
14.3注释显示的使用举例333
14.3.1组态任务333
14.3.2组态位注释对象333
14.3.3组态位开关对象336
14.3.4组态字注释对象337
14.3.5组态数值输入对象341
14.3.6组态简单注释对象342
14.3.7组态矩形对象343
14.3.8画面操作测试343
14.4多控开关、画面切换开关和扩展功能开关的使用举例345
14.4.1多控开关的使用与操作测试346
14.4.2画面切换开关的使用与操作测试350
14.4.3扩展功能开关的使用与操作测试356
14.5图表、仪表和滑杆的使用举例358
14.5.1图表的使用与操作测试359
14.5.2仪表和滑杆的使用与操作测试365

第15章三菱触摸屏操作和监视PLC全程实战 370
15.1实例开发规划370
15.1.1明确控制要求370
15.1.2选择设备并确定软元件和I/O端子370
15.1.3规划电气线路370
15.2编写PLC程序并下载到PLC371
15.2.1编写PLC程序371
15.2.2PLC与计算机的连接与通信设置372
15.2.3下载程序到PLC374
15.3用GT Works软件组态触摸屏画面工程374
15.3.1创建触摸屏画面工程374
15.3.2组态正转、停转和反转按钮开关374
15.3.3组态Y0、Y1指示灯379
15.3.4组态Y7～Y0状态监视器382
15.4下载画面工程到触摸屏384
15.4.1用USB电缆下载画面工程到触摸屏384
15.4.2用网线下载画面工程到触摸屏387
15.4.3用SD卡下载画面工程到触摸屏390
15.5触摸屏连接PLC的操作与监视测试393
15.5.1三菱触摸屏与FX型PLC的RS422/485通信连接与设置393
15.5.2三菱触摸屏与FX型PLC的RS232通信连接与设置394
15.5.3三菱触摸屏连接PLC进行电动机正反转操作与监视测试395