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出版说明1

前言1

第1章 概述1

1.1 PLC的结构与特点1

1.1.1 PLC的基本结构1

目录1

1.1.2 PLC的特点2

1.1.3 PLC的应用领域3

1.1.4 怎样下载PLC的资料和软件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 PLC的工作原理7

1.3 习题9

2.1 CPU模块与I/O模块10

2.1.1 PLC的物理结构10

第2章 PLC的硬件10

2.1.2 CPU模块与存储器11

2.1.3 开关量输入模块12

2.1.4 开关量输出模块13

2.2 FX系列PLC性能简介13

2.2.1 三菱电机公司小型PLC的发展历史13

2.2.2 FX系列PLC的特点14

2.2.3 FX系列PLC的型号15

2.2.5 FX1S系列PLC16

2.2.4 FX系列PLC的一般技术指标16

2.2.6 FX1N系列PLC17

2.2.7 FX2N系列PLC17

2.2.8 FX2NC系列PLC18

2.3 特殊功能模块19

2.3.1 模拟量输入输出模块19

2.3.2 高速计数器模块21

2.3.3 运动控制模块22

2.4.1 数据链接与无协议通信23

2.4 FX系列PLC的通信功能与通信模块23

2.4.2 开放式通信网络24

2.4.3 串行通信接口模块26

2.5 编程设备与人机接口26

2.5.1 专用编程器26

2.5.2 编程软件27

2.5.3 显示模块27

2.5.4 GOT-900图形操作终端27

2.6 习题28

第3章 PLC程序设计基础29

3.1 PLC的编程语言29

3.1.1 PLC编程语言的国际标准29

3.1.2 梯形图的主要特点30

3.2 FX系列PLC梯形图中的编程元件30

3.2.1 基本数据结构30

3.2.2 FX系列PLC的性能指标与编程元件31

3.2.3 输入继电器与输出继电器33

3.2.4 辅助继电器34

3.2.5 状态继电器35

3.2.6 定时器36

3.2.7 内部计数器37

3.2.8 高速计数器38

3.2.9 数据寄存器40

3.2.10 指针与常数41

3.3 FX系列PLC的基本逻辑指令41

3.3.1 LD、LDI、OUT指令41

3.3.2 触点的串并联指令42

3.3.3 检测上升沿和下降沿的触点指令43

3.3.4 微分输出指令44

3.3.5 电路块串并联指令44

3.3.6 栈存储器与多重输出指令45

3.3.7 主控指令与主控复位指令46

3.3.8 置位复位指令47

3.3.9 取反、空操作与程序结束指令47

3.3.10 编程注意事项48

3.4 习题49

第4章 开关量控制系统梯形图设计方法51

4.1 梯形图的经验设计法与继电器电路转换法51

4.1.1 梯形图中的基本电路51

4.1.2 经验设计法54

4.1.3 根据继电器电路图设计梯形图55

4.2 顺序控制设计法与顺序功能图58

4.2.1 顺序控制设计法58

4.2.2 步与动作58

4.2.3 有向连线与转换条件60

4.2.4 顺序功能图的基本结构61

4.2.5 顺序功能图中转换实现的基本规则62

4.2.6 顺序控制设计法的本质64

4.3 习题64

第5章 顺序控制梯形图的编程方法67

5.1.1 STL指令68

5.1 使用STL指令的编程方法68

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

5.2 使用起保停电路的编程方法72

5.1.4 并行序列的编程方法73

5.2.1 单序列的编程方法76

5.2.2 选择序列的编程方法77

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79

5.3 以转换为中心的编程方法80

5.3.1 单序列的编程方法80

5.3.2 选择序列的编程方法81

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82

5.4.1 控制系统的多种工作方式82

5.4.2 使用起保停电路的编程方法84

5.4.3 以转换为中心的编程方法87

5.4.4 使用STL指令的编程方法88

5.5 习题91

第6章 FX系列PLC的应用指令93

6.1 应用指令的表示方法与数据结构93

6.1.1 应用指令的表示方法93

6.1.2 32位指令与脉冲执行指令94

6.1.3 数据格式94

6.1.4 变址寄存器96

6.2 程序流控制指令96

6.2.1 条件跳转指令96

6.2.2 子程序调用与子程序返回指令97

6.2.3 与中断有关的指令98

6.2.4 主程序结束指令102

6.2.5 监控定时器指令102

6.2.6 循环指令102

6.3 比较传送与数据变换指令103

6.3.1 比较指令103

6.3.2 传送指令104

6.3.3 数据变换指令106

6.4 算术运算与字逻辑运算指令107

6.4.1 算术运算指令107

6.4.2 二进制数加1减1指令109

6.4.3 字逻辑运算指令109

6.5 循环移位与移位指令110

6.5.1 循环移位指令110

6.5.2 移位指令111

6.6.2 解码与编码指令113

6.6 数据处理指令113

6.6.1 区间复位指令113

6.6.3 求置ON位总数与ON位判别指令114

6.6.4 报警器置位复位指令114

6.6.5 其他指令115

6.7 高速处理指令115

6.7.1 与输入输出有关的指令115

6.7.3 速度检测与脉冲输出指令117

6.7.2 高速计数器指令117

6.8.1 状态初始化指令119

6.8 方便指令119

6.8.2 数据搜索指令120

6.8.3 凸轮顺控指令120

6.8.4 定时器指令121

6.8.5 其他方便指令122

6.9 外部I/O设备指令124

6.9.1 数据输入指令124

6.9.2 数字译码输出指令125

6.9.3 其他指令129

6.10 FX系列外部设备指令130

6.10.1 与串行通信有关的指令130

6.10.2 FX-8AV模拟量功能扩展板处理指令131

6.11 浮点数运算指令132

6.11.1 浮点数比较指令132

6.10.3 PID回路运算指令132

6.11.2 浮点数转换指令133

6.11.3 浮点数的四则运算指令134

6.11.4 浮点数的开平方指令与三角函数运算指令135

6.12 时钟运算指令135

6.13.2 格雷码变换指令138

6.13.3 读写FX0N-3A指令138

6.13.1 FX1S和FX1N的定位控制指令138

6.13 其他指令138

6.14 习题139

第7章 PLC的通信与计算机通信网络141

7.1 计算机通信方式与串行通信接口141

7.1.1 计算机的通信方式与传输速率141

7.1.2 串行通信接口标准142

7.2 计算机通信的国际标准144

7.2.1 开放系统互连模型144

7.2.2 IEEE802通信标准145

7.2.3 现场总线及其国际标准146

7.3 计算机链接通信协议147

7.3.1 串行通信的参数设置147

7.3.2 计算机链接的控制代码149

7.3.3 计算机与PLC之间的链接数据流149

7.3.4 计算机链接控制协议的基本格式150

7.3.5 控制协议各组成部分的说明151

7.3.6 通信时间计算153

7.3.7 计算机链接通信的错误诊断154

7.3.8 计算机链接通信协议应用实例155

7.4 计算机链接通信协议中的命令156

7.4.1 计算机读写PLC编程元件的命令157

7.4.2 编程元件测试命令159

7.4.3 请求式功能160

7.4.4 其他命令162

7.5 N:N链接通信协议与并行链接通信协议164

7.5.1 与N:N网络有关的辅助继电器和数据寄存器164

7.5.2 N:N网络的设置165

7.5.3 N:N网络编程举例166

7.5.4 并行链接167

7.6 无协议通信方式与RS通信指令168

7.6.1 RS串行通信指令169

7.6.2 与RS指令有关的特殊辅助继电器169

7.6.3 硬件握手操作170

7.6.4 RS指令编程举例172

7.7 PLC串口通信调试软件及其应用173

7.7.1 串口通信调试软件的功能与使用方法174

7.7.2 通信记录与接收参数的设置175

7.7.3 串口通信调试软件应用实例175

7.8 计算机与PLC通信的通信程序编程实例176

7.8.1 简化的通信规约与PLC的通信程序176

7.8.2 计算机通信程序设计178

7.9 习题188

8.1.2 模拟量输入模块的选择190

8.1.1 变送器的选择190

8.1 变送器与模拟量输入模块的选择与使用190

第8章 PLC在模拟量闭环控制中的应用190

8.1.3 模拟量输入模块与模拟量输出模块191

8.1.4 读取模拟量输入模块的方法192

8.1.5 模拟量输入模块的校准193

8.1.6 将模拟量输入模块的输出值转化为实际的物理量194

8.1.7 模拟量输出模块的应用195

8.2 闭环控制的基本概念196

8.2.1 计算机闭环控制系统的组成与工作原理196

8.2.2 闭环控制的主要性能指标197

8.2.3 闭环控制反馈极性的确定198

8.3 PID指令在闭环控制中的应用198

8.3.1 PID控制器的优点198

8.3.2 实现PID控制的方法199

8.3.3 PID控制器的数字化199

8.3.4 FX系列PLC的PID指令200

8.3.5 PID控制器的改进算法201

8.3.6 PID指令的数据堆栈204

8.3.7 PID指令的程序设计举例205

8.4 PID控制器的参数整定方法205

8.4.1 PID参数与系统动静态性能的关系205

8.4.2 扩充响应曲线法206

8.4.3 PID的参数预调整操作207

8.5 习题208

第9章 PLC应用中的其他问题209

9.1 PLC应用系统的设计调试方法209

9.1.1 系统规划209

9.1.2 系统设计209

9.1.3 PLC及其组件的选型211

9.1.4 硬件软件设计与调试212

9.2 PLC应用系统的可靠性措施214

9.2.1 对电源的处理214

9.2.3 PLC输出的可靠性措施215

9.2.2 安装与布线的注意事项215

9.2.4 控制系统的接地216

9.2.5 强烈干扰环境中的隔离措施216

9.2.6 故障的检测与诊断216

9.3 节省PLC输入输出点数的方法217

9.3.1 减少所需输入点数的方法217

9.4 FX-1N-5DM微型显示模块的应用218

9.4.1 微型显示模块简介218

9.3.2 减少所需输出点数的方法218

9.4.2 模块的安装与模块的功能219

9.4.3 与微型显示模块有关的PLC编程件219

9.4.4 微型显示模块的使用方法220

9.5 习题222

第10章 PLC的编程器与编程软件的使用方法223

10.1 FX-20P-E手持式编程器的使用方法223

10.1.1 FX-20P-E型手持式编程器简介223

10.1.2 编程器工作方式选择与用户程序存储器初始化225

10.1.4 指令的写入226

10.1.3 指令的读出226

10.1.5 程序的修改227

10.1.6 元件监视与通断检查228

10.1.7 对编程元件的测试229

10.2 SWOPC-FXGP/WIN-C编程软件的使用方法230

10.2.1 编程软件的主要功能230

10.2.2 梯形图程序的生成与编辑230

10.2.3 指令表的生成与编辑234

10.2.4 PLC的在线操作234

10.2.5 监控与测试功能236

10.2.6 编程软件与PLC的参数设置237

附录238

附录A 实验指导书238

附录B ASCII码表252

附录C FX1S、FX1N、FX2N和FX2NC可以使用的功能指令252

附录D 随书光盘目录255

参考文献259