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第1章 概述1

1.1 可编程序控制器概述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 PLC的工作原理6

1.3 习题9

第2章 PLC的硬件10

2.1 PLC的硬件结构10

2.1.1 PLC的物理结构10

2.1.2 CPU模块与存储器11

2.1.3 输入模块12

2.1.4 输出模块12

2.2 FX系列PLC性能简介13

2.2.1 FX系列PLC的特点13

2.2.2 FX系列型号命名方法与输入输出技术指标15

2.2.3 FX1s与FX1N系列PLC16

2.2.4 FX2N系列PLC17

2.2.5 FX2NC与FX1NC系列PLC18

2.2.6 FX3U与FX3UC系列PLC18

2.3 特殊功能模块20

2.4 编程设备与人机界面21

2.4.1 专用编程器21

2.4.2 编程软件21

2.4.3 显示模块与人机界面22

2.5 习题22

第3章 PLC程序设计基础24

3.1 PLC的编程语言24

3.1.1 PLC编程语言的国际标准24

3.1.2 梯形图的主要特点25

3.2 FX系列PLC梯形图中的编程元件26

3.2.1 基本数据结构26

3.2.2 FX系列PLC的性能指标26

3.2.3 输入继电器与输出继电器28

3.2.4 辅助继电器与状态29

3.2.5 定时器31

3.2.6 内部计数器33

3.2.7 高速计数器34

3.2.8 数据寄存器35

3.2.9 指针与常数36

3.3 FX系列PLC的基本逻辑指令37

3.3.1 LD、LDI、OUT指令37

3.3.2 串联指令与并联指令37

3.3.3 堆栈指令与多重分支输出电路39

3.3.4 边沿检测指令39

3.3.5 置位指令与复位指令40

3.3.6 其他指令41

3.3.7 编程注意事项42

3.4 习题43

第4章 开关量控制系统梯形图设计方法46

4.1 梯形图的经验设计法46

4.1.1 起动-保持-停止电路46

4.1.2 三相异步电动机正反转控制电路46

4.1.3 钻床刀架运动控制系统的设计48

4.1.4 常闭触点输入信号的处理48

4.2 时序控制系统梯形图设计方法49

4.2.1 常用的定时器应用电路49

4.2.2 使用定时器和区间比较指令设计时序控制电路50

4.2.3 使用多个定时器接力定时的时序控制电路51

4.3 根据继电器电路图设计梯形图的方法51

4.3.1 基本方法52

4.3.2 应注意的问题53

4.4 顺序控制设计法与顺序功能图55

4.4.1 顺序控制设计法55

4.4.2 步与动作55

4.4.3 有向连线与转换条件57

4.4.4 顺序功能图的基本结构58

4.4.5 顺序功能图中转换实现的基本规则60

4.4.6 顺序控制设计法的本质61

4.5 习题62

第5章 顺序控制梯形图的编程方法65

5.1 使用STL指令的编程方法66

5.1.1 STL指令66

5.1.2 单序列的编程方法66

5.1.3 选择序列的编程方法69

5.1.4 并行序列的编程方法70

5.2 使用起保停电路的编程方法71

5.2.1 单序列的编程方法72

5.2.2 选择序列与并行序列的编程方法73

5.2.3 仅有两步的闭环的处理75

5.3 以转换为中心的编程方法76

5.3.1 单序列的编程方法76

5.3.2 选择序列与并行序列的编程方法77

5.4 具有多种工作方式的系统的编程方法79

5.4.1 工作方式79

5.4.2 使用起保停电路的编程方法81

5.4.3 以转换为中心的编程方法85

5.4.4 使用步进梯形指令的编程方法85

5.5 习题88

第6章 PLC的应用指令91

6.1 FX系列PLC应用指令概述91

6.1.1 应用指令的表示方法91

6.1.2 数据格式92

6.1.3 怎样学习应用指令94

6.2 程序流控制指令94

6.2.1 条件跳转指令94

6.2.2 子程序调用与子程序返回指令95

6.2.3 中断指令与中断程序96

6.2.4 其他指令98

6.3 比较与传送指令99

6.3.1 整数比较指令99

6.3.2 浮点数比较指令与时钟数据比较指令101

6.3.3 传送指令101

6.4 数学运算指令102

6.4.1 整数运算指令102

6.4.2 浮点数运算指令104

6.4.3 字逻辑运算指令105

6.5 循环移位指令与移位指令106

6.5.1 循环移位指令106

6.5.2 移位指令107

6.6 数据处理指令107

6.6.1 数据转换指令107

6.6.2 报警器置位／复位指令108

6.6.3 其他数据处理指令109

6.7 高速处理指令110

6.7.1 与输入输出有关的指令110

6.7.2 高速计数器指令111

6.7.3 速度检测与脉冲输出指令111

6.8 方便指令与外部设备指令113

6.8.1 方便指令113

6.8.2 外部I/O设备指令114

6.8.3 FX系列外部设备指令116

6.9 其他指令117

6.9.1 时钟运算指令117

6.9.2 其他指令118

6.10 习题119

第7章 PLC在模拟量检测与PID闭环控制中的应用121

7.1 模拟量I/O模块的使用方法121

7.1.1 模拟量I/O模块的功能121

7.1.2 FX系列的模拟量I/O模块122

7.1.3 模拟量输入模块的应用123

7.1.4 模拟量输入值的转换125

7.1.5 模拟量输出模块的应用126

7.2 PLC在模拟量闭环控制中的应用127

7.2.1 PID调节器的数字化127

7.2.2 PID指令129

7.2.3 PID参数的整定方法131

7.3 习题132

第8章 PLC应用中的一些问题133

8.1 PLC应用系统的设计调试方法133

8.1.1 系统规划133

8.1.2 系统设计133

8.1.3 PLC及其组件的选型134

8.1.4 硬件软件设计与调试136

8.2 PLC应用系统的可靠性措施138

8.2.1 硬件抗干扰措施138

8.2.2 故障的检测与诊断140

8.3 PLC的通信与计算机通信网络141

8.3.1 计算机通信的基本知识141

8.3.2 串行通信接口143

8.3.3 计算机通信的国际标准143

8.3.4 数据链接与无协议通信147

8.3.5 开放式通信网络149

8.3.6 串行通信接口模块150

8.4 节省PLC输入输出点数的方法151

8.4.1 减少所需输入点数的方法151

8.4.2 减少所需输出点数的方法152

8.5 PLC的人机界面与组态软件简介152

8.5.1 人机界面152

8.5.2 触摸屏153

8.5.3 触摸屏的画面设计简介154

8.5.4 触摸屏的运行与仿真157

8.5.5 组态软件简介158

8.6 PLC在变频器控制中的应用159

8.6.1 电动机转速与旋转方向的控制159

8.6.2 变频电源与工频电源的切换161

8.6.3 电动机的多段转速控制162

8.7 习题163

第9章 PLC编程软件的使用方法165

9.1 FX系列编程软件概述165

9.1.1 软件的主要功能与编程电缆165

9.1.2 程序的生成与编辑165

9.1.3 注释的生成与编辑168

9.1.4 编辑程序的其他操作170

9.2 PLC的在线操作171

9.3 程序监控与参数设置172

9.3.1 监控与测试功能172

9.3.2 编程软件与PLC的参数设置173

附录175

附录A 实验指导书175

附录B 部分习题参考答案192

附录C FX系列应用指令简表199

参考文献202