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第1章 概述1

1．1 PLC的结构、特点与应用领域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 工作原理7

1．3 习题9

第2章 PLC的硬件11

2．1 PLC的硬件简介11

2．1．1 PLC的物理结构11

2．1．2 CPU模块12

2．1．3 输入模块13

2．1．4 输出模块14

2．2 FX系列PLC性能简介15

2．2．1 三菱电机公司小型PLC的发展历史15

2．2．2 FX系列PLC的特点15

2．2．3 FX系列型号名称的含义17

2．2．4 FX系列PLC的一般技术指标17

2．2．5 FX1S系列PLC18

2．2．6 FX1N系列PLC18

2．2．7 FX2N系列PLC18

2．2．8 FX2NC系列PLC19

2．3 特殊功能模块20

2．3．1 模拟量输入输出模块20

2．3．2 高速计数器模块FX2N-1HC23

2．3．3 运动控制模块23

2．3．4 通信模块24

2．4 编程设备与人机接口24

2．4．1 专用编程器24

2．4．2 编程软件24

2．4．3 显示模块25

2．4．4 GOT-900图形操作终端26

2．5 习题26

第3章 PLC程序设计基础27

3．1 PLC的编程语言27

3．1．1 PLC编程语言的国际标准27

3．1．2 梯形图的主要特点28

3．2 FX系列PLC梯形图中的编程元件29

3．2．1 基本数据结构29

3．2．2 FX系列PLC的性能指标与编程元件29

3．2．3 输入继电器与输出继电器31

3．2．4 辅助继电器(M)32

3．2．5 状态继电器(S)34

3．2．6 定时器(T)34

3．2．7 内部计数器(C)36

3．2．8 高速计数器(HSC)37

3．2．9 数据寄存器38

3．2．10 指针P/I40

3．2．11 常数40

3．3 FX系列PLC的基本逻辑指令40

3．3．1 LD,LDI,OUT指令40

3．3．2 触点的串并联指令40

3．3．3 LDP，LDF，ANDP，ANDF，ORP和ORF指令41

3．3．4 PLS与PLF指令42

3．3．5 电路块的串并联指令42

3．3．6 栈存储器与多重输出指令42

3．3．7 主控与主控复位指令MC，MCR44

3．3．8 SET与RST指令44

3．3．9 取反、空操作与END指令45

3．3．10 编程注意事项46

3．4 习题47

第4章 开关量控制系统梯形图设计方法49

4．1 梯形图的经验设计法49

4．1．1 起动、保持和停止电路49

4．1．2 三相异步电动机正反转控制电路49

4．1．3 钻床刀架运动控制系统的设计51

4．1．4 常闭触点输入信号的处理52

4．2 时序控制系统梯形图设计方法52

4．2．1 定时范围的扩展52

4．2．2 闪烁电路53

4．2．3 延时接通延时断开电路53

4．2．4 使用定时器和区间比较指令设计时序控制电路53

4．2．5 使用多个定时器接力定时的时序控制电路54

4．3 根据继电器电路图设计梯形图的方法55

4．3．1 概述55

4．3．2 基本方法55

4．3．3 设计注意事项56

4．4 顺序控制设计法与顺序功能图58

4．4．1 顺序控制设计法58

4．4．2 步与动作59

4．4．3 有向连线与转换条件61

4．4．4 顺序功能图的基本结构61

4．4．5 顺序功能图中转换实现的基本规则63

4．4．6 绘制顺序功能图时的注意事项64

4．4．7 顺序控制设计法的本质65

4．5 习题65

第5章 顺序控制梯形图的编程方法68

5．1 使用STL指令的编程方法69

5．1．1 STL指令69

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

5．1．4 并行序列的编程方法73

5．2 使用起保停电路的编程方法75

5．2．1 单序列的编程方法75

5．2．2 选择序列的编程方法76

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78

5．3 以转换为中心的编程方法79

5．3．1 以转换为中心的单序列的编程方法79

5．3．2 选择序列的编程方法80

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83

5．4．1 工作方式83

5．4．2 使用起保停电路的编程方法85

5．4．3 以转换为中心的编程方法89

5．4．4 使用步进梯形指令的编程方法89

5．5 习题93

第6章 PLC的应用指令95

6．1 FX系列PLC应用指令的表示方法与数据结构95

6．1．1 应用指令的表示方法95

6．1．2 32位指令与脉冲执行指令96

6．1．3 数据格式96

6．1．4 变址寄存器V，Z98

6．2 程序流控制指令98

6．2．1 条件跳转指令(FNC00)98

6．2．2 子程序调用与子程序返回指令99

6．2．3 与中断有关的指令99

6．2．4 主程序结束指令(FNC06)101

6．2．5 监控定时器指令(FNC07)101

6．2．6 循环指令101

6．3 比较与传送指令102

6．3．1 比较指令102

6．3．2 传送指令(FNC12～FNC16)103

6．3．3 数据变换指令104

6．4 算术运算与字逻辑运算指令105

6．4．1 算术运算105

6．4．2 加1(FNC24)和减1指令(FNC25)106

6．4．3 字逻辑运算指令(FNC26～FNC29)106

6．5 循环移位与移位指令107

6．5．1 循环移位指令107

6．5．2 移位指令107

6．6 数据处理指令108

6．6．1 区间复位指令(FNC40)108

6．6．2 解码与编码指令108

6．6．3 求置ON位总数与ON位判别指令108

6．6．4 报警器置位复位指令108

6．6．5 其他指令109

6．7 高速处理指令109

6．7．1 与输入输出有关的指令109

6．7．2 高速计数器指令110

6．7．3 速度检测与脉冲输出指令111

6．8 方便指令112

6．8．1 状态初始化指令(FNC60)112

6．8．2 数据搜索指令(FNC61)112

6．8．3 凸轮顺控指令112

6．8．4 定时器指令113

6．8．5 其他方便指令113

6．9 外部I/O设备指令114

6．9．1 数据输入指令114

6．9．2 数字译码输出指令115

6．9．3 其他指令115

6．10 FX系列外部设备指令116

6．10．1 与串行通信有关的指令116

6．10．2 FX-8AV模拟量功能扩展板处理指令117

6．10．3 PID回路运算指令(FNC88)118

6．11 浮点数运算指令118

6．11．1 浮点数比较指令118

6．11．2 浮点数转换指令118

6．11．3 浮点数的四则运算指令119

6．11．4 浮点数的开平方指令与三角函数运算指令120

6．12 时钟运算指令120

6．13 其他指令121

6．13．1 FX1s和FX1n的定位控制指令121

6．13．2 格雷码变换指令(FNC170)122

6．13．3 读写FKON-3A指令(FUN176，FUN177)122

6．14 习题122

第7章 PLC应用中的一些问题124

7．1 PLC应用系统的设计调试方法124

7．1．1 系统规划124

7．1．2 系统设计124

7．1．3 PLC及其组件的选型125

7．1．4 硬件软件设计与调试127

7．2 PLC应用系统的可靠性措施129

7．2．1 对电源的处理129

7．2．2 安装与布线的注意事项130

7．2．3 感性负载的处理130

7．2．4 PLC的接地131

7．2．5 强烈干扰环境中的隔离措施131

7．2．6 PLC输出的可靠性措施131

7．2．7 故障的检测与诊断132

7．3 PLC的通信与计算机通信网络132

7．3．1 计算机通信的基本知识132

7．3．2 串行通信接口标准134

7．3．3 计算机通信的国际标准135

7．3．4 FX系列的串行通信接口138

7．3．5 PLC的专用通信协议与通信指令139

7．3．6 工厂自动化通信网络140

7．4 节省PLC输入输出点数的方法142

7．4．1 减少所需输入点数的方法142

7．4．2 减少所需输出点数的方法143

7．5 FX-1N-5DM微型显示模块的应用143

7．5．1 概述143

7．5．2 安装与功能简介144

7．5．3 用于5DM的PLC编程元件144

7．5．4 使用方法145

7．6 习题146

第8章 PLC的编程器与编程软件的使用方法148

8．1 FX-20P-E手持式编程器的使用方法148

8．1．1 FX-20P-E型手持式编程器的组成与面板布置148

8．1．2 编程器工作方式选择与用户程序存储器初始化150

8．1．3 指令的读出151

8．1．4 指令的写入153

8．1．5 程序的修改154

8．1．6 对PLC编程元件与基本逻辑运算指令通/断状态的监视155

8．1．7 对编程元件的测试157

8．1．8 脱机(为OFFLINE)编程方式158

8．2 SWOPC-FXGP/WIN—C编程软件的使用方法161

8．2．1 主要功能与系统配置161

8．2．2 梯形图程序的生成与编辑161

8．2．3 指令表的生成与编辑165

8．2．4 PLC的操作165

8．2．5 PLC的监控与测试167

8．2．6 编程软件与PLC的参数设置169

附录170

附录A 实验指导书170

附录B 部分习题参考答案192

附录C FX1S、FX1N、FX2N和FX2NC的应用指令199

参考文献202