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1 可编程序控制器基础知识1

1．1 可编程序控制器概述1

1．1．1 可编程序控制器的由来与定义1

1．1．2 可编程序控制器的产生与发展2

1．1．3 可编程序控制器的应用范围3

1．2 PLC控制系统与其他工业控制系统的比较4

1．2．1 PLC控制与继电器控制的比较4

1．2．2 PLC与通用计算机的比较4

1．2．3 PLC与集散控制系统的比较5

1．3 可编程序控制器的基本组成5

1．3．1 中央处理器（CPU）6

1．3．2 存储器6

1．3．3 输入、输出接口6

1．3．4 编程器9

1．4 可编程序控制器的基本工作原理10

1．4．1 分时处理及扫描工作方式10

1．4．2 扫描周期及PLC的两种工作状态10

1．4．3 输入、输出滞后时间11

1．5 可编程序控制器的特点及分类12

1．5．1 可编程序控制器的主要特点12

1．5．2 可编程序控制器的分类13

1．6 可编程序控制器的发展趋势16

习题17

2 常用可编程序控制器及基本指令系统18

2．1 FX2系列可编程序控制器软继电器的功能及编号18

2．1．1 硬件组成18

2．1．2 型号编号方法19

2．1．3 内部器件20

2．2 FX2系列可编程序控制器的指令及其使用30

2．2．1 基本逻辑指令30

2．2．2 基本逻辑指令应用举例30

2．3 功能指令38

2．3．1 循环移位与移位指令38

2．3．2 程序流控制指令42

2．3．3 步进顺控指令46

2．3．4 算术运算指令54

2．3．5 特殊功能指令60

习题70

3 可编程序控制器程序设计74

3．1 梯形图的特点及设计规则74

3．1．1 梯形图的特点74

3．1．2 梯形图的编程规则74

3．2 典型单元梯形图程序分析75

3．2．1 三相异步电动机单向运转控制：启—保—停电路单元75

3．2．2 三相异步电动机可逆运转控制：互锁环节76

3．2．3 两台电机分时启动的电路：基本延时环节77

3．2．4 定时器的延时扩展环节77

3．2．5 定时器构成的振荡电路77

3．2．6 分频电路78

3．3 PLC程序设计方法78

3．3．1 经验设计法78

3．3．2 逻辑设计法79

3．3．3 状态分析法79

3．3．4 利用状态转移图设计法80

习题84

4 可编程序控制器控制系统设计86

4．1 PLC控制系统设计的内容和步骤86

4．1．1 PLC控制系统设计的基本原则86

4．1．2 PLC控制系统设计的内容86

4．1．3 PLC控制系统设计的步骤87

4．2 PLC的选择87

4．2．1 PLC型号选择88

4．2．2 PLC容量选择89

4．2．3 I／O模块的选择89

4．2．4 电源模块的选择91

4．3 减少I／O点数的措施91

4．3．1 减少输入点数的措施91

4．3．2 减少输出点数的措施93

4．4 PLC应用中应注意的若干问题94

4．4．1 冗余系统与热备用系统94

4．4．2 对PLC的某些输入信号的处理95

4．4．3 PLC的通信网络简介95

4．5 PLC控制系统对安装的要求97

4．5．1 PLC对工作环境的要求97

4．5．2 PLC控制系统的供电电源要求99

4．5．3 PLC控制系统的布线要求101

4．6 PLC的维护和故障诊断101

4．6．1 PLC的检查与维护101

4．6．2 PLC的故障查找与处理102

4．7 PLC的抗干扰措施103

4．7．1 抑制电源系统引入的干扰103

4．7．2 抑制接地系统引入的干扰104

4．7．3 抑制输入、输出电路引入的干扰104

习题106

5 PLC在逻辑控制系统中的应用实例107

5．1 PLC在四工位组合机床控制中的应用107

5．1．1 概述107

5．1．2 机床控制流程107

5．1．3 PLC控制系统设计107

5．1．4 小结112

5．2 PLC在机器人施釉生产线控制中的应用112

5．2．1 概述112

5．2．2 施釉生产线PLC控制系统设计112

5．2．3 施釉生产线PLC控制梯形图设计115

5．2．4 小结115

5．3 PLC在机械手控制中的应用116

5．3．1 概述116

5．3．2 PLC控制机械手的控制系统设计116

5．3．3 小结121

5．4 PLC在电梯控制中的应用121

5．4．1 概述121

5．4．2 电梯控制系统的设计121

5．4．3 小结124

习题125

6 PLC在模拟量控制系统中的应用128

6．1 模拟量控制系统简介128

6．1．1 模拟量控制系统的基本概念128

6．1．2 PLC与其他模拟量控制装置的比较128

6．2 FX2系列PLC的特殊功能指令129

6．2．1 FX2系列PLC功能指令简介129

6．2．2 外接FX2系列设备的功能指令130

6．3 模拟量单元F2-6A-E及其应用132

6．3．1 模拟量输入、输出单元F2-6A-E介绍132

6．3．2 模拟量单元F2-6A-E的设置及调整135

6．4 FX-4AD与FX-2DA模拟量模块及编程135

6．4．1 FX-4AD模拟量输入模块性能简介135

6．4．2 FX-2DA模拟量输出模块性能简介137

6．4．3 模拟量输入、输出模块的使用138

6．5 PLC在模拟量控制系统中的应用139

6．5．1 模拟量控制系统设计的若干问题139

6．5．2 PLC在温度控制系统中的应用举例140

6．5．3 总结与评价141

习题143

7 PLC实验实训144

7．1 实验设备配置144

7．2 设备介绍144

7．2．1 PLC：三菱（MITSUBISHI）FX2N-48MR144

7．2．2 PLC教学实验系统（SY-PLC-Ⅱ）144

7．2．3 设备连接145

7．2．4 安装FXGP-WIN-C编程软件145

7．3 FXGP-WIN-C编程软件的应用146

7．4 设置编辑文件的路径146

7．5 编辑文件的正确进入及存取147

7．6 文件程序编辑147

7．6．1 指令表编辑程序147

7．6．2 梯形图编辑程序148

7．7 设置通讯口参数149

7．8 FXGP与PLC之间的程序传送150

7．8．1 把FXGP中的程序下传到PLC中150

7．8．2 把PLC中的程序上传到FXGP中151

7．9 程序的运行与调试151

7．9．1 程序运行151

7．9．2 程序调试152

7．10 退出系统156

7．11 实验156

实验1 基本指令的编程练习156

实验2 四节传送带的模拟159

实验3 自动配料系统的模拟164

实验4 十字路口交通灯控制的模拟167

实验5 装配流水线控制的模拟169

实验6 水塔水位控制172

实验7 天塔之光174

实验8 机械手动作的模拟176

实验9 液体混合装置控制的模拟179

实验10 五相步进电动机控制的模拟182

实验11 LED数码显示控制185

实验12 喷泉的模拟控制190

实验13 温度PID控制191

实验14 三层电梯控制系统的模拟194

实验15 四层电梯控制系统的模拟198

实验16 五层电梯控制系统的模拟203

实验17 轧钢机控制系统模拟205

实验18 邮件分拣系统模拟207

实验19 运料小车控制模拟210

实验20 舞台灯光的模拟214

实验21 加工中心模拟系统控制218

附录224

附录A FX-20P编程器及其使用224

附录B F1-20P-E编程器及其使用240

参考文献247