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第1章 可编程控制器概述1

1.1 可编程控制器的定义1

1.2 可编程控制器之前的工业控制方法2

1.2.1 电动机的启动控制线路2

1.2.2 电动机正反转控制线路3

1.2.3 电动机减压启动控制线路4

1.3 可编程控制器的发展阶段4

1.3.1 早期的PLC4

1.3.2 中期的PLC（20世纪70年代中期至80年代中、后期）5

1.3.3 近期的PLC（20世纪80年代中、后期至今）5

1.4 可编程控制器的特点及应用5

1.4.1 特点5

1.4.2 应用7

1.5 可编程控制器的发展趋势8

1.6 习题及思考题10

第2章 PLC的组成及工作原理11

2.1 PLC的硬件组成11

2.1.1 中央处理单元11

2.1.2 存储器12

2.1.3 输入／输出（I/O）单元13

2.1.4 电源15

2.1.5 编程器15

2.1.6 智能接口模块15

2.2 PLC的软件与编程语言15

2.2.1 PLC的软件15

2.2.2　PLC的编程语言16

2.2.3 PLC梯形图的特点18

2.3 PLC的工作原理19

2.3.1 巡回扫描机制20

2.3.2 I/O映像区21

2.3.3 工作方式、工作状态与扫描周期23

2.3.4 I/O响应时间24

2.4 PLC的分类与主要性能指标25

2.4.1 PLC的分类25

2.4.2 PLC的主要技术指标26

2.5 常用的PLC简介27

2.5.1 美国的PLC产品27

2.5.2 欧洲的PLC产品27

2.5.3 日本的PLC产品27

2.5.4 中国的PLC产品28

2.6 习题及思考题28

第3章 三菱FX2N系列可编程序控制器29

3.1 三菱FX2N系列PLC的概述29

3.1.1 FX2N系列型号名称的含义29

3.1.2 FX2N系列PLC的基本构成30

3.1.3 FX2N系列PLC的基本性能31

3.2 三菱FX2N系列PLC的编程软元件32

3.3 习题及思考题40

第4章 FX2N系列PLC的基本指令系统41

4.1 指令系统概述41

4.1.1 指令系统的作用41

4.1.2 FX2N指令系统的分类41

4.2 基本指令系统的功能及应用42

4.2.1 LD、LDI、OUT指令42

4.2.2 AND、ANI指令42

4.2.3 OR、ORB指令43

4.2.4 ANB指令44

4.2.5 ORB指令44

4.2.6 电路多重输出指令（MPS/MRD/MPP）45

4.2.7 主控触点指令（MC、MCR）47

4.2.8 置位／复位（SET、RST）指令47

4.2.9 脉冲输出（PLS、PLF）49

4.2.10 空操作指令（NOP）50

4.2.11 结束指令（END）50

4.3 梯形图的编程规则51

4.4 常用基本环节的编程53

4.5 经验设计法及基本指令编程实例58

4.5.1 梯形图经验设计方法的步骤59

4.5.2 经验设计法实例59

4.6 习题及思考题66

第5章 FX2N系列PLC步进指令及状态编程法71

5.1 状态编程思想及状态转移图71

5.1.1 状态编程思想导引71

5.1.2 状态转移图72

5.2 FX2N系列PLC步进顺控指令及其应用73

5.2.1 步进顺控指令的意义73

5.2.2 状态程序图的三要素75

5.2.3 单流程状态转移图的编程应用75

5.3 编制SFC图的规则和状态编程注意事项77

5.3.1 编制SFC图的规则77

5.3.2 状态STL指令编绘梯形图注意事项78

5.4 多流程步进顺序控制编程方法79

5.4.1 选择性分支、汇合及其编程80

5.4.2 并行分支与汇合的编程84

5.4.3 分支、汇合的组合流程及虚拟状态87

5.4.4 跳转与循环结构89

5.5 状态编程思想在非状态元件编程中的应用90

5.5.1 用辅助继电器实现状态编程90

5.5.2 用移位寄存器实现状态编程91

5.6 习题及思考题92

第6章 FX2N系列PLC功能指令及编程方法96

6.1 数据类软元件及存储器组织96

6.1.1 数据类软元件的类型及使用96

6.1.2 数据类元件的结构形式100

6.1.3 FX2N系列PLC存储器组成100

6.2 功能指令的表示形式、含义及分类101

6.2.1 功能指令的表示形式101

6.2.2 功能指令的含义102

6.2.3 功能指令的分类104

6.3 传送、比较类功能指令及应用105

6.3.1 传送和比较类指令说明105

6.3.2 应用实例117

6.4 算术及逻辑运算指令及应用121

6.4.1 算术及逻辑运算指令的使用说明122

6.4.2 算术及逻辑运算指令应用实例127

6.5 循环与移位指令及其应用130

6.5.1 循环与移位控制类指令说明130

6.5.2 循环与移位指令应用135

6.6 数据处理指令及其应用138

6.6.1 数据处理指令说明138

6.6.2 数据处理指令应用146

6.7 程序控制类指令及应用147

6.7.1 条件跳转指令及应用148

6.7.2 子程序调用指令及应用152

6.7.3 中断指令及其应用154

6.7.4 主程序结束和监视定时器刷新指令159

6.7.5 程序循环指令及应用161

6.7.6 程序控制指令与程序结构162

6.8 脉冲输出及高速处理指令及应用163

6.8.1 FX2N系列PLC的脉冲输出功能163

6.8.2 FX2N系列PLC的高速计数器166

6.8.3 FX2N系列PLC高速计数器指令171

6.8.4 其他高速处理指令174

6.8.5 FX2N系列PLC脉冲输出及高速计数器指令应用实例178

6.9 习题及思考题180

第7章 PLC外围接口电路技术183

7.1 概述183

7.1.1 电源及接线183

7.1.2 输入输出口的电流定额184

7.1.3 输入输出口及口端设备的安全保护185

7.1.4 输入输出口的利用及扩展185

7.2 PLC的输入接口电路189

7.3 PLC的输出接口电路190

7.4 习题及思考题191

第8章 FX2N系列PLC的特殊功能模块192

8.1 特殊功能模块的类型及使用192

8.2 模拟量输入模块FX2N-4AD194

8.2.1 模拟量输入模块FX2N-4AD的技术指标194

8.2.2 FX2N-4AD的线路连接195

8.2.3 FX2N-4AD缓冲寄存器（BFM）196

8.2.4 FX2N-4AD编程及应用199

8.3 模拟量输出模块FX2N-4DA200

8.3.1 模拟量输出模块FX2N-4DA的技术指标201

8.3.2 FX2N-4DA的线路连接201

8.3.3 FX2N-4DA缓冲寄存器（BFM）202

8.3.4 FX2N-4DA编程及应用204

8.4 其他特殊功能模块206

8.4.1 FX2N-1HC高速计数模块206

8.4.2 脉冲输出模块208

8.4.3 FX2N-10GM/20GM定位控制器209

8.4.4 可编程凸轮开关FX2N-1RM-SET211

8.4.5 通信功能扩展板和通信模块211

8.4.6 网络通信特殊功能模块213

8.5 特殊功能模块的应用215

8.6 习题及思考题217

第9章 FX2N系列PLC通信技术218

9.1 PLC通信的基本概念218

9.1.1 通信系统基本组成218

9.1.2 通信方式219

9.1.3 通信介质221

9.1.4 PLC的通信接口221

9.1.5 通信协议221

9.2 PLC与计算机的通信222

9.2.1 通信连接222

9.2.2 通信协议223

9.2.3 计算机与多台PLC的连接225

9.3 PLC与PLC之间的通信229

9.3.1 PLC与PLC之间的通信229

9.3.2 PLC的网络简介232

9.4 习题及思考题234

第10章 可编程序控制系统设计235

10.1 PLC控制系统设计的内容及步骤235

10.1.1 PLC控制系统设计的基本原则与主要内容235

10.1.2 PLC控制系统设计的一般步骤236

10.1.3 PLC系统模式的选择238

10.2 PLC控制系统硬件设计240

10.2.1 PLC机型的选择241

10.2.2 PLC容量估算243

10.2.3 PLC输入／输出模块的选择244

10.3 PLC控制系统软件设计246

10.3.1 程序设计的主要步骤246

10.3.2 程序设计流程图248

10.4 PLC控制系统可靠性技术249

10.4.1 工作环境249

10.4.2 安装与布线250

10.4.3 I/O端的接线250

10.4.4 外部安全电路250

10.4.5 PLC的接地251

10.4.6 冗余系统与热备用系统251

10.5 习题及思考题252

第11章 PLC在工业控制中的应用253

11.1 气动机械手的PLC控制253

11.1.1 概述253

11.1.2 工艺过程和控制要求253

11.1.3 输入／输出地址表254

11.1.4 I/O电气接口图255

11.1.5 控制程序256

11.2 组合机床的PLC控制257

11.2.1 概述257

11.2.2 加工工艺及控制要求258

11.2.3 I/O地址表259

11.2.4 I/O电气接口图260

11.2.5 控制程序及说明261

11.3 十字路口交通信号灯的PLC控制263

11.3.1 工艺要求264

11.3.2 控制说明264

11.4 随动控制系统的PLC控制266

11.4.1 工艺过程及要求267

11.4.2 控制方案267

11.4.3 PLC的选型268

11.4.4 输入／输出地址编号268

11.4.5 PLC梯形图程序269

11.5 PLC在恒温控制过程中的应用270

11.5.1 概述270

11.5.2 工艺过程及控制要求说明270

11.5.3 I/O地址表271

11.5.4 I/O电气接口图272

11.5.5 控制程序及说明272

11.6 习题及思考题277

第12章 PLC的实验与实训指导279

12.1 FX系列PLC编程工具279

12.1.1 编程器及其使用279

12.1.2 编程状态常用的操作方式举例281

12.1.3 SWOPC-FXGP/WIN-C编程软件的使用287

12.2 PLC实验指导293

12.2.1 基本指令实验293

12.2.2 定时器和计数器实验296

12.2.3 三相异步电动机的PLC控制298

12.2.4 抢答显示系统301

12.2.5 交通信号灯的PLC自动控制系统303

12.2.6 舞台艺术灯饰的PLC控制307

12.2.7 两种液体混合装置的PLC控制310

12.2.8 邮件分拣系统的PLC控制313

12.2.9 机械手的PLC自动控制316

12.2.10 三层电梯的PLC控制319

12.3 FX2N系列实训指导324

附录一 FX2N可编程控制器特殊元件编号及名称检索353

附录二 FX2N功能指令顺序排列365

参考文献368