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第1章 可编程控制器（PLC）概述1

1.1 可编程控制器的产生与发展1

1.1.1 PLC的产生及定义1

1.1.2 PLC的发展2

1.2 PLC的特点与功能4

1.2.1 PLC的特点4

1.2.2 PLC的功能6

1.3 PLC的结构与分类7

1.3.1 PLC的结构7

1.3.2 PLC的分类11

1.4 PLC的编程语言11

1.4.1 梯形图12

1.4.2 语句表14

1.4.3 顺序功能图15

1.4.4 功能块图15

1.4.5 结构文本16

思考题16

第2章 认识三菱PLC17

2.1 认识三菱PLC的硬件17

实例1：单输入／单输出控制17

2.1.1 三菱PLC的基本结构17

2.1.2 三菱FX系列PLC的主机模块20

2.1.3 三菱PLC的I/O接线23

2.2 理解三菱PLC的工作原理24

实例2：加电输出禁止程序24

2.2.1 PLC的工作原理25

2.2.2 用户程序循环扫描执行29

2.3 三菱PLC的程序开发过程30

实例3：电动机的启／停控制30

2.3.1 PLC的程序开发环境30

2.3.2 电动机启／停控制程序的开发过程34

思考题46

第3章 三菱FX2N的指令系统47

3.1 FX2N的软元件47

3.1.1 输入继电器47

3.1.2 输出继电器48

3.1.3 辅助继电器48

3.1.4 状态继电器49

3.1.5 定时器49

3.1.6 计数器50

3.1.7 数据寄存器51

3.1.8 变址寄存器51

3.1.9 指针51

3.1.10 常数52

3.2 FX2N的基本逻辑指令52

3.2.1 逻辑取及线圈驱动指令52

实例4：逻辑取及线圈驱动指令的应用53

3.2.2 触点串联指令54

3.2.3 触点并联指令54

实例5：触点串联指令和触点并联指令的应用55

3.2.4 串联电路块并联指令56

3.2.5 并联电路块串联指令57

实例6：串联电路块并联指令和并联电路块串联指令的应用57

3.2.6 边沿检测脉冲指令58

实例7：边沿检测脉冲指令的应用59

3.2.7 置位与复位指令60

实例8：置位与复位指令的应用61

3.2.8 脉冲输出指令62

实例9：脉冲输出指令的应用62

3.2.9 取反指令63

3.2.10 栈操作指令64

实例10：栈操作指令的应用65

3.2.11 主控触点指令66

实例11：主控触点指令的应用67

3.2.12 空操作指令68

3.2.13 程序结束指令68

3.3 FX2N的功能指令69

3.3.1 功能指令的基本规则69

3.3.2 程序流程指令72

实例12：条件跳转指令的应用73

实例13：子程序调用和返回指令的应用74

实例14：中断指令的应用75

实例15：主程序结束指令的应用76

实例16：警戒时钟指令的应用78

实例17：循环指令的应用79

3.3.3 数据传送和比较指令80

实例18：比较指令和区间比较指令的应用81

实例19：各种传送指令的应用84

实例20：数据交换和数据变换指令的应用86

3.3.4 算术和逻辑运算指令87

实例21：加法、减法、乘法和除法指令的应用89

实例22：加1和减1指令的应用90

实例23：逻辑与、或和异或指令的应用91

3.3.5 循环与移位指令92

实例24：循环移位指令的应用93

实例25：位右移和位左移指令的应用95

实例26：移位写入和移位读出指令的应用97

3.3.6 数据处理指令98

实例27：区间复位指令的应用98

实例28：译码和编码指令的应用100

实例29：置1位数总和和置1位判断指令的应用101

实例30：信号报警器置位和信号报警器复位指令的应用102

实例31：平均值和平方根指令的应用104

实例32：浮点数转换指令的应用104

3.3.7 高速处理指令105

实例33：输入／输出刷新指令的应用105

实例34：刷新和调整滤波时间常数调整指令的应用106

实例35：高速计数器置位、复位和区间比较指令的应用107

实例36：速度检测指令的应用109

实例37：脉宽调制指令和可调速脉冲输出指令的应用110

3.3.8 方便指令111

实例38：初始化状态指令与数据搜索指令的应用111

实例39：绝对值式凸轮顺控指令的应用112

实例40：增量式凸轮控制指令的应用114

实例41：示教定时器指令的应用114

实例42：特殊定时器指令的应用115

实例43：交替输出指令的应用116

实例44：旋转台控制指令的应用116

3.3.9 外围设备I/O指令117

实例45：数据输入指令的应用117

实例46：数字译码指令的应用120

实例47：打印输出指令的应用122

实例48：读、写特殊功能模块指令的应用123

3.3.10 外围设备（SER）指令124

实例49：串行通信指令的应用125

实例50：模拟量输入指令的应用126

3.3.11 触点比较指令126

实例51：触点比较指令（OR＝）的应用128

思考题128

第4章 PLC系统的基本控制编程130

4.1 编程规则与技巧130

4.1.1 继电器线路可使用、梯形图不能（不宜）使用的情况130

4.1.2 梯形图能使用、继电器线路不能实现的情况131

4.1.3 梯形图程序的优化132

4.2 基本控制程序135

4.2.1 自锁、互锁控制135

实例52：自锁、互锁与连锁控制135

4.2.2 时间控制138

实例53：瞬时接通／延时断开控制138

实例54：延时接通／延时断开控制139

实例55：长延时控制140

实例56：点动计时控制141

实例57：时钟控制142

4.2.3 脉冲触发控制143

实例58：用定时器实现周期脉冲触发控制143

实例59：用定时器实现脉宽可控的脉冲触发控制144

4.2.4 分频控制145

实例60：二分频控制145

4.2.5 报警控制146

实例61：故障报警控制146

4.2.6 计数控制148

实例62：扫描计数控制148

实例63：6位数计数控制149

4.2.7 顺序控制150

实例64：用定时器实现顺序控制150

实例65：用计数器实现顺序控制151

实例66：用移位指令实现顺序控制152

4.2.8 循环控制154

实例67：彩灯闪亮循环控制154

4.3 常用电动机控制156

4.3.1 三相异步电动机156

实例68：电动机双重锁正反转控制156

实例69：电动机Y—△减压启动控制158

实例70：电动机串电阻启动控制160

实例71：电动机单、双向反接制动控制162

4.3.2 直流电动机控制166

实例72：串、并励直流电动机正、反转控制167

4.3.3 同步电动机控制170

实例73：同步电动机启动控制170

4.3.4 步进电动机控制172

实例74：步进电动机正反转控制173

4.4 简易梯形图程序设计176

实例75：车间排风系统状态监控176

实例76：物流检测控制179

思考题181

第5章 顺序功能图及步进梯形图182

5.1 基本概念182

5.1.1 顺序功能图的基本要素183

5.1.2 顺序功能图的结构形式186

5.2 顺序功能图设计方法188

5.2.1 使用启—保—停电路的设计方法188

5.2.2 使用置位／复位的设计方法190

5.2.3 使用STL/RET的设计方法192

实例77：运料车装卸料控制195

实例78：大、小球分类选择控制200

实例79：双面钻孔机床运动控制208

5.3 各种顺序控制方法比较213

思考题213

第6章 PLC的功能模块215

6.1 功能模块概述215

6.1.1 特殊功能模块的类型及用途215

6.1.2 特殊功能模块的安装及应用217

6.2 模拟量输入模块218

实例80：FX2N—4AD模拟量输入模块应用221

实例81：FX2N—4AD模拟量输入模块的调整应用222

6.3 模拟量输出模块223

实例82：FX2N—2DA模拟量输入模块的应用225

6.4 高速计数模块226

实例83：高速计数器模块FX2N—1HC的应用230

6.5 定位控制模块和脉冲输出模块232

实例84：凸轮控制器FX2N——1RM——SET的应用235

思考题237

第7章 PLC系统通信238

7.1 PLC通信的基本知识238

7.1.1 数据通信系统构成238

7.1.2 数据通信方式及传输速率238

7.1.3 串行通信接口标准241

7.1.4 开放式系统互连参考模型（OSI/RM）242

7.2 PLC与PLC之间的通信243

7.2.1 N∶N连接通信243

实例85：3台FX2N PLC通过N∶N通信网络配置及通信程序245

7.2.2 双机并行连接通信247

实例86：2台FX2N PLC通过1∶1并行连接通信248

7.3 计算机连接与无协议数据传输249

7.3.1 串行通信协议的格式249

7.3.2 计算机连接通信协议251

实例87：编程口操作命令类型与通信端口初始化253

7.3.3 无协议数据传输256

实例88：PLC与三菱公司的变频器的无协议通信应用258

思考题260

第8章 PLC与人机界面261

8.1 三菱人机界面概述261

8.1.1 触摸屏的工作原理及特点261

8.1.2 触摸屏的分类262

8.1.3 触摸屏发展趋势265

8.1.4 三菱触摸屏266

8.2 人机界面（HMI）的设计269

8.2.1 人机界面设计的过程和步骤269

8.2.2 人机界面的几种设计技术270

8.2.3 人机界面设计的原则271

8.3 组态软件使用272

8.3.1 组态软件简介272

8.3.2 GT—Designer2 Version2组态软件的使用274

实例89：GT Designer2组态项目的创建277

实例90：电动机交替控制组态279

8.3.3 组态王软件的使用283

实例91：利用组态王进行通风系统运行状态监控的组态286

思考题292

第9章 三菱PLC的安装接线与维修293

9.1 安装接线293

9.1.1 PLC的安装要求293

9.1.2 PLC模块安装布置与布线294

9.1.3 输入端子接线297

实例92：PLC输入端子接线299

9.1.4 输出端子接线301

实例93：PLC输出端子接线303

9.1.5 电源安装、接线与干扰接地305

9.1.6 系统试运行309

9.2 日常维护与故障诊断处理310

9.2.1 日常维护310

9.2.2 系统故障诊断与故障处理312

思考题317

第10章 PLC应用系统控制设计318

10.1 PLC控制系统设计的基本原则与步骤318

10.1.1 设计的基本原则318

10.1.2 设计的步骤与内容319

10.2 PLC控制系统的硬件设计326

10.2.1 I/O端子数的简化326

10.2.2 主回路与控制回路设计329

10.3 PLC系统控制程序设计方法334

10.3.1 经验设计法334

实例94：PLC控制送料小车的经验设计336

10.3.2 逻辑设计法337

实例95：通风系统运行状态监控339

实例96：电动机交替运行控制344

10.3.3 移植设计法345

实例97：某卧式镗床继电器控制系统移植设计为PLC控制系统346

10.3.4 顺序功能图设计法352

10.4 PLC控制系统应用设计352

实例98：交通灯控制352

实例99：机械手的PLC控制356

实例100：某直升机起落架撑杆作动筒检测系统控制363

思考题370

附录A 三菱FX系列PLC基本指令371

附录B 三菱FX系列PLC功能指令372

参考文献377