本書以教學(xué)和工程應(yīng)用為出發(fā)點，在介紹常用低壓電器、電氣控制典型電路、PLC基本工作原理及應(yīng)用特點的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)闡述了FX系列PLC的結(jié)構(gòu)、性能特點、編程資源及硬件組態(tài)配置；詳細介紹了FX系列PLC的指令系統(tǒng)、模擬量檢測、PID閉環(huán)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信、程序設(shè)計方法及應(yīng)用示例。通過典型機型對PLC控制系統(tǒng)的編程環(huán)境以及控制系統(tǒng)設(shè)計思想、步驟、方法和調(diào)試進行了詳盡的講述。
本書內(nèi)容翔實、循序漸進、由淺入深、實例豐富，以工程為導(dǎo)向，凸顯項目實踐，便于推行基于問題、知識點、項目、設(shè)計案例的實踐育人教學(xué)方法和學(xué)習(xí)方法，便于閱讀和自學(xué)。每章均配有實驗項目、思考與習(xí)題，以引導(dǎo)讀者逐步認識、熟悉、掌握、應(yīng)用PLC。
本書可作為高等院校電氣工程、自動化、電子、機電一體化及計算機等相關(guān)專業(yè)學(xué)習(xí)可編程序控制器的教學(xué)用書，同時也可作為應(yīng)用FX系列PLC技術(shù)人員的參考用書。
可編程序控制器（PLC）是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展而來的一種新型工業(yè)控制裝置，在電氣控制等各種自動化控制領(lǐng)域中有著越來越廣泛的應(yīng)用。
本書以實踐育人和工程應(yīng)用為出發(fā)點，在簡要介紹常用低壓電器、電氣控制典型電路、PLC工作原理及應(yīng)用特點的基礎(chǔ)上，結(jié)合由淺入深的應(yīng)用示例，系統(tǒng)闡述了FX系列 PLC的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、硬件配置、性能特點、編程資源、指令系統(tǒng)、模擬量、PID閉環(huán)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信及應(yīng)用。結(jié)合應(yīng)用實例，對PLC控制系統(tǒng)的編程環(huán)境、程序設(shè)計方法、控制系統(tǒng)設(shè)計思想、步驟和調(diào)試進行了詳盡的講述。
本書融入了編者多年高校“可編程序控制器”課程的實踐育人教學(xué)改革和成功案例，并根據(jù)不斷發(fā)展的PLC控制技術(shù)，在參考同類教材和相關(guān)文獻的基礎(chǔ)上編寫完成。
全書主要特點如下：
（1）工程導(dǎo)向
以工程實例為引導(dǎo)，既注重通過PLC應(yīng)用實例映射PLC的一般工作原理及其應(yīng)用特點，又注重PLC教學(xué)的可閱讀性和實踐性，更注重PLC工程應(yīng)用的可操作性和實用性。
（2）實例豐富
本書以豐富的應(yīng)用示例，將主要知識點貫穿其中，引導(dǎo)讀者逐步認識、熟悉、掌握、應(yīng)用PLC。
（3）便于自學(xué)
本書對主要知識點提供了內(nèi)容翔實的描述和實際操作過程，循序漸進、通俗易懂、條理清楚，便于自學(xué)。對從事PLC應(yīng)用的人員和高等學(xué)校相關(guān)專業(yè)的師生均能提供強勁的技術(shù)支持。
（4）實踐育人
本書在取材和編排上，盡力做到便于在教學(xué)過程中構(gòu)建實踐育人教學(xué)模式，使學(xué)生快速學(xué)習(xí)和掌握PLC應(yīng)用技術(shù)。
本書共有10章，第1章簡要介紹常用低壓電器及繼電器接觸控制典型電路及常識。第2章闡述了PLC的工作特點、工作原理、性能指標(biāo)、系統(tǒng)軟硬件結(jié)構(gòu)原理及編程基礎(chǔ)知識。第3章主要介紹了FX系列PLC的硬件組成、擴展模塊、端口編址、編程資源及外部接線。第4～6章詳細介紹了FX系列PLC的基本指令、開關(guān)量及順序控制梯形圖程序設(shè)計方法、應(yīng)用指令及編程示例。第7章介紹了 PLC模擬量模塊應(yīng)用、PID指令及控制系統(tǒng)的設(shè)計過程。第8章介紹了FX系列PLC的網(wǎng)絡(luò)通信及應(yīng)用。第9章介紹了PLC控制系統(tǒng)的類型、設(shè)計步驟、工程問題及工程應(yīng)用實例。第10章介紹了FX系列PLC的編程環(huán)境GX-Developer與仿真軟件的使用入門。
本書由趙全利任主編，陳瑞霞、田壯壯、周毅任副主編。其中趙全利編寫第1、6章；陳瑞霞編寫第2、9章；忽曉偉編寫第3、5章；田壯壯編寫第4、8章；周毅編寫第7章；第10章、各章習(xí)題、程序上機調(diào)試、附錄由劉瑞新、彭守旺、劉克純、駱秋容、繆麗麗、徐維維、崔瑛瑛、翟麗娟、彭澤源、莊建新、韓建敏、編寫和完成。全書由趙全利教授對各章節(jié)整改并統(tǒng)稿，劉瑞新教授主審定稿。本書編寫過程中，得到秦春斌博士、張繼偉老師的悉心指導(dǎo)和幫助，在此表示感謝。
為了方便教師、學(xué)生和自學(xué)者使用學(xué)習(xí)，本書配有教學(xué)課件、應(yīng)用實例以及課后習(xí)題的源程序代碼，讀者可到機械工業(yè)出版社網(wǎng)站（http://www.cmpedu.com）下載。
本書在編寫過程中參考和引用了許多文獻，在此對文獻的作者表示真誠感謝。由于編者水平有限，書中難免存在錯誤和不妥之處，敬請廣大讀者批評指正。
前言
第1章 低壓電器及電氣控制基礎(chǔ)1
1.1 低壓電器1
1.1.1 低壓電器概述1
1.1.2 常用低壓電器及選用原則2
1.2 繼電接觸式控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成13
1.2.1 繼電接觸式控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)13
1.2.2 繼電接觸式控制系統(tǒng)的典型實例14
1.3 電氣控制系統(tǒng)圖16
1.3.1 電氣控制系統(tǒng)圖及繪制原則16
1.3.2 常用電氣控制電路設(shè)計步驟17
1.4 電氣控制系統(tǒng)基本電路18
1.4.1 點動、長動（自鎖）控制電路18
1.4.2 正、反轉(zhuǎn)控制電路19
1.4.3 順序控制電路19
1.4.4 電動機繞組星-三角變換起動控制電路20
1.4.5 轉(zhuǎn)子繞組串電阻起動控制電路22
1.5 實驗：繼電接觸基本電路22
1.5.1 交流接觸器（繼電器）電路22
1.5.2 電動機自鎖起動控制電路23
1.6 思考與習(xí)題24
第2章 PLC基礎(chǔ)知識25
2.1 PLC概述25
2.1.1 PLC的產(chǎn)生及工作特點25
2.1.2 PLC的分類及性能指標(biāo)28
2.1.3 PLC的應(yīng)用領(lǐng)域30
2.1.4 PLC控制和繼電器控制的區(qū)別31
2.1.5 PLC控制和一般計算機控制的區(qū)別32
2.1.6 常用PLC簡介33
2.1.7 PLC的發(fā)展趨勢35
2.2 PLC的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理36
2.2.1 PLC硬件結(jié)構(gòu)36
2.2.2 PLC軟件及編程語言43
2.3 PLC的工作原理45
2.3.1 PLC的掃描工作原理45
2.3.2 PLC執(zhí)行程序的過程及特點46
2.4 一個簡單的PLC應(yīng)用示例47
2.5 實驗：PLC簡單應(yīng)用實例演示50
2.6 思考與習(xí)題51
第3章 FX系列PLC硬件52
3.1 FX系列PLC硬件體系52
3.1.1 FX系列PLC硬件特點52
3.1.2 FX系列PLC硬件結(jié)構(gòu)53
3.1.3 FX系列PLC簡介54
3.2 FX系列PLC硬件配置59
3.2.1 FX系列PLC的硬件配置特征59
3.2.2 FX系列PLC基本單元59
3.2.3 FX系列PLC擴展單元和擴展模塊66
3.2.4 FX系列PLC特殊功能模塊67
3.2.5 定位控制模塊68
3.3 FX系列PLC編程資源及編址71
3.3.1 FX系列PLC編程資源71
3.3.2 FX系列PLC的I/O編址及擴展76
3.4 FX系列PLC的外部接線78
3.4.1 電源接線及其負載能力78
3.4.2 輸入端器件外部接線80
3.4.3 輸出端外部接線及負載能力81
3.5 實驗：PLC電動機起動控制85
3.6 思考與習(xí)題85
第4章 FX系列PLC的基本指令及應(yīng)用87
4.1 概述87
4.1.1 FX系列PLC編程軟件簡介87
4.1.2 FX系列PLC基本指令格式87
4.2 PLC的基本指令及應(yīng)用88
4.2.1 邏輯取、輸出線圈指令（LD/LDI、OUT）88
4.2.2 觸點串聯(lián)、并聯(lián)指令89
4.2.3 塊串聯(lián)、并聯(lián)指令91
4.2.4 堆棧指令（MPS/MRD/MPP）92
4.2.5 置位、復(fù)位指令（SET、RST）92
4.2.6 邊沿檢出觸點指令與脈沖微分輸出指令94
4.2.7 其他基本指令97
4.3 定時器及應(yīng)用99
4.3.1 定時器及類型99
4.3.2 定時器的應(yīng)用101
4.4 計數(shù)器及應(yīng)用103
4.4.1 計數(shù)器及類型103
4.4.2 計數(shù)器的應(yīng)用105
4.5 梯形圖編程規(guī)則106
4.6 實驗：基本指令應(yīng)用107
4.6.1 競賽搶答器控制系統(tǒng)107
4.6.2 交通燈控制系統(tǒng)110
4.7 思考與習(xí)題111
第5章 開關(guān)量及順序控制梯形圖程序設(shè)計方法114
5.1 梯形圖程序設(shè)計方法114
5.1.1 基于繼電器電路結(jié)構(gòu)的梯形圖程序設(shè)計方法114
5.1.2 梯形圖經(jīng)驗設(shè)計法118
5.1.3 梯形圖邏輯設(shè)計法119
5.2 狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖與順序控制設(shè)計方法120
5.2.1 PLC順序控制設(shè)計方法121
5.2.2 狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖基本知識121
5.2.3 用輔助繼電器實現(xiàn)順序控制123
5.3 步進順序控制指令與狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的編程126
5.3.1 步進順序控制指令126
5.3.2 狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的編程127
5.3.3 單流程的編程128
5.3.4 選擇性分支與匯合的編程129
5.3.5 并行分支與匯合的編程131
5.4 實驗：順序控制指令及應(yīng)用133
5.4.1 鉆孔動力頭順序控制133
5.4.2 機械手控制134
5.5 思考與習(xí)題137
第6章 FX系列PLC的應(yīng)用指令139
6.1 應(yīng)用指令概述139
6.1.1 應(yīng)用指令的表示方法139
6.1.2 變址操作數(shù)141
6.2 數(shù)據(jù)處理指令142
6.2.1 比較指令142
6.2.2 傳送與交換指令145
6.2.3 變換指令148
6.2.4 循環(huán)移位指令與移位指令150
6.2.5 其他數(shù)據(jù)處理指令154
6.3 四則運算指令與邏輯運算指令158
6.3.1 四則運算指令158
6.3.2 邏輯運算指令161
6.4 程序流程控制指令162
6.4.1 條件跳轉(zhuǎn)指令162
6.4.2 子程序調(diào)用和返回指令163
6.4.3 中斷指令165
6.4.4 監(jiān)視定時器指令、循環(huán)程序及主程序結(jié)束指令168
6.5 高速處理指令169
6.5.1 輸入/輸出相關(guān)的高速處理指令169
6.5.2 高速計數(shù)器指令170
6.5.3 脈沖密度指令與脈沖輸出指令172
6.6 方便指令174
6.6.1 與控制相關(guān)的方便指令174
6.6.2 其他方便指令175
6.7 其他應(yīng)用指令178
6.8 FX3U、FX3UC和FX3G系列PLC增加的應(yīng)用指令179
6.9 實驗：應(yīng)用指令編程180
6.9.1 多功能指示燈閃爍控制180
6.9.2 步進電動機的定位控制180
6.10 思考與習(xí)題182
第7章 PLC模擬量采集及PID控制系統(tǒng)184
7.1 模擬量閉環(huán)控制系統(tǒng)184
7.1.1 模擬信號獲取及變換184
7.1.2 計算機閉環(huán)控制系統(tǒng)186
7.1.3 數(shù)字PID控制算法及應(yīng)用特點187
7.2 FX系列PLC特殊功能模塊擴展編址及讀/寫操作192
7.3 FX系列PLC模擬量輸入模塊及應(yīng)用194
7.3.1 A-
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