前言
工控是指工業(yè)自動(dòng)化控制，主要利用電子電氣、機(jī)械、軟件組合來(lái)實(shí)現(xiàn)工廠自動(dòng)化控制，使工廠的生產(chǎn)和制造過(guò)程更加自動(dòng)化、效率化、精確化，并具有可控性及可視性。工控技術(shù)的出現(xiàn)和推廣帶來(lái)了第三次工業(yè)革命，使工廠的生產(chǎn)速度和效率提高了300%以上。20世紀(jì)80年代初，國(guó)外先進(jìn)的工控設(shè)備和技術(shù)進(jìn)入我國(guó)，這些設(shè)備和技術(shù)大大推動(dòng)了我國(guó)的制造業(yè)自動(dòng)化進(jìn)程，為我國(guó)現(xiàn)代化的建設(shè)作出了巨大的貢獻(xiàn)。目前廣泛使用的工業(yè)控制設(shè)備有PLC、變頻器和觸摸屏等。
PLC又稱(chēng)可編程序控制器，其外形像一只有很多接線端子和一些接口的箱子，接線端子分為輸入端子、輸出端子和電源端子，接口分為通信接口和擴(kuò)展接口。通信接口用于連接計(jì)算機(jī)、變頻器或觸摸屏等設(shè)備，擴(kuò)展接口用于連接一些特殊功能模塊，增強(qiáng)PLC的控制功能。當(dāng)用戶(hù)從輸入端子給PLC發(fā)送命令（如按下輸入端子外接的開(kāi)關(guān)）時(shí)，PLC內(nèi)部的程序運(yùn)行，再?gòu)妮敵龆俗虞敵隹刂菩盘?hào)，去驅(qū)動(dòng)外圍的執(zhí)行部件（如接觸器線圈），從而完成控制要求。PLC輸出怎樣的控制信號(hào)由內(nèi)部的程序決定，該程序一般是在計(jì)算機(jī)中用專(zhuān)門(mén)的編程軟件編寫(xiě)，再下載到PLC。
變頻器是一種電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備，在工作時(shí)，先將工頻（50Hz或60Hz）交流電源轉(zhuǎn)換成頻率可變的交流電源并提供給電動(dòng)機(jī)，只要改變輸出交流電源的頻率，就能改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。由于變頻器輸出電源的頻率可連續(xù)變化，故電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速也可連續(xù)變化，從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)無(wú)級(jí)變速調(diào)節(jié)。
觸摸屏是一種帶觸摸顯示功能的數(shù)字輸入/輸出設(shè)備，又稱(chēng)人機(jī)界面（HMI）。當(dāng)觸摸屏與PLC連接起來(lái)后，在觸摸屏上不但可以對(duì)PLC進(jìn)行操作，還可在觸摸屏上實(shí)時(shí)監(jiān)視PLC內(nèi)部一些軟元件的工作狀態(tài)。要使用觸摸屏操作和監(jiān)視PLC，須在計(jì)算機(jī)中用專(zhuān)門(mén)的組態(tài)軟件為觸摸屏制作（又稱(chēng)組態(tài)）相應(yīng)的操作和監(jiān)視畫(huà)面項(xiàng)目，再把畫(huà)面項(xiàng)目下載到觸摸屏。
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本書(shū)在編寫(xiě)過(guò)程中得到了許多教師的支持，在此一并表示感謝。由于編者水平有限，書(shū)中的錯(cuò)誤和疏漏在所難免，望廣大讀者和同仁予以批評(píng)指正。
編者
目錄
前言
第1章PLC基礎(chǔ)與項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)1
1.1認(rèn)識(shí)PLC1
1.1.1什么是PLC1
1.1.2PLC控制與繼電器控制比較1
1.2PLC分類(lèi)與特點(diǎn)3
1.2.1PLC的分類(lèi)3
1.2.2PLC的特點(diǎn)4
1.3PLC組成與工作原理4
1.3.1PLC的組成方框圖4
1.3.2PLC各組成部分說(shuō)明4
1.3.3PLC的工作方式8
1.3.4用實(shí)例說(shuō)明PLC程序配合硬件線路的控制過(guò)程8
1.4PLC項(xiàng)目開(kāi)發(fā)實(shí)戰(zhàn)9
1.4.1三菱FX3U系列PLC硬件介紹9
1.4.2PLC控制雙燈先后點(diǎn)亮的硬件線路及說(shuō)明10
1.4.3DC24V電源適配器與PLC的電源接線12
1.4.4編程電纜及驅(qū)動(dòng)程序的安裝14
1.4.5編寫(xiě)程序并下載到PLC16
1.4.6項(xiàng)目實(shí)際接線19
1.4.7項(xiàng)目通電測(cè)試20
第2章三菱FX3S/3G/3U系列PLC介紹22
2.1概述22
2.1.1三菱FX系列PLC的一、二、三代機(jī)22
2.1.2三菱FX系列PLC的型號(hào)含義22
2.2三菱FX3SA/FX3S系列PLC（三代簡(jiǎn)易機(jī)型）介紹23
2.2.1面板說(shuō)明23
2.2.2主要特性23
2.2.3常用基本單元的型號(hào)及I/O點(diǎn)數(shù)24
2.2.4規(guī)格概要25
2.3三菱FX3GA/FX3G/FX3GE/FX3GC系列PLC（三代標(biāo)準(zhǔn)機(jī)型）介紹26
2.3.1三菱FX3GA/FX3G系列PLC說(shuō)明26
2.3.2三菱FX3GE系列PLC說(shuō)明28
2.3.3三菱FX3GC系列PLC說(shuō)明29
2.4三菱FX3U/FX3UC系列PLC（三代高端機(jī)型）介紹31
2.4.1三菱FX3U系列PLC說(shuō)明31
2.4.2三菱FX3UC系列PLC說(shuō)明34
2.5三菱FX1/FX2/FX3系列PLC電源、輸入和輸出端子的接線35
2.5.1電源端子的接線35
2.5.2三菱FX1/FX2/FX3GC/FX3UC系列PLC的輸入端子接線36
2.5.3三菱FX3SA/FX3S/FX3GA/FX3G/FX3GE/FX3U系列PLC的輸入端子接線39
2.5.4接近開(kāi)關(guān)與PLC輸入端子的接線40
2.5.5輸出端子接線42
2.6三菱FX系列PLC的軟元件說(shuō)明44
2.6.1輸入繼電器（X）和輸出繼電器（Y）44
2.6.2輔助繼電器(M)45
2.6.3狀態(tài)繼電器（S）47
2.6.4定時(shí)器（T）48
2.6.5計(jì)數(shù)器（C）49
2.6.6高速計(jì)數(shù)器52
2.6.7數(shù)據(jù)寄存器（D）54
2.6.8擴(kuò)展寄存器（R）和擴(kuò)展文件寄存器（ER）55
2.6.9變址寄存器（V、Z）55
2.6.10常數(shù)（十進(jìn)制數(shù)K、十六進(jìn)制數(shù)H、實(shí)數(shù)E）55
第3章三菱PLC編程與仿真軟件的使用57
3.1編程基礎(chǔ)57
3.1.1編程語(yǔ)言57
3.1.2梯形圖的編程規(guī)則與技巧58
3.2三菱GX Developer編程軟件的使用59
3.2.1軟件的安裝60
3.2.2軟件的啟動(dòng)與窗口及工具說(shuō)明63
3.2.3創(chuàng)建新工程66
3.2.4編寫(xiě)梯形圖程序67
3.2.5梯形圖的編輯71
3.2.6查找與替換功能的使用74
3.2.7注釋、聲明和注解的添加與顯示76
3.2.8讀取并轉(zhuǎn)換FXGP/WIN格式文件79
3.2.9PLC與計(jì)算機(jī)的連接及程序的寫(xiě)入與讀出80
3.2.10在線監(jiān)視PLC程序的運(yùn)行83
3.3三菱GX Simulator仿真軟件的使用85
3.3.1安裝GX Simulator仿真軟件85
3.3.2仿真操作87
3.3.3軟元件監(jiān)視89
3.3.4時(shí)序圖監(jiān)視90
3.4三菱FXGP/WINC編程軟件的使用90
3.4.1軟件的安裝和啟動(dòng)90
3.4.2程序的編寫(xiě)92
3.4.3程序的轉(zhuǎn)換與寫(xiě)入PLC94
第4章基本指令的使用與實(shí)例96
4.1基本指令說(shuō)明 96
4.1.1邏輯取及驅(qū)動(dòng)指令96
4.1.2觸點(diǎn)串聯(lián)指令97
4.1.3觸點(diǎn)并聯(lián)指令97
4.1.4電路塊并聯(lián)指令97
4.1.5電路塊串聯(lián)指令98
4.1.6邊沿檢測(cè)指令99
4.1.7多重輸出指令101
4.1.8主控和主控復(fù)位指令102
4.1.9取反指令104
4.1.10置位與復(fù)位指令104
4.1.11結(jié)果邊沿檢測(cè)指令104
4.1.12脈沖微分輸出指令105
4.1.13空操作指令106
4.1.14程序結(jié)束指令107
4.2PLC基本控制線路與梯形圖107
4.2.1啟動(dòng)、自鎖和停止控制的PLC線路與梯形圖107
4.2.2正、反轉(zhuǎn)聯(lián)鎖控制的PLC接線圖與梯形圖109
4.2.3多地控制的PLC接線圖與梯形圖110
4.2.4定時(shí)控制的PLC接線圖與梯形圖111
4.2.5定時(shí)器與計(jì)數(shù)器組合延長(zhǎng)定時(shí)控制的PLC接線圖與梯形圖113
4.2.6多重輸出控制的PLC接線圖與梯形圖115
4.2.7過(guò)載報(bào)警控制的PLC接線圖與梯形圖116
4.2.8閃爍控制的PLC接線圖與梯形圖117
4.3噴泉的PLC控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)實(shí)例118
4.3.1明確系統(tǒng)控制要求118
4.3.2確定輸入/輸出設(shè)備，并為其分配合適的I/O端子118
4.3.3繪制噴泉的PLC控制接線圖118
4.3.4編寫(xiě)PLC控制程序118
4.3.5詳解硬件接線圖和梯形圖的工作原理120
4.4交通信號(hào)燈的PLC控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)實(shí)例121
4.4.1明確系統(tǒng)控制要求121
4.4.2確定輸入/輸出設(shè)備并為其分配合適的PLC端子121
4.4.3繪制交通信號(hào)燈的PLC控制接線圖121
4.4.4編寫(xiě)PLC控制程序121
4.4.5詳解硬件接線圖和梯形圖的工作原理122
第5章步進(jìn)指令的使用與實(shí)例124
5.1狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖與步進(jìn)指令124
5.1.1順序控制與狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖124
5.1.2步進(jìn)指令說(shuō)明125
5.1.3步進(jìn)指令在兩種編程軟件中的編寫(xiě)形式126
5.1.4狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖分支方式127
5.1.5用步進(jìn)指令編程注意事項(xiàng)127
5.2液體混合裝置的PLC控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)實(shí)例128
5.2.1明確系統(tǒng)控制要求128
5.2.2確定輸入/輸出設(shè)備并分配合適的I/O端子129
5.2.3繪制PLC控制接線圖129
5.2.4編寫(xiě)PLC控制程序129
5.2.5詳解硬件接線圖和梯形圖的工作原理130
5.3簡(jiǎn)易機(jī)械手的PLC控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)實(shí)例132
5.3.1明確系統(tǒng)控制要求132
5.3.2確定輸入/輸出設(shè)備并分配合適的PLC端子133
5.3.3繪制PLC控制接線圖133
5.3.4編寫(xiě)PLC控制程序133
5.3.5詳解硬件線路和梯形圖的工作原理133
5.4大小鐵球分檢機(jī)的PLC控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)實(shí)例136
5.4.1明確系統(tǒng)控制要求136
5.4.2確定輸入/輸出設(shè)備并分配合適的PLC端子136
5.4.3繪制PLC控制接線圖136
5.4.4編寫(xiě)PLC控制程序137
5.4.5詳解硬件接線圖和梯形圖的工作原理137
第6章三菱FX1\\\\2\\\\3系列PLC應(yīng)用指令全精解（一） 140
6.1應(yīng)用指令基礎(chǔ)知識(shí)140
6.1.1應(yīng)用指令的格式140
6.1.2應(yīng)用指令的規(guī)則141
6.1.3PLC數(shù)值的種類(lèi)及轉(zhuǎn)換142
6.2程序流程類(lèi)指令144
6.2.1指令一覽表144
6.2.2指令精解145
6.3傳送與比較類(lèi)指令150
6.3.1指令一覽表150
6.3.2指令精解151
6.4四則運(yùn)算與邏輯運(yùn)算類(lèi)指令159
6.4.1指令一覽表159
6.4.2指令精解159
6.5循環(huán)與移位類(lèi)指令164
6.5.1指令一覽表164
6.5.2指令精解165
6.6數(shù)據(jù)處理類(lèi)指令171
6.6.1指令一覽表171
6.6.2指令精解173
6.7高速處理類(lèi)指令185
6.7.1指令一覽表185
6.7.2指令精解186
6.8方便類(lèi)指令194
6.8.1指令一覽表194
6.8.2指令精解194
6.9外部I/O設(shè)備類(lèi)指令203
6.9.1指令一覽表203
6.9.2指令精解204
第7章三菱FX1\\\\2\\\\3系列PLC應(yīng)用指令全精解（二）214
7.1外部設(shè)備SER類(lèi)指令214
7.1.1指令一覽表214
7.1.2指令精解214
7.2浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算類(lèi)指令226
7.2.1指令一覽表226
7.2.2指令精解227
7.3定位控制類(lèi)指令241
7.3.1指令一覽表241
7.3.2指令精解241
7.4時(shí)鐘運(yùn)算類(lèi)指令248
7.4.1指令一覽表248
7.4.2指令精解249
7.5外部設(shè)備類(lèi)指令255
7.5.1指令一覽表255
7.5.2指令精解256
7.6觸點(diǎn)比較類(lèi)指令258
7.6.1指令一覽表258
7.6.2指令精解260
7.7其他類(lèi)指令262
7.7.1指令一覽表262
7.7.2指令精解262
7.8數(shù)據(jù)塊處理類(lèi)指令266
7.8.1指令一覽表266
7.8.2指令精解266
7.9字符串控制類(lèi)指令269
7.9.1指令一覽表269
7.9.2指令精解270
7.10數(shù)據(jù)表處理類(lèi)指令277
7.10.1指令一覽表277
7.10.2指令精解278
7.11外部設(shè)備（變頻器）通信類(lèi)指令283
7.11.1指令一覽表283
7.11.2指令精解284
7.12擴(kuò)展文件寄存器指令288
7.12.1指令一覽表288
7.12.2指令精解288
第8章PLC的擴(kuò)展與模擬量模塊的使用294
8.1PLC的擴(kuò)展294
8.1.1擴(kuò)展輸入/輸出（I/O）的編號(hào)分配294
8.1.2特殊功能單元/模塊的單元號(hào)分配295
8.2模擬量輸入模塊296
8.2.1外形296
8.2.2接線296
8.2.3性能指標(biāo)296
8.2.4輸入輸出曲線297
8.2.5增益和偏移說(shuō)明297
8.2.6緩沖存儲(chǔ)器（BFM）功能說(shuō)明298
8.2.7實(shí)例程序300
8.3模擬量輸出模塊302
8.3.1外形302
8.3.2接線302
8.3.3性能指標(biāo)303
8.3.4輸入輸出曲線303
8.3.5增益和偏移說(shuō)明304
8.3.6緩沖存儲(chǔ)器（BFM）功能說(shuō)明305
8.3.7實(shí)例程序307
8.4溫度模擬量輸入模塊308
8.4.1外形308
8.4.2PT100型溫度傳感器與模塊的接線309
8.4.3性能指標(biāo)310
8.4.4輸入輸出曲線310
8.4.5緩沖存儲(chǔ)器（BFM）功能說(shuō)明310
8.4.6實(shí)例程序312
第9章PLC通信313
9.1通信基礎(chǔ)知識(shí)313
9.1.1通信方式313
9.1.2通信傳輸介質(zhì)315
9.2通信接口設(shè)備316
9.2.1FX232BD通信板316
9.2.2FX422BD通信板318
9.2.3FX485BD通信板319
9.3PLC通信實(shí)例321
9.3.1PLC與打印機(jī)通信（無(wú)協(xié)議通信）321
9.3.2兩臺(tái)PLC通信（并聯(lián)連接通信）323
9.3.3多臺(tái)PLC通信（N：N網(wǎng)絡(luò)通信）327
附錄A：三菱FX3系列PLC的硬件資源異同比較333
附錄B：三菱FX3系列PLC的軟件資源異同比較335
附錄C：三菱FX1/FX2/FX3系列PLC的擴(kuò)展設(shè)備及附件337
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