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第1章 概述1

1.1 PLC的基本概念1

1.1.1 模块式PLC的基本结构1

1.1.2 PLC的特点2

1.1.3 PLC的应用领域4

1.2 PLC的工作原理4

1.2.1 逻辑运算4

1.2.2 PLC的循环处理过程5

习题一7

第2章 三菱FX系列PLC的硬件与组态8

2.1 三菱PLC自动控制系统简介8

2.2 FX系列PLC简介9

2.2.1 FX系列PLC概述9

2.2.2 FX系列PLC的组成部件9

2.2.3 FX系列PLC的系统结构15

2.3 FX系列PLC的CPU模块与电源模块15

2.3.1 CPU模块15

2.3.2 电源模块16

2.4 Q系列PLC简介16

2.4.1 Q系列PLC的基本结构与特点16

2.4.2 机架与接口模块18

2.4.3 CPU模块与电源模块23

2.5 GX Developer编程软件的安装与使用26

2.5.1 GX Developer编程软件的版本与许可证密钥26

2.5.2 GX Developer编程软件的安装与卸载27

2.5.3 工程的创建27

2.5.4 GX Developer编程软件与PLC通信连接的组态29

2.6 硬件组态30

2.6.1 硬件组态概述30

2.6.2 多机架系统的组态31

2.6.3 I/O模块的地址分配31

2.6.4 CPU模块的参数设置32

2.7 I/O模块32

2.7.1 数字量输入模块32

2.7.2 数字量输出模块33

2.7.3 模拟量输入模块36

2.7.4 模拟量输出模块41

习题二45

第3章 编程语言与指令系统47

3.1 编程语言47

3.1.1 PLC编程语言的国际标准47

3.1.2 GX Developer编程软件的编程语言49

3.1.3 Q系列PLC梯形图中的编程元件50

3.2 CPU的存储区57

3.2.1 数制57

3.2.2 基本数据类型58

3.2.3 系统存储器59

3.2.4 CPU中的寄存器60

3.3 位逻辑指令61

3.3.1 触点指令61

3.3.2 输出类指令63

3.3.3 其他指令65

3.4 数据处理指令69

3.4.1 求和指令与传送指令69

3.4.2 比较指令74

3.4.3 数据转换指令75

3.5 数学运算指令80

3.5.1 整数数学运算指令80

3.5.2 移位指令83

3.5.3 循环移位指令84

3.5.4 字逻辑运算指令87

3.6 结构化程序指令90

3.6.1 FOR到NEXT循环指令90

3.6.2 子程序调用指令91

3.6.3 从子程序返回指令92

3.7 跳转指令93

3.8 梯形图的编程规则94

习题三96

第4章 GX Developer编程软件在编程与调试中的应用99

4.1 GX Developer编程软件的特点99

4.1.1 软件的通用性99

4.1.2 程序的标准化99

4.1.3 丰富的编程语言99

4.2 GX Developer编程软件的功能100

4.2.1 共用功能100

4.2.2 设置功能104

4.2.3 编程应用107

4.3 GX-Simulator仿真软件在程序调试中的应用113

4.3.1 GX-Simulator仿真软件的主要功能113

4.3.2 GX-Simulator仿真软件快速入门114

4.3.3 仿真PLC与实际PLC的区别117

4.4 程序的写入与读取118

4.5 用GX-Simulator仿真软件调试程序119

4.5.1 系统调试的基本步骤119

4.5.2 用程序状态功能调试程序120

4.5.3 单步与断点功能的使用120

4.6 故障诊断122

4.7 调用参数设置124

4.7.1 PLC参数124

4.7.2 网络参数126

4.7.3 远程口令126

4.7.4 在程序中快速查找地址的位置126

习题四128

第5章 数字量控制系统梯形图设计方法130

5.1 梯形图的经验设计法与继电器电路转换法130

5.1.1 梯形图的经验设计法130

5.1.2 根据继电器电路图设计梯形图135

5.2 顺序控制设计法与顺序功能图138

5.2.1 顺序控制没计法138

5.2.2 顺序功能图140

5.2.3 顺序功能图中转换实现的基本规则141

5.3 使用起保停电路的顺序控制梯形图编程方法143

5.3.1 设计顺序控制梯形图的一些基本问题143

5.3.2 单序列的编程方法144

5.3.3 选择序列与并行序列的编程方法147

5.3.4 仅有两步的闭环处理150

5.3.5 应用举例151

5.4 使用置位复位指令的顺序控制梯形图编程方法152

5.5 具有多种工作方式的系统顺序控制编程方法152

5.5.1 机械手控制系统简介153

5.5.2 手动程序的设计155

5.5.3 自动程序的设计156

习题五157

第6章 三菱PLC网络159

6.1 计算机的通信方式与串行通信接口标准159

6.1.1 计算机的通信方式159

6.1.2 串行通信接口标准161

6.2 计算机通信的国际标准163

6.2.1 开放系统互连模型163

6.2.2 IEEE 802通信标准164

6.2.3 现场总线及其国际标准165

6.3 Q系列PLC的通信功能167

6.4 工业以太网169

6.4.1 工业以太网简介169

6.4.2 以太网与三菱Q系列PLC的基本通信及应用171

6.5 开放式现场总线CC-Link175

6.5.1 CC-Link概述175

6.5.2 CC-Link性能及应用175

习题六176

第7章 三菱变频器的应用177

7.1 变频器的工作原理、结构类型及使用注意事项177

7.1.1 变频器的工作原理177

7.1.2 通用变频器的基本结构和类型177

7.1.3 使用变频器时的注意事项180

7.2 变频器在PLC控制系统中的应用182

7.2.1 变频器的选型182

7.2.2 变频器的安装与连线184

7.2.3 变频器的技术参数190

7.2.4 系统的硬件构成192

7.2.5 系统的软件结构193

习题七193

第8章 三菱人机界面的应用194

8.1 HMI的特点和功能194

8.2 三菱触摸屏型号及主要类型194

8.3 HMI在PLC工控系统上的应用197

8.3.1 系统概述197

8.3.2 HMI与PLC之间的通信197

8.3.3 HMI监控主面197

8.3.4 HMI参数设置功能198

8.3.5 HMI报警功能198

8.4 GT Designer绘图软件的介绍及触摸屏的编程198

8.4.1 GT Designer绘图软件的介绍198

8.4.2 触摸屏的编程198

8.5 使用触摸屏产品的注意事项199

8.6 触摸屏的日常维护200

8.7 触摸屏常见故障解析200

习题八201

第9章 PLC在模拟量闭环控制中的应用202

9.1 模拟量闭环控制的基本概念202

9.1.1 模拟量闭环控制系统的组成202

9.1.2 闭环控制的主要性能指标203

9.1.3 闭环控制反馈极性的确定204

9.2 数字PID控制器205

9.2.1 PID控制器的优点206

9.2.2 PID控制器的数字化206

9.3 模拟量闭环控制方法206

9.4 PID控制器的示例程序206

9.4.1 程序示例的系统配置207

9.4.2 程序设计207

9.4.3 程序运行监控209

9.5 PID控制器的参数整定方法210

9.5.1 PID参数与系统动静态性能的关系210

9.5.2 确定PID控制器参数初值的工程方法211

习题九212

第10章 PLC的安装和维护213

10.1 PLC的安装213

10.2 PLC的接线214

10.2.1 电源接线214

10.2.2 接地215

10.2.3 直流24V接线端215

10.2.4 输入接线216

10.2.5 输出接线216

10.3 PLC的维护216

习题十217

附录218

附录A 实验指导书218

附录B 三菱Q系列PLC部分公共指令一览表229

参考文献233