本书以三菱公司最新推出的FX2N系列可编程控制器为蓝本,从实际应用出发,介绍了小型可编程控制器的工作原理、硬件结构、编程元件、指令系统、程序设计方法、控制系统设计和调试的方法以及可编程控制器在逻辑控制、模拟量控制、联网通信等方面的应用。为了便于学习,各章配有适量习题。
本书由浅入深、.力求通俗易懂、注重应用,可作为大专院校机电一体化、电气自动化、自动控制、工业自动化、应用电子、计算机应用及其他相关专业的教材,也可以作为工程技术人员的培训教材或自学参考书。
第1章可编程控制器概述
1.1可编程控制器的产生
1.2可编程控制器的特点
1.3可编程控制器的应用
1.4可编程控制器的发展趋势
1.5习题
第2章可编程控制器的系统构成与工作原理
2.1可编程控制器的基本组成
2.1.1可编程控制器的硬件系统
2.1.2可编程控制器的软件系统
2.2可编程控制器基本工作原理
2.2.1可编程控制器的工作原理
2.2.2扫描周期
2.2.3I/O滞后时间
2.3可编程控制器的分类
2.3.1按硬件的结构类型分类
2.3.2按可应用规模及功能分类
2.3.3按生产厂家分类
2.4可编程控制器的系统配置
2.4.1FX2n系列型号名称的含义
2.4.2FX2N系列可编程控制器的基本构成
2.4.3可编程控制器的技术性能指标
2.5习题
第3章可编程控制器基本指令
3.1FX系列可编程控制器的编程元件
3.1.1可编程控制器的编程元件概述
3.1.2FX2N系列编程元件
3.2FX系列可编程控制器的编程语言
3.2.1顺序功能图编程语言
3.2.2梯形图编程语言
3.2.3功能块图编程语言
3.2.4指令语句表编程语言
3.2.5结构文本编程语言
3.3FX系列可编程控制器的基本指令
3.3.1逻辑取及线圈驱动指令LD、LDI、OUT
3.3.2接点串联指令AND、ANI
3.3.3接点并联指令OR、ORI
3.3.4取脉冲指令LDP、LDF
3.3.5与脉冲指令ANDP、ANDF
3.3.6或脉冲指令ORP、ORP
3.3.7串联电路块的并联连接指令ORB
3.3.8并联电路块的串联连接指令ANB
3.3.9多重输出指令MPS、MRD、MPP
3.3.10主控及主控复位指令MC、MCR
3.3.11取反指令INV
3.3.12置位与复位指令SET、RST
3.3.13脉冲输出指令PLS、PLF
3.3.14空操作指令NOP
3.3.15程序结束指令END
3.4FX系列可编程控制器编程的基本原则
3.4.1梯形图设计规则
3.4.2输入信号的最高频率问题
3.5习题
第4章可编程控制器程序设计
4.1梯形图经验设计方法
4.1.1梯形图经验设计方法的步骤
4.1.2常用基本环节梯形图程序
4.2继电器控制电路移植法设计梯形图
4.2.1概述
4.2.2设计方法和步骤
4.2.3设计注意事项
4.3顺序控制设计法与顺序功能图
4.3.1/帧序控制设计法
4.3.2顺序控制设计法中顺序功能图的绘制
4.4顺序控制梯形图的编程方法
4.4.1使用起保停电路的编程方法
4.4.2以转换为中心的编程方法
4.4.3步进梯形指令的编程方法
4.5PLC程序设计方法比较
4.6习题
第5章可编程控制器功能指令
5.1FX系列可编程控制器功能指令概述
5.1.1功能指令的通用表达形式
5.1.2数据长度
5.1.3功能指令类型
5.1.4位元件
5.1.5变址寄存器V、Z
5.2可编程控制器功能指令简介
5.2:1程序流程控制功能指令
5.2.2传送与比较指令
5.2.3算术运算和逻辑运算指令
5.2.4循环移位与移位指令
5.2.5数据处理指令
5.2.6高速处理指令
5.2.7方便指令
5.2.8外部I/O设备指令
5.2.9FX系列外部设备指令
5.2.10浮点数运算指令
5.2.11时钟运算指令
5.2.12外围设备指令
5.2.13触点比较指令(FNC224~FNC246)
5.3功能指令汇总表
5.4习题
第6:章可编程控制器控制系统设计
6.1可编程控制器控制系统设计的步骤和内容
6.1.1熟悉控制对象的工艺要求
6.1.2电气控制线路的设计
6.1.3程序设计
6.1.4控制系统模拟调试
6.1.5现场调试
6.1.6随机文件—
6.2可编程控制器的选型与硬件配置
6.2.1选择合适的可编程控制器类型
6.2.2开关量输入输出模块及扩展的选择
6.2.3编程器与外围设备的选择
6.3节省I/O点数的方法
6.3.1减少所需输入点数方法
6.3.2减少所需输出点数的方法
6.4可编程控制器应用中需注意的若干问题
6.4.1X.作环境
6.4.2安装布线
6.4.3日常维护
6.4.4故障诊断
6.5习题
第7章可编程控制器的应用
7.1可编程控制器在开关量逻辑控制系统中的应用
7.1.1自动往返小车的控制
7.1.2物料传送系统的控制
7.1.3液体混合的控制
7.1.4交通信号灯的控制
7.1.5212业自动清洗机系统
7.1.6交流双速电梯的控制
7.2可编程控制器用于模拟量的控制
7.2.1模拟量输入模块
7.2.2模拟量输出模块
7.2.3模拟量模块使用
7.3可编程控制器的通讯与编程
7.3.1N:N网络通讯
7.3.2并行链接通讯
7.3.3计算机链接(用专用协议进行数据传输)
7.3.4无协议通讯(用RS指令进行数据传输)
7.3.5可选编程端口通讯
7.4习题
第8章PLC编程器与编程软件使用方法
8.1PLC编程器及其使用
8.1.1FX-10P-E手持式编程器的使用
8.1.2FX-20P-E手持编程器的使用
8.2FXGPWlN编程软件使用说明
8.2.1概述
8.2.2程序的编制
8.2.3程序的检查
8.2.4程序的传送
8.2.5软元件的监控和强制执行
8.2.6其他菜单及目录的使用
第9章实验指导
9.1可编程控制器入门实验
9.2基本指令实验-
9.3栈及主控指令实验
9.4定时器和计数器实验
9.5步进顺控指令实验
9.6功能指令实验
9.7PLC功能指令实验
9.8交通信号灯的自动控制实验
9.9舞台艺术灯饰的PLC控制实验
9.10运料小车的自动控制实验
9.11三层电梯自动控制实验
参考文献
可编程控制器(PLC)是以计算机技术为核心的通用工业自动化装置。它将传统的继电器控制系统与计算机技术结合在一起,具有高可靠性、灵活通用、易于编程、使用方便等特点,因此近年来在工业自动控制、机电一体化、改造传统产业等方面得到了广泛的应用。被誉为现代工业生产自动化的三大支柱之一。
本书从实际应用出发,以三菱FX2tq系列PLC为蓝本,对小型可编程控制器的系统特点、工作原理、系统配置作了详细说明,对指令系统、特别是近年来应用较多的功能指令作了系统、详细的介绍。模拟量控制、联网通信等功能模块的引入,给PLC的应用带来了方便。
程序设计是PLC应用的关键问题。结合高职教学的特点,本书详细介绍了PLC程序设计方法,包括梯形图经验设计方法、继电器控制电路移植设计梯形图方法、顺序控制梯形图设计方法。这些方法易学易懂,掌握后对开关量控制系统的梯形图设计将会带来很大的方便。
全书共分7章。内容包括PLC的产生、特点和分类;PLC的系统构成和工作原理;PLC的编程元件、编程语言和基本指令;PLC程序设计方法;PLC的功能指令;PLC控制系统的设计、选型及系统调试;列举实例介绍PLC在开关量控制、模拟量控制及联网通讯等方面的应用。
本书由孙振强主编,第1章、第2章由王文华编写,第3章由孙玉峰编写,第4章、第5章由孙振强、李常峰编写,第6章、第7章由王晖编写。全书由孙振强统稿。
因作者水平有限,书中错误之处在所难免,恳请广大读者批评指正。
编 者
2004年12月