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第1章 微型计算机基础 1

1.1 微型计算机的基本原理和结构 1

1.2 数制与数制转换 2

1.2.1 数制 2

1.2.2 各种进制间的转换 4

1.3 码制 5

1.4 带符号数的表示及转换（8位） 7

1.5 二进制的运算 9

第2章 PLC基础知识 10

2.1 PLC发展史 10

2.2 PLC的定义 11

2.3 PLC的优点 11

2.4 PLC的分类 12

2.5 PLC的性能 14

2.6 PLC的应用领域 15

2.7 PLC的发展趋势 16

第3章 PLC的结构与工作原理 17

3.1 PLC的硬件组成 17

3.1.1 CPU模块 17

3.1.2 电源模块 18

3.1.3 存储器模块 18

3.1.4 输入／输出（I/O）模块 19

3.1.5 通信模块 25

3.1.6 特殊功能I/O模块 25

3.1.7 编程器 26

3.2 PLC的软件组成 27

3.3 PLC的工作原理 29

3.4 FX系列PLC产品简介 31

3.4.1 FX系列PLC型号识别 31

3.4.2 FX系列PLC产品性能规格 31

3.5 FX2N系列PLC的软元件 32

第4章 可编程序控制器I/O现场设备 49

4.1 开关、按钮 49

4.2 传感器 50

4.2.1 接近开关 51

4.2.2 光电传感器 53

4.2.3 光纤传感器 55

4.2.4 磁感应传感器 56

4.2.5 压力变送器 57

4.2.6 传感器接线 57

4.3 旋转编码器 59

4.3.1 概述 59

4.3.2 工作原理 59

4.3.3 性能指标 60

4.3.4 PLC与旋转编码器之间的连接 61

4.4 气动元件 61

4.4.1 普通气缸 61

4.4.2 电磁阀 62

4.4.3 PLC应用设计事项 65

4.5 变频器 66

4.5.1 变频器简单工作原理 66

4.5.2 变频器的基本构成 67

4.5.3 FR-A700变频器的接线 68

4.5.4 变频器的运行操作模式 71

4.5.5 变频器参数 71

4.5.6 FR-A700变频器的操作 73

4.5.7 变频器项目实训 76

实训1 变频器参数设置与操作实训 78

实训2 输入输出信号应用实训 79

实训3 PLC与变频器控制电动机正反转运行 80

4.6 MELSEC-GOT触摸屏技术 81

4.6.1 触摸屏的工作原理 81

4.6.2 GT-Designer2画面设计软件的使用 82

4.6.3 GT Simulator 2仿真软件的使用 90

4.6.4 触摸屏应用项目实训 90

实训4 触摸屏与PLC应用工程画面制作实训 93

实训5 触摸屏与变频器的通信控制 95

第5章 三菱全系列编程软件GX Developer Ver.8的使用 99

5.1 软件概述 99

5.2 软件安装 99

5.2.1 运行环境安装 99

5.2.2 编程环境安装 100

5.2.3 模拟调试软件环境安装 101

5.3 软件菜单使用介绍 102

5.4 工程项目 103

5.5 程序的制作 106

5.5.1 梯形图制作时注意事项 106

5.5.2 梯形图程序制作 106

5.5.3 SFC程序创建 108

5.6 工程描述 114

5.7 运行监控 116

5.8 GX Simulator Ver.6仿真软件的使用 118

5.8.1 启动GX Simulator Ver.6 118

5.8.2 初期画面的表示内容 118

5.9 基础实训 120

实训6 认知PLC及编程软件使用 120

第6章 FX系列PLC基本指令设计技术 123

6.1 FX系列PLC编程语言 123

6.2 FX系列PLC基本指令的使用 124

6.3 基本指令的编程设计技巧 134

6.3.1 编程的基本要求 134

6.3.2 基本编程环节 135

6.4 编程案例 139

6.4.1 案例1 三速电动机PLC控制 139

6.4.2 案例2 电动机？-△起动控制 140

6.4.3 案例3 电动机循环正反转控制 141

6.5 基本指令项目实训 142

实训7 数码管显示 143

实训8 四台电动机顺序起停控制 143

实训9 多台电动机倒计时运行控制 144

实训10 简易三层电梯PLC控制 146

第7章 FX系列PLC步进控制设计技术 150

7.1 FX系列PLC的步进顺控指令 150

7.1.1 步进顺控指令 150

7.1.2 步进指令软元件 151

7.2 步进顺控编程方法 152

7.2.1 状态转移图 152

7.2.2 步进梯形图 152

7.2.3 STL指令编程要点 152

7.3 SFC功能图块的编程 154

7.3.1 SFC功能图块的编程方法 154

7.3.2 SFC的流程 157

7.4 编程案例 160

7.4.1 案例4 电动机星-三角起动控制 160

7.4.2 案例5 简易机械手控制 161

7.4.3 案例6 PLC可逆运行能耗制动控制 162

7.4.4 案例7 十字路口交通灯控制 163

7.5 基本技能实训 164

实训11 广场音乐喷泉控制 164

实训12 电镀生产线PLC控制 165

7.6 综合技能实训 167

实训13 工业洗衣机控制1（变频器程序运行控制） 167

实训14 工业洗衣机控制2（变频器多段速度控制） 172

实训15 中央空调冷却水泵节能控制 174

实训16 恒压供水（多段速度）控制 177

第8章 FX系列PLC功能指令应用设计技术 181

8.1 功能使用基本知识 181

8.2 程序流控制指令 183

8.2.1 条件跳转 183

8.2.2 子程序 185

8.2.3 中断程序控制指令 187

8.2.4 看门狗定时器 188

8.2.5 循环区域指令 188

8.2.6 程序流控设计实例 189

8.2.7 实训项目 190

实训17 带式输送线PLC控制 190

8.3 数据传送、处理指令 192

8.3.1 数据传送指令使用技巧 192

8.3.2 数据处理指令 199

8.3.3 实训项目 204

实训18 多站小推车自动控制 204

8.4 比较类指令及其应用 208

8.4.1 比较指令CMP 208

8.4.2 区间比较指令ZCP 210

8.4.3 触点式比较指令 211

8.4.4 高速比较指令 214

8.4.5 实训项目 216

实训19 简易四层货梯控制 216

实训20 带编码器的三层电梯控制 220

8.5 四则及逻辑运算 223

8.5.1 四则运算指令 223

8.5.2 四则运算指令编程应用技巧 227

8.5.3 逻辑运算指令 228

8.5.4 逻辑运算指令编程技巧 230

8.5.5 实训项目 231

实训21 物业停车场车位控制 231

实训22 自助洗车机控制设计 234

8.6 循环移位、移位 236

8.6.1 循环移位（左／右） 236

8.6.2 位左／右移指令 239

8.6.3 字左／右移指令 241

8.6.4 移位写入／移位读出指令 242

8.6.5 实训项目 244

实训23 灯光广告牌PLC控制 244

实训24 物业地下室排水控制系统设计 247

实训25 机工社招牌灯箱控制系统 249

8.7 方便指令 250

8.7.1 初始化状态IST 250

8.7.2 数据搜索SER 251

8.7.3 示教定时器指令TTMR 252

8.7.4 特殊定时器STMR 253

8.7.5 交替输出ALT 253

8.7.6 旋转工作台控制ROTC 253

8.7.7 数据排序SORT 254

8.7.8 实训项目 255

实训26 机械手控制（应用方便指令） 255

8.8 外部设备I/O 256

8.8.1 人机界面指令 256

8.8.2 ASC码指令 262

8.8.3 格雷码变换指令 262

8.8.4 实训项目 263

实训27 简易电子计算器设计 263

8.9 实时时钟处理 265

8.9.1 时钟比较指令 265

8.9.2 时钟运算指令 265

8.9.3 时钟读写指令 267

8.9.4 实训项目 269

实训28 别墅智能管理系统设计 269

第9章 FX系列设备通信设计技术 272

9.1 PLC通信基础 272

9.1.1 PLC通信的任务 272

9.1.2 PLC通信的分类 272

9.2 串行数据通信 273

9.2.1 数据通信的概念 274

9.2.2 串行通信的通信方式 274

9.2.3 串行通信数据传送方向 276

9.2.4 串行通信接口标准 276

9.3 FX系列可编程通信接口模块 280

9.3.1 FX2N-232BD通信接口模块 280

9.3.2 FX-485BD通信模块 281

9.4 PLC与工控设备之间的通信连接 282

9.5 FX系列PLC的1∶1通信 283

9.5.1 通信规格 283

9.5.2 相关软元件分配 283

9.5.3 通信布线 284

9.5.4 编程控制实例 284

9.6 FX系列PLC N:N网络通信 288

9.6.1 N:N网络特点 288

9.6.2 链接的软元件 288

9.6.3 通信连接 289

9.6.4 编程控制实例 290

9.6.5 实训案例 292

实训29 三台电动机的PLC N:N网络控制 292

9.7 FX系列PLC无协议通信（RS指令） 294

9.7.1 通信功能 294

9.7.2 RS指令通信相关软元件 295

9.7.3 PLC的通信格式 296

9.7.4 串行通信编程指令 297

9.7.5 实训项目 301

实训30 PLC控制打印机 301

9.8 FX系列PLC与三菱变频器通信 302

9.8.1 通信接线 302

9.8.2 通信协议 303

9.8.3 与变频器通信的相关参数 307

9.8.4 实训案例 309

实训31 PLC与变频器RS-485通信控制 309

9.9 网络通信知识 315

9.9.1 网络通信系统的协议模型 315

9.9.2 三菱PLC的网络通信简介 317

9.9.3 FX PLC作为CC-Link主站通信 319

第10章 PLC过程控制应用设计技术 322

10.1 过程控制有关模块概述 322

10.1.1 过程控制有关模块分类 323

10.1.2 模拟量模块工作原理 324

10.1.3 模块扩展连接的原则 324

10.2 PLC过程控制编程指令 325

10.2.1 BFM读／写指令 325

10.2.2 模拟量模块读／写 327

10.2.3 变量指令 327

10.2.4 PID控制指令 328

10.3 模拟量输入模块 333

10.3.1 FX2N-4AD模拟量输入模块 333

10.3.2 FX2N-4AD-PT模拟量输入模块 336

10.3.3 FX2N-2DA模拟量输出模块 337

10.3.4 FX2N-4AD-TC温度测量模块 341

10.3.5 A-D、D-A转换一体化模块 343

10.4 实训案例 345

实训32 FX2N-2DA输出电压调节 345

实训33 水箱水位PID控制 347

实训34 中央空调冷冻泵节能运行综合控制 349

实训35 PLC恒压供水（PID）控制 352

实训36 中央空调冷冻水系统设计 359

第11章 PLC运动控制设计技术 364

11.1 运动控制技术概述 364

11.1.1 PLC运动控制技术 364

11.1.2 PLC运动控制系统组成 364

11.2 运动控制设备 366

11.2.1 三菱伺服电动机及其驱动 366

11.2.2 步进电动机 373

11.3 运动控制指令使用技巧 376

11.3.1 脉冲输出控制指令 376

11.4 运动控制技术综合实训 379

11.4.1 运动控制实训平台简介 379

11.4.2 实训案例 380

实训37 滚珠丝杆移位控制 380

实训38 伺服移位角控制 385

实训39 定位机械手控制 387

第12章 可编程序控制系统综合设计技术 390

12.1 控制系统的设计 390

12.2 PLC硬件选型 391

12.3 综合应用控制系统设计 392

实训40 自动分拣生产线PLC监控系统设计 393

实训41 自动分拣线PLC网络监控系统设计 400

实训42 工作姿态调整自动线控制系统设计 406

附录 412

附录A 可编程序控制系统设计师（三级）应知模拟题样卷 412

附录B 可编程序控制系统设计师（三级）应会模拟题样卷 418

参考文献 420