第1章 PLC基础知识 1
1.1 PLC的定义与分类 1
1.1.1 PLC的定义 1
1.1.2 PLC的分类 1
1.2 PLC的功能及应用领域 5
1.2.1 PLC的功能 5
1.2.2 PLC的应用领域 6
1.3 PLC的基本结构和工作原理 6
1.3.1 PLC的硬件组成 7
1.3.2 PLC的软件组成 11
1.3.3 PLC的基本工作原理 12
1.3.4 输入／输出滞后现象 13
1.4 实践拓展：开发三菱PLC需要哪些工具 14
1.5 思考与练习 14
第2章 FX系列PLC的组成与结构 15
2.1 FX系列PLC简介 15
2.1.1 FX系列PLC的命名方式 15
2.1.2 FX系列PLC的技术指标 16
2.1.3 FX系列PLC的性能比较 16
2.2 FX2N系列PLC的硬件结构及技术特点 17
2.2.1 主机面板结构 17
2.2.2 技术特点 18
2.2.3 常用单元 18
2.2.4 FX2N系列PLC的技术指标 21
2.3 实践拓展：如何安装PLC 23
2.4 思考与练习 24
第3章 三菱FX2N系列PLC的程序设计 25
3.1 PLC的编程语言 25
3.1.1 梯形图 25
3.1.2 布尔助记符 26
3.1.3 功能模块图 26
3.1.4 顺序功能表图 26
3.1.5 结构化语句描述 27
3.2 FX2N系列PLC梯形图中的编程元件 27
3.2.1 基本数据结构 27
3.2.2 FX2N系列PLC的性能技术指标 28
3.2.3 输入／输出继电器 29
3.2.4 辅助继电器 30
3.2.5 状态继电器 31
3.2.6 定时器的编号及功能 31
3.2.7 内部计数器 32
3.2.8 数据寄存器 35
3.2.9 指针的编号及其功能 36
实例：辊道电动机正、反转控制 36
实例：汽车转弯灯控制 37
3.3 实践拓展：如何维护保养PLC 38
3.4 思考与练习 39
第4章 FX2N系列PLC的基本指令系统 40
4.1 数值的处理 40
4.2 基本逻辑指令 41
4.2.1 逻辑取及输出线圈指令 41
4.2.2 触点串联指令 42
4.2.3 触点并联指令 42
4.2.4 串联电路块的并联指令 43
4.2.5 并联电路块的串联指令 44
实例：电动机的连续运转 45
实例：电动机正反转控制 46
实例：3台电动机顺序启动控制 48
4.3 基本控制指令 49
4.3.1 多重输出电路指令 49
4.3.2 主控触点指令 51
4.3.3 自保持与解除指令 52
4.3.4 计数器、定时器指令 54
4.3.5 脉冲指令 54
4.3.6 脉冲输出指令 55
4.3.7 取反指令 56
4.3.8 空操作指令、程序结束指令 56
实例：电动机Y-△启动控制 57
实例：按钮计数控制 58
4.4 实践拓展：构造特殊定时器 59
4.5 习题与思考 60
第5章 FX2N系列PLC的步进指令 61
5.1 状态转移图 61
5.2 步进梯形图指令及编程方法 64
5.2.1 步进指令介绍 64
5.2.2 步进梯形图编程方法 64
实例：四皮带运输机系统 68
5.3 状态转移图的常见流程状态 69
5.3.1 单流程状态编程 69
5.3.2 跳转与重复状态 70
5.3.3 选择性分支与汇合状态编程 71
5.3.4 并行分支与汇合状态 72
5.3.5 分支与汇合的组合 73
实例：大、小球分类选择传送控制 74
实例：按钮式人行横道交通灯的控制 75
5.4 实践拓展：如何由指示灯判断PLC故障 77
5.5 思考与练习 77
第6章 FX2N系列PLC的应用指令 80
6.1 应用指令的表示与执行方式 80
6.1.1 指令与操作数 80
6.1.2 指令的数据长度与执行形式 81
6.2 常用应用指令说明 84
6.2.1 程序流程控制指令 84
6.2.2 数据比较和传送指令 89
6.2.3 算术运算和逻辑运算指令 94
6.2.4 循环与移位指令 98
6.2.5 三菱FX2N系列PLC数据处理指令 102
6.2.6 三菱FX2N系列PLC高速处理指令 104
6.2.7 三菱FX2N系列PLC方便类指令 107
6.2.8 三菱FX2N系列PLC外围设备I/O应用指令 109
实例：应用转移指令对分支程序A和B进行控制 112
实例：分频器控制程序 113
实例：十键输入指令编程 113
实例：BCD码显示指令编程 114
实例：应用高速计数器指令编程控制某行走机构 114
实例：数据传送指令编程 116
6.3 其他应用指令 117
6.4 实践拓展：程序安全锁设计 118
6.5 思考与练习 119
第7章 FX2N系列PLC的开发环境 120
7.1 GX-Developer的安装与卸载 120
7.1.1 软件的安装 120
7.1.2 软件的卸载 121
7.2 GX-Developer的界面与功能 122
7.3 GX-Developer的基本应用 123
7.3.1 创建梯形图程序 123
7.3.2 利用工具按钮创建梯形图程序 125
7.3.3 转换已创建的梯形图程序 126
7.3.4 纠正梯形图程序部件 127
7.3.5 剪切和复制梯形图块 127
7.3.6 改变PLC类型 128
7.3.7 参数设定 130
7.3.8 在线操作 131
实例：用GX-Developer开发一个电动机正反转程序 132
7.4 FX-20P-E型手持编程器 133
7.4.1 编程器的功能 134
7.4.2 编程器的组成与面板布置 135
7.5 FX-20P-E型手持编程器的使用方法 136
7.5.1 工作方式选择 136
7.5.2 基本编程操作 139
7.5.3 对PLC编程元件与基本指令通／断状态的监视 142
7.5.4 对编程元件的测试 144
实例：使用手持编程器开发电动机正反转启动程序 146
7.6 实践拓展：如何解除PLC密码 146
7.7 思考与练习 147
第8章 PLC控制系统的设计 148
8.1 PLC控制系统设计的内容和步骤 148
8.1.1 主要原则和内容 148
8.1.2 设计步骤 148
8.2 PLC控制系统的硬件设计 150
8.2.1 PLC机型的选择 150
8.2.2 I/O模块的选择 151
8.3 PLC控制系统的软件设计 153
8.3.1 PLC软件设计的方法 153
8.3.2 软件设计的步骤 154
实例：用经验法设计小车左右行的控制系统 155
实例：用继电器转换法设计机床刀具主轴运动控制系统 156
实例：用状态图转移法设计搬运机械手运动控制程序 157
8.4 控制系统的安装与调试 159
8.4.1 安装注意事项 159
8.4.2 控制系统的调试 160
8.5 实践拓展：如何更换PLC的主要部件 162
8.6 思考与练习 163
第9章 数字量控制系统梯形图设计 164
9.1 梯形图编程规则 164
9.2 典型单元的梯形图程序 166
9.3 顺序控制程序设计方法 171
9.3.1 设计步骤 171
9.3.2 编程注意事项 172
实例：洗车流程控制 173
实例：电镀槽生产线控制程序 175
实例：行车循环正反转自动控制程序 176
9.4 实践拓展：如何处理常开／常闭输入信号 177
9.5 思考与练习 178
第10章 模拟量控制系统梯形图设计 180
10.1 模拟量控制硬件 180
10.1.1 FX2N-4AD输入模块 180
10.1.2 温度A/D输入模块 183
10.1.3 FX2N-2DA输出模块 185
10.1.4 变频器介绍 187
10.2 模拟量开环程序设计 191
10.3 模拟量闭环程序设计 193
实例：恒压供水系统设计 194
实例：工业洗衣机控制系统设计 197
10.4 实践拓展：如何设置PID参数 199
10.5 思考与练习 201
第11章 FX2N系列PLC的通信功能 202
11.1 PLC通信的基本知识 202
11.1.1 数据通信系统构成 202
11.1.2 数据通信方式及传输速率 202
11.1.3 串行通信接口标准 204
11.2 PLC与PLC之间的通信 206
11.2.1 N:N链接通信 206
11.2.2 双机并行链接通信 210
11.3 计算机链接与无协议通信 212
11.3.1 串行通信协议 212
11.3.2 计算机链接通信协议 214
11.3.3 无协议通信 217
11.4 MELSEC NET网络 219
实例：PLC与变频器的RS-485通信 221
11.5 实践拓展：如何保护程序 225
11.6 思考与练习 226
第12章 PLC控制系统的可靠性、抗干扰性设计 227
12.1 PLC控制系统的可靠性 227
12.1.1 系统安装及环境条件设计 229
12.1.2 I/O配线 230
12.1.3 接地系统设计 234
12.1.4 供电系统设计 235
12.1.5 冗余系统与热备用系统设计 236
12.2 干扰源及抗干扰措施 240
12.2.1 干扰源 240
12.2.2 PLC控制系统工程应用的抗干扰设计 242
12.3 静电预防 246
12.3.1 静电的危害 246
12.3.2 防静电措施 247
12.4 实践拓展：PLC常见故障的处理方法 248
12.5 思考与练习 249
第13章 基本控制实例 250
13.1 工业机械手控制设计 250
13.1.1 系统需求分析 250
13.1.2 系统硬件设计 251
13.1.3 系统软件设计 252
13.2 饮料灌装机控制设计 257
13.2.1 系统需求分析 257
13.2.2 系统硬件设计 258
13.2.3 系统软件设计 259
13.3 码垛机控制设计 262
13.3.1 系统需求分析 262
13.3.2 系统硬件设计 263
13.3.3 系统软件设计 264
13.4 实践拓展：PNP信号如何输入到001系列PLC 265
13.5 思考与练习 266
第14章 运动控制实例 267
14.1 电梯控制系统设计 267
14.1.1 需求分析 267
14.1.2 硬件设计 269
14.1.3 软件设计 272
14.2 电镀流水线控制系统设计 277
14.2.1 系统需求分析 277
14.2.2 系统硬件设计 280
14.2.3 系统软件设计 282
14.3 实践拓展：三菱变频器的常见故障及处理方法 288
14.4 思考与练习 289
第15章 过程控制实例 290
15.1 给煤机输煤系统设计 290
15.1.1 需求分析 290
15.1.2 硬件设计 291
15.1.3 软件设计 296
15.2 滚砂机控制系统设计 301
15.2.1 系统需求分析 301
15.2.2 硬件设计 301
15.2.3 软件设计 303
15.3 实践拓展：如何节省I/O点 308
15.4 思考与练习 309
参考文献 311