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 2
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 7
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 三菱FX2N系列PLC简介 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的硬件简介 17
2.2.1 主机面板结构 17
2.2.2 FX2N系列PLC的技术特点 18
2.2.3 FX2N系列PLC的常用单元 19
2.2.4 FX2N系列PLC的技术指标 22
2.3 实践拓展——如何安装PLC 23
2.3.1 PLC的安装 23
2.3.2 硬件接线 24
2.4 思考与练习 25
第3章 三菱FX2N系列PLC的程序设计 26
3.1 PLC的编程语言 26
3.1.1 梯形图程序设计语言 27
3.1.2 布尔助记符程序设计语言 27
3.1.3 功能模块图程序设计语言 28
3.1.4 顺序功能表图程序设计语言 28
3.1.5 结构化语句描述程序设计语言 29
3.2 FX2N系列PLC梯形图中的编程元件 29
3.2.1 基本数据结构 29
3.2.2 FX2N系列PLC的性能技术指标 29
3.2.3 输入／输出继电器的编号及其功能 31
3.2.4 辅助继电器的编号及其功能 32
3.2.5 状态继电器的编号及其功能 33
3.2.6 定时器的编号及其功能 33
3.2.7 内部计数器的编号及其功能 34
3.2.8 数据寄存器的编号及其功能 37
3.2.9 指针的编号及其功能 38
3.3 实践拓展：如何维护与保养PLC 40
3.4 思考与练习 41
第4章 FX2N系列PLC的基本指令系统 42
4.1 数值的处理 42
4.2 基本逻辑指令 43
4.2.1 逻辑取及输出线圈指令 43
4.2.2 触点串联指令 44
4.2.3 触点并联指令 44
4.2.4 串联电路块的并联指令 45
4.2.5 并联电路块的串联指令 46
4.3 基本控制指令 50
4.3.1 多重输出电路指令 50
4.3.2 主控触点指令 52
4.3.3 自保持与解除指令 53
4.3.4 计数器和定时器指令 55
4.3.5 脉冲指令 55
4.3.6 脉冲输出指令 56
4.3.7 取反指令 57
4.3.8 空操作指令和结束指令 57
4.4 实践拓展：构造特殊定时器 60
4.5 思考与练习 61
第5章 FX2N系列PLC的步进指令 63
5.1 状态转移图 63
5.2 步进梯形图指令及编程方法 65
5.2.1 步进指令介绍 65
5.2.2 步进梯形图编程方法 66
5.3 SFC的常见流程状态 70
5.3.1 单流程状态编程 70
5.3.2 跳转与重复状态 72
5.3.3 选择性分支与汇合状态编程 73
5.3.4 并行分支与汇合状态 73
5.3.5 分支与汇合的组合 75
5.4 实践拓展：如何由指示灯判断PLC故障 78
5.5 思考与练习 79
第6章 FX2N系列PLC的应用指令 82
6.1 应用指令的表示与执行方式 82
6.1.1 指令与操作数 82
6.1.2 指令的数据长度与执行形式 83
6.2 常用应用指令说明 86
6.2.1 程序流程控制指令 86
6.2.2 数据传送和比较指令 92
6.2.3 算术运算和逻辑运算指令 96
6.2.4 数据循环与数据移位指令 100
6.2.5 三菱FX2N系列PLC数据处理指令 105
6.2.6 三菱FX2N系列PLC高速处理指令 107
6.2.7 三菱FX2N系列PLC方便类指令 109
6.2.8 三菱FX2N系列PLC外部设备I/O应用指令 111
6.3 其他应用指令 119
6.4 实践拓展：程序安全锁设计 121
6.5 思考与练习 122
第7章 FX2N系列PLC的开发环境介绍 123
7.1 GX-Developer概述 123
7.1.1 软件安装 123
7.1.2 软件卸载 124
7.2 GX-Developer的界面与功能 125
7.3 GX-Developer的基本应用 126
7.3.1 创建梯形图程序 126
7.3.2 利用工具按钮创建梯形图程序 128
7.3.3 转换已创建的梯形图程序 129
7.3.4 纠正梯形图程序部件 129
7.3.5 剪切和复制梯形图块 130
7.3.6 改变PLC类型 131
7.3.7 参数设定 132
7.3.8 在线操作 133
7.4 FX-20P-E型手持编程器 136
7.4.1 编程器功能概述 136
7.4.2 编程器组成与面板布置 137
7.5 FX-20P-E型手持编程器的使用方法 138
7.5.1 工作方式选择 138
7.5.2 基本编程操作 140
7.5.3 对PLC编程元件与基本指令通／断状态的监视 143
7.5.4 对编程元件的测试 145
7.6 实践拓展：如何解除PLC密码 147
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 系统设计的主要原则和内容 148
8.1.2 PLC控制系统设计步骤 149
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 152
8.3 PLC控制系统软件设计 154
8.3.1 PLC软件系统设计的方法 154
8.3.2 软件系统设计的步骤 155
8.4 控制系统的安装与调试 160
8.4.1 安装注意事项 160
8.4.2 控制系统的调试 161
8.5 实践拓展：如何更换PLC的主要部件 163
8.6 思考与练习 164
第9章 数字量控制系统梯形图设计 165
9.1 梯形图编程规则 165
9.2 典型单元的梯形图程序 167
9.3 顺序控制设计方法 171
9.3.1 设计步骤 171
9.3.2 编程注意事项 172
9.4 实践拓展：如何处理常开／常闭输入信号 178
9.5 思考与练习 179
第10章 模拟量控制系统梯形图设计 181
10.1 模拟量控制硬件 181
10.1.1 FX2N-4AD输入模块 181
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
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 数据通信系统的构成 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 205
11.2.1 N:N链接通信 205
11.2.2 双机并行链接通信 210
11.3 计算机链接与无协议数据传输 211
11.3.1 串行通信协议 211
11.3.2 计算机链接通信协议 213
11.3.3 无协议数据传输 216
11.4 MELSEC NET网络 218
11.5 实践拓展：如何保护程序 224
11.6 思考与练习 224
第12章 PLC控制系统可靠性、抗干扰性设计 226
12.1 PLC控制系统的可靠性 226
12.1.1 系统安装及环境条件设计 228
12.1.2 I/O配线 229
12.1.3 接地系统设计 233
12.1.4 供电系统设计 234
12.1.5 冗余系统与热备用系统 235
12.2 干扰源及抗干扰措施 239
12.2.1 干扰源 239
12.2.2 PLC控制系统工程应用的抗干扰设计 240
12.3 静电预防 245
12.3.1 静电的危害 245
12.3.2 防静电措施 245
12.4 实践拓展：PLC常见故障处理方法 247
12.5 思考与练习 247
第13章 基本控制实例 248
13.1 工业机械手控制技术 248
13.1.1 系统需求分析 248
13.1.2 系统硬件设计 249
13.1.3 系统软件设计 249
13.2 自动灌装机的控制设计 253
13.2.1 系统需求分析 254
13.2.2 系统硬件设计 254
13.2.3 系统软件设计 256
13.3 码垛机的控制设计 258
13.3.1 系统需求分析 258
13.3.2 系统硬件设计 259
13.3.3 系统软件设计 260
13.4 某机车厂抬车机控制系统设计 261
13.5 实践拓展：PNP信号如何输入001系列PLC 264
13.6 思考与练习 265
第14章 运动控制实例 266
14.1 电梯控制系统设计 266
14.1.1 系统需求分析 266
14.1.2 系统硬件设计 268
14.1.3 系统软件设计 271
14.2 电镀流水线控制系统设计 276
14.2.1 系统需求分析 276
14.2.2 系统硬件设计 279
14.2.3 系统软件设计 281
14.3 某黄酒厂搅拌冷却设备运动控制 285
14.4 实践拓展：三菱变频器常见故障及处理方法 289
14.5 思考与练习 290
第15章 过程控制实例 291
15.1 给煤机输煤系统 291
15.1.1 系统需求分析 291
15.1.2 系统硬件设计 292
15.1.3 系统软件设计 297
15.2 滚砂机控制系统 301
15.2.1 系统需求分析 301
15.2.2 系统硬件设计 301
15.2.3 系统软件设计 303
15.3 实践拓展：如何节省I/O点 308
15.4 思考与练习 309