1 可编程序控制器基础知识 1
1．1 可编程序控制器概述 1
1．1．1 可编程序控制器的由来与定义 1
1．1．2 可编程序控制器的产生与发展 2
1．1．3 可编程序控制器的应用范围 3
1．2 PLC控制系统与其他工业控制系统的比较 4
1．2．1 PLC控制与继电器控制的比较 4
1．2．2 PLC与通用计算机的比较 4
1．2．3 PLC与集散控制系统的比较 5
1．3 可编程序控制器的基本组成 5
1．3．1 中央处理器（CPU） 6
1．3．2 存储器 6
1．3．3 输入、输出接口 6
1．3．4 编程器 9
1．4 可编程序控制器的基本工作原理 10
1．4．1 分时处理及扫描工作方式 10
1．4．2 扫描周期及PLC的两种工作状态 10
1．4．3 输入、输出滞后时间 11
1．5 可编程序控制器的特点及分类 12
1．5．1 可编程序控制器的主要特点 12
1．5．2 可编程序控制器的分类 13
1．6 可编程序控制器的发展趋势 16
习题 17
2 常用可编程序控制器及基本指令系统 18
2．1 FX2系列可编程序控制器软继电器的功能及编号 18
2．1．1 硬件组成 18
2．1．2 型号编号方法 19
2．1．3 内部器件 20
2．2 FX2系列可编程序控制器的指令及其使用 30
2．2．1 基本逻辑指令 30
2．2．2 基本逻辑指令应用举例 30
2．3 功能指令 38
2．3．1 循环移位与移位指令 38
2．3．2 程序流控制指令 42
2．3．3 步进顺控指令 46
2．3．4 算术运算指令 54
2．3．5 特殊功能指令 60
习题 70
3 可编程序控制器程序设计 74
3．1 梯形图的特点及设计规则 74
3．1．1 梯形图的特点 74
3．1．2 梯形图的编程规则 74
3．2 典型单元梯形图程序分析 75
3．2．1 三相异步电动机单向运转控制：启—保—停电路单元 75
3．2．2 三相异步电动机可逆运转控制：互锁环节 76
3．2．3 两台电机分时启动的电路：基本延时环节 77
3．2．4 定时器的延时扩展环节 77
3．2．5 定时器构成的振荡电路 77
3．2．6 分频电路 78
3．3 PLC程序设计方法 78
3．3．1 经验设计法 78
3．3．2 逻辑设计法 79
3．3．3 状态分析法 79
3．3．4 利用状态转移图设计法 80
习题 84
4 可编程序控制器控制系统设计 86
4．1 PLC控制系统设计的内容和步骤 86
4．1．1 PLC控制系统设计的基本原则 86
4．1．2 PLC控制系统设计的内容 86
4．1．3 PLC控制系统设计的步骤 87
4．2 PLC的选择 87
4．2．1 PLC型号选择 88
4．2．2 PLC容量选择 89
4．2．3 I／O模块的选择 89
4．2．4 电源模块的选择 91
4．3 减少I／O点数的措施 91
4．3．1 减少输入点数的措施 91
4．3．2 减少输出点数的措施 93
4．4 PLC应用中应注意的若干问题 94
4．4．1 冗余系统与热备用系统 94
4．4．2 对PLC的某些输入信号的处理 95
4．4．3 PLC的通信网络简介 95
4．5 PLC控制系统对安装的要求 97
4．5．1 PLC对工作环境的要求 97
4．5．2 PLC控制系统的供电电源要求 99
4．5．3 PLC控制系统的布线要求 101
4．6 PLC的维护和故障诊断 101
4．6．1 PLC的检查与维护 101
4．6．2 PLC的故障查找与处理 102
4．7 PLC的抗干扰措施 103
4．7．1 抑制电源系统引入的干扰 103
4．7．2 抑制接地系统引入的干扰 104
4．7．3 抑制输入、输出电路引入的干扰 104
习题 106
5 PLC在逻辑控制系统中的应用实例 107
5．1 PLC在四工位组合机床控制中的应用 107
5．1．1 概述 107
5．1．2 机床控制流程 107
5．1．3 PLC控制系统设计 107
5．1．4 小结 112
5．2 PLC在机器人施釉生产线控制中的应用 112
5．2．1 概述 112
5．2．2 施釉生产线PLC控制系统设计 112
5．2．3 施釉生产线PLC控制梯形图设计 115
5．2．4 小结 115
5．3 PLC在机械手控制中的应用 116
5．3．1 概述 116
5．3．2 PLC控制机械手的控制系统设计 116
5．3．3 小结 121
5．4 PLC在电梯控制中的应用 121
5．4．1 概述 121
5．4．2 电梯控制系统的设计 121
5．4．3 小结 124
习题 125
6 PLC在模拟量控制系统中的应用 128
6．1 模拟量控制系统简介 128
6．1．1 模拟量控制系统的基本概念 128
6．1．2 PLC与其他模拟量控制装置的比较 128
6．2 FX2系列PLC的特殊功能指令 129
6．2．1 FX2系列PLC功能指令简介 129
6．2．2 外接FX2系列设备的功能指令 130
6．3 模拟量单元F2-6A-E及其应用 132
6．3．1 模拟量输入、输出单元F2-6A-E介绍 132
6．3．2 模拟量单元F2-6A-E的设置及调整 135
6．4 FX-4AD与FX-2DA模拟量模块及编程 135
6．4．1 FX-4AD模拟量输入模块性能简介 135
6．4．2 FX-2DA模拟量输出模块性能简介 137
6．4．3 模拟量输入、输出模块的使用 138
6．5 PLC在模拟量控制系统中的应用 139
6．5．1 模拟量控制系统设计的若干问题 139
6．5．2 PLC在温度控制系统中的应用举例 140
6．5．3 总结与评价 141
习题 143
7 PLC实验实训 144
7．1 实验设备配置 144
7．2 设备介绍 144
7．2．1 PLC：三菱（MITSUBISHI）FX2N-48MR 144
7．2．2 PLC教学实验系统（SY-PLC-Ⅱ） 144
7．2．3 设备连接 145
7．2．4 安装FXGP-WIN-C编程软件 145
7．3 FXGP-WIN-C编程软件的应用 146
7．4 设置编辑文件的路径 146
7．5 编辑文件的正确进入及存取 147
7．6 文件程序编辑 147
7．6．1 指令表编辑程序 147
7．6．2 梯形图编辑程序 148
7．7 设置通讯口参数 149
7．8 FXGP与PLC之间的程序传送 150
7．8．1 把FXGP中的程序下传到PLC中 150
7．8．2 把PLC中的程序上传到FXGP中 151
7．9 程序的运行与调试 151
7．9．1 程序运行 151
7．9．2 程序调试 152
7．10 退出系统 156
7．11 实验 156
实验1 基本指令的编程练习 156
实验2 四节传送带的模拟 159
实验3 自动配料系统的模拟 164
实验4 十字路口交通灯控制的模拟 167
实验5 装配流水线控制的模拟 169
实验6 水塔水位控制 172
实验7 天塔之光 174
实验8 机械手动作的模拟 176
实验9 液体混合装置控制的模拟 179
实验10 五相步进电动机控制的模拟 182
实验11 LED数码显示控制 185
实验12 喷泉的模拟控制 190
实验13 温度PID控制 191
实验14 三层电梯控制系统的模拟 194
实验15 四层电梯控制系统的模拟 198
实验16 五层电梯控制系统的模拟 203
实验17 轧钢机控制系统模拟 205
实验18 邮件分拣系统模拟 207
实验19 运料小车控制模拟 210
实验20 舞台灯光的模拟 214
实验21 加工中心模拟系统控制 218
附录 224
附录A FX-20P编程器及其使用 224
附录B F1-20P-E编程器及其使用 240
参考文献 247