三菱PLC快速入門與實(shí)例提高

第1章　可編程控制器概述　1

1.1　可編程控制器產(chǎn)生及現(xiàn)狀　2

1.1.1　可編程控制器的產(chǎn)生及發(fā)展　2

1.1.2　可編程控制器的發(fā)展趨勢　5

1.2　可編程控制器的組成結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及主要性能指標(biāo)　6

1.2.1　組成結(jié)構(gòu)　6

1.2.2　特點(diǎn)　8

1.2.3　主要性能指標(biāo)　10

1.3　可編程控制器的工作原理　10

1.3.1　可編程控制器的循環(huán)掃描工作方式　10

1.3.2　可編程控制器與繼電器的區(qū)別　13

1.3.3　可編程控制器與微型計(jì)算機(jī)的區(qū)別　14

1.4　國內(nèi)外PLC產(chǎn)品的介紹　15

第2章　三菱可編程控制器的硬件基礎(chǔ)　19

2.1　FX系列PLC硬件配置及性能指標(biāo)　20

2.1.1　FX系列PLC型號(hào)的說明　20

2.1.2　FX1S系列簡介　20

2.1.3　FX1N系列簡介　21

2.1.4　FX2N系列簡介　21

2.1.5　FX3U系列簡介　22

2.2　FX系列的I/O擴(kuò)展單元和擴(kuò)展模塊　23

2.2.1　FX0N的I/O擴(kuò)展　23

2.2.2　FX2N的I/O擴(kuò)展　23

2.3　三菱FX系列PLC特殊功能模塊介紹　24

2.3.1　FX系列模擬量I/O模塊　24

2.3.2　FX系列運(yùn)動(dòng)控制器模塊　30

2.3.3　FX系列高速計(jì)數(shù)模塊　32

2.3.4　PID過程控制模塊　33

2.3.5　定位控制模塊　33

2.3.6　數(shù)據(jù)通信模塊　34

2.4　三菱FX系列PLC的編程設(shè)備及人機(jī)接口　35

2.4.1　專用便攜式簡易編程器　35

2.4.2　計(jì)算機(jī)編程軟件　36

2.4.3　圖形操作終端GOT-900簡介　36

2.5　FX系列PLC各單元模塊的連接　37

2.5.1　FX系列PLC的性能指標(biāo)　37

2.5.2　FX系列PLC的環(huán)境指標(biāo)　37

2.5.3　FX系列PLC的輸入技術(shù)指標(biāo)　38

2.5.4　FX系列PLC的輸出技術(shù)指標(biāo)　38

第3章　FX系列編程技術(shù)基礎(chǔ)　41

3.1　PLC編程語言基礎(chǔ)　42

3.2　編程器件　44

3.3　FX2N系列的基本邏輯指令　48

3.3.1　指令　48

3.3.2　編程要領(lǐng)與實(shí)例　52

第4章　FX系列PLC的功能指令　57

4.1　FX系列PLC的功能指令概述　58

4.1.1　功能指令的表示形式　58

4.1.2　數(shù)據(jù)長度及數(shù)據(jù)格式　58

4.1.3　變址寄存器　59

4.1.4　指令的執(zhí)行方式　59

4.2　FX系列PLC的功能指令表　60

4.3　FX系列PLC的程序流程控制功能指令　65

4.3.1　條件跳轉(zhuǎn)指令　65

4.3.2　子程序調(diào)用指令　66

4.3.3　中斷指令　67

4.3.4　主程序結(jié)束指令　68

4.3.5　監(jiān)控定時(shí)器指令　68

4.3.6　循環(huán)指令　68

4.4　傳送和比較指令　69

4.4.1　比較指令　69

4.4.2　區(qū)間比較指令　69

4.4.3　傳送指令　70

4.4.4　數(shù)據(jù)變換指令　72

4.5　算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算指令　72

4.5.1　算術(shù)運(yùn)算指令　72

4.5.2　加1和減1指令　74

4.5.3　字邏輯運(yùn)算指令　74

4.6　循環(huán)移位與移位指令　75

4.6.1　循環(huán)移位指令　76

4.6.2　帶進(jìn)位的循環(huán)移位指令　76

4.6.3　位右移和位左移指令　77

4.6.4　字右移和字左移指令　78

4.6.5　FIFO(先入先出)寫入與讀出指令　79

4.7　數(shù)據(jù)處理指令　79

4.7.1　區(qū)間復(fù)位指令　80

4.7.2　解碼指令　80

4.7.3　編碼指令　80

4.7.4　求置ON位總數(shù)指令　81

4.7.5　ON位判斷指令　81

4.7.6　求平均值指令　81

4.7.7　報(bào)警器置位指令　82

4.7.8　報(bào)警器復(fù)位指令　82

4.7.9　二進(jìn)制平方根指令　82

4.7.10　二進(jìn)制整數(shù)與浮點(diǎn)數(shù)的轉(zhuǎn)換指令　82

4.7.11　高低字節(jié)交換指令　82

4.8　高速處理指令　83

4.8.1　輸入輸出刷新指令　83

4.8.2　刷新和濾波時(shí)間常數(shù)調(diào)整指令　83

4.8.3　矩陣輸入指令　84

4.8.4　高速計(jì)數(shù)器置位與復(fù)位指令　85

4.8.5　高速計(jì)數(shù)器的區(qū)間比較指令　85

4.8.6　速度檢測指令　86

4.8.7　脈沖輸出指令　87

4.8.8　脈寬調(diào)制指令　88

4.8.9　帶加減速的脈沖輸出指令　88

4.9　方便指令　89

4.9.1　狀態(tài)初始化指令　89

4.9.2　數(shù)據(jù)搜索指令　89

4.9.3　絕對(duì)值式凸輪順控指令　90

4.9.4　增量式凸輪順控指令　90

4.9.5　示教定時(shí)器指令　91

4.9.6　特殊定時(shí)器指令　92

4.9.7　交替輸出指令　92

4.9.8　斜坡信號(hào)輸出指令　93

4.9.9　旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)控制指令　93

4.9.10　數(shù)據(jù)排序指令　94

4.10　外圍設(shè)備I/O設(shè)備指令　95

4.10.1　10鍵輸入指令　95

4.10.2　16鍵輸入指令　96

4.10.3　數(shù)字開關(guān)指令　97

4.10.4　七段譯碼指令　98

4.10.5　帶鎖存器的七段顯示指令　98

4.10.6　方向開關(guān)指令　100

4.10.7　ASCII碼轉(zhuǎn)換指令　101

4.10.8　ASCII碼打印指令　102

4.10.9　特殊功能模塊的BFM讀出指令　102

4.10.10　特殊功能模塊的BFM寫入指令　102

4.11　外圍設(shè)備SER指令　103

4.11.1　串行通信指令　103

4.11.2　八進(jìn)制位傳送指令　103

4.11.3　HEX與ASCII之間的轉(zhuǎn)換指令　103

4.11.4　校驗(yàn)碼指令　104

4.11.5　FX-8AV模擬量功能擴(kuò)展板指令　105

4.11.6　PID運(yùn)算指令　105

4.12　浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算指令　106

4.12.1　浮點(diǎn)數(shù)比較指令　106

4.12.2　浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換指令　106

4.12.3　二進(jìn)制浮點(diǎn)數(shù)的四則運(yùn)算　107

4.12.4　二進(jìn)制浮點(diǎn)數(shù)的開平方指令與三角函數(shù)運(yùn)算指令　108

4.13　時(shí)鐘運(yùn)算與格雷碼變換指令　108

4.13.1　時(shí)鐘運(yùn)算指令　108

4.13.2　時(shí)鐘數(shù)據(jù)加減法指令　109

4.13.3　時(shí)鐘數(shù)據(jù)讀寫指令　110

4.13.4　格雷碼變換指令　110

4.14　觸點(diǎn)型比較指令　110

4.14.1　LD(觸點(diǎn)型比較指令)　111

4.14.2　AND(觸點(diǎn)型比較指令)　111

4.14.3　OR(觸點(diǎn)型比較指令)　112

4.15　定位控制功能指令　112

4.15.1　使用定位功能指令的注意事項(xiàng)　112

4.15.2　當(dāng)前值讀取指令A(yù)BS　114

4.15.3　原點(diǎn)回歸指令ZRN　115

4.15.4　可變速脈沖輸出指令PLSV　116

4.15.5　相對(duì)位置控制指令DRVI　117

4.15.6　絕對(duì)位置控制指令DRVA　119

4.16　實(shí)例　121

4.16.1　三菱FX系列PLC實(shí)現(xiàn)對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)的點(diǎn)動(dòng)及連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)控制　121

4.16.2　三相交流異步電動(dòng)機(jī)Y/△啟動(dòng)控制　124

4.16.3　生產(chǎn)過程質(zhì)量控制　126

4.16.4　人行橫道交通燈控制　128

第5章　順序功能流程圖及其編程方法　131

5.1　STL/RET步進(jìn)梯形圖指令　132

5.1.1　STL/RET說明　132

5.1.2　STL/RET應(yīng)用　132

5.2　步進(jìn)梯形圖指令的動(dòng)作與SFC表示　134

5.2.1　步進(jìn)梯形圖指令的作用　134

5.2.2　步進(jìn)梯形圖指令動(dòng)作的實(shí)際表現(xiàn)　135

5.2.3　SFC圖編程用設(shè)備　136

5.3　順序功能圖的基本結(jié)構(gòu)　137

5.4　狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的基本規(guī)則　139

5.5　編程方法　143

5.5.1　初始狀態(tài)編程　143

5.5.2　一般程序的編程　143

5.5.3　復(fù)雜程序的編程　144

5.6　SFC編程實(shí)例　149

5.6.1　簡單流程控制系統(tǒng)　149

5.6.2　選擇性分支和匯合流程控制系統(tǒng)　154

5.6.3　并行分支與匯合流程控制系統(tǒng)　154

第6章　三菱GXDeveloper軟件編程　159

6.1　GXDeveloper簡介　160

6.1.1　GXDeveloper的特點(diǎn)　160

6.1.2　FX系列的編程　161

6.2　軟件的安裝　161

6.3　梯形圖的產(chǎn)生與編輯　163

6.3.1　新建工程　163

6.3.2　梯形圖制作　168

6.4　軟元件的查找和替換　170

6.4.1　元件的查找　171

6.4.2　軟元件的替換　171

6.4.3　常開常閉觸點(diǎn)互換　172

6.5　參數(shù)設(shè)定　173

6.6　在線監(jiān)視與調(diào)試　175

6.6.1　在線監(jiān)控　175

6.6.2　在線調(diào)試　176

第7章　PLC通信基礎(chǔ)　177

7.1　數(shù)據(jù)通信基本概念　178

7.1.1　并行通信與串行通信　178

7.1.2　異步通信和同步通信　178

7.1.3　單工通信與雙工通信　179

7.1.4　基帶傳輸與頻帶傳輸　180

7.2　通信網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)　180

7.2.1雙絞線　180

7.2.2　同軸電纜　181

7.2.3　光纖　181

7.3　PLC常用通信接口　182

7.3.1　RS-232C　182

7.3.2　RS-422　183

7.3.3　RS-485　183

7.3.4　RS-422與RS-485的接地問題　184

7.4　計(jì)算機(jī)通信標(biāo)準(zhǔn)　185

7.4.1　開放系統(tǒng)互連模型　185

7.4.2　IEEE802通信標(biāo)準(zhǔn)　187

7.5　網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)　188

7.5.1　星形網(wǎng)絡(luò)　188

7.5.2　環(huán)形網(wǎng)絡(luò)　188

7.5.3　總線形網(wǎng)絡(luò)　189

7.6　三菱PLC通信方式　189

7.6.1　PLC的N:N通信方式　189

7.6.2　PLC雙機(jī)并聯(lián)通信方式　190

7.6.3　計(jì)算機(jī)鏈接方式　190

7.6.4　PLC與計(jì)算機(jī)無協(xié)議通信方式　190

7.7　PLC與上位機(jī)的通信　191

7.7.1　硬件連接　191

7.7.2　FX系列PLC通信協(xié)議　192

7.7.3　上位機(jī)通信程序的編寫　195

第8章　CC-Link現(xiàn)場總線技術(shù)　199

8.1　現(xiàn)場總線技術(shù)　200

8.1.1　現(xiàn)場總線概述　200

8.1.2　現(xiàn)場總線的特點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn)　202

8.2　CC-Link現(xiàn)場總線　204

8.2.1　CC-Link系統(tǒng)的構(gòu)成　204

8.2.2　CC-Link的通信方式　205

8.2.3　CC-Link的特點(diǎn)　206

8.3　主站模塊FX2N-16CCL-MCC-Link　208

8.3.1　FX2N-16CCL-MCC-Link模塊的概述　208

8.3.2　主站和遠(yuǎn)程I/O站之間的通信　211

8.3.3　主站和遠(yuǎn)程I/O站間通信實(shí)例　212

第9章　PLC系統(tǒng)的設(shè)計(jì)　221

9.1　PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則　222

9.2　PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟　223

9.3　確定控制對(duì)象和控制范圍　224

9.4　可編程控制器的選擇　225

9.4.1　PLC機(jī)型的選擇　225

9.4.2　輸入/輸出的選擇　226

9.4.3　PLC容量的選擇　228

9.4.4　PLC電源模塊及其他外設(shè)的選擇步驟與原則　230

9.4.5　響應(yīng)時(shí)間　230

9.5　PLC安裝與抗干擾措施　231

9.5.1　PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)的抗干擾措施　231

9.5.2　PLC系統(tǒng)安裝時(shí)的抗干擾措施　232

9.6　PLC系統(tǒng)的調(diào)試運(yùn)行與維護(hù)　233

9.6.1　PLC系統(tǒng)的調(diào)試　233

9.6.2　PLC系統(tǒng)的維護(hù)　234

9.7　提高PLC系統(tǒng)可靠性的措施　236

9.7.1　適合的工作環(huán)境　236

9.7.2　合理的安裝與布線　236

9.7.3　正確的接地　237

9.7.4　必須的安全保護(hù)環(huán)節(jié)　238

9.7.5　必要的軟件措施　238

9.7.6　采用冗余系統(tǒng)或熱備用系統(tǒng)　240

第10章　設(shè)計(jì)實(shí)例　241

10.1　自鎖　242

10.2　互鎖　242

10.3　延時(shí)斷開電路　243

10.4　脈沖電路　244

10.5　分頻電路　244

10.6　占空比可調(diào)的脈沖電路　245

10.7　順序脈沖發(fā)生器電路　246

10.8　計(jì)數(shù)器與定時(shí)器的混合使用　247

10.9　自保持和自消除　248

10.10　步進(jìn)順控　249

10.11　交通燈控制　249

10.12　水塔水位的控制　251

10.13　壓力控制系統(tǒng)　253

10.14　PID控制　259

10.14.1　PID控制原理　259

10.14.2　三菱PLCPID功能與設(shè)計(jì)　260

10.15　啤酒瓶包裝系統(tǒng)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)　266

10.15.1　包裝機(jī)械工藝分析　266

10.15.2　控制需求分析　267

10.15.3　系統(tǒng)構(gòu)成設(shè)計(jì)　268

10.15.4　單元模塊設(shè)計(jì)　273

10.15.5　變頻控制部分　282

10.15.6　網(wǎng)絡(luò)連接　283

10.15.7　軟件設(shè)計(jì)　285

參考文獻(xiàn)　291

……2100433B

在硬件方面，本書介紹了FX系列PLC的硬件基礎(chǔ)、相關(guān)外圍部件及其使用方法與應(yīng)注意的要點(diǎn)；在編程方面，介紹了FX的常用指令，梯形圖的編程方法，F(xiàn)X指令集，同時(shí)又介紹了安裝使用三菱GXDeveloper軟件及其編程實(shí)例；在通信方面，本書以工控實(shí)踐為出發(fā)點(diǎn)，在介紹FX通信模式的同時(shí)又綜合了VC技術(shù)。最后詳細(xì)講解了一些工程實(shí)例，這些實(shí)例可幫助讀者提高實(shí)踐能力。

本書從歐姆龍PLC工業(yè)應(yīng)用和實(shí)際出發(fā)，由淺入深地介紹了PLC編程的專業(yè)知識(shí)和典型應(yīng)用實(shí)例，主要系統(tǒng)講解了PLC的軟件、硬件、指令與編程方法，以及歐姆龍PLC在電梯控制、注塑成型生產(chǎn)線控制、交通信號(hào)燈控制、電動(dòng)機(jī)控制等領(lǐng)域的編程和應(yīng)用實(shí)例，可以直接應(yīng)用到工程項(xiàng)目中。

本書適合進(jìn)入PLC設(shè)計(jì)與應(yīng)用崗位的初學(xué)者/入門者學(xué)習(xí)，也可供從事自動(dòng)控制、智能儀器儀表、電力電子、機(jī)電一體化等專業(yè)的技術(shù)人員和相關(guān)專業(yè)院校師生參考。

本書從實(shí)際應(yīng)用入手，分為必備理論知識(shí)、必備編程技能和必備實(shí)際工程編程技術(shù)三個(gè)部分，將PLC編程專業(yè)知識(shí)和應(yīng)用實(shí)例由淺入深地進(jìn)行講解，主要包括PLC編程必備基礎(chǔ)、PLC基本指令編程實(shí)例、SFC編程實(shí)例、功能指令的編程實(shí)例、特殊功能模塊的編程實(shí)例、典型PLC應(yīng)用系統(tǒng)的編程實(shí)例等。書中編程實(shí)例豐富，實(shí)用性強(qiáng)，大部分內(nèi)容均來自科研工作及教學(xué)實(shí)踐，許多代碼可以直接應(yīng)用到工程項(xiàng)目中。

本書適合進(jìn)入PLC設(shè)計(jì)與應(yīng)用崗位的初學(xué)者/入門者學(xué)習(xí)，也可供從事自動(dòng)控制、智能儀器儀表、電力電子、機(jī)電一體化等專業(yè)的技術(shù)人員和相關(guān)專業(yè)院校師生參考。

1987年2月，國際電工委員會(huì)(IEC)對(duì)可編程控制器的定義：“可編程控制器(PLC)是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用了可編程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字式和模擬式的輸入/輸出接口，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)的外圍設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體、易于擴(kuò)充其功能的原則而設(shè)計(jì)?！爆F(xiàn)在可編程控制器與數(shù)控機(jī)床和工業(yè)機(jī)器人已成為現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化的三大支柱。PLC在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂等各個(gè)行業(yè)。

由于PLC編程及應(yīng)用開發(fā)涉及電子與控制等許多專業(yè)知識(shí)，為了幫助全面學(xué)習(xí)，并快速入門，我們編寫了本書。

全書內(nèi)容分為必備理論知識(shí)、必備編程技能和必備實(shí)際工程編程技術(shù)三個(gè)部分，將PLC編程專業(yè)知識(shí)和應(yīng)用實(shí)例由淺入深地進(jìn)行講解，主要包括PLC編程必備基礎(chǔ)、PLC基本指令編程實(shí)例、SFC編程實(shí)例、功能指令的編程實(shí)例、特殊功能模塊的編程實(shí)例、典型PLC應(yīng)用系統(tǒng)的編程實(shí)例等。

本書編程實(shí)例豐富，實(shí)用性強(qiáng)，書中大部分內(nèi)容均來自科研工作及教學(xué)實(shí)踐，許多代碼可以直接應(yīng)用到工程項(xiàng)目中。