欧姆龙PLC技术一看就懂

第 1 章PLC技术概述1

1.1初识PLC1

1.1.1什么是PLC1

1.1.2PLC控制与继电器控制比较1

1.2PLC分类与特点3

1.2.1PLC的分类3

1.2.2PLC的特点4

1.2.3欧姆龙PLC简介5

第 2 章PLC的组成与原理62.1PLC的基本组成6

2.1.1CPU和存储器6

2.1.2I/O接口7

2.1.3通信接口和扩展接口9

2.1.4电源9

2.2PLC的工作原理10

2.2.1PLC的工作方式10

2.2.2PLC执行用户程序的过程10

第 3 章欧姆龙CP1H型PLC的硬件系统12

3.1主机单元（CPU单元）12

3.1.1主机单元的外形与面板说明12

3.1.2主机单元命名方法与参数15

3.2扩展单元17

3.2.1CPM1A扩展单元及连接17

3.2.2CJ扩展单元及连接18

3.3主机单元的接线20

3.3.1主机单元的电源端子接线20

3.3.2X/XA型主机单元的I/O端子接线20

3.3.3Y型主机单元的输入输出端子接线23

3.4I/O存储区的分配与编号24

3.4.1通道I/O区（CIO）24

3.4.2内部辅助继电器和保持继电器25

3.4.3特殊辅助继电器和暂存继电器25

3.4.4定时器和计数器25

3.4.5数据存储器、变址寄存器和数据寄存器25

3.4.6任务标志、状态标志和时钟脉冲26

3.4.7I/O存储区分配与编号一览表28

第 4 章PLC的软件编程与应用系统开发30

4.1编程语言30

4.1.1梯形图语言30

4.1.2语句表语言31

4.2CXProgrammer编程软件31

4.2.1软件的安装与启动31

4.2.2软件主窗口介绍32

4.2.3新工程的建立与保存34

4.2.4程序的编写与编辑35

4.2.5编译程序41

4.2.6程序的传送42

4.2.7程序的在线监视44

4.2.8程序的在线修改46

4.3PLC应用系统开发46

4.3.1PLC应用系统的开发流程46

4.3.2PLC控制电动机正、反转系统的开发46

第 5 章基本指令及应用实例495.1基础知识49

5.1.1BIN数、十六进制数和BCD数49

5.1.2梯形图编程规则与技巧51

5.2时序输入指令53

5.2.1基本输入指令53

5.2.2块操作指令54

5.2.3连接型边沿微分指令55

5.2.4位测试指令55

5.3时序输出指令57

5.3.1基本输出指令57

5.3.2输出型边沿微分指令58

5.3.3置位/复位指令58

5.3.4存储/保持指令59

5.3.5结束（END）指令与无功能（NOP）指令60

5.4定时器指令61

5.4.1定时器TIM（100ms）、高速定时器TIMH（10ms）和超高速定时器TMHH（1ms）指令62

5.4.2累计定时器TTIM（100ms）指令63

5.4.3长时间定时器TIML（100ms）指令64

5.4.4多输出定时器MTIM（100ms）指令65

5.5计数器指令67

5.5.1计数器CNT指令67

5.5.2可逆计数器CNTR指令68

5.5.3定时器/计数器复位（CNR）指令69

5.6PLC基本控制线路及梯形图70

5.6.1启动、自锁和停止控制的PLC线路与梯形图70

5.6.2正、反转联锁控制的PLC线路与梯形图71

5.6.3多地控制的PLC线路与梯形图72

5.6.4定时控制线路与梯形图74

5.6.5长定时控制线路与梯形图76

5.6.6多重输出控制的PLC线路与梯形图76

5.6.7过载报警控制的PLC线路与梯形图77

5.6.8闪烁控制的PLC线路与梯形图78

5.7喷泉的PLC控制系统开发实例79

5.7.1明确系统控制要求79

5.7.2确定输入/输出设备，并为其分配合适的PLC I/O端子80

5.7.3绘制喷泉的PLC控制线路图80

5.7.4编写PLC控制程序80

5.7.5程序调试、安装线路、现场调试和运行80

5.7.6详解硬件线路和梯形图的工作原理80

5.8交通信号灯的PLC控制系统开发实例82

5.8.1明确系统控制要求82

5.8.2确定输入/输出设备，并为其分配合适的PLC I/O端子83

5.8.3绘制交通信号灯的PLC控制线路图83

5.8.4编写PLC控制程序83

5.8.5详解硬件线路和梯形图的工作原理83

5.9多级传送带的PLC控制系统开发实例85

5.9.1明确系统控制要求85

5.9.2确定输入/输出设备，并为其分配合适的PLC I/O端子86

5.9.3绘制多级传送带的PLC控制线路图86

5.9.4编写PLC控制程序86

5.9.5详解硬件线路和梯形图的工作原理87

5.10车库自动门的PLC控制系统开发实例89

5.10.1明确系统控制要求89

5.10.2确定输入/输出设备，并为其分配合适的PLC I/O端子89

5.10.3绘制车库自动门的PLC控制线路图89

5.10.4编写PLC控制程序90

5.10.5详解硬件线路和梯形图的工作原理90

第 6 章顺序控制指令及应用实例92

6.1顺序控制与状态转移图92

6.2工序步进控制指令93

6.2.1指令说明93

6.2.2指令使用举例93

6.2.3指令使用注意事项93

6.3顺序控制的几种方式95

6.3.1选择性分支方式95

6.3.2并行分支方式95

6.4液体混合装置的PLC控制系统开发实例98

6.4.1明确系统控制要求98

6.4.2确定输入/输出设备并分配合适的PLC I/O端子98

6.4.3绘制PLC控制线路图99

6.4.4编写PLC控制程序99

6.4.5详解硬件线路和梯形图的工作原理102

6.5简易机械手的PLC控制系统开发实例103

6.5.1明确系统控制要求103

6.5.2确定输入/输出设备并分配合适的PLC I/O端子104

6.5.3绘制PLC控制线路图104

6.5.4编写PLC控制程序105

6.5.5详解硬件线路和梯形图的工作原理105

6.6大小铁球分拣机的PLC控制系统开发实例108

6.6.1明确系统控制要求108

6.6.2确定输入/输出设备并分配合适的PLC I/O端子109

6.6.3绘制PLC控制线路图109

6.6.4编写PLC控制程序109

6.6.5详解硬件线路和梯形图的工作原理114

第 7 章高级功能及有关指令的使用116

7.1键盘输入电路及有关指令的使用116

7.1.1数字式开关输入电路与DSW指令的使用116

7.1.210键输入电路与TKY指令的使用118

7.1.316键输入电路与HKY指令的使用119

7.1.4矩阵输入电路与MTR指令的使用121

7.2输出显示电路及有关指令的使用122

7.2.1七段数码显示器与七段码122

7.2.2一位数字显示电路与SDEC指令的使用123

7.2.3多位数字显示电路与7SEG指令的使用125

7.3PID控制功能及指令的使用127

7.3.1关于PID控制127

7.3.2PID运算（PID）指令的使用128

7.3.3带自整定PID运算（PIDAT）指令的使用130

7.4子程序及有关指令的使用132

7.4.1子程序132

7.4.2子程序指令的使用132

7.5中断功能及有关指令的使用136

7.5.1中断的种类、优先顺序和中断程序的建立136

7.5.2直接模式的输入中断137

7.5.3计数模式的输入中断140

7.5.4定时中断142

7.6高速计数器及有关指令的使用144

7.6.1输入端子的分配144

7.6.2脉冲的输入模式145

7.6.3脉冲的计数模式146

7.6.4高速计数器的复位方式146

7.6.5高速计数器的设置147

7.6.6高速计数器分配的区域147

7.6.7高速计数器指令的使用148

7.6.8高速计数器的使用举例150

7.7脉冲输出功能及有关指令的使用153

7.7.1输出端子的分配153

7.7.2脉冲输出指令的使用154

7.8模拟量输入输出功能的使用160

7.8.1内置模拟量输入输出功能的使用161

7.8.2模拟量电位器及外部模拟量调节的使用163

第 8 章其他功能指令的使用165

8.1数据传送指令的使用165

8.2数据比较指令的使用170

8.3数据移位指令的使用178

8.4自加/自减指令的使用188

8.5四则运算指令的使用190

8.6数据转换指令的使用199

8.7逻辑运算指令的使用213

8.8特殊运算指令的使用215

8.9浮点转换运算指令的使用219

8.10双精度浮点转换运算指令的使用228

8.11表格数据处理指令的使用233

8.12数据控制指令的使用243

8.13时序控制指令的使用248

8.14显示功能指令的使用251

8.15时钟功能指令的使用253

8.16特殊功能指令的使用255

8.17字符串处理指令的使用256 2100433B

本书以图文并茂的形式介绍了欧姆龙PLC技术，主要内容包括：PLC技术概述、PLC的组成与原理、欧姆龙CP1H型PLC的硬件系统、PLC的软件编程与应用系统开发、基本指令及应用实例、顺序控制指令及应用实例、高级功能及有关指令的使用和其他功能指令的使用等内容。本书基础起点低、内容由浅入深、语言通俗易懂，读者通过阅读本书能够轻松掌握欧姆龙PLC技术。

本书适用于初中级PLC技术人员自学使用，也适合用作职业院校相关专业的教材和参考书。

本书借助三菱FX系列PLC，以图文并茂的形式介绍了PLC组成与原理、PLC开发流程、PLC的特点与硬件接线、PLC编程与仿真软件的使用、PLC基本指令及应用、步进指令及应用实例、功能指令的使用、模拟量模块及使用、定位模块及使用、PLC通信等内容。本书基础起点低、内容由浅入深、语言通俗易懂，读者只要具有初级电工水平，就能通过阅读本书而轻松掌握PLC技术。

本书适合作初中级电工人员学习PLC技术的自学图书，也适合作职业院校电工电气类专业的PLC教材。

第1章 PCL快速入门

1.1 初识PLC　/1

1.1.1　什么是PLC　/1

1.1.2　PLC控制与继电器控制比较　/2

1.2 PLC分类与特点　/4

1.2.1　PLC的分类　/4

1.2.2　PLC的特点　/5

1.3 PLC组成与工作原理　/6

1.3.1　PLC的基本组成　/6

1.3.2　PLC的工作原理　/10

1.4 三菱FXGP/WIN-C编程软件的

使用　/12

1.4.1　软件的安装和启动　/12

1.4.2　程序的编写　/13

1.4.3　程序的转换与传送　/16

1.5 PLC应用系统开发过程　/18

1.5.1　PLC应用系统开发流程　/18

1.5.2　PLC应用系统开发举例　/18

第2章 三菱FX系列PLC介绍

2.1 概述　/21

2.1.1　三菱FX系列各类型PLC的特点　/21

2.1.2　三菱FX系列PLC型号的命名

方法　/22

2.1.3　三菱FX2N PLC基本单元面板

说明　/23

2.2 三菱FX PLC的硬件接线　/25

2.2.1　电源端子的接线　/25

2.2.2　三菱FX1S\FX1N\FX1NC\FX2N\FX2NC\FX3UC PLC的输入

端子接线　/28

2.2.3　三菱FX3U\FX3G PLC的输入

端子接线　/30

2.2.4　无触点接近开关与PLC输入

端子的接线　/32

2.2.5　三菱FX系列PLC的输出端子

接线　/34

2.3 三菱FX系列PLC规格概要　/37

2.3.1　三菱FX1S\FX1N\FX1NC PLC

规格概要　/37

2.3.2　三菱FX2N\2NC PLC规格

概要　/40

2.3.3　三菱FX3U\3UC\3G PLC规格

概要　/43

第3章 三菱编程与仿真软件的使用与软元件说明

3.1 编程基础　/47

3.1.1　编程语言　/47

3.1.2　梯形图的编程规则与技巧　/48

3.2 三菱GX Developer编程软件的

使用　/50

3.2.1　软件的安装　/50

3.2.2　软件的启动与窗口及工具说明　/54

3.2.3　创建新工程　/57

3.2.4　编写梯形图程序　/58

3.2.5　梯形图的编辑　/62

3.2.6　查找与替换功能的使用　/65

3.2.7　注释、声明和注解的添加与

显示　/68

3.2.8　读取并转换FXGP/WIN格式

文件　/70

3.2.9　PLC与计算机的连接及程序的写入与读出　/71

3.2.10　在线监视PLC程序的运行　/75

3.3 三菱GX Simulator仿真软件的使用　/76

3.3.1 安装GX Simulator仿真软件　/77

3.3.2　仿真操作　/78

3.3.3　软元件监视　/80

3.3.4　时序图监视　/81

3.4 三菱FX系列PLC的软元件说明　/81

3.4.1　输入继电器（X）和输出继电器（Y）　/82

3.4.2　辅助继电器（M）　/82

3.4.3　状态继电器（S）　/86

3.4.4　定时器（T）　/87

3.4.5　计数器（C）　/88

3.4.6　高速计数器　/90

3.4.7　数据寄存器（D）　/94

3.4.8　变址寄存器（V、Z）　/95

3.4.9　常数（K、H）　/96

第4章 基本指令及应用

4.1 基本指令说明　/97

4.1.1　逻辑取及驱动指令（LD、

LDI、OUT）　/97

4.1.2　触点串联指令（AND、

ANI）　/98

4.1.3　触点并联指令（OR、ORI）　/99

4.1.4　串联电路块的并联指令

（ORB）　/99

4.1.5　并联电路块的串联指令

（ANB）　/100

4.1.6　边沿检测指令（LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、

ORF）　/101

4.1.7　多重输出指令（MPS、MRD、MPP）　/102

4.1.8　主控和主控复位指令（MC、MCR）　/105

4.1.9　取反指令（INV）　/106

4.1.10　置位与复位指令

（SET、RST）　/106

4.1.11　脉冲微分输出指令

（PLS、PLF）　/107

4.1.12　空操作指令（NOP）　/108

4.1.13　程序结束指令（END）　/109

4.2 PLC基本控制线路与梯形图　/110

4.2.1　启动、自锁和停止控制线路与

梯形图　/110

4.2.2　正、反转联锁控制线路与

梯形图　/111

4.2.3　多地控制线路与梯形图　/112

4.2.4　定时控制线路与梯形图　/114

4.2.5　定时器与计数器组合延长定时

控制线路与梯形图　/116

4.2.6　多重输出控制线路与

梯形图　/117

4.2.7　过载报警控制线路与

梯形图　/117

4.2.8　闪烁控制线路与梯形图　/119

4.3 基本指令应用实例　/119

4.3.1　喷泉控制　/119

4.3.2　交通信号灯控制　/122

第5章 步进指令及应用实例

5.1 状态转移图与步进指令　/126

5.1.1　顺序控制与状态转移图　/126

5.1.2　步进指令说明　/127

5.1.3　步进指令在两种编程软件中的编写形式　/128

5.1.4　状态转移图分支方式　/129

5.1.5　用步进指令编程注意事项　/131

5.2 步进指令应用实例　/131

5.2.1　液体混合装置的PLC控制（单分支方式）　/131

5.2.2　简易机械手的PLC控制（单分支方式）　/136

5.2.3　大小铁球分检机的PLC控制（选择性分支方式）　/140

5.2.4　交通信号灯的PLC控制（并行分支方式）　/145

第6章 功能指令的使用

6.1 功能指令的格式与规则　/151

6.1.1　功能指令的格式　/151

6.1.2　功能指令的规则　/152

6.2 功能指令使用说明　/155

6.2.1　程序流程控制指令　/155

6.2.2　传送与比较指令　/161

6.2.3　四则运算与逻辑运算指令　/166

6.2.4　循环与移位指令　/172

6.2.5　数据处理指令　/179

6.2.6　高速处理指令　/184

6.2.7　方便指令　/193

6.2.8　外部I/O设备指令　/204

6.2.9　外部设备（SER）指令　/216

6.2.10　浮点运算　/227

6.2.11　高低位变换指令　/228

6.2.12　时钟运算指令　/228

6.2.13　格雷码变换指令　/234

6.2.14　触点比较指令　/235

第7章 模拟量模块及使用

7.1 模拟量输入模块FX2N-4AD　/240

7.1.1　外形　/240

7.1.2　接线　/240

7.1.3　性能指标　/241

7.1.4　输入输出曲线　/242

7.1.5　增益和偏移说明　/242

7.1.6　缓冲存储器（BFM）功能

说明　/244

7.1.7　实例程序　/246

7.2 模拟量输出模块FX2N-4DA　/248

7.2.1　外形　/248

7.2.2　接线　/249

7.2.3　性能指标　/249

7.2.4　输入输出曲线　/250

7.2.5　增益和偏移说明　/250

7.2.6　 缓冲存储器（BFM）功能

说明　/251

7.2.7　实例程序　/254

7.3 温度模拟量输入模块

FX2N-4AD-PT　/256

7.3.1　外形　/256

7.3.2　PT100型温度传感器与模块的

接线　/256

7.3.3　性能指标　/258

7.3.4　输入输出曲线　/258

7.3.5　缓冲存储器（BFM）功能

说明　/259

7.3.6　实例程序　/261

第8章 定位模块及应用

8.1 外形结构与端子说明　/262

8.1.1　外形结构　/263

8.1.2　面板指示灯说明　/263

8.1.3　接线端子功能说明　/263

8.1.4　性能规格　/264

8.2 定位模块与外部设备的连接　/265

8.2.1　输入输出端子的内部接口

电路　/265

8.2.2　定位模块与步进驱动器的

连接　/266

8.2.3　定位模块与伺服驱动器的

连接　/266

8.3 参数说明　/267

8.3.1　BFM（缓冲寄存器）表　/267

8.3.2　BFM读/写（FROM/TO）

指令　/269

8.3.3　BFM参数说明　/270

8.4 操作模式　/277

8.4.1　JOG（点动）操作　/277

8.4.2　原位返回操作　/280

8.4.3　单速定位操作　/283

8.4.4　中断单速定位操作　/284

8.4.5　双速定位操作　/284

8.4.6　外部命令定位操作　/285

8.4.7　变频操作　/286

8.5 单速定位往返运动控制应用

实例　/287

8.5.1　控制要求及说明　/287

8.5.2　PLC和PGU的I/O端子

分配　/287

8.5.3　控制系统接线图　/288

8.5.4　PGU的参数设置　/288

8.5.5　设置及控制程序　/290

第9章 PLC通信

9.1 通信基础知识　/296

9.1.1　通信方式　/296

9.1.2　通信传输介质　/299

9.2 通信接口设备　/300

9.2.1　FX2N-232-BD通信板　/300

9.2.2　FX2N-422-BD通信板　/303

9.2.3　FX2N-485-BD通信板　/304

9.3 PLC通信　/307

9.3.1　PLC与打印机通信（无协议

通信）　/307

9.3.2　两台PLC通信（并联连接

通信）　/309

9.3.3　多台PLC通信（N：N网络

通信）　/314

附录A 三菱FX系列PLC的特殊软元件（辅助继电器M、数据寄存器D）

附录B 三菱FX系列PLC指令系统 2100433B

本书从PLC的基础知识讲起，进而介绍三菱FX系列PLC的硬件资源、软件编程技巧以及各种实用的指令，并在诸多的开发实例中应用这些指令。本书面向PLC技术入门人员，基础起点低、内容上循序渐进、形式上图文并茂、讲解上细致透彻、语言上通俗易懂，保证读者读完本书，能够迅速学会三菱FX系列PLC技术，并能融会贯通，掌握PLC技术的通用思想，从而达到活学活用的目的。