三菱PLC应用100例（第3版）

第1章可编程控制器（PLC）概述与电气技术基础1

1.1可编程控制器的产生与发展1

1.1.1PLC的产生及定义1

1.1.2PLC的发展2

1.2PLC的特点与功能4

1.2.1PLC的特点4

1.2.2PLC的功能6

1.3PLC的结构与分类7

1.3.1PLC的结构7

1.3.2PLC的分类11

1.4PLC的编程语言11

1.4.1梯形图12

1.4.2语句表14

1.4.3顺序功能图14

1.4.4功能块图15

1.4.5结构文本15

1.5电气技术基础15

1.5.1常用低压电器简介16

1.5.2电气控制线路的绘图规则22

1.5.3电气控制线路的保护类型24

思考题27

第2章认识三菱PLC28

2.1认识三菱PLC的硬件28

实例1：单输入/单输出控制28

2.1.1三菱PLC的基本结构28

2.1.2三菱FX系列PLC的主机模块31

2.1.3三菱PLC的I/O接线34

2.2理解三菱PLC的工作原理35

实例2：加电输出禁止程序35

2.2.1PLC的工作原理36

2.2.2用户程序循环扫描执行40

2.3三菱PLC的程序开发过程40

实例3：电动机的启/停控制40

2.3.1PLC的程序开发环境41

2.3.2电动机启/停控制程序的开发过程45

2.4编程器的使用56

2.4.1编程器简介56

2.4.2编程器的基本操作59

2.4.3编程器对程序的监视62

思考题65

第3章三菱FX2N的指令系统66

3.1FX2N的软元件66

3.1.1输入继电器66

3.1.2输出继电器67

3.1.3辅助继电器67

3.1.4状态继电器69

3.1.5定时器70

3.1.6计数器71

3.1.7数据寄存器75

3.1.8变址寄存器76

3.1.9指针76

3.1.10常数77

3.2FX2N的基本逻辑指令77

3.2.1逻辑取及线圈驱动指令77

实例4：逻辑取及线圈驱动指令的应用78

3.2.2触点串联指令79

3.2.3触点并联指令79

实例5：触点串联指令和触点并联指令的应用80

3.2.4串联电路块并联指令81

3.2.5并联电路块串联指令82

实例6：串联电路块并联指令和并联电路块串联指令的应用82

3.2.6边沿检测脉冲指令83

实例7：边沿检测脉冲指令的应用84

3.2.7置位与复位指令85

实例8：置位与复位指令的应用86

3.2.8脉冲输出指令87

实例9：脉冲输出指令的应用87

3.2.9取反指令88

3.2.10栈操作指令89

实例10：栈操作指令的应用90

3.2.11主控触点指令91

实例11：主控触点指令的应用92

3.2.12空操作指令93

3.2.13程序结束指令94

3.3FX2N的功能指令94

3.3.1功能指令的基本规则95

3.3.2程序流程指令97

实例12：条件跳转指令的应用98

实例13：子程序调用和返回指令的应用99

实例14：中断指令的应用101

实例15：主程序结束指令的应用103

实例16：警戒时钟指令的应用104

实例17：循环指令的应用105

3.3.3数据传送和比较指令106

实例18：比较指令和区间比较指令的应用108

实例19：各种传送指令的应用110

实例20：数据交换和数据变换指令的应用112

3.3.4算术和逻辑运算指令113

实例21：加法、减法、乘法和除法指令的应用115

实例22：加1和减1指令的应用117

实例23：逻辑与、或和异或指令的应用118

3.3.5循环与移位指令119

实例24：循环移位指令的应用120

实例25：位右移和位左移指令的应用122

实例26：移位写入和移位读出指令的应用124

3.3.6数据处理指令125

实例27：区间复位指令的应用126

实例28：译码和编码指令的应用127

实例29：置1位数总和和置1位判断指令的应用129

实例30：信号报警器置位和信号报警器复位指令的应用130

实例31：平均值和平方根指令的应用131

实例32：浮点数转换指令的应用132

3.3.7高速处理指令132

实例33：输入/输出刷新指令的应用133

实例34：刷新和调整滤波时间常数调整指令的应用134

实例35：高速计数器置位、复位和区间比较指令的应用135

实例36：速度检测指令的应用136

实例37：脉宽调制指令和可调速脉冲输出指令的应用138

3.3.8方便指令139

实例38：初始化状态指令与数据搜索指令的应用139

实例39：绝对值式凸轮顺控指令的应用140

实例40：增量式凸轮控制指令的应用142

实例41：示教定时器指令的应用143

实例42：特殊定时器指令的应用144

实例43：交替输出指令的应用145

实例44：旋转台控制指令的应用146

3.3.9外围设备I/O指令147

实例45：数据输入指令的应用147

实例46：数字译码指令的应用150

实例47：打印输出指令的应用151

实例48：读、写特殊功能模块指令的应用152

3.3.10外围设备（SER）指令153

实例49：串行通信指令的应用155

实例50：模拟量输入指令的应用156

3.3.11触点比较指令156

实例51：触点比较指令（OR=）的应用158

思考题158

第4章PLC系统的基本控制编程160

4.1编程规则与技巧160

4.1.1继电器线路可使用、梯形图不能（不宜）使用的情况160

4.1.2梯形图能使用、继电器线路不能实现的情况161

4.1.3梯形图程序的优化162

4.2基本控制程序165

4.2.1自锁、互锁与连锁控制165

实例52：自锁、互锁与连锁控制165

4.2.2时间控制168

实例53：瞬时接通/延时断控制168

实例54：延时接通/延时断开控制169

实例55：长延时控制170

实例56：点动计时控制172

实例57：时钟控制173

4.2.3脉冲触发控制174

实例58：用定时器实现周期脉冲触发控制174

实例59：用定时器实现脉宽可控的脉冲触发控制175

4.2.4分频控制176

实例60：二分频控制176

4.2.5报警控制178

实例61：故障报警控制178

4.2.6计数控制180

实例62：扫描计数控制180

实例63：6位数计数控制181

4.2.7顺序控制182

实例64：用定时器实现顺序控制182

实例65：用计数器实现顺序控制183

实例66：用移位指令实现顺序控制185

4.2.8循环控制186

实例67：彩灯闪亮循环控制186

4.3常用电动机控制188

4.3.1三相异步电动机188

实例68：电动机双重锁正、反转控制188

实例69：电动机—△减压启动控制190

实例70：电动机串电阻启动控制192

4.3.2直流电动机控制195

实例71：并励、串励直流电动机正、反转控制195

4.3.3同步电动机控制199

实例72：同步电动机启动控制199

4.3.4步进电动机控制201

实例73：步进电动机正、反转控制201

4.4简易梯形图程序设计205

实例74：车间排风系统状态监控205

思考题207

第5章顺序功能图和步进梯形图208

5.1基本概念208

5.1.1顺序功能图的基本要素208

5.1.2顺序功能图的结构形式212

5.2顺序功能图设计方法213

5.2.1使用启—保—停电路的设计方法214

5.2.2使用置位/复位的设计方法216

5.2.3使用STL/RET的设计方法218

实例75：运料车装卸料控制221

实例76：大、小球分类选择控制226

实例77：双面钻孔机床运动控制234

5.3各种顺序控制方法比较240

思考题241

第6章PLC的功能模块243

6.1功能模块概述243

6.1.1特殊功能模块的类型及用途243

6.1.2特殊功能模块的安装及应用245

6.2模拟量输入模块246

实例78：FX2N—4AD模拟量输入模块应用250

实例79：FX2N—4AD模拟量输入模块的调整应用251

6.3模拟量输出模块252

实例80：FX2N—2DA模拟量输入模块的应用254

6.4高速计数模块255

实例81：高速计数器模块FX2N—1HC的应用259

6.5定位控制模块和脉冲输出模块261

实例82：凸轮控制器FX2N—1RM—SET的应用264

思考题267

第7章PLC系统通信268

7.1PLC通信的基本知识268

7.1.1数据通信系统构成268

7.1.2数据通信方式及传输速率268

7.1.3串行通信接口标准271

7.1.4开放式系统互连参考模型272

7.2PLC与PLC之间的通信273

7.2.1N∶N连接通信N∶N通信网络配置及通信程序275

7.2.2双机并行连接通信277

实例84：两台FX2NPLC通过1∶1并行连接通信278

7.3计算机连接与无协议数据传输279

7.3.1串行通信协议的格式279

7.3.2计算机连接通信协议281

实例85：通信端口初始化283

7.3.3无协议数据传输286

实例86：PLC与三菱公司的变频器的无协议通信应用288

思考题290

第8章人机界面291

8.1三菱人机界面概述291

8.1.1触摸屏的工作原理及特点291

8.1.2触摸屏的分类292

8.1.3触摸屏发展趋势295

8.1.4三菱触摸屏296

8.2人机界面（HMI）的设计299

8.2.1人机界面设计的过程和步骤299

8.2.2人机界面的设计技术300

8.2.3人机界面设计的原则300

8.3组态软件使用301

8.3.1组态软件简介302

8.3.2GT—Designer2Version2组态软件的使用304

实例87：GTDesigner2组态项目的创建307

实例88：电动机交替控制组态311

8.3.3组态王软件的使用314

实例89：利用组态王进行通风系统运行状态监控的组态318

思考题325

第9章PLC应用系统控制设计326

9.1PLC控制系统设计的基本原则与步骤326

9.1.1设计的基本原则326

9.1.2设计的步骤与内容327

9.2PLC控制系统的硬件设计334

9.2.1I/O端子数的简化334

9.2.2主回路与控制回路设计337

9.3PLC系统控制程序设计方法342

9.3.1经验设计法343

实例90：PLC控制送料小车的经验设计344

9.3.2逻辑设计法345

实例91：通风系统运行状态监控347

实例92：电动机交替运行控制352

9.3.3移植设计法354

实例93：某卧式镗床继电器控制系统移植设计为PLC控制系统355

9.3.4顺序功能图设计法361

9.4PLC控制系统应用设计361

实例94：交通灯控制361

实例95：机械手的PLC控制365

实例96：某直升机起落架撑杆作动筒检测系统控制372

实例97：组合机床控制379

实例98：PLC与变频器控制电动机正、反转388

实例99：载货电梯控制系统392

实例100：抢答器程序设计407

思考题417

附录A三菱FX系列PLC基本指令419

附录B三菱FX系列PLC功能指令420

参考文献425

本书以国内广泛使用的三菱FX系列PLC为主体，按基础知识、应用提高的结构体系，由浅入深、循序渐进地介绍了三菱PLC的结构原理及硬件知识、指令系统、基本控制编程、高级功能模块、PLC系统通信、PLC与人机界面、PLC应用系统控制设计等综合内容，各部分内容既注重系统、全面、新颖，又力求叙述简练、层次分明、通俗易懂。所有实例均按"实例说明，实例实现，实例分析”的模式进行编写，理论知识和工程实际应用并重。本书具有极强的针对性、可读性和实用性，将是学习者不可多得的好书。

《快速建筑设计100例》第3版做了三件事：一是鉴于2007年我们已另编著出版《快速规划设计50例》一书，故将第2版最后14个规划案例删除（部分作品已移至《快速规划设计50例》），使《快速建筑设计100例》名副其实为快速建筑方案设计。二是补充了《快速建筑设计100例》25类建筑方案设计的任务书，作者并为此分别做出725个快速建筑方案设计的示范图，以替换第2版书中部分案例。三是在"怎样快速做建筑方案设计"一章中，增写了"快速做建筑方案设计的操作方法"一节。

《快速建筑设计100例》(第3版)在近几年的快速建筑设计教学和有机会到若干院校进行建筑学专业教学评估中了解到，快速建筑设计教学仍然是我国建筑教学普遍存在的薄弱环节，无论在教学观念、教学计划、教学方法、教学水平等诸多方面都存在这样或那样的问题，最终导致学生设计基本功底比较浅薄。而学生毕业前夕，面临择业应聘、考研深造又躲不过建筑设计笔试这一关，于是陷入以此书为范本恶补一番的怪圈。尽管这不是作者的初衷，但至少对学生有所帮助。然而，一本教学参考书要想有长久的生命力，必须适应教学发展和读者学习的需要，不断更新内容。为此，应出版社的要求，作者着手对本书第2版进行了修订。

前言

第一章犘犔犆控制的电动机点动与连续控制电路

第１例使用基本指令实现电动机的连续运行控制电路１

第２例使用置位、复位指令实现电动机的连续运行控制电路４

第３例使用基本指令实现电动机点动与连续运行控制电路７

第４例使用辅助继电器、定时器实现电动机的延时启动控制电路１０

第５例使用辅助继电器、定时器实现电动机的延时停止控制电路１３

第６例使用基本指令实现带有运行指示的电动机点动与连续运行控制电路１５

第７例使用定时器、ＡＬＴＰ指令实现电动机的间歇运行控制电路１９

第８例使用置位、复位指令实现电动机点动与连续运行控制电路２２

第９例使用上升沿指令实现单按钮控制电路２５

第１０例使用计数器指令实现单按钮控制电路２８

第二章三菱犘犔犆控制的电动机顺序与多地控制电路

第１１例两台电动机顺序启动、同时停止控制电路３２

第１２例两台电动机顺序启动、逆序停止控制电路３５

第１３例两台电动机顺序启动、顺序停止控制电路３８

第１４例使用定时器指令实现两台电动机顺启逆停控制电路４１

第１５例使用定时器指令实现两台电动机顺启、顺停控制电路４４

第１６例使用计数器指令实现两台电动机顺序控制电路（循环２次停止） ４８

第１７例使用顺控指令实现四台电动机顺启逆停止控制电路５１

第１８例使用顺控指令实现六台电动机顺序启动手动控制电路５６

第１９例使用顺控指令实现六台电动机逐台延时启动控制电路６１

第２０例手／自动转换控制的两台电动机顺序启动同时停止控制电路６６

第２１例使用单按钮及交替指令实现两台电动机交替运行控制电路７０

第２２例使用两按钮及交替指令实现两台电动机交替运行控制电路７３

第２３例２２０Ｖ双电源手动转换控制电路７７

第２４例３８０Ｖ双电源自动转换控制电路８０

第２５例两地控制的电动机连续运行控制电路８４

第２６例三地控制的电动机连续运行控制电路８６

第三章三菱犘犔犆控制的电动机正反转、位置控制电路

第２７ 例接触器联锁电动机正、反转控制电路９０

第２８例按钮联锁电动机正、反转控制电路９３

第２９例双重联锁电动机正、反转控制电路９６

第３０例用上升沿触发指令编程的正、反转控制电路９８

第３１例自动往返控制电路１００

第３２例带急停按钮的自动往返控制电路１０４

第３３例使用一只限位开关实现的自动往返控制电路１０８

第３４例使用红外接近传感器、限位开关实现电动门控制电路１１１

第３５例使用定时器指令实现自动往返控制电路１１４

第３６例使用定时器及计数器指令实现自动往返控制电路１１８

第四章犘犔犆控制的电动机降压启动与电动机制动控制电路

第３７例使用定时器指令实现电动机两只接触器△控制电路１２５

第３８例使用定时器指令实现电动机三只接触器△控制电路１２８

第３９例电动机△正、反转控制电路１３１

第４０例使用顺控指令实现电动机△ 转换控制电路１３５

第４１例电动机频敏降压启动控制电路１３９

第４２例电动机自耦变压器降压启动控制电路１４２

第４３例电动机定子绕组串电阻降压启动控制电路１４５

第４４例电动机单向启动反接制动控制电路１４８

第４５例电动机电磁抱闸制动器断电制动控制电路１５１

第４６例电动机无变压器单相半波整流能耗制动控制电路１５４

第４７例电动机可逆运行能耗制动控制电路１５７

第五章犘犔犆控制的常用生产机械控制电路及多速电动机控制电路

第４８例ＣＡ６１４０型车床控制电路１６２

第４９例Ｚ３０５０型摇臂钻床控制电路１６４

第５０例Ｚ３７型摇臂钻床控制电路１６９

第５１例Ｍ７１３０型平面磨床控制电路１７４

第５２例ＧＢ４０２８涡轮卧式带锯床控制电路１７７

第５３例单梁电动吊车控制电路１８０

第５４例双速电动机手动变速控制电路１８４

第５５例双速电动机自动变速控制电路１８６

第５６例三速电动机手动变速控制电路１８９

第５７例三速电动机自动变速控制电路１９２

第六章犘犔犆控制的供排水及温度控制电路

第５８例使用电接点压力表实现自动补水控制电路１９６

第５９例使用浮球开关实现排水控制电路１９９

第６０例使用电接点压力表实现两台水泵自动运转及故障自投控制电路２０１

第６１例具有手动、自动控制功能的水箱补水控制电路２０４

第６２例两台水泵电动机一用一备控制电路２０７

第６３例使用浮球液位开关实现储罐液位高低声光报警控制电路２１０

第６４例温度开关实现温度控制电路２１３

第６５例使用压力、温度的高低实现泵联锁停机控制电路２１５

第６６例使用压力开关带动电磁阀实现储罐自动泄压控制电路２１９

第６７例三台水泵电动机轮流定时控制电路２２２

第七章三菱犘犔犆模拟量控制输入、输出模块应用电路

第６８例使用压力变送器控制三台水泵自动运行控制电路２２７

第６９例使用温度变送器控制电动阀自动运行控制电路２３１

第７０例模拟量控制电动机△ 随负荷自动转换控制电路２３５

第７１例模拟量控制烟道挡风板开度自动调节电路２３９

第７２例燃气锅炉燃烧器点火程序控制电路２４３

第７３例模拟量控制两台液压油泵与压缩机联锁控制电路２４７

第７４例压缩机振动、位移、温度、液压联锁保护控制电路２５１

第７５例模拟量控制调压模块烘干箱恒温控制电路２５４

第八章犘犔犆控制的无触点接触器与旋转编码器控制电路

第７６例由无触点接触器和ＰＬＣ控制的电动机正转运行控制电路２５９

第７７例由无触点接触器和ＰＬＣ控制的电动机正、反转运行控制电路２６１

第７８例由无触点接触器和ＰＬＣ控制的三台电动机顺启逆停控制电路２６４

第７９例由ＰＬＣ控制的绕线式电动机转子回路串电阻启动控制电路２６７

第８０例由旋转编码器和ＰＬＣ控制的物料分拣控制电路２６９

第８１例由旋转编码器和ＰＬＣ控制的电镀生产线控制电路２７５

第九章犘犔犆控制的变频器调速综合应用控制电路

第８２例ＰＬＣ控制的变频器调速电动机正转控制电路２８４

第８３例ＰＬＣ控制的变频调速电动机正、反转控制电路２８８

第８４例ＰＬＣ及３只开关控制的７段变频调速控制电路２９１

第８５例ＰＬＣ控制的变频调速按程序运行功能运行的电动机控制电路２９６

第８６例ＰＬＣ控制变频器实现一用一备控制电路３０１

第８７例ＰＬＣ控制的两台电动机工／变频转换控制电路３０４

第８８例ＰＬＣ控制变频器实现变频补水超压泄水控制电路３０９

第８９例ＰＬＣ控制变频器实现污水站自动排水控制电路３１２

第９０例利用ＰＩＤ控制功能实现变频器控制液位３１５

第９１例ＰＬＣ控制的变频故障转工频控制电路３１９

第十章灯光、抢答器的犘犔犆控制电路

第９２例ＰＬＣ控制的彩灯顺序控制电路３２３

第９３例ＰＬＣ控制的彩灯循环点亮控制电路３２５

第９４例ＰＬＣ控制的交通信号灯控制电路３２８

第９５例ＰＬＣ控制的十字路口交通信号灯控制电路３３２

第９６例ＰＬＣ控制的３组抢答器控制电路３３６

第９７例ＰＬＣ控制的５组抢答器控制电路３３９

第９８例ＰＬＣ控制的抢答器控制电路（带数码管显示） ３４３

第９９例ＰＬＣ控制的红外安防报警控制电路３４７

第１００例ＰＬＣ控制的自动车库门控制电路３５１

附录犃常用指令３５６

参考文献３６５ 2100433B

作者根据生产实际需要总结并提炼了100 个三菱PLC 编程设计及安装的实用电路，电路既可以直接应用，也可根据现场实际需求对电路做适当的改动，以实现相应的控制功能。所有实例的梯形图及参数均经过实际接线、实际试验、实际验证，所有实例独立成章，方便检索，既可全面学习，也可按需应用。

本书共十章，分别为点动与连续控制电路，电动机顺序启停、交替运行与多地控制电路，电动机正/ 反转、位置控制电路，电动机降压启动与电动机制动控制电路，常用生产机械控制电路及多速电动机控制电路，供排水及温度控制电路，PLC 模拟量控制输入、输出模块应用电路，无触点接触器与旋转编码器控制电路，变频调速综合应用控制电路，灯光、抢答器的PLC 控制电路。

本书集实用性、技术性和可操作性于一体，配有视频讲解，读者扫码即可观看，是电力拖动控制及自动化领域的工程技术人员、电气技术人员全面了解和掌握PLC 编程应用的实用参考书，也可作为高职高专院校电力拖动、机电一体化等专业师生PLC 编程实训教材，还可作为电工技师及高技师考核培训教程。