图解PLC技术快速入门（三菱）

前言

第1章 PLC的功能特点与实际应用 1

1.1 PLC的结构与种类 1

1.1.1 PLC的结构特点 1

1.1.2 PLC的种类特点 6

1.2 PLC的工作原理和实际应用 17

1.2.1 PLC的工作原理 17

1.2.2 PLC的实际应用

第2章 三菱PLC产品的介绍 27

2.1 三菱PLC基本单元 27

2.1.1 三菱FX系列PLC基本单元的规格参数 28

2.1.2 三菱FX系列PLC基本单元的命名规则 30

2.2 三菱PLC功能模块 31

2.2.1 扩展单元 31

2.2.2 扩展模块 32

2.2.3 模拟量I/0模块 33

2.2.4 通信扩展板 36

2.2.5 定位模块 38

2.2.6 高速计数模块 39

2.2.7 其他扩展模块 40

第3章 PLC周边电气部件的使用 41

3.1 电源开关的功能特点 41

3.1.1 电源开关的结构 41

3.1.2 电源开关的控制过程 42

3.2 按钮的功能特点 43

3.2.1 按钮的结构 43

3.2.2 按钮的控制过程 44

3.3 限位开关的功能特点 46

3.3.1 限位开关的结构 46

3.3.2 限位开关的控制过程 47

3.4 接触器的功能特点 48

3.4.1 接触器的结构 48

3.4.2 接触器的控制过程 49

3.5 热继电器的功能特点 51

3.5.1 热继电器的结构 51

3.5.2 热继电器的控制过程 51

3.6 其他常用电气部件的功能特点 53

3.6.1 传感器的功能特点 53

3.6.2 速度继电器的功能特点 54

3.6.3 电磁阀的功能特点 55

3.6.4 指示灯的功能特点 56

第4章 三菱PLC梯形图 57

4.1 三菱PLC梯形图的结构特点 57

4.1.1 三菱PLC梯形图的简介 57

4.1.2 三菱PLC梯形图的组成元素 59

4.1.3三菱PLC梯形图的常用编程元件 62

4.2 三菱PLC梯形图的编程规则 68

4.2.1 三菱PLC梯形图的编写规则 68

4.2.2 三菱PLC梯形图的编程技巧 73

4.2.3 三菱PLC梯形图程序的优化 75

4.3 三菱PLC梯形图的编程训练 78

4.3.1 电动机正反转PLC控制电路梯形图的编程训练 78

4.3.2 电动机串电阻减压起动PLC控制电路梯形图的编程训练 82

第5章 三菱PLC语句表 87

5.1 三菱PLC语句表的结构特点 87

5.1.1 三菱PLC语句表的构成 87

5.1.2 三菱PLC语句表的常用编程指令 89

5.2 三菱PLC语句表的编程方法 101

5.2.1 三菱PLC语句表的编程规则 101

5.2.2 三菱PLC语句表的编程技巧 102

5.3 三菱PLC语句表的编程训练 104

5.3.1 电动机连续运行PLC控制电路语句表的编程训练 104

5.3.2 电动机顺序起动PLC控制电路语句表的编程训练 107

第6章 三菱PLC的编程方式与编程软件 111

6.1 三菱PLC的编程方式 111

6.1.1 软件编程 111

6.1.2 编程器编程 112

6.2 三菱PLC的编程软件 119

6.2.1 编程软件的介绍 119

6.2.2 编程软件的使用 124

第7章 三菱PLC系统的安装调试与维护 131

7.1 三菱PLC系统的安装 131

7.1.1 PLC硬件系统的选购原则 131

7.1.2 PLC系统的安装和接线要求 137

7.1.3 PLC系统的安装方法 146

7.2 三菱PLC系统的调试与维护 149

7.2.1 PLC系统的调试 149

7.2.2 PLC系统的日常维护 150

第8章 三菱PLC在电气控制中的应用 151

8.1 三菱PLC在电动机起停控制电路中的应用 151

8.1.1 电动机起停PLC控制电路的结构 151

8.1.2 电动机起停PLC控制电路的控制过程 152

8.2 三菱PLC在电动机反接制动控制电路中的应用 153

8.2.1 电动机反接制动PLC控制电路的结构 153

8.2.2 电动机反接制动PLC控制电路的控制过程 154

8.3 三菱PLC在电动机顺序起停电路中的应用 155

8.3.1 电动机顺序起停PLC控制电路的结构 155

8.3.2 电动机顺序起停PLC控制电路的控制过程 156

8.4 三菱PLC在通风报警系统中的应用 158

8.4.1 通风报警PLC控制电路的结构 158

8.4.2 通风报警PLC控制电路的控制过程 159

8.5 三菱PLC在声光报警系统中的应用 161

8.5.1 声光报警PLC控制电路的结构 161

8.5.2 声光报警PLC控制电路的控制过程 162

8.6 三菱PLC在交通信号灯控制系统中的应用 164

8.6.1 交通信号灯PLC控制电路的结构 164

8.6.2 交通信号灯PLC控制电路的控制过程 166

8.7 三菱PLC在自动门系统中的应用 168

8.7.1 自动门PLC控制电路的结构 168

8.7.2 自动门PLC控制电路的控制过程 169

8.8 三菱PLC在运料小车控制系统中的应用 171

8.8.1 运料小车PLC控制电路的结构 171

8.8.2 运料小车PLC控制电路的控制过程 172

8.9 三菱PLC在水塔水位控制系统中的应用 174

8.9.1 水塔水位PLC控制电路的结构 174

8.9.2 水塔水位PLC控制电路的控制过程 176

第9章 三菱PLC在机电控制中的应用 180

9.1 三菱PLC在电动葫芦控制系统中的应用 180

9.1.1 电动葫芦PLC控制电路的结构 180

9.1.2 电动葫芦PLC控制电路的控制过程 182

9.2 三菱PLC在混凝土搅拌机系统中的应用 184

9.2.1 混凝土搅拌机PLC控制电路的结构 184

9.2.2 混凝土搅拌机PLC控制电路的控制过程 186

9.3 三菱PLC在卧式车床控制系统中的应用 188

9.3.1 卧式车床PLC控制电路的结构 188

9.3.2 卧式车床PLC控制电路的控制过程 190

9.4 三菱PLC在万能外圆磨床控制系统中的应用 192

9.4.1 万能外圆磨床PLC控制电路的结构 192

9.4.2 万能外圆磨床PLC控制电路的控制过程 194

9.5 三菱PLC在摇臂钻床控制系统中的应用 198

9.5.1 摇臂钻床PLC控制电路的结构 198

9.5.2 摇臂钻床PLC控制电路的控制过程 2002100433B

本书按照实际岗位需求，在内容编排上充分考虑三菱PLC的技术特点和技能应用，按照学习习惯和难易程度将三菱PLC相关技能划分成9章，即PLC的功能特点与实际应用、三菱PLC产品的介绍、PLC周边电气部件的使用、三菱PLC梯形图、三菱PLC语句表、三菱PLC的编程方式与编程软件、三菱PLC系统的安装调试与维护、三菱PLC在电气控制中的应用、三菱PLC在机电控制中的应用。 读者可以看着学、看着做、跟着练，通过“图文互动”的全新模式，轻松、快速地掌握PLC技术的实用技能。 书中大量的演示图解、操作案例以及实用数据等，可以供读者在日后的工作中方便、快捷地查询使用。另外，本书还附赠面值为50积分的学习卡，读者可以凭此卡登录数码维修工程师的官方网站获得超值服务。 本书是读者学习PLC技术的必备用书，也可作为企业培训部门的培训用书。

本书以“全彩 图解 视频”方式介绍三菱FX系列PLC，主要内容有PLC入门与实践操作、三菱FX系列PLC硬件接线和软元件说明、三菱PLC编程与仿真软件的使用、基本梯形图元件与指令的使用及实例、步进指令的使用及实例、应用指令的使用及实例、模拟量模块的使用、PLC通信。本书配套光盘中附有14个高清视频文件，建议读者在阅读本书前先观看这些视频，通过这些视频的学习，读者能在短时间内从理论和实际操作方面全面了解三菱FX系列PLC。

本书根据电气工人的工作特点，以PLC入门为出发点，以应用非常广泛的三菱FX2N为例，介绍FX2N基本单元的硬件结构、基本指令系统、编程工具、编程软件GX Developer的使用方法。并结合这些基础知识，介绍20个典型电路的编程实例，还介绍了一些PLC故障的诊断和处理实例。

全书的内容密切联系实际，由浅入深，通俗易懂，可以帮助初学者快速掌握三菱PLC的基本知识，非常适合于电气工人，特别是初学三菱PLC的电工学习和运用，也可用作职业院校及培训机构的教材及参考书。

第1 章　PLC 入门与实践操作 / 1

1.1 认识PLC / 1

1.1.1 什么是PLC / 1

1.1.2 PLC 控制与继电器控制的比较 / 2

1.2 PLC 分类与特点 / 3

1.2.1 PLC 的分类 / 3

1.2.2 PLC 的特点 / 4

1.3 PLC 组成与工作原理 / 5

1.3.1 PLC 的组成方框图 / 5

1.3.2 PLC 各组成部分说明 / 5

1.3.3 PLC 的工作方式 / 9

1.3.4 用实例说明PLC 程序的执行控制过程 / 10

1.4 用仿三菱FX2N 型PLC 学习实践操作 / 11

1.4.1 仿三菱FX2N 型PLC 硬件介绍 / 11

1.4.2 数据线驱动程序的安装 / 13

1.4.3 DC24V 电源适配器及PLC 的电源接线 / 15

1.4.4 用编程软件编写程序并将程序写入PLC / 17

1.4.5 PLC 控制双灯先后点亮系统的线路图及工作原理 / 20

1.4.6 PLC 控制双灯先后点亮系统的实际接线 / 21

1.4.7 PLC 控制双灯先后点亮系统的通电试验 / 23

第2 章　三菱FX 系列PLC 硬件接线和软元件说明 / 25

2.1 概述 / 25

2.1.1 三菱FX 系列各类型PLC 的特点 / 25

2.1.2 三菱FX 系列PLC 型号的命名方法 / 26

2.1.3 三菱FX2N PLC 基本单元面板说明 / 27

2.2 三菱FX 系列PLC 的硬件接线 / 28

2.2.1 电源端子的接线 / 28

2.2.2 三菱FX1S、FX1N、FX1NC、FX2N、FX2NC、FX3UC PLC 的输入端子接线 / 31

2.2.3 三菱FX3U、FX3G PLC 的输入端子接线 / 33

2.2.4 无触点接近开关与PLC 输入端子的接线 / 35

2.2.5 三菱FX 系列PLC 的输出端子接线 / 37

2.3 三菱FX 系列PLC 的软元件说明 / 39

2.3.1 输入继电器（X）和输出继电器（Y） / 40

2.3.2 辅助继电器（M） / 40

2.3.3 状态继电器（S） / 44

2.3.4 定时器（T） / 44

2.3.5 计数器（C） / 46

2.3.6 高速计数器（C） / 48

2.3.7 数据寄存器（D） / 51

2.3.8 变址寄存器（V、Z） / 52

2.3.9 常数（K、H） / 53

第3 章 三菱PLC 编程与仿真软件的使用 / 54

3.1 编程基础 / 54

3.1.1 编程语言 / 54

3.1.2 梯形图的编程规则与技巧 / 55

3.2 三菱GX Developer 编程软件的使用 / 57

3.2.1 软件的安装 / 57

3.2.2 软件的启动与窗口及工具说明 / 60

3.2.3 创建新工程 / 64

3.2.4 编写梯形图程序 / 65

3.2.5 梯形图的编辑 / 68

3.2.6 查找与替换功能的使用 / 70

3.2.7 注释、声明和注解的添加与显示 / 72

3.2.8 读取并转换FXGP / WIN 格式文件 / 75

3.2.9 PLC 与计算机的连接及程序的写入与读出 / 75

3.2.10 在线监视PLC 程序的运行 / 78

3.3 三菱GX Simulator 仿真软件的使用 / 80

3.3.1 安装GX Simulator 仿真软件 / 80

3.3.2 仿真操作 / 82

3.3.3 软元件监视 / 83

3.3.4 时序图监视 / 84

3.4 三菱FXGP / WIN-C 编程软件的使用 / 85

3.4 1 软件的安装和启动 / 85

3.4.2 程序的编写 / 86

3.4.3 程序的转换与写入PLC / 88

第4 章　基本梯形图元件与指令的使用及实例 / 90

4.1 基本梯形图元件与指令说明 / 90

4.1.1 常开触点、常闭触点与线圈 / 90

4.1.2 触点的串联和并联 / 91

4.1.3 触点串联后并联与触点并联后串联 / 92

4.1.4 边沿检测触点 / 92

4.1.5 主控和主控复位指令 / 94

4.1.6 取反指令 / 95

4.1.7 结果边沿检测指令 / 95

4.1.8 置位与复位指令 / 96

4.1.9 脉冲微分输出指令 / 97

4.1.10 程序结束指令 / 98

4.2 PLC 基本控制线路与梯形图 / 99

4.2.1 启动、自锁和停止控制的PLC 线路与梯形图 / 99

4.2.2 正、反转联锁控制的PLC 线路与梯形图 / 101

4.2.3 多地控制的PLC 线路与梯形图 / 102

4.2.4 定时控制的PLC 线路与梯形图 / 103

4.2.5 定时器与计数器组合延长定时控制的PLC 线路与梯形图 / 106

4.2.6 多重输出控制的PLC 线路与梯形图 / 107

4.2.7 过载报警控制的PLC 线路与梯形图 / 109

4.2.8 闪烁控制的PLC 线路与梯形图 / 110

4.3 喷泉的PLC 控制系统开发实例 / 111

4.3.1 明确系统控制要求 / 111

4.3.2 确定输入 / 输出设备并分配合适的I / O端子 / 112

4.3.3 绘制PLC 控制线路图 / 112

4.3.4 编写PLC 控制程序 / 112

4.3.5 详解硬件线路和梯形图的工作原理 / 113

4.4 交通信号灯的PLC 控制系统开发实例 / 115

4.4.1 明确系统控制要求 / 115

4.4.2 确定输入 / 输出设备并分配合适的I / O端子 / 115

4.4.3 绘制PLC 控制线路图 / 116

4.4.4 编写PLC 控制程序 / 116

4.4.5 详解硬件线路和梯形图的工作原理 / 117

第5 章 步进指令的使用及实例 / 119

5.1 状态转移图与步进指令 / 119

5.1.1 固定电阻器 / 119

5.1.2 步进指令说明 / 120

5.1.3 步进指令在两种编程软件中的编写形式 / 121

5.1.4 状态转移图分支方式 / 122

5.1.5 用步进指令编程注意事项 / 124

5.2 液体混合装置的PLC 控制系统开发实例 / 124

5.2.1 明确系统控制要求 / 124

5.2.2 确定输入 / 输出设备并分配合适的I / O端子 / 125

5.2.3 绘制PLC 控制线路图 / 125

5.2.4 编写PLC 控制程序 / 126

5.2.5 详解硬件线路和梯形图的工作原理 / 128

5.3 简易机械手的PLC 控制系统开发实例 / 129

5.3.1 明确系统控制要求 / 129

5.3.2 确定输入 / 输出设备并分配合适的I / O端子 / 130

5.3.3 绘制PLC 控制线路图 / 131

5.3.4 编写PLC 控制程序 / 131

5.3.5 详解硬件线路和梯形图的工作原理 / 132

5.4 大小铁球分检机的PLC 控制系统开发实例 / 134

5.4.1 明确系统控制要求 / 134

5.4.2 确定输入 / 输出设备并分配合适的I / O端子 / 135

5.4.3 绘制PLC 控制线路图 / 135

5.4.4 编写PLC 控制程序 / 136

5.4.5 详解硬件线路和梯形图的工作原理 / 136

第6 章 应用指令的使用及实例 / 140

6.1 应用指令的格式与规则 / 140

6.1.1 应用指令的格式 / 140

6.1.2 应用指令的规则 / 141

6.2 应用指令的使用举例 / 143

6.2.1 程序流程指令 / 144

6.2.2 传送与比较指令 / 150

6.2.3 四则运算与逻辑运算指令 / 157

6.2.4 循环与移位指令 / 163

6.2.5 数据处理指令 / 170

6.2.6 高速处理指令 / 176

6.2.7 方便指令 / 184

6.2.8 外部I / O 设备指令 / 195

6.2.9 外部串行设备（SER）指令 / 206

6.2.10 浮点数（实数）运算指令 / 217

6.2.11 高低位变换指令 / 218

6.2.12 时钟运算指令 / 219

6.2.13 格雷码变换指令 / 225

6.2.14 触点比较指令 / 227

第7 章 模拟量模块的使用 / 230

7.1 模拟量输入模块FX2N-4AD / 230

7.1.1 外形 / 231

7.1.2 接线 / 231

7.1.3 性能指标 / 232

7.1.4 输入 / 输出曲线 / 232

7.1.5 增益和偏移说明 / 233

7.1.6 缓冲存储器（BFM）功能说明 / 234

7.1.7 实例程序 / 237

7.2 模拟量输出模块FX2N-4DA / 239

7.2.1 外形 / 239

7.2.2 接线 / 239

7.2.3 性能指标 / 240

7.2.4 输入 / 输出曲线 / 240

7.2.5 增益和偏移说明 / 241

7.2.6 缓冲存储器（BFM）功能说明 / 242

7.2.7 实例程序 / 244

7.3 温度模拟量输入模块FX2N-4AD-PT / 246

7.3.1 外形 / 246

7.3.2 PT100 型温度传感器与模块的接线 / 247

7.3.3 性能指标 / 248

7.3.4 输入 / 输出曲线 / 249

7.3.5 缓冲存储器（BFM）功能说明 / 249

7.3.6 实例程序 / 251

第8 章 PLC 通信 / 253

8.1 通信基础知识 / 253

8.1.1 通信方式 / 253

8.1.2 通信传输介质 / 256

8.2 通信接口设备 / 257

8.2.1 FX2N-232-BD 通信板 / 257

8.2.2 FX2N-422-BD 通信板 / 260

8.2.3 FX2N-485-BD 通信板 / 261

8.3 PLC 通信 / 264

8.3.1 PLC 与打印机通信（无协议通信） / 264

8.3.2 两台PLC 通信（并联连接通信） / 266

8.3.3 多台PLC 通信（N ∶N 网络通信） / 270

附录A 三菱FX 系列PLC 的特殊元件（辅助继电器M、数据寄存器D） / 278

附录B 三菱FX 系列PLC 规格概要 / 285 2100433B