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第1章 可编程控制器概述1

1.1可编程控制器的产生与发展1

1.2可编程控制器的特点2

1.3可编程控制器的应用3

1.4可编程控制器的发展前景4

1.5小结5

1.6习题5

第2章 可编程控制器的结构与工作原理6

2.1可编程控制器的结构组成6

2.1.1中央处理器（CPU模块）7

2.1.2输入／输出接口（I／O模块）7

2.1.3存储器8

2.1.4电源模块8

2.1.5底板或机架8

2.1.6 PLC的外部设备8

2.1.7 PLC的通信联网设备8

2.2可编程控制器的工作原理9

2.2.1输入处理阶段9

2.2.2用户程序执行阶段9

2.2.3输出刷新阶段10

2.3可编程控制器的编程语言10

2.3.1梯形图10

2.3.2指令表11

2.3.3顺序功能图11

2.3.4功能块图11

2.3.5结构化文本12

2.3.6 PLC编程语言的特点12

2.4可编程控制器的编程器件13

2.4.1输入继电器（X）13

2.4.2输出继电器（Y）13

2.4.3辅助继电器（M）13

2.4.4定时器（T）14

2.4.5计数器（C）15

2.4.6数据寄存器（D）18

2.4.7状态器（S）18

2.4.8变址寄存器（V／Z）19

2.4.9指针（P／I）19

2.4.10常数（K／H）20

2.5标准、分类、性能指标与典型产品21

2.5.1可编程控制器的国家标准21

2.5.2可编程控制器的分类22

2.5.3三菱FX2N系列可编程控制器的型号22

2.5.4可编程控制器的性能指标23

2.6小结24

2.7习题25

第3章 FX2N系列PLC基本编程指令及梯形图编程26

3.1 FX2N系列PLC基本编程指令26

3.1.1逻辑取指令及线圈驱动指令（LD、LDI、OUT）29

3.1.2触点串联指令（AND、AND29

3.1.3触点并联指令（OR、ORI）30

3.1.4串联电路块的并联指令（ORB）30

3.1.5并联电路块的串联指令（ANB）31

3.1.6置位与复位指令（SET、RST）31

3.1.7脉冲输出指令（PLS、PLF）32

3.1.8取脉冲操作指令（LDP、LDF）32

3.1.9与脉冲指令（ANDP、ANDF）33

3.1.10或脉冲指令（ORP、ORF）33

3.1.11主控及主控复位指令（MC、MCR）34

3.1.12逻辑堆栈操作指令（MPS、MRD、MPP）34

3.1.13逻辑运算取反指令（INV）35

3.1.14空操作指令（NOP）36

3.1.15程序结束指令（END）36

3.2梯形图编程规则36

3.3梯形图经验设计法、继电器电路转换法与常用编程实例37

3.3.1梯形图经验法设计的基本电路单元37

3.3.2闪烁电路实例——4灯循环39

3.3.3 3部电动机顺序控制程序设计实例39

3.3.4三相异步电动机Y-△减压启动控制程序设计实例39

3.4小结40

3.5习题41

第4章 顺序功能图（SFC图）与步进梯形图编程42

4.1顺序功能图与步进梯形图概述42

4.1.1顺序功能图的基础知识43

4.1.2顺序功能图的画法44

4.1.3顺序功能图的执行方式45

4.2顺序功能图的结构46

4.2.1单一、重复、循环与自复位序列结构46

4.2.2选择与并行序列结构46

4.2.3跳步序列结构与多个流程间的跳转47

4.3 SFC图到步进梯形图、指令表的转换48

4.3.1转换梯形图的一般规则48

4.3.2选择序列顺序功能图转换为梯形图的方法49

4.3.3并行序列顺序功能图转换为梯形图的方法51

4.4步进指令编程实例分析53

4.4.1简易机械手控制程序53

4.4.2自动控制门程序设计55

4.4.3大小球分选传送机械控制系统58

4.4.4十字路口交通信号灯控制程序61

4.5小结65

4.6习题66

第5章 功能指令及应用69

5.1功能指令结构与形式70

5.1.1功能指令的结构70

5.1.2操作数可用元件形式71

5.1.3指令处理的数据长度71

5.1.4指令执行形式71

5.2程序流程控制指令（FNC00～FNC09）72

5.2.1条件跳转指令（CJ）72

5.2.2子程序调用指令（CALL）、子程序返回指令（SRET）和主程序结束指令（FEND）73

5.2.3开中断指令（ED、关中断指令（DI）、中断返回指令（IRET）74

5.2.4看门狗定时器指令（WDT）74

5.2.5循环开始指令（FOR）、循环结束指令（NEXT）75

5.3传送与比较指令（FNC10～FNC19）75

5.3.1比较指令（CMP）75

5.3.2区间比较指令（ZCP）76

5.3.3传送指令（MOV）76

5.3.4移位传送指令（SMOV）78

5.3.5取反传送指令（CML）79

5.3.6块传送指令（BMOV）79

5.3.7多点传送指令（FMOV）80

5.3.8数据交换指令（XCH）81

5.3.9 BCD变换、BIN变换指令81

5.4运算与逻辑运算指令（FNC20～FNC29）82

5.4.1加法指令（AND）、减法指令（SUB）82

5.4.2乘法指令（MUL）、除法指令（DIV）82

5.4.3加1指令（INC）、减1指令（DEC）83

5.4.4逻辑运算指令83

5.4.5运算指令应用84

5.5循环移位与移位指令（FNC30～FNC39）86

5.5.1循环右移指令（ROR）、循环左移指令（ROL）86

5.5.2带进位循环右移指令（RCR）、带进位循环左移指令（RCL）87

5.5.3位右移指令（SFTR）、位左移指令（SFTL）88

5.5.4字右移指令（WSFR）、字左移指令（WSFL）89

5.5.5先入先出指令（FIFO）、写入指令（SFWR）、读出指令（SFRD）90

5.5.6循环移位指令的应用91

5.6数据处理指令（FNC40～FNC49）95

5.6.1区间复位指令（ZRST）95

5.6.2解码指令（DECO）、编码指令（ENCO）96

5.6.3 ON状态位数总和指令（SUM）97

5.6.4 ON状态位判断指令（BON）97

5.6.5平均值指令（MEAN）98

5.6.6报警器置位指令（ANS）、报警器复位指令（ANR）98

5.6.7平方根指令（SQR）、浮点数转换指令（FLT）99

5.7高速处理指令（FNC50～FNC59）99

5.7.1刷新指令（REF）99

5.7.2滤波时间调整指令（REFF）100

5.7.3矩阵输入指令（MTR）100

5.7.4高速区间比较指令（HSZ）101

5.7.5脉冲密度指令（SPD）、脉冲输出指令（PLSY）、脉宽调制指令（PWM）101

5.7.6可调脉冲输出指令（PLSR）102

5.8方便指令（FNC60～FNC69）103

5.8.1状态初始化指令（IST）103

5.8.2数据检索指令（SER）107

5.8.3绝对值凸轮控制指令（ABSD）、增量式凸轮控制指令（INCD）108

5.8.4示教定时器指令（TTMR）108

5.8.5特殊定时器指令（STMR）109

5.8.6交替输出指令（ALT）109

5.8.7斜坡信号输出指令（RAMP）110

5.8.8旋转工作台控制指令（ROTC）110

5.8.9数据排序指令（SORT）110

5.9外部设备I／O指令（FNC70～FNC79）111

5.9.1十键输入指令（TKY）111

5.9.2十六键输入指令（HKY）112

5.9.3数字开关指令（DSw）、方向开关指令（ARWS）112

5.9.4 7段译码指令（SEGD）113

5.9.5带锁存的7段码显示指令（SEGL）113

5.9.6 ASCII码转换指令（ASC）、ASCII码打印输出指令（PR）113

5.9.7 BFM读出指令（FROM）114

5.9.8 BFM写入指令（TO）114

5.9.9外部I／O设备指令应用115

5.10外部设备SER指令（FNC80～FNC89）117

5.10.1串行通信指令（RS）117

5.10.2八进制位传送指令（PRUN）117

5.10.3 HEX转换为ASCII码指令（ASCD、ASCII码转换为HEX指令（HEX）、校检码指令（CCD）118

5.10.4电位器值读出指令（VRRD）、电位器刻度值读出指令（VRSC）119

5.10.5 PID运算指令（PID）119

5.11浮点运算指令（FNC110～FNC139）120

5.11.1二进制浮点比较指令（ECMP）120

5.11.2二进制浮点区间比较指令（EZCP）120

5.11.3二进制浮点数与十进制浮点数相互转换指令（EBCD、ERIN）121

5.11.4二进制浮点数加法指令（EADD）、减法指令（ESUB）、乘法指令（EMUL）、除法指令（EDIV）121

5.11.5二进制浮点数开方指令（ESQR）、转换为二进制整数指令（INT）、三角函数指令（SIN、COS、TAN）122

5.12数据处理指令（FNC140～FNC149）123

5.13时钟计算指令（FNC160～FNC169）123

5.13.1时钟数据比较指令（TCMP）123

5.13.2时钟数据区间比较指令（TZCP）124

5.13.3时钟数据加法指令（TADD）、时钟数据减法指令（TSUB）124

5.13.4时钟数据读入指令（TRD）、时钟数据写出指令（TWR）125

5.13.5计时表指令（HOUR）126

5.14外围设备指令（FNC170～FNC179）126

5.15触点比较指令（FNC224～FNC246）127

5.16小结128

5.17习题132

第6章 通信及其他功能模块134

6.1 FX2N系列PLC的简单通信134

6.1.1 PLC通信基础135

6.1.2 N：N网络通信136

6.1.3并行链接通信141

6.1.4计算机链接通信（用专用协议进行数据传输）142

6.1.5无协议通信（用RS指令进行数据传输）146

6.1.6可选编程端口通信146

6.2数据通信接口模块146

6.2.1 PLC常用通信接口146

6.2.2开放式通信网络模块149

6.3模拟量输入／输出模块150

6.3.1 PLC模拟量闭环控制系统基本原理150

6.3.2模拟量的输入模块151

6.3.3模拟量的输出模块153

6.3.4其他模拟量输入／输出模块的功能和特点156

6.3.5可编程序控制器的输入／输出的接线方式158

6.4小结158

6.5习题158

第7章 工程设计应用160

7.1系统总体方案设计160

7.1.1项目设计任务书的拟定160

7.1.2 PLC选型161

7.1.3系统方案的确定162

7.2 PLC控制系统的硬件设计162

7.2.1 PLC输入器件的选择162

7.2.2 PLC输出器件的选择162

7.2.3 PLC控制系统的电源与接地162

7.2.4控制系统硬件技术文件的设计163

7.3应用系统软件设计164

7.3.1应用系统软件设计的一般步骤164

7.3.2应用程序的设计方法165

7.3.3 PLC系统故障自诊断程序的设计168

7.4系统维护与诊断169

7.4.1系统检查与维护169

7.4.2故障诊断170

7.5应用实例172

7.5.1 Z35型摇臂钻床改用PLC控制172

7.5.2 C650型普通卧式车床改用PLC控制175

7.5.3双层自动停车场程序设计179

7.5.4塑料注塑成型生产线控制程序188

7.6小结191

7.7习题191

第8章 编程器与编程软件的使用192

8.1 FX-20P-E编程器的使用说明192

8.1.1概述192

8.1.2 HPP的组成、操作面板及主要功能192

8.1.3 HPP的使用说明195

8.1.4 HPP的编程操作方法195

8.1.5监视／测试的操作201

8.1.6其他操作203

8.2 SWOPC-FXGP／WIN-C编程软件的使用方法208

8.2.1概述208

8.2.2程序编制211

8.2.3程序的检查213

8.2.4程序的上载和下载214

8.2.5软元件的监控和强制执行214

8.2.6其他菜单及目录的使用216

8.3小结217

8.4习题217

参考文献218