第1章 可编程控制器（PLC）概述 1
1.1 可编程控制器的产生与发展 1
1.1.1 PLC的产生及定义 1
1.1.2 PLC的发展 2
1.2 PLC的特点与功能 4
1.2.1 PLC的特点 4
1.2.2 PLC的功能 6
1.3 PLC的结构与分类 7
1.3.1 PLC的结构 7
1.3.2 PLC的分类 11
1.4 PLC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 15
1.4.4 功能块图 15
1.4.5 结构文本 16
思考题 16
第2章 认识三菱PLC 17
2.1 认识三菱PLC的硬件 17
实例1：单输入/单输出控制 17
2.1.1 三菱PLC的基本结构 17
2.1.2 三菱FX系列PLC的主机模块 20
2.1.3 三菱PLC的I/O接线 23
2.2 理解三菱PLC的工作原理 24
实例2：加电输出禁止程序 24
2.2.1 PLC的工作原理 25
2.2.2 用户程序循环扫描执行 29
2.3 三菱PLC的程序开发过程 30
实例3：电动机的启/停控制 30
2.3.1 PLC的程序开发环境 30
2.3.2 电动机启/停控制程序的开发过程 34
思考题 46
第3章 三菱FX2N的指令系统 47
3.1 FX2N的软元件 47
3.1.1 输入继电器 47
3.1.2 输出继电器 48
3.1.3 辅助继电器 48
3.1.4 状态继电器 49
3.1.5 定时器 49
3.1.6 计数器 50
3.1.7 数据寄存器 51
3.1.8 变址寄存器 51
3.1.9 指针 51
3.1.10 常数 52
3.2 FX2N的基本逻辑指令 52
3.2.1 逻辑取及线圈驱动指令 52
实例4：逻辑取及线圈驱动指令的应用 53
3.2.2 触点串联指令 54
3.2.3 触点并联指令 54
实例5：触点串联指令和触点并联指令的应用 55
3.2.4 串联电路块并联指令 56
3.2.5 并联电路块串联指令 57
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 57
3.2.6 边沿检测脉冲指令 58
实例7：边沿检测脉冲指令的应用 59
3.2.7 置位与复位指令 60
实例8：置位与复位指令的应用 61
3.2.8 脉冲输出指令 62
实例9：脉冲输出指令的应用 62
3.2.9 取反指令 63
3.2.10 栈操作指令 64
实例10：栈操作指令的应用 65
3.2.11 主控触点指令 66
实例11：主控触点指令的应用 67
3.2.12 空操作指令 68
3.2.13 程序结束指令 68
3.3 FX2N的功能指令 69
3.3.1 功能指令的基本规则 69
3.3.2 程序流程指令 72
实例12：条件跳转指令的应用 73
实例13：子程序调用和返回指令的应用 74
实例14：中断指令的应用 75
实例15：主程序结束指令的应用 76
实例16：警戒时钟指令的应用 78
实例17：循环指令的应用 79
3.3.3 数据传送和比较指令 80
实例18：比较指令和区间比较指令的应用 81
实例19：各种传送指令的应用 84
实例20：数据交换和数据变换指令的应用 86
3.3.4 算术和逻辑运算指令 87
实例21：加法、减法、乘法和除法指令的应用 89
实例22：加1和减1指令的应用 90
实例23：逻辑与、或和异或指令的应用 91
3.3.5 循环与移位指令 92
实例24：循环移位指令的应用 93
实例25：位右移和位左移指令的应用 95
实例26：移位写入和移位读出指令的应用 97
3.3.6 数据处理指令 98
实例27：区间复位指令的应用 98
实例28：译码和编码指令的应用 100
实例29：置1位数总和和置1位判断指令的应用 101
实例30：信号报警器置位和信号报警器复位指令的应用 102
实例31：平均值和平方根指令的应用 104
实例32：浮点数转换指令的应用 104
3.3.7 高速处理指令 105
实例33：输入/输出刷新指令的应用 105
实例34：刷新和调整滤波时间常数调整指令的应用 106
实例35：高速计数器置位、复位和区间比较指令的应用 107
实例36：速度检测指令的应用 109
实例37：脉宽调制指令和可调速脉冲输出指令的应用 110
3.3.8 方便指令 111
实例38：初始化状态指令与数据搜索指令的应用 111
实例39：绝对值式凸轮顺控指令的应用 112
实例40：增量式凸轮控制指令的应用 114
实例41：示教定时器指令的应用 114
实例42：特殊定时器指令的应用 115
实例43：交替输出指令的应用 116
实例44：旋转台控制指令的应用 116
3.3.9 外围设备I/O指令 117
实例45：数据输入指令的应用 117
实例46：数字译码指令的应用 120
实例47：打印输出指令的应用 122
实例48：读、写特殊功能模块指令的应用 123
3.3.10 外围设备（SER）指令 124
实例49：串行通信指令的应用 125
实例50：模拟量输入指令的应用 126
3.3.11 触点比较指令 126
实例51：触点比较指令(OR=)的应用 128
思考题 128
第4章 PLC系统的基本控制编程 130
4.1 编程规则与技巧 130
4.1.1 继电器线路可使用、梯形图不能（不宜）使用的情况 130
4.1.2 梯形图能使用、继电器线路不能实现的情况 131
4.1.3 梯形图程序的优化 132
4.2 基本控制程序 135
4.2.1 自锁、互锁控制 135
实例52：自锁、互锁与连锁控制 135
4.2.2 时间控制 138
实例53：瞬时接通/延时断开控制 138
实例54：延时接通/延时断开控制 139
实例55：长延时控制 140
实例56：点动计时控制 141
实例57：时钟控制 142
4.2.3 脉冲触发控制 143
实例58：用定时器实现周期脉冲触发控制 143
实例59：用定时器实现脉宽可控的脉冲触发控制 144
4.2.4 分频控制 145
实例60：二分频控制 145
4.2.5 报警控制 146
实例61：故障报警控制 146
4.2.6 计数控制 148
实例62：扫描计数控制 148
实例63：6位数计数控制 149
4.2.7 顺序控制 150
实例64：用定时器实现顺序控制 150
实例65：用计数器实现顺序控制 151
实例66：用移位指令实现顺序控制 152
4.2.8 循环控制 154
实例67：彩灯闪亮循环控制 154
4.3 常用电动机控制 156
4.3.1 三相异步电动机 156
实例68：电动机双重锁正反转控制 156
实例69：电动机 -△减压启动控制 158
实例70：电动机串电阻启动控制 160
实例71：电动机单、双向反接制动控制 162
4.3.2 直流电动机控制 166
实例72：串、并励直流电动机正、反转控制 167
4.3.3 同步电动机控制 170
实例73：同步电动机启动控制 170
4.3.4 步进电动机控制 172
实例74：步进电动机正反转控制 173
4.4 简易梯形图程序设计 176
实例75：车间排风系统状态监控 176
实例76：物流检测控制 179
思考题 181
第5章 顺序功能图及步进梯形图 182
5.1 基本概念 182
5.1.1 顺序功能图的基本要素 183
5.1.2 顺序功能图的结构形式 186
5.2 顺序功能图设计方法 188
5.2.1 使用启-保-停电路的设计方法 188
5.2.2 使用置位/复位的设计方法 190
5.2.3 使用STL/RET的设计方法 192
实例77：运料车装卸料控制 195
实例78：大、小球分类选择控制 200
实例79：双面钻孔机床运动控制 208
5.3 各种顺序控制方法比较 213
思考题 213
第6章 PLC的功能模块 215
6.1 功能模块概述 215
6.1.1 特殊功能模块的类型及用途 215
6.1.2 特殊功能模块的安装及应用 217
6.2 模拟量输入模块 218
实例80：FX2N-4AD模拟量输入模块应用 221
实例81：FX2N-4AD模拟量输入模块的调整应用 222
6.3 模拟量输出模块 223
实例82：FX2N-2DA模拟量输入模块的应用 225
6.4 高速计数模块 226
实例83：高速计数器模块FX2N-1HC的应用 230
6.5 定位控制模块和脉冲输出模块 232
实例84：凸轮控制器FX2N-1RM-SET的应用 235
思考题 237
第7章 PLC系统通信 238
7.1 PLC通信的基本知识 238
7.1.1 数据通信系统构成 238
7.1.2 数据通信方式及传输速率 238
7.1.3 串行通信接口标准 241
7.1.4 开放式系统互连参考模型（OSI/RM） 242
7.2 PLC与PLC之间的通信 243
7.2.1 N∶N连接通信 243
实例85：3台 FX2N PLC通过 N∶N通信网络配置及通信程序 245
7.2.2 双机并行连接通信 247
实例86：2台 FX2N PLC通过 1∶1 并行连接通信 248
7.3 计算机连接与无协议数据传输 249
7.3.1 串行通信协议的格式 249
7.3.2 计算机连接通信协议 251
实例87：编程口操作命令类型与通信端口初始化 253
7.3.3 无协议数据传输 258
实例88：PLC 与三菱公司的变频器的无协议通信应用 260
思考题 262
第8章 PLC与人机界面 263
8.1 三菱人机界面概述 263
8.1.1 触摸屏的工作原理及特点 263
8.1.2 触摸屏的分类 264
8.1.3 触摸屏发展趋势 267
8.1.4 三菱触摸屏 268
8.2 人机界面（HMI）的设计 271
8.2.1 人机界面设计的过程和步骤 271
8.2.2 人机界面的几种设计技术 272
8.2.3 人机界面设计的原则 273
8.3 组态软件使用 274
8.3.1 组态软件简介 274
8.3.2 GT-Designer2 Version2组态软件的使用 276
实例89：GT Designer2组态项目的创建 279
实例90：电动机交替控制组态 281
8.3.3 组态王软件的使用 285
实例91：利用组态王进行通风系统运行状态监控的组态 288
思考题 294
第9章 三菱PLC的安装接线与维修 295
9.1 安装接线 295
9.1.1 PLC的安装要求 295
9.1.2 PLC模块安装布置与布线 296
9.1.3 输入端子接线 299
实例92：PLC输入端子接线 301
9.1.4 输出端子接线 303
实例93：PLC输出端子接线 304
9.1.5 电源安装、与干扰接地接线 307
9.1.6 系统试运行 311
9.2 日常维护与故障诊断处理 312
9.2.1 日常维护 312
9.2.2 系统故障诊断与故障处理 314
思考题 319
第10章 PLC应用系统控制设计 320
10.1 PLC控制系统设计的基本原则与步骤 320
10.1.1 设计的基本原则 320
10.1.2 设计的步骤与内容 321
10.2 PLC控制系统的硬件设计 328
10.2.1 I/O端子数的简化 328
10.2.2 主回路与控制回路设计 331
10.3 PLC系统控制程序设计方法 336
10.3.1 经验设计法 336
实例94：PLC控制送料小车的经验设计 338
10.3.2 逻辑设计法 339
实例95：通风系统运行状态监控 341
实例96：电动机交替运行控制 346
10.3.3 移植设计法 347
实例97：某卧式镗床继电器控制系统移植设计为PLC控制系统 348
10.3.4 顺序功能图设计法 354
10.4 PLC控制系统应用设计 354
实例98：交通灯控制 354
实例99：机械手的PLC控制 358
实例100：某直升机起落架撑杆作动筒检测系统控制 365
思考题 372
附录A 三菱FX系列PLC基本指令 373
附录B 三菱FX系列PLC功能指令 374
参考文献 379
