三菱FX3u PLC应用实例教程.pdf

全国高等职业教育“+互联网”系列规划教材精品系列 三菱 FX3U PLC 应用实例教程 许连阁 石敬波 马宏骞 编著 Publishing House of Electronics Industry 北京BEIJING 内 容 简 介 本书共有 14 个编程项目，包括组合逻辑电路控制程序设计、长动控制程序设计、电动机控制程序设计、定时器应用程序设计、计数器应用程序设计、暂停控制程序设计、顺序控制程序设计、SFC 程序设计、时钟控制程序设计、运算控制程序设计、数码显示程序设计、电梯程序设计、程序流程控制程序设计和 PLC 控制变频器程序设计。本书突出编程实践，用实例来展示编程方法和技巧，程序范例具有典型性、示范性和普适性，同时还融入了多媒体教学。本书既适合高职学生选用，也可供相关专业工程技术人员参考。未经许可，不得以任何方式复制或抄袭本书之部分或全部内容。版权所有，侵权必究。图书在版编目（CIP）数据 三菱 FX3u PLC 应用实例教程/许连阁，石敬波，马宏骞编著.北京：电子工业出版社，2018.6 ISBN 978-7-121-34391-9.三 .许 石 马 .PLC 技术高等学校教材 .TM571.61 中国版本图书馆CIP 数据核字（2018）第122904 号 策划编辑：王昭松 责任编辑：王凌燕 印 刷：北京东光印刷厂 装 订：三河市鹏成印业有限公司 出版发行：电子工业出版社 北京市海淀区万寿路 173 信箱 邮编 100036 开 本：7871092 1/16 印张：16.25 字数：416 千字 版 次：2018 年 6 月第 1 版 印 次：2018 年 6 月第 1 次印刷 定 价：39.80 元 凡所购买电子工业出版社图书有缺损问题，请向购买书店调换。若书店售缺，请与本社发行部联系，联系及邮购电话：（010）88254888，88258888。质量投诉请发邮件至 ，盗版侵权举报请发邮件至 。本书咨询联系方式：（010）88254015 QQ：83169290。前 言 一、缘起 PLC 作为工业自动化核心设备，其应用极为广泛，可以说只要有工厂，有控制要求，就会有 PLC 的应用，而 PLC 的应用关键就在于编程，有不少读者学完 PLC 以后，在真正进行编程的时候往往显得束手无策，不知如何下手，究其原因是什么呢？那就是缺少一定数量的练习。如果只靠自己冥思苦想，结果往往收效甚微，而学习和借鉴别人的编程方法无疑是一条学习的捷径。作者编写这本书的目的就是在读者已经掌握 PLC 基础知识的前提条件下，为读者提供一个快速掌握 PLC 编程方法的学习捷径。二、结构 本书共有 14 个编程项目，包括组合逻辑电路控制程序设计、长动控制程序设计、电动机控制程序设计、定时器应用程序设计、计数器应用程序设计、暂停控制程序设计、顺序控制程序设计、SFC 程序设计、时钟控制程序设计、运算控制程序设计、数码显示程序设计、电梯程序设计、程序流程控制程序设计和 PLC 控制变频器程序设计。针对不同的编程内容，每个编程项目又包含若干编程实例，本书共提供了 66 个编程实例。编程实例由“设计要求”、“输入/输出元件及其控制功能”和“控制程序设计”三部分组成。“设计要求”对本实例要解决的实际任务进行描述。“输入/输出元件及其控制功能”对本实例所涉及的硬件接口进行规划。“控制程序设计”对本实例所设计的程序进行解读。三、特色（1）本书的编写，既是编者多年来从事教学研究和科研开发实践经验的概括和总结，又博采了目前各教材和著作的精华。书中所有程序样例都经过作者反复推敲、实践，并经多次修改而成，力求做到范例典型、启发深刻和适用广泛。（2）编程方法和技巧是本书的核心内容，用实例来展示编程方法和技巧是本书的特点。正文中的【思路点拨】、【经验总结】、【错误反思】及【注意事项】大多针对编程实际遇到的问题，具有很高的实用性，对提高读者的编程能力帮助很大。（3）本书不仅巩固了基本指令的应用，更加强了功能指令的应用，以提高读者的程序设计能力，有些实例还给出了多种不同的编程方法，以帮助读者比较不同指令的编程特点。（4）本书创新了编写形式，大量融入了动画、视频和微课等多媒体教学内容，不仅使学习变得生动有趣，还方便了读者自主学习。四、使用 本书可满足自动化大类，尤其是电气自动化专业可编程技术课程的教学需要，也可供工控从业人员自学。为了适应不同院校课程教学目标及课时要求，各校可根据实际情况选取部分项目灵活安排教学。五、致谢 本书由辽宁机电职业技术学院的许连阁、石敬波、马宏骞编著。任何一本新书的出版都是在认真总结和引用前人知识和智慧的基础上创新发展起来的，本书的编写无疑也参考和引用了许多前人优秀教材与研究成果的精华。在此向本书所参考和引用的资料、教材和专著的编著者表示最诚挚的敬意和感谢！由于作者水平所限，书中不妥之处在所难免，敬请兄弟院校的师生给予批评和指正。请您把对本书的建议告诉我们，以便修订时改进。所有意见和建议请寄往：E-mail:。编著者 V 目 录 项目 1 组合逻辑电路控制程序设计（1）实例 1-1 用 3 个开关控制一个照明灯（1）实例 1-2 用信号灯指示 3 台电动机的运行状况（4）项目 2 长动控制程序设计（7）实例 2-1 双按钮控制电动机启停程序设计（7）实例 2-2 单按钮控制电动机启停程序设计（12）实例 2-3 单按钮控制圆盘转动程序设计（16）项目 3 电动机控制程序设计 （18）实例 3-1 电动机“正-停-反”运行控制程序设计（18）实例 3-2 电动机“正-反-停”运行控制程序设计（24）实例 3-3 小车自动往复运行控制程序设计（28）实例 3-4 电动机运行预警控制程序设计（30）实例 3-5 单按钮控制 3 台电动机顺启顺停程序设计（32）实例 3-6 单按钮控制 3 台电动机顺启逆停程序设计（35）实例 3-7 6 个按钮控制 3 台电动机顺启逆停控制程序设计 （38）实例 3-8 车库门控制程序设计（41）项目 4 定时器应用程序设计 （44）实例 4-1 定时器控制彩灯闪烁程序设计（44）实例 4-2 定时器控制电动机正/反转程序设计（47）实例 4-3 定时器控制电动机星/角减压启动程序设计（51）实例 4-4 用一个按钮定时预警控制电动机运行程序设计（52）实例 4-5 定时器控制小车定时往复运行程序设计（53）实例 4-6 定时器控制流水灯程序设计（55）实例 4-7 定时器控制交通信号灯运行程序设计（60）项目 5 计数器应用程序设计 （69）实例 5-1 24h 时钟程序设计 （69）实例 5-2 计数器控制圆盘转动程序设计（72）实例 5-3 计数器控制彩灯闪烁程序设计（73）实例 5-4 计数器控制电动机星/角减压启动程序设计（74）实例 5-5 计数器控制小车运货程序设计（76）实例 5-6 计数器控制流水灯程序设计（79）实例 5-7 计数器控制交通信号灯运行程序设计（82）项目 6 暂停控制程序设计 （93）实例 6-1 用继电器实现暂停控制程序设计（93）实例 6-2 用计数器实现暂停控制程序设计（95）实例 6-3 用传送指令实现暂停控制程序设计（97）VI 实例 6-4 用跳转指令实现暂停控制程序设计（98）项目 7 顺序控制程序设计（100）实例 7-1 天塔之光控制程序设计（100）实例 7-2 电动机星/角减压启动控制程序设计（104）实例 7-3 小车定时往复运行控制程序设计（107）实例 7-4 两台电动机限时启动、限时停止控制程序设计（110）实例 7-5 洗衣机控制程序设计（111）项目 8 SFC 程序设计（114）实例 8-1 3 条传送带顺序控制程序设计（114）实例 8-2 8 个彩灯单点左右循环控制程序设计（117）实例 8-3 交通信号灯控制程序设计（125）实例 8-4 混料罐液体搅拌控制程序设计（129）实例 8-5 机械手搬运控制程序设计（133）实例 8-6 大小球分拣控制程序设计（139）项目 9 时钟控制程序设计（144）实例 9-1 PLC 时钟设置程序设计（144）实例 9-2 整点报时程序设计（145）实例 9-3 电动机工作时段限制程序设计（147）实例 9-4 打铃控制程序设计（149）实例 9-5 时间预设控制程序设计（151）项目 10 运算控制程序设计（154）实例 10-1 定时器控制电动机运行时间程序设计（154）实例 10-2 转速测量程序设计（155）实例 10-3 自动售货机控制程序设计（157）项目 11 数码显示程序设计（161）实例 11-1 数字循环显示程序设计（161）实例 11-2 电梯指层显示程序设计（162）实例 11-3 拔河比赛程序设计（166）实例 11-4 抢答器程序设计（168）实例 11-5 篮球比赛记分牌程序设计（172）项目 12 电梯程序设计（175）实例 12-1 杂物梯程序设计（175）实例 12-2 客梯程序设计（181）项目 13 程序流程控制程序设计（197）实例 13-1 电动机运行时间累计程序设计（197）实例 13-2 电动机正反转运行程序设计（200）实例 13-3 电动机星角启动和正反转控制程序设计（202）实例 13-4 急停控制程序设计（204）实例 13-5 小车 5 位自动循环往返控制程序设计（205）实例 13-6 寻找最大数程序设计（210）VII 项目 14 PLC控制变频器程序设计（213）实例 14-1 PLC 开关量方式控制变频器运行程序设计（213）实例 14-2 PLC 模拟量方式控制变频器运行程序设计（216）实例 14-3 PLC 通信方式控制变频器运行程序设计（219）附录 A FX 系列 PLC 常用指令详解（225）参考文献（251）1 项目 1 组合逻辑电路控制程序设计 项目1 组合逻辑电路控制程序设计 由于组合逻辑电路的控制结果只与输入变量的状态有关，所以对于简单组合逻辑电路可通过真值表直接编写程序；对于复杂组合逻辑电路可以依据真值表先写出逻辑表达式并进行化简，然后再由最简表达式编写控制程序。实例 1-1 用 3 个开关控制一个照明灯 设计要求：用 3 个开关控制一个照明灯，任何一个开关都可以控制照明灯的点亮与熄灭。1输入/输出元件及其控制功能 实例 1-1 中用到的输入/输出元件及其控制功能如表 1-1-1 所示。表 1-1-1 实例 1-1 输入/输出元件及其控制功能 说 明 PLC 软元件 元件文字符号 元 件 名 称 控 制 功 能 X0 S1 开关 控制照明灯 X1 S2 开关 控制照明灯 输入 X2 S3 开关 控制照明灯 输出 Y0 EL 照明灯 照明 2控制程序设计 依据题意可知，当有一个开关处于闭合状态，照明灯点亮；当有两个开关处于闭合状态，照明灯熄灭。推而广之，当有奇数个开关处于闭合状态，照明灯点亮；当有偶数个开关处于闭合状态，照明灯熄灭。根据控制要求列出真值表，如表 1-1-2 所示。从表 1-1-2 中可以看出，Y0 有 4 组高电平逻辑，所以在梯形图中就应有 4 个逻辑行，并且这 4 行用逻辑“或”进行合并，程序如图 1-1-1 所示。用 3 个开关控制一个照明灯 2 三菱 FX3U PLC 应用实例教程 图 1-1-1 用真值表法编写的梯形图 学习 PLC，必须学习 PLC 的编程。而学习编程，首先要详细了解 PLC 内各种软元件的属性及其应用，其次学习系统的指令，最后再针对控制要求进行编程。在继电器控制电路中，控制系统是由各种实体器件组成的，如按钮、开关、继电器、计数器及各种电磁线圈等，人们把这些器件称为元件。而在 PLC 控制系统中，控制系统是由 PLC 内部各种电路构成的，人们把这些内部电路称为软元件。下面介绍几种较为常用的软元件。（1）输入继电器 X。输入继电器 X 是 PLC 与外部用户输出设备连接的接口单元，用以接收用户输出设备发来的指令信号，其编址采用八进制方式进行地址编号，每 8 个 X 为