可编程控制器技术（三菱机型）.pdf

全国高等职业教育应用型人才培养规划教材可编程控制器技术(三菱机型)摇摇摇摇摇摇摇摇张摇东摇主摇编周益明摇张俊萍摇鲍慧玲摇副主编内 容 简 介本书以三菱公司的 FX2N系列可编程控制器为对象,以提升语言编程及表达技巧为主线,以提高学生的PLC 实战应用能力为目标,融入了维修电工中、高级职业技能考证的相关内容,从而满足“双证融通冶 应用型人才培养的要求。全书分为 10 个章节,内容包括 PLC 原理、基本指令、逻辑编程、自保持编程、时序编程、顺控编程、应用指令编程、结构指令编程、功能模块、通信、高速计数、变频器等。每个章节后均配有实训内容,兼容各类机型,供不同院校、不同专业的学生选做。每章结尾还配有小结及大量习题,全书配有习题参考答案、实训视频、教学视频等丰富的教学资源,为提升教学质量提供保障。本书可作为高职高专、应用型本科、电大等院校的电气自动化、应用电子技术、电力系统及自动化、机电一体化、楼宇智能化、通信技术、电气工程等专业的 PLC 课程教学用书,也可供相关专业工程技术人员自学或培训使用。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)数据可编程控制器技术:三菱机型/张东主编 郾 北京:电子工业出版社,2015郾 8全国高等职业教育应用型人才培养规划教材ISBN 978-7-121-26232-6玉郾 淤可摇 域郾 淤张摇 芋郾 淤可编程序控制器-高等职业教育-教材摇 郁郾 淤TM571郾 6中国版本图书馆 CIP 数据核字(2015)第 120340 号策划编辑:王昭松(wangzs phei郾 com郾 cn)责任编辑:郝黎明印摇 摇 刷:装摇 摇 订:出版发行:电子工业出版社北京市海淀区万寿路 173 信箱摇 邮编 100036开摇 摇 本:787 伊1 092摇 1/16摇 印张:22摇 字数:563郾 2 千字版摇 摇 次:2015 年 8 月第 1 版印摇 摇 次:2017 年 1 月第 2 次印刷印摇 摇 数:2 000 册摇 摇 定价:49郾 00 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。质量投诉请发邮件至 zlts phei郾 com郾 cn,盗版侵权举报请发邮件至 dbqq phei郾 com郾 cn。服务热线:(010)88258888。前摇摇言可编程控制器(Programmable Logic Controller)简称 PLC,是综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术的一种新型、通用的自动控制产品,具有功能强、可靠性高、使用灵活方便、易于编程及适应工业环境下应用等一系列优点。近年来随着人力成本的上涨和我们国家的产业升级,PLC 得到越来越广泛的应用。为适应当前社会生产技术需求,上海科学技术职业学院于 2002 年在通信与电子信息系、机电工程系的相关专业及上海开放大学机电专业都开设了 PLC 课程,并配套有相应的实验室,经过多年的建设,该课程于 2005年被评为校级精品课程,2009 年又被评为上海市精品课程。可编程控制器的应用能力是高职院校相关专业学生及企业工程技术人员的必备技能之一,本课程以培养职业能力为宗旨,以训练实际应用能力为前提,融入了维修电工职业技能考证的相关内容,从而满足目前“双证融通冶 应用型人才培养的要求。编程语言类的教学,训练编程思路是首要的。本书在结构编排和内容组织上,力求打破传统教学模式,摒弃技术说明书似的叙述方式,以渐进方式展开 PLC 的资源和使用方法,以方法思路为模块,以实战应用为目的,以提高教学效能为目标,全书内容丰富翔实,综合了 PLC 相关联的必备知识和拓展知识,每章后均配有丰富的习题和实训,全面提高学生的 PLC 实战应用能力。由于本课程涉及的知识点较多,传统教材大多采用先介绍 PLC 的概述、基本组成和工作原理,再介绍 PLC 的硬件及软元件,接着讲解其基本指令和功能指令,最后才给出设计实例的方式,这种传统的“填鸭式冶 的教学方法势必让学生产生厌烦情绪,大大降低教学的实效性。本书以实践技能应用为目标,比如拿出一个 PLC,告诉同学这是什么,怎么从输入到输出,如何实现,简单编写一个程序看看。如何更有效地让学生掌握本课程的基础理论知识和基本操作技能,我校改革创新了一套切实可行的教学实施方法,即采用课堂教学“三步走冶 和实践教学“三步走冶,将理论与实习实训相结合进行教学,让学生独立体会和分析 PLC 指令的应用。这种教学方法,符合学生学习过程中的心理特点及活动规律,大大提高了学生的学习兴趣,充分发挥了学生学习的主动性,更重要的一点是,可以培养学生解决实际问题的思路,让学生实实在在地掌握 PLC 的专业技术与技能。从近些年“自动化设备安装与调试冶 国赛的涵盖技术来看,主要有 4 个方面,分别是PLC 对变频器的控制(含 A/D 和 D/A 技术)、PLC 控制伺服系统、PLC 的通信联网及 PLC与人机界面控制技术,这 4 个方面是 PLC 实战的综合技术。本书在实训方面兼顾这 4 个方面的内容,为 PLC 的综合应用作技术铺垫。芋本书共分 10 章,第 1 章和第 2 章由张俊萍编写,第 3 章由鲍慧玲编写,第 10 章及部分实训由周益明编写,其余章节及全书配套的例题、习题及实训由张东编写。此外,还要感谢杨云老师、王鹏老师、王永明老师为本书的编写提供了大量案例,还要特别感谢王安栋同学、柯永星同学、索岩松同学、张亚晴同学,为本书绘制了大量的矢量配图。本书主要以三菱公司的 FX2N-32MT 机型 PLC 为实验对象,同时也介绍了 FX3U系列机型与 FX2N系列机型的改进之处,做到与时俱进。由于笔者水平有限,书中难免存在错误和疏漏之处,敬请广大读者批评指正,我们将不断地充实和改进,以使本书更趋完美,也更加符合教学需求。编摇 者2015 年 6 月郁目摇摇录第 1 章摇 可编程控制器概述11郾 1摇 可编程控制器的产生11郾 2摇 可编程控制器的特点及主要性能指标21郾 2郾 1摇 可编程控制器的特点21郾 2郾 2摇 可编程控制器的主要性能指标31郾 3摇 可编程控制器的结构组成41郾 4摇 可编程控制器的内部资源及其工作原理61郾 4郾 1摇 可编程控制器的输入/输出编程元件61郾 4郾 2摇 可编程控制器的工作原理71郾 5摇 可编程控制器的系统配置101郾 5郾 1摇 FX 系列型号名称的含义101郾 5郾 2摇 FX 系列 PLC 的主要指标111郾 6摇 可编程控制器的分类及发展趋势131郾 6郾 1摇 PLC 分类131郾 6郾 2摇 可编程控制器的发展趋势151郾 7摇 PLC 电路的实训171郾 7郾 1摇 PLC 电源和负载接线171郾 7郾 2摇 实训内容18本章小结19习题 119第 2 章摇 基本指令及逻辑编程212郾 1摇 PLC 的编程语言212郾 2摇 PLC 的基本指令222郾 2郾 1摇 输入/输出指令(LD、LDI、LDP、LDF、OUT)222郾 2郾 2摇 触点串联指令(AND、ANI、ANDP、ANDF)232郾 2郾 3摇 触点并联指令(OR、ORI、ORP、ORF)242郾 2郾 4摇 电路块的串联和并联指令(ANB、ORB)242郾 2郾 5摇 多重输出指令(MPS、MRD、MPP)252郾 2郾 6摇 主控及主控复位指令(MC、MCR)272郾 2郾 7摇 脉冲输出指令(PLS、PLF)272郾 2郾 8摇 PLC 逻辑反、空操作与结束指令(INV、NOP、END)282郾 3摇 编程规则及注意事项282郾 4摇 PLC 内部辅助继电器资源31吁2郾 4郾 1摇 辅助继电器资源312郾 4郾 2摇 辅助继电器的梯形图及动作说明312郾 5摇 PLC 逻辑电路的程序设计322郾 5郾 1摇 简单的逻辑电路设计322郾 5郾 2摇 用真值表法进行逻辑电路设计332郾 5郾 3摇 用卡诺图进行逻辑电路设计342郾 6摇 PLC 逻辑电路设计应用352郾 6郾 1摇 I/O 定义和资源分配352郾 6郾 2摇 功能分析及真值表(卡诺图)的运算352郾 7摇 PLC 逻辑电路的实训392郾 7郾 1摇 LED 数码管介绍402郾 7郾 2摇 BCD 拨码盘412郾 7郾 3摇 实训内容41本章小结42习题 242第 3 章摇 启保停电路的设计和应用463郾 1摇 SET/RST 指令463郾 1郾 1摇 SET 指令463郾 1郾 2摇 RST 指令473郾 2摇 基本启保停电路设计473郾 2郾 1摇 启停基本电路473郾 2郾 2摇 启保停电路473郾 2郾 3摇 优先启停电路483郾 2郾 4摇 脉冲启动电路483郾 2郾 5摇 条件启动电路493郾 2郾 6摇 停止闭锁电路493郾 3摇 启保停电路的设计503郾 3郾 1摇 不能同时发生运动的联锁(互锁)控制513郾 3郾 2摇 互为发生条件的联锁控制523郾 3郾 3摇 带延时自保持控制533郾 4摇 启保停电路的典型应用563郾 4郾 1摇 运料传输带控制563郾 4郾 2摇 两路抢答器控制573郾 4郾 3摇 水塔水位控制583郾 4郾 4摇 自动门控制593郾 4郾 5摇 运料传输带控制613郾 4郾 6摇 初步的顺序步进控制61遇3郾 5摇 启保停电路的实训623郾 5郾 1摇 接近开关简介623郾 5郾 2摇 接近开关接线介绍643郾 5郾 3摇 实训内容66本章小结69习题 369第 4 章摇 时序电路的程序设计714郾 1摇 PLC 内部定时器资源714郾 1郾 1摇 定时器资源714郾 1郾 2摇 定时器的梯形图及动作说明714郾 2摇 PLC 计数器资源724郾 3摇 PLC 定时器、计数器基本电路734郾 3郾 1摇 长延时定时器734郾 3郾 2摇 大计数的计数器734郾 3郾 3摇 定时器周期控制744郾 3郾 4摇 计数器周期控制及分频控制754郾 4摇 PLC 时序电路的设计774郾 4郾 1摇 定时器实现任意时序电路的设计774郾 4郾 2摇 定时器实现时序电路的嵌套设计804郾 5摇 时序电路设计的典型应用834郾 5郾 1摇 交通灯的设计844郾 5郾 2摇 霓虹灯的设计864郾 6摇 时序电路的实训874郾 6郾 1摇 PLC 输出端子使用说明874郾 6郾 2摇 实训内容88本章小结89习题 489第 5 章摇 顺序控制的程序设计915郾 1摇 顺序控制的通用设计方法915郾 1郾 1摇 自保持电路的编程方式915郾 1郾 2摇 顺序功能图表基本概念925郾 1郾 3摇 使用启保停电路的编程方法935郾 1郾 4摇 使用置位/复位指令的编程方式1005郾 2摇 PLC 内部 S 状态继电器编程1025郾 2郾 1摇 S 状态继电器资源1025郾 2郾 2摇 使用步进梯形指令的编程方式1035郾 3摇 顺序控制的选择分支和并列分支107喻5郾 3郾 1摇 选择性分支与汇合的编程1085郾 3郾 2摇 并行性分支与汇合的编程1165郾 4摇 顺序控制的启动、停止编写1215郾 4郾 1摇 简单的启动编写1215郾 4郾 2摇 一般停止的编写1225郾 4郾 3摇 停止后转停止流程的停止1235郾 5摇 SFC 顺序功能图1275郾 6摇 PLC 顺序控制电路的实训1335郾 6郾 1摇 气动技术概述1335郾 6郾 2摇 实训内容134本章小结137习题 5138第 6 章摇 基本应用指令的程序设计1456郾 1摇 PLC 内部数据寄存器资源1456郾 1郾 1摇 数据寄存器(D)1456郾 1郾 2摇 数据格式1456郾 1郾 3摇 变址寄存器(V/Z)1486郾 2摇 应用指令的表示方法及其格式、类型1496郾 2郾 1摇 应用指令的表示方法1496郾 2郾 2摇 32 位指令与脉冲执行指令1506郾 3摇 传送类指令1516郾 3郾 1摇 传送指令 MOV(FNC 12