电气控制与三菱FX5U PLC应用技术

本书共11章，第1章介绍了常用低压电器的基本概念和原理；第2章介绍了电动机基本控制电路及其设计方法；第3章介绍了PLC基础知识、PLC的硬件组成、工作原理等；第4章介绍了PLC基本指令系统与编程经验和技巧；第5章介绍了三菱PLC的基础应用，PLC控制系统的一般设计方法及常用编程方法；第6章介绍了顺序控制，结合案例介绍如何确定顺序控制的各步以及如何使用顺序控制指令实现各步的功能；第7章介绍了三菱FX5U PLC内置模拟量输入和输出端口原理以及在项目中的具体应用；第8章结合项目讲解三菱FX5U PLC高速计数器功能及其应用；第9章结合项目讲解三菱FX5U PLC过程控制原理，并举例说明PID指令在电炉温度闭环控制系统中的应用；第10章讲解了步进电机、交流伺服电动机和直流电动机的基本概念及工作原理，介绍了PLC脉冲输出指令、脉宽调制指令的应用，实现对这几种电机的调速控制；第11章讲解了三菱FX5U PLC的通信原理以及具体的应用。这些实例都具有代表性、应用广泛性和热门性，读者通过学习，完全可以根据实际需要，对实例进行适当修改，用于自己的系统设计中。本书可作为普通高等院校自动化、电气、机械、电子信息等相关专业的电气控制技术课程的教材或参考书,本科类教学一般为48学时，高职类教学一般为36学时，也可作为广大电气工程技术人员学习电气控制技术的参考书。本书配有电子课件，欢迎选用本书作教材的教师登录www.cmpedu.com注册下载，或加微信13910750469索取。

目 录前言第1章 常用低压电器1 1.1 低压电器的基本知识1 1.1.1 常用低压电器的分类1 1.1.2 低压电器产品标准2 1.1.3 低压电器的常用术语2 1.1.4 低压电器的主要技术参数2 1.2 低压断路器2 1.3 熔断器4 1.4 接触器5 1.5 继电器7 1.5.1 中间继电器7 1.5.2 电流继电器8 1.5.3 电压继电器9 1.5.4 热继电器10 1.5.5 时间继电器12 1.5.6 速度继电器13 1.6 主令电器13 1.6.1 按钮14 1.6.2 行程开关14 习题与思考题15第2章 电动机的基本控制电路17 2.1 电气制图标准17 2.2 起动控制电路19 2.2.1 单向旋转控制电路19 2.2.2 三相异步电动机的正反转控制电路21 2.2.3 减压起动控制电路26 2.2.4 顺序起动控制电路28 2.3 制动控制电路30 2.3.1 机械制动30 2.3.2 电力制动33 2.4 多地控制电路37 习题与思考题37第3章 PLC基础知识39 3.1 PLC发展史、特点39 3.1.1 PLC的诞生39 3.1.2 PLC的发展40 3.1.3 PLC的特点41 3.2 PLC的分类42 3.3 PLC的组成42 3.4 PLC的工作原理45 3.5 PLC的编程语言47 3.5.1 梯形图语言47 3.5.2 语句表语言48 3.5.3 顺序功能图语言48 3.6 FX5U的CPU模块与硬件端子连接49 习题与思考题51第4章 PLC基本指令系统与编程52 4.1 位操作指令52 4.1.1 基本位逻辑指令52 4.1.2 复杂电路指令55 4.2 定时器指令及其应用56 4.3 计数器指令及其应用59 4.4 比较指令67 4.5 传送指令68 4.6 移位指令69 4.7 数学运算及功能指令71 4.7.1 算术运算指令72 4.7.2 逻辑运算指令74 4.7.3 数学功能指令75 4.8 主控制指令78 4.9 数据寄存器、链接寄存器、报警器79 4.10 常数79 4.11 编程软件79 4.11.1 GX Works3简介80 4.11.2 GX Works3软件界面80 4.11.3 GX Works3的使用80 4.11.4 编程操作81 4.11.5 仿真模拟85 4.11.6 监视模式85 4.11.7 模块配置图的创建86 习题与思考题87 第5章 三菱PLC的基础应用88 5.1 PLC的系统设计与编程方法88 5.1.1 PLC控制系统的一般设计方法88 5.1.2 常用的编程方法89 5.2 基础编程案例90 5.2.1 单按钮控制电动机的起停90 5.2.2 电动机的正反转91 5.2.3 星-三角减压起动92 5.2.4 串电阻减压起动与反接制动93 5.2.5 运料小车自动往返95 5.2.6 三台电动机监控96 5.2.7 多种液体自动混合97 习题与思考题100第6章 顺序控制101 6.1 顺序功能图101 6.1.1 顺序功能图的组成101 6.1.2 顺序功能图的基本结构105 6.1.3 顺序功能图的绘制106 6.2 三菱PLC顺序控制指令及其应用108 6.2.1 状态元件108 6.2.2 应用举例109 习题与思考题120第7章 三菱FX5U PLC模拟量及其应用123 7.1 三菱FX5U PLC模拟量基础知识123 7.2 三菱FX5U PLC温度采集与触摸屏监控124 习题与思考题133第8章 三菱FX5U PLC高速计数器及其应用134 8.1 三菱FX5U PLC高速计数器的特殊继电器和特殊寄存器134 8.2 高速输入/输出功能指令135 8.3 32位数据设置比较指令136 8.4 32位数据带宽比较指令137 8.5 32位数据高速当前值传送指令137 8.6 三菱FX5U PLC高速计数器的应用138 8.6.1 测量距离138 8.6.2 测量转速140 习题与思考题142第9章 三菱FX5U PLC过程控制及其应用143 9.1 PID控制原理简介143 9.2 PID算法概述144 9.3 三菱FX5U PLC对电炉进行温度控制147 习题与思考题150第10章 三菱FX5U PLC运动控制及其应用151 10.1 步进电动机控制151 10.1.1 步进电动机的基本概念151 10.1.2 步进电动机的基本工作原理152 10.1.3 三菱FX5U PLC的步进电动机控制152 10.2 伺服电动机控制154 10.2.1 交流伺服电动机的基本概念155 10.2.2 三菱伺服驱动器156 10.2.3 三菱伺服系统常用参数介绍162 10.2.4 三菱伺服系统参数设置166 10.2.5 伺服系统的工作模式168 10.2.6 三菱FX5U运动控制相关指令169 10.2.7 三菱FX5U对MR-J4伺服系统的位置控制176 10.2.8 三菱FX5U对MR-J4伺服系统的速度控制179 10.2.9 三菱FX5U对MR-J4伺服系统的转矩控制182 10.3 直流电动机控制183 10.3.1 直流电动机的基本概念183 10.3.2 直流电动机的基本工作原理 184 10.3.3 直流电动机的调速控制方法185 10.3.4 三菱FX5U PLC的直流电动机控制186 习题与思考题188第11章 三菱FX5U PLC通信技术基础189 11.1 通信基础知识189 11.1.1 常用术语189 11.1.2 常用通信介质190 11.1.3 数据通信方式191 11.1.4 串行通信接口标准192 11.1.5 通信网络194 11.2 三菱FX 系列PLC的N∶N网络通信195 11.2.1 N∶N网络通信功能简介195 11.2.2 系统构成196 11.2.3 FX5U PLC的简易PLC间链接应用196 11.3 三菱FX 系列PLC的无顺序通信200 11.3.1 无顺序通信功能简介200 11.3.2 无顺序通信功能指令200 11.3.3 三菱FX5U PLC与西门子S7-200 SMART之间的无顺序通信应用201 11.4 三菱FX 系列PLC的MODBUS通信204 11.4.1 MODBUS通信功能简介204 11.4.2 FX5U PLC的MODBUS指令204 11.4.3 三菱FX5U PLC与条形码扫描器的MODBUS通信及其应用205 11.5 三菱FX5U PLC以太网通信208 11.5.1 工业以太网通信简介208 11.5.2 三菱FX5U PLC与组态王以太网通信209 11.5.3 三菱FX5U PLC与智能手机以太网通信219 习题与思考题224参考文献225