PLC基础及应用教程（三菱FX2N系列） 第2版

本书从教学和工程应用出发，在第 1 版的基础上对内容进行了修正、更新、调整和扩充，系统地阐述了 PLC 的特征、结构及工作原理，详细介绍了 FX2N 系列及其升级版 PLC 的性能、硬件组态配置、编程资源及工程接线，重点介绍了 FX2N系列 PLC 的指令系统、步进控制、特殊功能模块、PID 控制回路、网络通信及程序设计方法，通过编程软件仿真环境，由浅入深引入了大量的PLC仿真应用示例，对典型PLC工程实例的设计思想、设计步骤、设计方法及调试进行了详尽的介绍。本书内容翔实、循序渐进、示例丰富，利于推广基于问题、知识点、项目、设计案例的实践育人的教学方法和学习方法，便于阅读和自学。本书每章均配有实验项目、思考与习题，以引导读者逐步认识、熟悉、掌握、应用PLC。本书可作为大学本科、高专高职的电气工程、自动化、电子、机电一体化、计算机及智能制造等相关专业学习PLC的教学用书，同时也可作为相关工程技术人员的参考用书。

前言 第1章 PLC基础及系统结构11.1 继电接触式控制系统11.1.1 继电接触式控制系统的结构11.1.2 继电接触式基本控制电路11.2 PLC概述51.2.1 PLC的产生、定义、特点及应用51.2.2 PLC的分类及性能指标71.2.3 PLC控制和继电接触式控制的关系91.2.4 PLC控制和一般计算机控制的区别101.2.5 常用PLC简介111.3 PLC系统的结构及工作原理131.3.1 PLC的硬件结构131.3.2 PLC的软件及编程语言181.3.3 PLC的扫描工作原理201.3.4 PLC执行程序的过程及特点211.4 一个简单的FX2N系列PLC应用示例221.5 实验：PLC简单应用示例演示251.6 思考与习题26第2章 FX2N系列PLC（含升级产品）硬件及编程资源272.1 FX2N系列PLC的硬件体系272.1.1 FX2N系列PLC的硬件特征272.1.2 FX2N系列PLC的硬件体系结构282.1.3 FX2N系列PLC的产品型号292.2 FX2N系列PLC的硬件配置302.2.1 FX2N系列PLC的基本单元302.2.2 FX2N系列PLC的扩展单元和扩展模块342.2.3 FX2N系列PLC的特殊功能模块352.2.4 定位控制模块362.3 FX3U系列PLC的硬件配置382.3.1 FX3U系列PLC的硬件配置特征382.3.2 FX3U系列PLC的基本单元392.3.3 FX3U系列PLC的扩展结构402.4 FX2N系列PLC的编程资源及编址412.4.1 FX2N系列PLC的编程资源412.4.2 FX2N系列PLC的I/O编址及扩展452.5 FX2N系列PLC硬件的工程接线472.5.1 电源接线及其负载能力472.5.2 输入端器件外部接线492.5.3 输出端外部接线及负载能力502.6 实验：PLC端口接线（闪光灯）532.7 思考与习题54第3章 FX2N系列PLC的基本指令及应用563.1 基本指令及其应用563.1.1 基本指令格式563.1.2 逻辑取、线圈驱动指令（LD/LDI、OUT）573.1.3 触点串联、并联指令583.1.4 块串联、并联指令593.1.5 堆栈指令（MPS、MRD、MPP）603.1.6 置位、复位指令（SET、RST）613.1.7 边沿检出触点指令与边沿检测（微分输出）指令623.1.8 其他基本指令653.2 定时器及其应用663.2.1 定时器及其类型663.2.2 定时器的应用683.3 计数器及其应用703.3.1 计数器及其类型703.3.2 计数器的应用723.4 梯形图编程规则723.5 编程软件GX Developer与仿真使用简介743.5.1 程序输入与变换743.5.2 仿真调试783.5.3 PLC与PC通信与程序下载813.6 实验：基本指令应用823.6.1 GX Developer编程软件练习823.6.2 竞赛抢答器控制系统833.6.3 交通灯控制863.7 思考与习题87第4章 开关量及顺序控制程序设计方法904.1 开关量梯形图程序设计方法904.1.1 基于继电器电路结构的梯形图程序设计及应用904.1.2 梯形图经验设计法944.1.3 梯形图逻辑代数设计法954.2 状态转移图与步进顺序控制指令编程964.2.1 PLC顺序控制设计方法964.2.2 状态转移图的基本知识974.2.3 步进指令984.2.4 状态转移图与步进指令的编程规则994.2.5 单流程的编程994.2.6 选择性分支与汇合的编程1024.2.7 并行分支与汇合的编程1044.2.8 状态编程应用示例1054.3 非状态元件实现顺序控制编程1084.3.1 基于起保停电路的顺序控制1094.3.2 基于置位、复位指令的顺序控制程序设计1104.3.3 基于移位寄存器的顺序控制程序设计1114.4 实验：顺序控制指令及其应用1114.4.1 钻孔动力头顺序控制1114.4.2 机械手控制1124.5 思考与习题114第5章 FX2N系列PLC的应用指令1165.1 应用指令概述1165.1.1 应用指令的表示方法1165.1.2 变址操作数1185.2 数据处理指令1195.2.1 比较指令1195.2.2 传送与交换指令1215.2.3 变换指令1235.2.4 循环移位指令与移位指令1255.2.5 其他数据处理指令1305.3 四则运算指令与逻辑运算指令1345.3.1 四则运算指令1345.3.2 逻辑运算指令1365.4 程序流程控制指令1385.4.1 条件跳转指令1385.4.2 子程序调用和返回指令1385.4.3 中断指令1395.4.4 监控定时器指令、循环程序及主程序结束指令1435.5 高速处理指令1445.5.1 输入输出相关的高速处理指令1445.5.2 高速计数器指令1455.5.3 脉冲密度指令与脉冲输出指令1465.6 方便指令1485.6.1 与控制相关的方便指令1485.6.2 示教定时器指令1505.6.3 特殊定时器指令1505.6.4 交替输出指令1505.6.5 数据排列指令1515.7 其他应用指令1525.8 实验：应用指令编程1535.8.1 多功能指示灯闪烁控制1535.8.2 步进电动机定位运行控制1545.9 思考与习题155第6章 PLC模拟量采集及PID控制系统1576.1 模拟量闭环控制系统1576.1.1 模拟信号获取及变换1576.1.2 计算机闭环控制系统1586.1.3 数字PID运算及应用1596.2 FX2N系列PLC特殊功能模块扩展编址及读/写操作1646.3 FX2N系列PLC模拟量输入模块及应用1656.3.1 A-D转换模块1656.3.2 铂电阻温度传感器模拟量输入模块1706.3.3 热电偶温度传感器模拟量输入模块1726.4 FX2N系列PLC模拟量输出模块及应用1746.4.1 模拟量输出模块FX2N-2DA1746.4.2 模拟量输出模块FX2N-4DA1776.5 PID指令及闭环控制1796.5.1 FX2N系列PLC的PID指令1796.5.2 FX2N系列PLC的PID控制系统1816.6 实验：模拟量I/O模块及PID编程1846.6.1 模拟量输入模块编程1846.6.2 温度PID控制系统1856.7 思考与习题188第7章 PLC网络通信及应用1897.1 网络基础及PLC通信1897.1.1 网络通信协议基础1897.1.2 PLC网络通信方式1907.1.3 PLC常用的通信接口标准1917.1.4 工业控制网络基础1957.2 FX2N系列PLC的通信配置及应用1977.2.1 FX2N系列PLC的通信模块1977.2.2 FX2N系列PLC并联连接及应用1987.2.3 FX2N系列PLC N:N网络及应用2007.2.4 PC与PLC之间的通信2047.3 实验：两台PLC间的通信控制2067.4 思考与习题208第8章 PLC控制系统及工程实例2098.1 PLC控制系统的结构类型2098.1.1 单机控制系统2098.1.2 集中控制系统2098.1.3 远程I/O控制系统2098.1.4 分布式控制系统2108.2 PLC控制系统的设计步骤2108.3 PLC硬件配置选择与外围电路2118.3.1 PLC硬件配置选择2118.3.2 PLC外围电路2138.3.3 PLC处理速度要求2148.4 PLC软件设计2148.4.1 PLC软件设计的基本原则2148.4.2 PLC软件设计的内容和步骤2148.5 PLC控制系统可靠性设计2158.5.1 工作环境的可靠性2158.5.2 完善的抗干扰设计2168.5.3 PLC的安全保护2168.6 PLC控制系统的安装调试2178.6.1 PLC控制系统的安装2178.6.2 PLC控制系统调试2178.7 PLC控制系统设计实例2188.7.1 高塔供水控制系统2188.7.2 步进电动机控制系统2218.7.3 电梯控制系统2248.7.4 模拟量双闭环比值PID控制系统2248.8 实验：PLC模拟量控制2308.9 思考与习题231附录232附录A FX2N系列PLC的基本性能232附录B FX系列（FX2N）PLC应用指令简表233附录C FX2N系列PLC特殊功能元件237参考文献242