三菱可编程控制器(PLC)原理及设计

本书从三菱PLC实用编程方法和技巧入手，通过实例的编程方法详细剖析编程的特点和技能。考虑一般书籍功能指令（也叫应用指令）介绍较少。本市加大了功能指令的介绍。并通过一例多解的方法，展示编程的技巧，开阔读者编程的思路。

本书从三菱PLC实用编程方法和技巧入手，通过实例的编程方法详细剖析编程的特点和技能。考虑一般书籍功能指令（也叫应用指令）介绍较少。本市加大了功能指令的介绍。并通过一例多解的方法，展示编程的技巧，开阔读者编程的思路。本书适用于有一定可编程控制器基础知识的读者，可供相关机电工程技术人员参考，也可作为高等院校的自动化、电气工程及其自动化、机械工程及其自动化、电子工程自动化、机电一体化等相关专业的本科、专科院校师生的参考书。

王阿根，1969年从事电气工作，1989年任教于盐城工学院电气与信息工程学院。发表省级以上论文30余篇。多次获江苏省教学成果奖。编著教材4本。电气控制类书籍3本，图书多次重印，市场反响好。多次参与和主持各类工程安装、设计、调试等实际工作。2007年在电子工业出版社出版教材《电气可编程控制原理与应用》一本。现已发行到第四版，累计发行十万多册。教师学生反映良好。

第1部分 PLC理论基础
第1章 FX系列PLC结构和工作原理.3
1.1FX系列可编程控制器的结构组成.3
1.1.1概述.3
1.1.2FX3U型PLC基本单元的外形结构.3
1.2PLC的基本工作原理.4
1.2.1PLC的等效电路.4
1.2.2PLC的工作过程.7
1.2.3PLC的接线图和梯形图的绘制方法.7
1.3PLC的输入/输出接口电路.8
1.3.1开关量输入接线.8
1.3.2开关量输出接口模块.11
1.4PLC中的软元件.12
1.4.1输入/输出继电器（X、Y）.13
1.4.2辅助继电器（M）.14
1.4.3状态继电器（S）.15
1.4.4定时器（T）.15
1.4.5计数器（C）.19
1.4.6数据寄存器（D）.28
1.4.7指针（P、I）.31
……

     第3章 步进顺控指令 在工业控制中存在着大量的顺序控制，如机床的自动加工、自动生产线的自动运行及机械手的动作等，都是按照固定的顺序进行动作的。采用梯形图及指令表方式编程是可编程控制器最基本的编程方式，它采用的是常规控制电路的设计思路，所以很容易被广大电气工作者接受。用梯形图可以实现各种各样的控制要求。但是对于这种顺序动作的控制用梯形图方式编程往往要考虑各动作之间的互锁、状态的记忆等一系列问题，需要一定的编程技巧，而且很容易遗漏其中的细节。如果控制过程复杂，梯形图往往很长，前后之间的相互关联会给读图带来困难。 如果用步进顺控指令编程就简单了，并且易读易懂，本章介绍一种用于顺序控制的编程方法——状态转移图。 3.1步进梯形图指令与状态转移图 3.1.1步进梯形图指令 三菱公司的小型PLC在基本逻辑指令之外增加了两条步进梯形图指令STL(Step Ladder Instruction)和RET，这是一种符合IEC11313标准中定义的SFC图(Sequential Function Chart，顺序功能图)的通用流程图语言。顺序功能图也称状态转移图，SFC图特别适合于步进顺序的控制，而且编程十分直观、方便，便于读图，初学者也很容易掌握和理解。 步进梯形图指令如表31所示。STL指令的梯形图符号在不同的编程软件中有所不同。 表31步进梯形图指令 名称 指令 梯形图符号 可用软元件 程序步 步进指令 STL S 1 步进结束指令 RET 1 步进梯形图指令STL使用的软元件为状态继电器S，FX3U型PLC元件编号范围为S0~S899(900点)，S1000~S4095(3096点)，共计3996点。S900~S999为信号报警器。 S0~S499(500点)为通用型状态继电器，其中S0~S9(10点)用于初始状态，S10~S19(共10点)用于回零状态。通用型状态继电器在失电时将复位为0。 S500~S899(400点)为失电保持型状态继电器，失电保持型状态继电器可在失电时保持原来的状态不变。 S1000~S4095为失电保持专用型状态继电器，不能通过参数设定来改变其失电保持的范围。 S0~S899可以通过参数设定来改变其失电保持的范围，如设定起始编号为200，结束编号为800，则S200~S800变为失电保持型状态继电器。 3.1.2状态转移图和步进梯形图 状态转移图(SFC图)主要由状态步、转移条件和驱动负载3部分组成，如图31(a)所示。 图31步进顺控指令图的3种表达方式 初始状态步一般使用初始状态继电器S0~S9。SFC图将一个控制程序分成若干状态步，每个状态步用一个状态继电器S表示，由每个状态步驱动对应的负载，完成对应的动作。注意，状态步必须满足对应的转移条件才能处于动作状态(状态继电器得电)。 初始状态步可以由梯形图的接点作为转移条件，也常用M8002(初始化脉冲)的接点作为转移条件。当一个状态步处于动作状态时，如果与下面相连的转移条件接通后，该状态步将自动复位，则它下面的状态步置位将会处于动作状态，并驱动对应的负载。 如图31(a)所示，当PLC初次运行时，M8002产生一个脉冲，使初始状态继电器S0得电，即初始状态步S0动作，S0没有驱动负载，处于等待状态，当转移条件X0和X3都闭合时，S0失电复位，S20得电置位，S20所驱动的负载Y0也随之得电。 SFC图既便于阅读，也便于设计，SFC图也可以用STL图表示，如图31(b)所示。状态步的线圈要用SET指令，其主控接点用STL指令，主控接点右边为副母线。在SFC图结束后要用RET指令，图31(c)是SFC图的另一种表达方式。 以图32(a)所示的运料车为例，使用SFC图来编程。运料车为单循环控制方式，送料车单循环控制过程可分为4个状态步： 前进到A点→后退到O点→前进到B点→后退到O点。PLC输入/输出接线图如图32(b)所示。 图32运料车自动循环控制程序 按照图32(a)所示的运料车运行方式画出SFC图，对应的STL图如图33(b)所示，图33（c）为指令表。如图33（a）所示，每个状态步用一个状态继电器S表示。 图33运料车自动循环控制程序 工作原理如下： 当PLC运行时，初始化脉冲M8002使初始状态步S0置位，等待命令。 运料车在原位时X0=1，当按下起动按钮时X3=1，满足转移条件，S0复位，S20置位，S20驱动输出继电器Y0，运料车向前运行。 到A点时碰到限位开关SQ2，X1=1，S20复位，Y0也相应失电。S21置位，S21驱动输出继电器Y1，运料车向后运行。 回到O点时碰到限位开关SQ1，X0=1，S21复位，S22置位，运料车再次向前。 到B点时碰到限位开关SQ3，X2=1，S22复位，S23置位，运料车向后运行到O点时碰到限位开关SQ1，X0=1，S23复位，S0置位，运料车停止，完成一个循环过程。 可见SFC图简洁明了，不需要考虑输出量之间的互锁，也不需要考虑状态的记忆，编程方法比较简单。 STL图在不同编程软件中所表达的方式是不一样的，如图34所示。图34(a)为FXGP/W