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目录

前言

第1章PLC概述

1.1PLC简介

1.2PLC的发展历史

1.3PLC的主要特点

1.4PLC的应用范围

1.5PLC的分类

1.6PLC的发展趋势

1.7PLC与继电器系统的比较

第2章三菱FX3U和FX5U PLC的硬件介绍及接线

2.1FX3U和FX5U PLC的硬件介绍

2.1.1三菱PLC简介

2.1.2FX3U PLC简介

2.1.3FX5U PLC简介

2.2PLC的硬件组成

2.2.1CPU

2.2.2输入/输出接口

2.2.3通信接口

2.2.4扩展接口

2.2.5拨码开关

2.2.6电源

2.2.7面板显示灯

2.3PLC硬件接线

2.3.1PLC外部接线

2.3.2传感器接线

2.4PLC的工作原理

2.4.1输入扫描

2.4.2程序执行

2.4.3输出刷新

2.5PLC的编程语言

2.5.1梯形图

2.5.2指令语句表

2.5.3状态转移图

第3章编程软件的安装与使用

3.1编程软件的安装

3.1.1GX Works2的安装步骤

3.1.2GX Works3的安装步骤

3.2GX Works2的使用

3.2.1创建新项目

3.2.2输入方法

3.2.3添加注释

3.2.4端口查询

3.2.5写入与读取

3.2.6连线的输入与删除

3.2.7搜索和替换软元件

3.2.8改变PLC类型

3.2.9密码设置

3.2.10内存清除

3.2.11程序模拟仿真

3.2.12使用标签

3.3GX Works3的使用

3.3.1创建新项目

3.3.2通信连接

3.3.3程序编写

3.3.4程序写入

3.3.5添加注释

3.3.6添加口令

3.3.7模拟仿真

3.3.8打开其他格式文件

3.4PLC内部软元件

3.4.1输入继电器(X)

3.4.2输出继电器(Y)

3.4.3辅助继电器(M)

3.4.4状态继电器(S)

3.4.5定时器(T)

3.4.6计数器(C)

3.4.7数据寄存器（D）

3.4.8位组合元件（Kn）

3.4.9变址寄存器（V、Z）

3.4.10指针（P、I）

3.4.11常数(K、H、E、B)

3.5数制

3.5.1二进制

3.5.2十六进制

3.5.3进制互换

3.5.48421BCD码

第4章基本指令和功能指令

4.1基本指令

4.1.1输入/输出指令

4.1.2触点串联指令

4.1.3触点并联指令

4.1.4SET、RST指令

4.1.5LDP、LDF指令

4.1.6PLF、PLS指令

4.1.7INV指令

4.1.8MC、MCR指令

4.1.9步进指令

4.2功能指令

4.2.1功能指令的格式

4.2.2传送指令

4.2.3比较指令

4.2.4移位循环指令

4.2.5数据运算指令

4.2.6数据处理指令

4.2.7高速处理指令

4.2.8方便指令

4.2.9时钟指令

4.2.10程序流指令

第5章运动控制

5.1定位控制的基本知识

5.1.1脉冲的输出方式

5.1.2PLC定位控制系统

5.1.3原点和零点

5.1.4指令完成标志位M8029

5.2伺服驱动器和伺服电动机

5.2.1伺服驱动器

5.2.2伺服电动机

5.2.3安川伺服简介

5.2.4安川伺服面板

5.2.5试运行JOG模式

5.2.6位置控制模式参数

5.2.7参数初始化

5.2.8报警记录删除

5.2.9电子齿轮比设置

5.3步进驱动器和步进电动机

5.3.1步进驱动器

5.3.2步进电动机

5.3.3步进驱动器简介

5.3.4步进驱动器面板功能介绍

5.3.5步进驱动器和PLC的接线图

5.4脉冲输出指令

5.4.1PLSY脉冲输出指令

5.4.2PLSV可变速脉冲输出指令

5.5定位控制指令

5.5.1原点回归指令（D）ZRN

5.5.2原点回归指令（D）DSZR

5.5.3相对定位指令（D）DRVI

5.5.4绝对定位指令（D）DRVA

5.5.5手动程序

5.5.6综合定位程序案例

5.6FX5U PLC运动控制介绍

5.6.1参数设置

5.6.2脉冲输出

5.6.3原点回归

5.6.4相对定位

5.6.5绝对定位

第6章模拟量和PID

6.1模拟量基本知识

6.2位置编号和缓冲存储器

6.3特殊模块读写指令

6.4FX-2AD模块

6.4.1FX-2AD模块的参数

6.4.2FX-2AD模块的接线

6.4.3FX-2AD模块的编程

6.4.4程序案例

6.5FX-2DA模块

6.5.1FX-2DA模块的参数

6.5.2FX-2DA模块的接线

6.5.3FX-2DA模块的编程

6.5.4程序案例

6.6FX-4AD模块

6.6.1FX-4AD模块的参数

6.6.2FX-4AD模块的接线

6.6.3FX-4AD模块的编程

6.6.4程序案例

6.7FX-4DA模块

6.7.1FX-4DA模块的参数

6.7.2FX-4DA模块的接线

6.7.3FX-4DA模块的编程

6.7.4程序案例

6.8FX5U PLC的内置模拟量

6.8.1模拟量参数设置

6.8.2模拟量接线方法

6.8.3模拟量输入规格

6.8.4模拟量输出规格

6.8.5模拟量输入程序案例

6.8.6转换为模拟量电流输入

6.8.7比例缩放功能

6.9PID的基本知识

6.9.1PID的特点

6.9.2PID控制的方法

6.9.3PID运算指令

6.9.4PID的参数设置表

6.9.5PID恒定转速程序案例

第7章变频器在调速系统中的应用

7.1变频器基本知识

7.2台达M系列变频器使用简介

7.2.1型号说明

7.2.2控制端子说明

7.2.3面板显示功能说明

7.3面板控制启动/停止方法

7.3.1面板控制

7.3.2旋钮控制

7.4外部端子控制方法案例

7.4.1控制电动机正反转

7.4.2控制电动机多段速运转

7.5模拟量控制变频器案例

7.5.1参数调试

7.5.2程序案例

第8章FX3U和FX5U PLC的通信

8.1通信基本知识

8.2PLC通信的方式

8.2.1按传送位数分类

8.2.2按传送方向分类

8.3通信格式和数据格式

8.3.1串行异步通信基础

8.3.2异步通信格式

8.4通信协议

8.4.1通信协议概述

8.4.2RS232通信接口标准

8.4.3RS485通信接口标准

8.5MODBUS通信协议介绍

8.5.1MODBUS的RTU通信协议

8.5.2MODBUS的RTU格式

8.5.3MODBUS的功能码

8.5.4校验指令CRC

8.6FX3U PLC的1∶1网络通信

8.6.11∶1网络通信简介

8.6.21∶1通信模式

8.6.31∶1网络通信案例

8.7FX3U PLC的N∶N网络通信

8.7.1N∶N网络通信简介

8.7.2N∶N通信辅助继电器

8.7.3N∶N通信数据寄存器

8.7.4N∶N通信参数设置

8.7.5N∶N网络通信案例

8.8FX3U PLC的无协议通信

8.8.1无协议数据传输简介

8.8.2与台达变频器通信案例

8.9FX5U PLC的简易通信

8.9.1简易通信简介

8.9.2系统构成

8.9.3连接模式

8.9.4主站设置

8.9.5从站设置

8.9.6程序案例

8.10FX5U PLC的MODBUS RTU通信

8.10.1MODBUS RTU通信简介

8.10.2MODBUS协议的帧规格

8.10.3MODBUS RTU模式

8.10.4MODBUS通信的配线步骤

8.10.5MODBUS通信的参数设置

8.10.6MODBUS通信的主站功能

8.10.7MODBUS通信的特殊继电器

8.10.8执行结束标志位

8.10.9通信格式显示

8.10.10两台PLC进行通信的案例

8.10.11FX5U PLC和台达M系列变频器通信案例

8.10.12FX5U PLC与三菱变频器通信案例

8.10.13MODBUS通信软元件分配的参数初始值

8.11CC-Link通信

8.12主站和智能设备站的通信案例

8.13FX5U PLC和三菱变频器的CC-Link通信案例

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前言/序言

前言

可编程序逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)在现今社会生产生活中发挥了极其重要的作用，广泛应用于机床、楼宇、石油、化工、电力、汽车、纺织机械、交通运输等各行各业，在促进产业实现自动化的同时，也提高了工作效率，提升了人们工作生活的便利性。

现今，PLC已成为集数据采集与监控功能、通信功能、高速数字量信号智能控制功能、模拟量闭环控制功能等高端技术于一身的综合性控制设备，并成为很多控制系统的核心，更成为衡量生产设备自动化控制水平的重要标志。更为重要的是，随着技术的不断成熟，PLC的产品价格也在不断下降，进一步促进其广泛应用。这一趋势也催生了对PLC专业人才的大量需求，掌握PLC技术，可进行PLC编程，完成系统的搭建与维护工作，是现代自动化技术人员需要掌握的不可或缺的本领。为此，我们在多年程控自动化教学经验的基础上，结合现阶段主流PLC，深入工业生产实际一线，特地编写了本套图书，以期能够帮助广大工程技术人员学好知识、掌握技能、快速上岗。

“程控自动化工程师精英课堂”是一套起点相对较低、内容深入浅出、立足工程实际、助力快速上手的实用图书。本书就是其中的一个分册，具体内容包括PLC概述、三菱FX3U和FX5U PLC的硬件介绍及接线、编程软件的安装与使用、基本指令和功能指令、运动控制、模拟量和PID、变频器在调速系统中的应用、FX3U和FX5U PLC的通信等。

本套图书具有以下特点：

1.设备新颖，无缝对接

本套图书选取了市场上主流厂商的新设备进行介绍，同时兼顾了老设备的使用方法，让读者通过学习能够了解新技术，从而做到与实际工作的无缝对接。

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本套图书立足让读者快速入门并能上手实操，内容上涵盖了从PLC基本知识点到编程操作，到通信连接，到运动控制，再到实际的案例说明，可谓一应俱全，为读者提供了一站式解决方案。

本套图书将实际工作中实用、常用的PLC知识点、技能点进行了全方位的总结，在注重全面性的同时，突出了重点和实用性，力求让读者做到学以致用。

3.例说透彻，视频助力

本套图书在介绍具体知识点时，从自动化工程师的视角，采用了大量实际案例进行分解说明，增强了读者在学习过程中的代入感、参与感，而且给出的实例都经过了严格的验证，体现严谨性的同时，为读者自学提供了有力保障。

同时，为了让读者在学习过程中有更好的体验，我们还在重点知识点、技能点的旁边附上了二维码，通过用手机扫描二维码，读者可以在线观看相关教学视频和操作视频。

4.超值服务，实现进阶

本套图书在编写过程中得到了上海程控教育科技有限公司的大力支持和帮助，读者在学习或工作过程中如果遇到问题，可登录www.chengkongwang.com获得更多的资料和帮助。我们将全力帮助您实现PLC技术的快速进阶。

在本套图书编写过程中，还得到了许多知名设备厂商、知名软件厂商和业界同人的鼎力支持与帮助，他们提供了许多相关资料及完善的意见和建议。值此成书之际，对关心本套图书出版、提出热心建议的单位和个人一并表示衷心的感谢。

由于编者水平有限，书中难免存在不足和错漏之处，恳请广大读者批评指正。

作者

2021年4月

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