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上篇 PLC在模拟量控制中的应用2

第1章 模拟量控制基础知识2

1.1 模拟量与模拟量控制2

1.1.1 模拟量与数字量2

1.1.2 模拟量控制介绍3

1.1.3 开环控制和闭环控制8

1.1.4 PLC模拟量控制系统12

1.2 A/D与D/A转换14

1.2.1 模／数（A/D）转换14

1.2.2 数／模（D/A）转换16

1.3 采样和滤波18

1.3.1 采样18

1.3.2 滤波20

1.3.3 常用数字滤波方法22

1.3.4 数字滤波编程举例25

1.4 标定和标定变换27

1.4.1 标定27

1.4.2 标定变换29

1.5 非线性软件处理30

1.5.1 概述30

1.5.2 非线性软件处理方法31

1.6 数的表示和运算33

1.6.1 定点数和浮点数33

1.6.2 定点运算（整数运算）36

1.6.3 浮点运算（小数运算）37

1.6.4 二-十进制浮点数转换39

第2章 传感器与执行器41

2.1 传感器41

2.1.1 温度传感器41

2.1.2 压力传感器44

2.1.3 流量传感器47

2.1.4 物位传感器50

2.1.5 传感器的性能指标55

2.2 变送器56

2.2.1 传感器和变送器56

2.2.2 物理量变送器的二线制和四线制58

2.3 执行器59

2.3.1 执行器概述60

2.3.2 电磁阀与调节阀60

2.3.3 电磁开关与电动机62

2.3.4 控制电动机64

第3章 三菱FX系列PLC模拟量控制应用67

3.1 FX系列PLC模拟量的数据传输67

3.1.1 特殊模拟量模块的数据传输67

3.1.2 特殊模拟量适配器的数据传输71

3.2 FX系列模拟量模块和适配器介绍76

3.2.1 FX2N模拟量特殊功能模块介绍76

3.2.2 FX3U模拟量控制模块介绍81

3.3 模拟量输入模块FX2N-4AD的应用84

3.3.1 接线和标定84

3.3.2 缓冲存储器BFM＃功能分配86

3.3.3 诊断96

3.3.4 程序编制举例96

3.4 模拟量输出模块FX2N-4DA的应用98

3.4.1 接线和标定98

3.4.2 缓冲存储器BFM＃功能分配99

3.4.3 诊断103

3.4.4 程序编制举例103

3.5 模拟量模块FX2N-2AD 和 FX2N-2DA的应用105

3.5.1 模拟量输入模块FX2N-2AD的应用105

3.5.2 模拟量输出模块FX2N-2DA的应用110

3.6 温度传感器用模拟量输入模块的应用115

3.6.1 温度传感器用模拟量输入模块FX2N-4AD-PT的应用115

3.6.2 温度传感器输入模块FX2N-4AD-TC的应用120

3.7 模拟量适配器FX3U-4AD-ADP应用125

3.7.1 接线和标定125

3.7.2 特殊软元件和标定修改127

3.8 温度传感输入适配器FX3U-4AD-TC-ADP应用133

3.8.1 接线和标定133

3.8.2 特殊软元件136

第4章 PID控制及其应用139

4.1 PID控制介绍139

4.1.1 PID控制入门139

4.1.2 PID控制介绍142

4.1.3 PID控制功能的实现144

4.1.4 PID控制算法介绍145

4.2 基本控制规律和控制参数对过渡过程的影响149

4.2.1 基本控制规律149

4.2.2 PID控制系统质量指标156

4.2.3 PID控制参数对过渡过程的影响157

4.2.4 控制规律的选用161

4.3 三菱PLC PID指令应用162

4.3.1 PID指令形式与解读162

4.3.2 PID控制参数详解165

4.3.3 PID指令应用错误代码167

4.3.4 PID指令程序设计168

4.4 PID控制参数整定173

4.4.1 参数整定前准备工作173

4.4.2 试验法参数整定174

4.4.3 试凑法参数现场整定177

4.4.4 PID控制参数自整定182

第5章 变频器PID控制及其应用189

5.1 变频器PID控制功能结构189

5.2 三菱FR-700变频器PID控制191

5.3 放线架变频器PID控制199

下篇 PLC通信控制变频器应用实践206

第6章 PLC变频器的控制方式206

6.1 开关量控制206

6.1.1 变频器运行控制206

6.1.2 变频器运行频率控制210

6.2 模拟量和脉冲量控制213

6.3 通信控制214

第7章 数据通信基础知识217

7.1 数制217

7.1.1 数制三要素217

7.1.2 二、八、十、十六进制数218

7.1.3 二、十六进制数转换成十进制数219

7.1.4 十进制数转换成二、十六进制数219

7.1.5 二、十六进制数互换221

7.2 码制221

7.2.1 8421BCD码221

7.2.2 格雷码222

7.2.3 ASCII码224

7.3 数据通信概述226

7.4 数据通信方式227

7.4.1 按传送位数分类227

7.4.2 按传送方向分类228

7.4.3 按数据是否进行调制分类229

7.4.4 按通信介质分类230

7.5 PLC通信实现232

7.5.1 PLC与计算机之间的通信方式232

7.5.2 PLC网络N:N通信方式233

7.5.3 PLC网络1:1通信方式234

7.5.4 PLC与控制设备之间的通信方式236

第8章 通信协议238

8.1 通信网络开放系统互连模型OSI238

8.2 通信协议基本知识240

8.3 RS232和RS485串行接口标准241

8.3.1 RS232串行通信接口标准241

8.3.2 RS485串行通信接口标准243

8.3.3 RS485串行通信应用注意事项246

8.4 通信格式和数据格式248

8.4.1 串行异步通信基础248

8.4.2 异步传送的通信格式251

8.4.3 异步传送的数据格式及常用校验码253

8.5 MODBUS通信协议257

8.5.1 MODBUS通信协议介绍257

8.5.2 MODBUS的ASCII通信方式258

8.5.3 MODBUS的RTU（远程终端单元）通信方式259

8.5.4 MODBUS的功能码260

8.5.5 MODBUS的查询和应答260

8.6 三菱变频器专用通信协议261

8.6.1 通信时序261

8.6.2 通信格式263

8.6.3 通信数据格式266

8.6.4 通信数据格式的编写270

8.6.5 通信错误代码275

8.7 三菱变频器MODBUS RTU通信协议275

8.7.1 通信规格和通信时序276

8.7.2 三菱FR-A700变频器RTU通信参数设置277

8.7.3 通信数据格式及其编制278

8.7.4 通信错误代码282

8.8 通信协议小结283

第9章 三菱FX PLC与三菱变频器通信控制284

9.1 通信程序常用编程知识284

9.1.1 常用功能指令284

9.1.2 寻址方式285

9.1.3 组合位元件应用287

9.1.4 逻辑位运算289

9.1.5 特殊辅助继电器290

9.2 三菱FX系列通信指令解读291

9.2.1 通信程序相关数据存储器和继电器291

9.2.2 串行通信传送指令RS291

9.2.3 HEX→ASCII变换指令ASCI293

9.2.4 ASCII→HEX变换指令HEX295

9.2.5 校验码指令CCD297

9.2.6 常用校验码程序设计参考299

9.3 RS指令经典法通信程序设计302

9.3.1 程序设计准备工作和程序样式302

9.3.2 三菱变频器专用通信协议通信控制程序设计303

9.3.3 MODBUS RTU通信程序设计321

9.4 变频器专用通信指令法通信程序设计326

9.4.1 技术支持及应用范围327

9.4.2 变频器专用通信指令应用注意事项328

9.4.3 变频器专用通信指令解读与通信程序设计329

9.4.4 FX3UPLC变频器专用通信指令介绍335

9.5 三菱变频器通信控制硬件接口339

9.5.1 FX2N-485-BD通信板介绍339

9.5.2 FX2N-485-BD通信板与FR-E500变频器连接342

9.5.3 FX2N-485-BD通信板与FR-A700变频器连接344

第10章 三菱FX PLC与其他变频器通信控制346

10.1 FX2NPLC与台达变频器VFD-B的通信控制346

10.1.1 台达变频器VFD-B通信协议346

10.1.2 台达变频器VFD-B通信参数设置348

10.1.3 FX2N PLC与台达变频器ASCII方式通信控制程序设计348

10.1.4 FX2N PLC与台达变频器RTU方式通信控制程序设计358

10.2 FX2N PLC与西门子变频器MM420的通信控制365

10.2.1 西门子MM420变频器USS通信协议365

10.2.2 西门子MM420变频器通信参数设置与通信数据格式365

10.2.3 程序设计举例366

附录A 三菱FR-E500变频器通信协议的参数字址定义369

附录B 三菱FR-E500参数数据读出和写入指令代码表371

附录C 三菱FR-A700 MODBUS RTU协议存储器375

附录D 台达VFD-B变频器通信协议的参数字址定义380

参考文献383