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第1章PLC概况1

1.1 PLC简介1

1.1.1 PLC的定义1

1.1.2 PLC的基本功能与特点2

1.1.3 PLC的应用和分类3

1.1.4三菱PLC简介7

1.2 PLC的组成及工作原理8

1.2.1 PLC的组成8

1.2.2 PLC的工作原理14

1.3 PLC与其他顺序逻辑控制系统的比较15

1.3.1 PLC与继电器控制系统的比较15

1.3.2 PLC与微型计算机控制系统的比较16

1.3.3 PLC与单片机控制系统的比较17

1.3.4 PLC与DCS的比较17

第2章Q系列PLC的硬件系统及内部资源19

2.1 Q系列PLC硬件系统的基本组成19

2.1.1基板20

2.1.2电源模块22

2.1.3 CPU模块24

2.1.4 I/O模块25

2.1.5网络/信息处理模块27

2.1.6特殊功能模块28

2.2各种CPU模块的硬件性能及系统构成29

2.2.1基本型CPU29

2.2.2高性能型CPU38

2.2.3过程控制型CPU46

2.2.4运动控制型CPU48

2.2.5多CPU系统53

2.2.6冗余系统57

2.3 Q系列PLC的I/O地址分配及数据类型61

2.3.1 Q系列PLC的I/O地址分配61

2.3.2数制63

2.3.3 Q系列PLC的数据类型66

2.4 Q系列PLC的内部资源70

2.4.1内部用户软元件70

2.4.2内部系统软元件73

2.4.3特殊功能软元件76

2.4.4嵌套与指针软元件78

2.4.5其他软元件79

2.4.6软元件的使用79

第3章Q系列PLC编程软件的使用82

3.1 PLC编程语言82

3.1.1 PLC编程语言的国际标准82

3.1.2梯形图83

3.1.3语句表85

3.1.4顺序功能图86

3.2 GX Developer编程软件概述86

3.2.1 GX Developer编程软件简介86

3.2.2 GX Developer编程软件的安装87

3.2.3 GX Developer编程软件界面88

3.3 GX Developer编程软件参数设定90

3.3.1 PLC参数设定90

3.3.2网络参数设定92

3.3.3远程密码设定92

3.3.4冗余参数的设定92

3.4软元件注释及内存设置94

3.4.1创建软元件注释94

3.4.2删除软元件注释95

3.4.3设置注释类型95

3.4.4设置注释范围96

3.4.5软元件的内存设置96

3.5梯形图程序的编辑与标注化99

3.5.1工程及梯形图制作注意事项99

3.5.2程序的编写与编辑104

3.5.3程序的标准化110

3.6程序的读取/写入、调试与在线监控113

3.6.1 PLC的连接设置113

3.6.2程序的读取与写入114

3.6.3程序的调试114

3.6.4程序的在线监控118

3.7故障诊断123

3.7.1 CPU诊断123

3.7.2网络诊断123

3.7.3 CC-Link、 CC-Link/LT诊断128

3.7.4以太网诊断130

3.7.5系统监视134

3.7.6在线模块更换135

第4章Q系列PLC仿真软件的使用137

4.1 GX Simulator概述137

4.1.1 GX Simulator的特点137

4.1.2 GX Simulator的功能138

4.1.3 GX Simulator的限制和注意事项139

4.2 GX Simulator的基本操作142

4.2.1从安装到调试的过程142

4.2.2 GX Simulator初始化142

4.2.3 GX Simulator的初始操作界面及退出144

4.3模拟外部机器运行的I/O系统设定145

4.3.1 I/O系统设定说明145

4.3.2 I/O系统设定流程148

4.3.3时序图输入设定148

4.3.4软元件值输入设定150

4.3.5 I/O系统设定的执行150

4.4 GX Simulator的串行通信功能152

4.4.1串行通信的连接方法152

4.4.2串行通信功能的操作顺序153

4.4.3串行通信功能的窗口说明153

4.4.4传送规格154

4.4.5通信状态155

4.5 GX Simulator的模拟监测156

4.5.1软元件测试156

4.5.2 I/O系统设定监视157

4.5.3继电器内存监视157

第5章Q系列PLC的顺控指令161

5.1顺控程序指令161

5.1.1基本位操作指令161

5.1.2块操作指令167

5.1.3堆栈与主控指令170

5.1.4置位与复位指令173

5.1.5脉冲触点指令175

5.1.6脉冲输出微分指令176

5.1.7取反指令179

5.1.8空操作及程序结束指令179

5.2定时器180

5.2.1定时器的分类180

5.2.2定时器的工作原理181

5.2.3定时器指令的应用举例182

5.3计数器184

5.3.1计数器的分类184

5.3.2普通计数器185

5.3.3中断计数器186

5.3.4计数器的应用举例187

5.4顺控程序指令的应用190

5.4.1三相交流异步电动机的星-三角降压启动190

5.4.2用4个按钮控制一个信号灯194

5.4.3置位与复位指令实现的简易6组抢答器196

第6章Q系列PLC的基本指令201

6.1指令的构成201

6.1.1指令的表示形式201

6.1.2数据长度和指令执行方式202

6.1.3操作数202

6.2比较操作指令203

6.2.1 BIN数据比较指令203

6.2.2浮点数比较指令205

6.2.3字符串数据比较指令206

6.2.4 BIN块数据比较指令207

6.3数据传送指令209

6.3.1 BIN数据传送指令209

6.3.2实数传送指令210

6.3.3字符串传送指令211

6.3.4取反传送指令212

6.3.5块数据传送指令213

6.3.6多点传送指令214

6.3.7数据交换指令214

6.3.8块数据交换指令215

6.3.9高低字节交换指令216

6.4数据转换指令216

6.4.1 BIN与BCD转换指令217

6.4.2实数与BIN转换指令219

6.4.3 BIN16与BIN32转换指令220

6.4.4 BIN数据与格雷码转换指令221

6.5算术运算指令222

6.5.1 BIN加、减法指令222

6.5.2 BIN乘、除法指令225

6.5.3 BCD加、减法指令229

6.5.4 BCD乘、除法指令230

6.5.5实数加、减法指令231

6.5.6实数乘、除法指令232

6.5.7字符串合并指令233

6.5.8 BIN加1、减1指令234

6.6程序分支指令235

6.6.1指针分支指令236

6.6.2跳转到结束指令237

6.7中断控制指令238

6.7.1中断因子238

6.7.2中断指令239

6.8方便指令242

6.8.1 I/O刷新指令242

6.8.2可逆计数器指令243

6.8.3示教定时器指令245

6.8.4特殊功能定时器指令246

6.8.5旋转工作台控制指令248

6.8.6斜坡信号指令250

6.8.7速度检测指令251

6.8.8固定周期脉冲输出指令252

6.8.9脉宽调制指令252

6.8.10矩阵输入指令253

第7章Q系列PLC的应用指令255

7.1逻辑运算指令255

7.1.1逻辑“与”运算指令255

7.1.2逻辑“或”运算指令256

7.1.3逻辑“异或”运算指令257

7.1.4逻辑“同或”运算指令259

7.2循环与移位指令260

7.2.1循环右移、左移指令260

7.2.2带进位循环右移、左移指令262

7.2.3右移、左移n位指令264

7.2.4 n位数据的右移、左移一位指令265

7.2.5 n字数据的右移、左移一字指令266

7.3数据处理及控制指令267

7.3.1位处理指令267

7.3.2数据处理指令268

7.3.3数据表操作指令284

7.3.4数据控制指令287

7.4结构化指令289

7.4.1子程序调用及返回类指令289

7.4.2输出OFF调用类指令294

7.4.3循环控制类指令296

7.4.4刷新指令297

7.4.5梯形图变址修改指令297

7.5缓冲存储器与文件寄存器指令299

7.5.1缓冲存储器访问指令299

7.5.2文件寄存器切换指令300

7.6字符串处理指令302

7.6.1 BIN与ASCII码的数据转换指令302

7.6.2 BCD与ASCII码的数据转换指令303

7.6.3读取软元件注释数据指令304

7.6.4字符串长度检测指令304

7.6.5 BIN与字符串的转换指令305

7.6.6实数与字符串数据的转换指令307

7.6.7取字符串数据指令308

7.6.8字符串的查找、选择和替换指令310

7.6.9 BCD与实数转换指令311

7.7特殊函数指令312

7.7.1弧度与角度的转换指令312

7.7.2三角函数指令312

7.7.3反三角函数指令313

7.7.4平方根计算指令315

7.7.5指数与自然对数计算316

7.8显示打印与故障调试诊断指令317

7.8.1显示打印指令317

7.8.2故障调试诊断指令319

7.9时钟指令320

7.9.1读/写时钟数据指令320

7.9.2时钟数据加法/减法运算指令321

7.9.3改变时间数据格式指令322

7.10数据链接指令323

7.10.1数据链接读/写操作323

7.10.2网络刷新指令324

7.10.3路由信息的读取与登录指令324

第8章Q系列PLC特殊扩展功能模块327

8.1模拟量输入模块327

8.1.1模拟量输入模块的性能指标327

8.1.2模拟量输入模块的接线方式328

8.1.3模拟量输入模块的缓冲存储器BFM330

8.1.4模拟量输入模块的开关设置331

8.1.5模拟量输入模块的编程示例332

8.2模拟量输出模块334

8.2.1模拟量输出模块的性能指标334

8.2.2模拟量输出模块的接线方式335

8.2.3模拟量输出模块的缓冲存储器BFM336

8.2.4模拟量输出模块的开关设置338

8.2.5模拟量输出模块的编程示例339

8.3温度控制模块340

8.3.1工作原理340

8.3.2温度控制模块的性能指标341

8.3.3温度控制模块的接线方式342

8.3.4温度控制模块的缓冲存储器BFM344

8.3.5温度控制模块的开关设置346

8.3.6温度控制模块的编程示例347

8.4高速计数控制模块350

8.4.1工作原理350

8.4.2高速计数控制模块的性能指标350

8.4.3高速计数器模块的连接方式351

8.4.4高速计数控制模块的缓冲存储器BFM354

8.4.5高速计数控制模块的开关设置354

8.4.6高速计数控制模块的编程示例356

第9章PLC的通信与网络360

9.1数据通信的基础知识360

9.1.1数据传输方式360

9.1.2串行通信的分类361

9.1.3串行通信的数据通路形式363

9.1.4串行通信的接口标准363

9.1.5通信介质367

9.2 PLC网络系统368

9.2.1网络结构368

9.2.2网络协议369

9.2.3三菱PLC网络结构370

9.2.4三菱PLC以太网371

9.2.5三菱PLC局域网373

9.2.6三菱PLC现场总线CC-Link376

9.3 Q系列网络模块379

9.3.1以太网模块379

9.3.2 MELSEC NET/H网络模块385

9.3.3 CC-Link模块391

9.3.4串行通信模块396

第10章 触摸屏与变频器410

10.1触摸屏410

10.1.1触摸屏概述410

10.1.2触摸屏的基本功能412

10.1.3触摸屏的运行原理414

10.1.4触摸屏软件的使用416

10.1.5触摸屏在PLC控制中的应用实例423

10.2变频器435

10.2.1变频器概述435

10.2.2三菱FR-A740变频器440

10.2.3变频器的应用实例458

第11章PLC控制系统设计及实例463

11.1 PLC控制系统的设计463

11.1.1 PLC控制系统的设计原则和内容463

11.1.2 PLC控制系统的设计步骤464

11.1.3 PLC硬件系统设计465

11.1.4 PLC软件系统设计469

11.2 PLC在电动机控制中的应用471

11.2.1异步电动机限位往返控制471

11.2.2异步电动机制动控制474

11.2.3异步电动机多速控制476

11.2.4异步电动机顺序启、停控制480

11.3 PLC在机床电气控制系统中的应用483

11.3.1 PLC在C6140普通车床中的应用483

11.3.2 PLC在C650卧式车床中的应用487

11.3.3 PLC在Z3040摇臂钻床中的应用492

11.3.4 PLC在X62W万能铣床中的应用497

11.3.5 PLC在T68卧式镗床中的应用503

11.4 PLC、触摸屏和变频器的综合应用511

11.4.1恒压供水系统的模拟控制511

11.4.2电动机15段速控制系统519

第12章PLC的安装与维护532

12.1 PLC的安装532

12.1.1 PLC的安装要求及注意事项532

12.1.2 PLC的安装方法533

12.2配线536

12.2.1电源配线536

12.2.2连接器配线538

12.3 Q系列PLC的维护和检修539

12.3.1 Q系列PLC的维护检查539

12.3.2 Q系列PLC的故障分析方法540

12.3.3 Q系列PLC的错误代码544

参考文献554