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1.1　PLC简介1

1.1.1　PLC的产生1

第1章　可编程序控制器概述1

1.1.2　PLC的定义2

1.2　PLC的应用、特点和发展趋势2

1.2.1　PLC的应用2

1.2.2　PLC的特点3

1.2.3　PLC的发展趋势3

2.1.1　PLC的基本组成5

2.1.2　PLC各部分的作用5

第2章　PLC的组成及工作原理5

2.1　PLC的基本组成和各部分的作用5

2.2　PLC的工作原理7

2.2.1　建立I/O映像区7

2.2.2　PLC的巡回扫描工作方式7

2.2.3　输入／输出延迟响应8

2.3.3　功能图语言9

2.3.2　助记符（指令表）语言9

2.3　PLC的编程语言9

2.3.1　梯形图语言9

2.3.4　顺序控制功能图语言10

2.3.5　高级编程语言10

习题10

第3章　三菱Fx2N系列PLC的基本指令系统11

3.1 三菱FX2N系列PLC的系统配置11

3.1.1 FX2N系列PLC的特点11

3.1.2　FX2N系列PLC的系统配置11

3.2　FX2N系列PLC的内部资源13

3.2.1 输入继电器（X）与输出继电器（Y）13

3.2.2　辅助继电器（M）13

3.2.3　状态继电器（S）14

3.2.4　定时器（T）14

3.2.5　计数器（C）16

3.2.6　指针（P/I）20

3.3　FX2N系列PLC的基本指令21

3.2.7　数据寄存器（D）21

3.3.1 LD、LDI和OUT（取、取反和输出）指令23

3.3.2　AND和ANI（与和与反）指令23

3.3.3　OR和ORI（或和或反）指令24

3.3.4　ANB和ORB（回路块与和回路块或）指令25

3.3.5 LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP和ORF（边沿检测）指令28

3.3.6　MPS、MRD和MPP（入栈、读栈和出栈）指令29

3.3.7　MC和MCR（主控和主控复位）指令32

3.3.8　SET和RST（置位和复位）指令34

3.3.9　PLS和PLF（上升沿脉冲和下降沿脉冲）指令35

3.3.10　INV（取反转）指令36

3.3.11　NOP、END（空操作、结束）指令37

3.3.12　定时器和计数器指令38

3.4　基本编程方法40

3.4.1　编程内容40

3.4.2　编程方法概述40

3.4.3　编程原则41

3.4.5　编程技巧举例42

3.4.4　编程技巧42

3.5　时序控制电路的程序设计47

3.5.1　启动和复位控制47

3.5.2　优先控制48

3.5.3 比较控制48

3.5.4　分频控制49

3.5.5　延时控制49

3.5.6　顺序控制程序设计实例54

3.6.1 电动机正反转控制电路设计56

3.6　用PLC代替继电器系统的设计方法56

3.6.2 电动机降压启动控制电路设计58

3.6.3 电动机制动控制电路设计59

习题61

第4章　FX2N系列PLC步进顺控指令系统65

4.1　状态转移图（SFC图）65

4.1.1　状态转移图的构成65

4.1.2　状态继电器65

4.1.3　状态转移图的表示65

4.2.1　步进顺控（STL和RET）指令66

4.2　步进顺控指令66

4.2.2　状态转移图和步进梯形图的互换70

4.3　状态转移图的流程70

4.3.1　单流程71

4.3.2　选择性分支与汇合流程71

4.3.3　并行分支与汇合流程73

4.3.4　分支与汇合的组合74

4.4.1　单流程控制系统77

4.4　状态转移图的工程应用77

4.4.2　选择性分支与汇合流程控制系统82

4.4.3　并行分支与汇合流程控制系统84

习题85

第5章　PLC功能指令系统86

5.1　功能指令的表示形式及含义86

5.1.1　功能指令的表示形式86

5.1.2　功能指令的含义86

5.2.1　功能指令的分类87

5.2.2　功能指令的操作数87

5.2　功能指令的分类及操作数87

5.3　程序流控制功能指令91

5.3.1 FNC 00（CJ）跳转功能指令91

5.3.2　FNC 01（CALL）、FNC 02（SRET）子程序调用、返回指令92

5.3.3 FNC 03（IRET）、FNC 04（EI）和FNC 05（DI）中断指令93

5.3.4　FNC 07（WDT）监视定时器指令96

5.3.5　FNC 08（FOR）、FNC 09（NEXT）循环指令97

5.3.6　FNC 06（FEND）主程序结束指令98

5.4　传送和比较指令98

5.4.1　FNC 10（CMP）比较指令和FNC 11（ZCP）区间比较指令99

5.4.2　FNC 12（MOV）数据传送指令100

5.4.3　FNC 13（SMOV）移位传送指令101

5.4.4　FNC 14（CML）取反传送指令102

5.4.5　FNC 15（BMOV）块传送指令102

5.4.6　FNC 16（FMOV）多点传送指令103

5.4.7　FNC 17（XCH）交换指令104

5.4.8　FNC 18（BCD）变换指令和FNC 19（BIN）变换指令104

5.5　四则运算和逻辑运算指令105

5.5.2　FNC 21（SUB）二进制减法指令106

5.5.1　FNC 20（ADD）二进制加法指令106

5.5.3　FNC 22（MUL）二进制乘法指令107

5.5.4　FNC 23（DIV）二进制除法指令107

5.5.5　FNC 24（INC）加1指令和FNC 25（DEC）减1指令108

5.5.6　FNC 26（WAND）、FNC 27（WOR）和FNC 28（WXOR）字逻辑指令108

5.5.7　FNC 29（NEG）求补运算指令109

5.6　循环移位和移位指令110

5.6.1 FNC 30（ROR）循环右移指令和FNC 31（ROL）循环左移指令110

5.6.2　FNC 32（RCR）带进位循环右移位指令和FNC 33（RCL）带进位循环左移位指令111

5.6.3　FNC 34（SFTR）位右移指令和FNC 35（SFTL）位左移指令112

5.6.4　FNC 36（WSFR）字右移指令和FNC 37（WSFL）字左移指令113

5.6.5　FNC 38（SFWR）移位写入指令和FNC 39（SFRD）移位读取指令114

5.7　数据处理指令115

5.7.1　FNC 40（ZRST）区间复位指令116

5.7.2　FNC 41（DECO）译码指令116

5.7.3 FNC 42（ENCO）编码指令117

5.7.4 FNC 43（SUM）ON位数指令117

5.7.6 FNC 45（MEAN）求平均值指令118

5.7.5 FNC 44（BON）ON位判断指令118

5.7.7 FNC 46（ANS）报警信号设置指令和FNC 47（ANR）报警信号复位指令119

5.7.8 FNC 48（SQR）二进制开平方指令119

5.7.9 FNC 49（FLT）整数－二进制浮点数转换指令120

5.8 高速处理指令120

5.8.1 FNC 50（REF）输入／输出刷新指令121

5.8.2 FNC 51（REFF）刷新及滤波时间调整指令121

5.8.3 FNC 52（MTR）矩阵输入指令122

5.8.5 FNC 55（HSZ）高速计数器区间比较指令123

5.8.4 FNC 53（HSCS）高速计数器置位指令和FNC 54（HSCR）高速计数器复位指令123

5.8.6 FNC 56（SPD）速度检测指令124

5.8.7 FNC 57（PLSY）脉冲输出指令125

5.8.8 FNC 58（PWM）脉宽调制指令125

5.8.9 FNC 59（PLSR）带加减功能的脉冲输出指令126

5.9 方便指令127

5.9.1 FNC 60（IST）状态初始化指令127

5.9.2 FNC 61（SER）数据查找指令128

5.9.3 FNC 62（ABSD）绝对值式凸轮顺控指令129

5.9.4 FNC 63（INCD）增量式凸轮顺控指令130

5.9.5 FNC 64（TTMR）示教定时器指令131

5.9.6 FNC 65（STMR）特殊定时器指令132

5.9.7 FNC 66（ALT）交替输出指令132

5.9.8 FNC 67（RAMP）斜坡信号输出指令133

5.9.9 FNC 68（ROTC）旋转工作台控制指令134

5.9.10 FNC 69（SORT）数据排序指令136

5.10 外部I/O指令137

5.10.1 FNC 70（TKY）十键输入指令137

5.10.2 FNC 71（HKY）十六键输入指令138

5.10.3 FNC 72（DSW）数字开关指令139

5.10.4 FNC 73（SEGD）七段译码指令141

5.10.5 FNC 74（SEGL）带锁存七段译码显示指令142

5.10.6 FNC 75（ARWS）方向开关指令143

5.10.7 FNC 76（ASC）ASCII码转换指令144

5.10.8 FNC 77（PR）打印输出指令145

5.10.9 FNC 78（FROM）特殊功能模块数据读取指令146

5.10.10 FNC 79（TO）特殊功能模块数据写入指令146

5.11.1 FNC 80（RS）串行数据传送指令147

5.11 FX2N系列外部设备指令147

5.11.2 FNC 81（PRUN）八进制位传送指令150

5.11.3 FNC 82（ASCI）十六进制到ASCII转换指令151

5.11.4 FNC 83（HEX）ASCII到十六进制转换指令152

5.11.5 FNC 84（CCD）校验码指令153

5.11.6 FNC 85（VRRD）电位器值读取指令155

5.11.7 FNC 86（VRSC）电位器刻度指令155

5.11.8 FNC 88（PID）PID运算指令156

5.12 浮点数运算指令158

5.12.1 FNC 110（ECMP）二进制浮点数比较指令158

5.12.2 FNC 111（EZCP）二进制浮点数区间比较指令159

5.12.3 FNC 118（EBCD）二进制浮点数转换为十进制浮点数指令159

5.12.4 FNC 119（EBIN）十进制浮点数转换为二进制浮点数指令160

5.12.5 FNC 120（EADD）二进制浮点数加法指令160

减法指令161

5.12.7　FNC 122（EMUL）二进制浮点数乘法指令161

5.12.10　FNC 129（INT）二进制浮点数转换为BIN整数指令162

5.12.9　FNC 127（ESQR）二进制浮点数开方指令162

5.12.8　FNC 123（EDIV）二进制浮点数除法指令162

5.12.11 FNC 130（SIN）浮点数正弦函数指令163

5.12.12　FNC 131（COS）浮点数余弦函数指令164

5.12.13　FNC 132（TAN）浮点数正切函数指令164

5.13　位控制指令165

5.14　实时时钟处理指令165

5.14.1　FNC 160（TCMP）实时时钟数据比较166

5.14.2　FNC 161（TZCP）实时时钟数据区间比较指令166

5.14.3　FNC 162（TADD）实时时钟加法运算指令167

5.14.4　FNC 163（TSUB）实时时钟减法运算指令168

5.14.5　FNC 166（TRD）实时时钟数据读取指令168

5.14.6　FNC 167（TWR）实时时钟数据写入指令169

5.14.7　FNC 169（HOUR）计时表指令170

5.15　外部设备用指令170

5.15.1　FNC 170（GRY）格雷码转换指令170

5.15.2　FNC 171（GBIN）格雷码逆转换指令171

5.16.1　LD运算开始触点比较指令172

5.16　触点比较指令172

5.15.3　FNC 176（RD3A）／FNC 177（WR3A）模拟量模块数据读取／写入指令172

5.16.2　AND串联连接触点比较指令173

5.16.3　OR并联连接触点比较指令174

习题174

第6章　FX2N系列PLC的特殊功能模块176

6.1　模拟量输入模块FX2N-4AD176

6.1.1　FX2N-4AD的特点及性能指标176

6.1.3　缓冲寄存器（BFM）分配及使用说明177

6.1.1　FX2N-4AD的接线方式177

6.1.4　FX2N-4AD的I/O特性曲线180

6.1.5　FX2N-4AD应用及编程180

6.2　模拟量输出模块FX2N-4DA182

6.2.1　FX2N-4DA的特点及性能指标182

6.2.2　FX2N-4DA的接线方式182

6.2.3　缓冲寄存器（BFM）分配及使用说明183

6.2.4　FX2N-4DA的I/O特性曲线185

6.2.5　FX2N-4DA应用及编程185

6.3.2　运动控制模块187

6.3.1　高速计数模块FX2N-1HC187

6.3　其他特殊功能模块简介187

6.3.3 可编程凸轮开关FX2N-1RM-SET190

6.3.4　通信模块190

习题190

第7章　Fx2N系列PLC通信技术191

7.1　PLC通信的基本知识191

7.1.1　通信系统的基本组成191

7.1.2　通信方式和介质192

7.1.3　PLC的通信接口194

7.1.4　通信协议196

7.2　FX2N系列常用串行通信接口197

7.2.1　FX2N-232-BD197

7.2.2　FX2N-485-BD199

7.2.3　FX2N-422-BD201

7.2.4　FX2N-232IF202

7.3　并行链接204

7.3.2　设置205

7.3.1　系统配置205

7.4　N:N网络208

7.4.1　系统配置208

5.12.6 FNC 121（ESUB）二进制浮点数208

7.4.2　设置208

7.5　计算机链接（用专用协议进行数据传输）213

7.5.1　系统配置213

7.5.2　专用协议214

7.6　无协议通信（用RS指令进行数据传输）217

7.6.1　系统配置217

7.6.2　通信数据的处理218

7.7　PLC网络220

7.7.1　PLC网络结构220

7.7.2　基于FX2N系列PLC的网络技术221

习题224

8.1.1　PLC控制系统设计的原则226

9.1.2　PLC控制系统设计的内容226

第8章　可编程序控制器控制系统设计226

8.1　PLC控制系统设计概述226

8.1.3　PLC控制系统设计的步骤227

8.2　PLC控制系统的硬件配置227

8.2.1　PLC机型选择227

8.2.2　开关量I/O选择229

8.2.3　模拟量I/O选择231

8.2.4　智能功能I/O模块的选择231

8.3.1　恒压供水泵站的PLC控制实例232

8.3　PLC控制系统设计及现场应用232

8.3.2　电梯运行的PLC控制实例241

8.4　PLC控制系统的调试250

8.4.1　应用程序的模拟调试250

8.4.2　现场调试251

8.5　抗干扰措施251

8.5.1　抗电源干扰251

8.5.2　控制系统接地252

8.5.3　防I/O信号干扰252

8.5.4　防外部配线干扰253

8.6　SWOPC-FXGP/WIN-C编程软件应用254

8.6.1　三菱PLC编程软件的主要功能254

8.6.2　三菱PLC编程软件的基本操作254

8.6.3　编程基本操作255

8.6.4　PLC的在线操作258

8.6.5　监控与检测260

8.6.6　PLC参数设置261

习题262

9.1.1　S7-200系列PLC的特点和系统配置263

9.1 西门子S7-200系列PLC263

第9章　西门子S7-200系列和欧姆龙CPM1A系列PLC简介263

9.1.2　S7-200系列PLC的内部资源265

9.1.3　S7-200系列PLC的指令系统269

9.2　欧姆龙CPM1A系列PLC270

9.2.1　CPM1A系列PLC的特点和系统配置271

9.2.2　CPM1A系列PLC的内部资源272

9.2.3　CPM1A系列PLC的指令系统276

习题278

参考文献279