老向讲工控--三菱FX系列PLC完全精通教程（第2版）

随着计算机技术的发展，以可编程控制器（PLC）、变频器、伺服驱动系统和计算机通信等技术为主体的新型电气控制系统已经逐渐取代传统的继电器控制系统，并广泛应用于各个行业。其中，西门子、三菱的PLC、变频器、触摸屏及伺服驱动系统具有卓越的性能，且有很高的性价比，因此在工控市场占有非常大的份额，应用十分广泛。笔者之前出过一系列西门子及三菱PLC方面的图书，内容全面实用，深受读者欢迎，并被很多学校选为教材。近年来，由于工控技术不断发展，产品更新换代，性能得到了进一步提升，为了更好地满足读者学习新技术的需求，我们组织编写了这套全新的“老向讲工控”丛书。 
本套丛书主要包括三菱FX3U PLC、FX5U PLC、iQ-R PLC、MR-J4/JE伺服系统，西门子S7-1200/1500 PLC、SINAMICS V90伺服系统，欧姆龙CP1系列PLC等内容，总结了笔者十余年的教学经验及工程实践经验，将更丰富、更实用的内容呈现给大家，希望能帮助读者全面掌握工控技术。 
丛书具有以下特点。 
（1）内容全面，知识系统。既适合初学者全面掌握工控技术，也适合有一定基础的读者结合实例深入学习工控技术。 
（2）实例引导学习。大部分知识点采用实例讲解，便于读者举一反三，快速掌握工控技术及应用。 
（3）案例丰富，实用性强。精选大量工程实际案例，便于读者模仿应用，重点实例都包含软硬件配置清单、原理图和程序，且程序已经在PLC上运行通过。 
（4）对于重点及复杂内容，配有大量微课视频。读者扫描书中二维码即可观看，配合文字讲解，学习效果更好。 
本书为《三菱FX系列PLC完全精通教程》第2版。本书第1版自出版以来，被多个学校选为教材，深受读者欢迎。近十年来，三菱FX系列PLC进行了更新换代，例如FX2N基本模块已经停产，取而代之的是FX3系列PLC。基于技术更新和读者诉求，我们联合相关企业人员，共同编写了本书。本书在编写时，采用较多的小例子引领读者入门，让读者读完入门部分后，能完成简单的工程。应用部分精选工程实际案例，供读者模仿学习，提高读者解决实际问题的能力。本书内容新颖、先进、实用，关键知识点配套丰富的视频资源，使读者能快速学会三菱FX系列PLC的编程及应用。 
本书由向晓汉任主编，于多任副主编，第1、2章由无锡雪浪环境科技有限公司刘摇摇编写；第3～6章由无锡职业技术学院向晓汉编写；第7～9章由无锡职业技术学院于多编写；第10章由无锡雪浪环境科技有限公司王飞飞编写。参加编写的还有曹英强、付东升和唐克彬。全书由无锡职业技术学院的林伟主审。 
由于编者水平有限，不足之处在所难免，敬请读者批评指正。 
申明：本书所有实例、图样、程序和视频，未经授权，不得非法使用，违者必究。 

编者 

本书采用双色图解的方式，从PLC 编程基础出发，分基础入门篇和应用精通篇两部分，系统介绍三菱FX 系列PLC 的编程及应用，主要内容包括：PLC 基础，三菱FX 系列PLC 的硬件和接线，GX Works2编程软件，FX 系列PLC 的编程语言和编程方法，FX3 系列PLC 的通信及其应用，FX3 系列PLC 在变频调速系统及运动控制中的应用，FX3 系列PLC 高速计数器功能及其应用，FX 系列PLC 的工程应用等。 
本书知识系统、内容丰富、技术先进、重点突出、案例丰富，理论与实践相结合，实用性强。为帮助读者理解和提高学习效率，本书在关键知识点还配有微课视频，辅助读者学习。 
本书可供PLC 技术人员学习使用，也可以作为大中专院校机电类、信息类专业的教材。

本书采用双色图解的方式，从PLC 编程基础出发，分基础入门篇和应用精通篇两部分，系统介绍三菱FX 系列PLC 的编程及应用，主要内容包括：PLC 基础，三菱FX 系列PLC 的硬件和接线，GX Works2编程软件，FX 系列PLC 的编程语言和编程方法，FX3 系列PLC 的通信及其应用，FX3 系列PLC 在变频调速系统及运动控制中的应用，FX3 系列PLC 高速计数器功能及其应用，FX 系列PLC 的工程应用等。 
本书知识系统、内容丰富、技术先进、重点突出、案例丰富，理论与实践相结合，实用性强。为帮助读者理解和提高学习效率，本书在关键知识点还配有微课视频，辅助读者学习。 
本书可供PLC 技术人员学习使用，也可以作为大中专院校机电类、信息类专业的教材。

第1篇　　基础入门篇　 001 
第1章　可编程控制器（PLC）基础　 002 
1.1　概述　 002 
1.1.1　PLC的发展历史　 002 
1.1.2　PLC的主要特点　 003 
1.1.3　PLC的应用范围　 004 
1.1.4　PLC的分类与性能指标　 005 
1.1.5　PLC与继电器系统的比较　 006 
1.1.6　PLC与微机的比较　 006 
1.1.7　PLC的发展趋势　 007 
1.1.8　PLC在我国的应用情况　 007 
1.2　可编程控制器的结构和工作原理　 008 
1.2.1　可编程控制器的硬件组成　 008 
1.2.2　可编程控制器的工作原理　 011 
1.2.3　可编程控制器的立即输入、输出功能　 012 
1.3　接近开关　 013 
1.3.1　接近开关的功能　 013 
1.3.2　接近开关的分类和工作原理　 014 
1.3.3　接近开关的选型　 014 
1.3.4　应用接近开关的注意事项　 016 
1.4　传感器和变送器　 019 
1.5　隔离器　 021 
1.6　数制和编码　 021 
1.6.1　数制 　 021 
1.6.2　编码　 024 

第2章　三菱FX3系列PLC的硬件　 026 
2.1　三菱PLC简介　 026 
2.1.1　三菱PLC产品系列　 026 
2.1.2　三菱FX3U的特点　 027 
2.2　FX3U基本单元及其接线　 027 
2.2.1　FX3U的系统构成　 027 
2.2.2　FX3U基本单元介绍　 029 
2.2.3　FX3U基本单元的接线　 031 
2.3　FX系列PLC的扩展单元和扩展模块及其接线　 035 
2.3.1　FX系列PLC扩展单元及其接线　 035 
2.3.2　FX系列PLC扩展模块及其接线　 039 
2.4　FX系列PLC的模拟量模块及其接线　 040 
2.4.1　FX系列PLC模拟量输入模块（A/D）　 040 
2.4.2　FX系列PLC模拟量输出模块（D/A）　 046 
2.4.3　FX系列PLC模拟量输入输出模块　 050 
2.5　FX3系列PLC的扩展能力　 052 

第3章　三菱FX系列PLC的编程软件GX Works2　 054 
3.1　GX Works2编程软件的安装　 054 
3.1.1　GX Works2编程软件的概述　 054 
3.1.2　GX Works2编程软件的安装　 055 
3.1.3　GX Works2编程软件的卸载　 058 
3.2　GX Works2编程软件的使用　 059 
3.2.1　GX Works2编程软件工作界面的打开　 059 
3.2.2　创建新工程　 060 
3.2.3　保存工程　 061 
3.2.4　打开工程　 062 
3.2.5　改变程序类型　 063 
3.2.6　程序的输入方法　 063 
3.2.7　连线的输入和删除　 066 
3.2.8　注释　 066 
3.2.9　程序的复制、修改与清除　 069 
3.2.10　软元件搜索与替换　 073 
3.2.11　常开常闭触点互换　 075 
3.2.12　程序转换　 076 
3.2.13　程序检查　 077 
3.2.14　程序的下载和上传　 078 
3.2.15　远程操作（RUN/STOP）　 081 
3.2.16　在线监视　 083 
3.2.17　当前值更改　 084 
3.2.18　设置密码　 085 
3.2.19　仿真　 087 
3.2.20　PLC诊断　 088 
3.3　用GX Works2建立一个完整的工程　 089 

第4章　三菱FX3系列PLC的指令及其应用　 096 
4.1　PLC的编程基础　 096 
4.1.1　编程语言简介　 096 
4.1.2　三菱FX3系列PLC内部软组件　 098 
4.1.3　存储区的寻址方式　 112 
4.2　基本指令　 113 
4.2.1　输入指令与输出指令（LD、LDI、OUT）　 113 
4.2.2　触点的串联指令（AND、ANI）　 114 
4.2.3　触点的并联指令（OR、ORI）　 114 
4.2.4　脉冲式触点指令（LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF）　 115 
4.2.5　脉冲输出指令（PLS、PLF）　 116 
4.2.6　置位与复位指令（SET、RST）　 118 
4.2.7　逻辑反、空操作与结束指令（INV、NOP、END）　 119 
4.3　基本指令应用　 119 
4.3.1　单键启停控制（乒乓控制）　 119 
4.3.2　定时器和计数器应用　 121 
4.3.3　取代特殊继电器的梯形图　 124 
4.3.4　电动机的控制　 126 
4.4　功能指令　 136 
4.4.1　功能指令的格式　 136 
4.4.2　传送指令　 137 
4.4.3　四则运算　 140 
4.4.4　移位和循环指令　 144 
4.4.5　数据处理指令　 145 
4.4.6　高速处理指令　 149 
4.4.7　方便指令　 151 
4.4.8　外部I/O设备指令　 151 
4.4.9　外部串口设备指令　 152 
4.4.10　浮点数运算指令　 154 
4.4.11　触点比较指令　 157 
4.5　功能指令应用实例　 159 
4.6　模拟量模块相关指令应用实例　 171 
4.6.1　FX2N-4AD模块　 171 
4.6.2　FX2N-4DA模块　 173 
4.6.3　FX3U-4AD-ADP模块　 174 
4.6.4　FX3U-3A-ADP模块　 176 
4.7　子程序及其应用　 179 
4.8　中断及其应用　 180 

第2篇　　应用精通篇　 185 
第5章　步进梯形图及编程方法　 186 
5.1　功能图　 186 
5.1.1　功能图的画法　 186 
5.1.2　梯形图的编程原则和禁忌　 192 
5.1.3　步进指令　 193 
5.2　可编程控制器的编程方法　 195 
5.2.1　经验设计法　 195 
5.2.2　流程图设计法　 196 
5.2.3　流程图设计法实例　 197 

第6章　三菱FX3系列PLC的通信及其应用　 210 
6.1　通信基础知识　 210 
6.1.1　通信的基本概念　 210 
6.1.2　PLC网络的术语　 212 
6.1.3　OSI参考模型　 214 
6.2　现场总线概述　 215 
6.2.1　现场总线的概念　 215 
6.2.2　主流现场总线的简介　 215 
6.2.3　现场总线的特点　 216 
6.2.4　现场总线的现状　 216 
6.2.5　现场总线的发展　 217 
6.3　FX3U的N∶N网络通信及其应用　 217 
6.3.1　相关的标志和数据寄存器的说明　 217 
6.3.2　参数设置　 218 
6.3.3　实例讲解　 218 
6.4　无协议通信及其应用 　 220 
6.4.1　无协议通信基础　 220 
6.4.2　 西门子S7-200 SMART PLC与三菱FX3U之间的无协议通信　 221 
6.5　CC-Link通信及其应用　 224 
6.5.1　CC-Link家族　 225 
6.5.2　CC-Link通信的应用　 226 

第7章　三菱FX3系列PLC在变频调速系统中的应用　 233 
7.1　三菱FR-E740变频器使用简介　 233 
7.2　变频器的正反转控制　 238 
7.3　变频器的速度给定方式　 241 
7.3.1　FX3U控制变频器的模拟量速度给定　 241 
7.3.2　FX3U控制变频器的多段速度给定　 243 
7.3.3　FX3U控制变频器的通信速度给定　 246 

第8章　三菱FX3系列PLC在运动控制中的应用　 253 
8.1　三菱伺服系统　 253 
8.1.1　三菱伺服系统简介　 253 
8.1.2　三菱MR-J4-A伺服系统接线　 254 
8.1.3　三菱伺服系统常用参数介绍　 261 
8.1.4　用操作单元设置三菱伺服系统参数　 265 
8.1.5　用MR Configurator2软件设置三菱伺服系统参数　 268 
8.2　三菱MR-J4伺服系统工程应用　 269 
8.2.1　伺服系统的工作模式　 269 
8.2.2　FX3U运动控制相关指令应用　 270 
8.2.3　FX3U对MR-J4伺服系统的位置控制　 277 
8.2.4　FX3U 对MR-J4伺服系统的速度控制　 280 
8.2.5　FX3U对MR-J4伺服系统的转矩控制　 283 

第9章　三菱FX3系列PLC高速计数器功能及其应用　 285 
9.1　三菱FX3系列PLC高速计数器的简介　 285 
9.2　三菱FX3系列PLC高速计数器的应用　 288 

第10章　三菱FX3系列PLC工程应用　 291 
10.1　送料小车自动往复运动的PLC控制 　 291 
10.2　刨床的PLC控制　 295 
10.3　剪切机的PLC控制　 298 

参考文献　 301 

本书采用双色图解的方式，从PLC 编程基础出发，分基础入门篇和应用精通篇两部分，系统介绍三菱FX 系列PLC 的编程及应用，主要内容包括：PLC 基础，三菱FX 系列PLC 的硬件和接线，GX Works2编程软件，FX 系列PLC 的编程语言和编程方法，FX3 系列PLC 的通信及其应用，FX3 系列PLC 在变频调速系统及运动控制中的应用，FX3 系列PLC 高速计数器功能及其应用，FX 系列PLC 的工程应用等。 
本书知识系统、内容丰富、技术先进、重点突出、案例丰富，理论与实践相结合，实用性强。为帮助读者理解和提高学习效率，本书在关键知识点还配有微课视频，辅助读者学习。 
本书可供PLC 技术人员学习使用，也可以作为大中专院校机电类、信息类专业的教材。

1.内容全面，知识系统。既适合初学者全面学习，也适合有一定基础的读者深入学习。 
2.实例引导学习。大部分知识点采用典型实例讲解，便于读者举一反三，快速掌握编程技巧及应用。 
3.双色图解，案例丰富。精选大量工程实际案例，便于读者模仿应用，重点实例包含软硬件配置清单、接线图和程序，且程序已经在PLC上运行通过 
4.关键知识点配有丰富的程序及微课视频，辅助读者学习。