活学活用PLC编程190例（三菱FX系列）

经常听到一些初学者询问:“PLC能做什么? PLC好学吗?”也经常看到一些电气工程技术人员在编写用户程序时犯愁,虽然一遍遍研读了使用手册,但精心编写的程序调试后还是不成功。消化和移植成功的例子是掌握PLC应用技术的捷径。

本书提炼的实例从实践中来,并且均已通过上机调试,相信能助读者一臂之力。编者从事PLC课程教学多年,也参加过大型自动化生产线的安装和调试,对PLC的现场应用及工程技术人员对技术的关注点有较深的认识。本书并不具体介绍某种生产线的电气控制系统,而是从众多的控制系统中精选了190个*常用的实例,旨在通过实例让读者熟悉和掌握PLC的生产工艺并付诸于实践。这些实例来源于实践,又高于实践,是PLC控制系统的基础技术。

相信读者掌握了这些基础技术后,一定能设计出安全可靠、效率高的PLC控制系统。限于篇幅,本书未对程序指令进行讲解,如果需要详细了解指令用法,请读者参阅相关手册。本书各实例按照控制要求、PLC的I/O端口分配、控制电路和控制程序的结构进行编写,分为十四章:*章~第八章为基础内容,详细介绍了FX系列PLC对电动机、灯光、数码显示、机电设备的控制;第九章、第十章为中级内容,重点介绍了中断与高速控制、数字量和模拟量扩展模块的应用;第十一章~第十四章为高级内容,介绍了变频器与人机界面控制,步进与伺服控制,以及通信控制。

由于编者水平有限,书中存在疏漏和不妥之处,恳请广大读者批评指正,以便再版时修正。

编 者

2020年8月

本书编写秉承“在动手中学习”的理念，以三菱FX系列PLC为主要载体，精选在工业电气控制中应用广泛的190个实例，内容涵盖PLC连接与编程软件应用，三相异步电动机、直流电动机及机电设备控制，灯光与数码显示，运算与时间控制，变频器与人机界面控制，步进与伺服控制，通信控制等。每个实例均按照控制要求、I/O端口分配、控制线路和控制程序的结构进行编写，并均通过上机验证。本全书内容贯通、图文简洁，突出编程技巧的运用，相关电路和程序可以直接移植使用。

前言
*章　PLC连接与编程软件的使用 1
实例1　三菱FX系列PLC 1
实例2　编程电缆的连接 3
实例3　创建和运行用户程序 4
实例4　PLC的密码保护 8
第二章　单台交流电动机的基本控制 10
实例5　电动机的点动控制 10
实例6　电动机的自锁控制 11
实例7　电动机两地或多地控制 12
实例8　电动机自锁控制与故障报警 13
实例9　电动机点动与自锁混合控制 14
实例10　电动机正反转控制 15
实例11　工作台自动往返行程控制 17
实例12　电动机单按钮启动/停止 18
实例13　电动机Y—△降压启动 20
实例14　电动机全压启动、 降压运转 22
实例15　电动机单按钮Y—△降压启动 23
实例16　电动机能耗制动 24
实例17　电动机单向反接制动 26
实例18　电动机可逆反接制动 27
实例19　具有制动电阻的电动机可逆反接制动 28
实例20　具有降压启动和反接制动的电动机可逆控制 30
实例21　电动机手动/自动模式选择 32
实例22　电动机间歇运转 33
实例23　电动机转速的测量 34
第三章　多台交流电动机的控制 36
实例24　两台电动机单独控制 36
实例25　两台电动机顺序启动 37
实例26　两台电动机顺序启动、 逆序停止 38
实例27　两台电动机间隔片刻启动 39
实例28　两台电动机延时启动 40
实例29　冷却风机延时停止 42
实例30　三台电动机顺序启动与报警 43
实例31　传送带电动机的分级控制 44
实例32　四台电动机的顺序启动、 逆序停止 46
实例33　五台电动机顺序启动 47
实例34　五台电动机顺序启动、 逆序停止和紧急停止 48
实例35　五台电动机多流程控制 50
第四章　直流电动机的控制 52
实例36　并励直流电动机电枢绕组串电阻启动控制 52
实例37　并励直流电动机正反转控制 53
实例38　并励直流电动机能耗制动控制 54
实例39　并励直流电动机反接制动控制 56
实例40　并励直流电动机双向反接制动控制 57
实例41　串励直流电动机串电阻启动控制 59
实例42　串励直流电动机正反转控制 60
实例43　串励直流电动机能耗制动控制 61
实例44　串励直流电动机反接制动控制 63
实例45　直流电动机调速控制 64
第五章　机电设备控制 66
实例46　CA6140车床控制 66
实例47　汽车库自动门控制 67
实例48　行人自动门控制 68
实例49　运料小车的装卸料控制 70
实例50　传送带工件计数控制 72
实例51　滑台钻床控制 73
实例52　液体搅拌机控制 76
实例53　台车四工位呼车控制 78
实例54　台车八工位呼车控制 80
实例55　次品分检控制 82
实例56　液位控制 84
第 D_x005f 六章　灯光控制与数码显示 86
实例57　舞台灯光控制 86
实例58　用一个按钮控制8盏照明灯 87
实例59　广场照明灯控制 89
实例60　改变彩灯闪烁周期 90
实例61　报警闪烁灯控制 91
实例62　有记忆和复位功能的报警灯 91
实例63　设备运行密码与报警灯 92
实例64　8盏彩灯顺序亮灭 93
实例65　16盏循环左移流水灯 94
实例66　16盏循环右移流水灯 95
实例67　16盏双向移动流水灯 95
实例68　条形图动态显示 96
实例69　霓虹灯闪烁控制 97
实例70　8盏彩灯图案显示 98
实例71　交通信号灯控制 100
实例72　用一个主传感器或三个辅助传感器控制信号灯 103
实例73　数码显示的智力竞赛抢答器 104
实例74　停车场空闲车位数码显示 106
第七章　运算控制 108
实例75　用四则运算结果控制输出 108
实例76　判断输入数据的奇偶性 109
实例77　将字中的某些位置为0 110
实例78　将字中的某些位置为1 111
实例79　用输入信号的相反状态控制输出 112
实例80　输出信号与输入信号相同或相反 113
实例81　设置数据调整范围 114
实例82　多挡位功率调整控制 115
实例83　电动机运转时间的调整与保持 116
实例84　求0 1 2 3 100的和 118
实例85　当输入半径时输出圆的面积 119
实例86　将英寸转换为厘米 119
实例87　将厘米转换为英寸 120
实例88　求若干数据的总和与平均值 120
实例89　应用变址输出存储数据 121
第八章　时间控制 122
实例90　24h延时控制 122
实例91　PLC长延时控制 122
实例92　PLC的日期时间设置 123
实例93　单位作息时间定时控制 124
实例94　路灯亮灭定时控制 125
实例95　用数码管显示时钟信息 127
实例96　设置定时并显示时钟信息 128
实例97　修改并显示时钟信息 130
第九章　中断与高速控制 132
实例98　外部输入中断的应用 132
实例99　应用外部输入中断实现电动机连续运转控制 133
实例100　应用外部输入中断实现报警 134
实例101　应用定时器中断实现秒定时 136
实例102　应用定时器中断实现秒脉冲输出 136
实例103　应用单相单输入高速计数器计数 137
实例104　有复位/开始的单相计数器 139
实例105　应用单相高速计数器实现速度测量 140
实例106　应用单相双输入高速计数器实现增减计数 141
实例107　双相双输入高速计数器 142
实例108　应用双相双输入高速计数器实现位置测量 144
实例109　固定频率脉冲输出 146
实例110　带加减速的脉冲输出 146
实例111　脉宽可变的脉冲输出 147
第十章　应用数字量与模拟量扩展模块 149
实例112　用数字量扩展模块实现Y—△降压启动控制 149
实例113　使用FX2N-2AD实现压力测量与控制 150
实例114　使用FX2N-4AD实现张力测量 152
实例115　使用FX2N-8AD实现气体流量的测量 153
实例116　使用FX2N-4AD-TC实现炉温的测量与控制 155
实例117　使用FX2N-4AD-PT实现烘仓温度的测量与控制 157
实例118　使用FX2N-2DA实现电动机调速控制 159
实例119　使用FX2N-4DA实现两台电动机调速控制 160
实例120　使用FX0N-3A实现管道气体恒压PID控制 163
实例121　使用FX2N-5A实现恒压供水系统PID控制 165
实例122　使用FX3U-4AD实现电压测量 168
实例123　使用FX3U-4AD-ADP实现电流测量 169
实例124　使用FX3U-4DA实现电压输出 170
实例125　使用FX3U-4DA-ADP实现电流输出 171
实例126　使用FX3U-3A-ADP实现压力测量 172
实例127　使用FX3U-4AD-PTW-ADP实现烘仓温度的测量与控制 173
实例128　使用FX3U-4AD-TC-ADP实现炉温的测量与控制 174
第十一章　变频器的控制 177
实例129　变频器的面板操作控制 177
实例130　应用变频器实现正反转点动控制 180
实例131　应用变频器实现正转连续控制 181
实例132　应用变频器实现正反转控制 183
实例133　应用变频器实现自动往返控制 184
实例134　应用变频器实现直流制动控制 186
实例135　应用变频器实现三段速控制 188
实例136　应用变频器实现七段速控制 190
实例137　应用变频器实现十五段速控制 193
实例138　应用变频器实现正反转电压调速控制 196
实例139　应用变频器实现4~20mA电流调速控制 198
实例140　应用变频器实现0~20mA电流调速控制 200
实例141　应用变频器实现纺纱机电气控制 201
第十二章　步进与伺服控制 205
实例142　步进电动机正反转运行控制 （步进速度控制） 205
实例143　步进电动机的位置控制 206
实例144　伺服电动机圆周运动控制 （伺服相对位置控制） 209
实例145　工作台定位控制 （伺服位置控制） 211
实例146　伺服电动机的模拟量调速 （伺服速度控制） 216
实例147　伺服电动机七段速运行控制 （伺服速度控制） 218
实例148　工作台往返限位运行控制 （伺服速度控制） 221
实例149　卷纸机收卷恒张力控制 （伺服转矩控制） 225
实例150　工作台往返定位运行控制 （伺服位置速度控制） 228
第十三章　人机界面 234
实例151　触摸屏与PLC的通信连接及工程下载 234
实例152　应用触摸屏、PLC实现电动机连续运行 238
实例153　应用触摸屏、PLC和变频器实现电动机点动 241
实例154　应用触摸屏、PLC和变频器实现电动机连续运行 243
实例155　应用触摸屏、PLC和变频器实现电动机正反转控制 245
实例156　应用触摸屏实现参数设置与显示 247
实例157　应用触摸屏实现位故障报警 252
实例158　应用触摸屏实现字故障报警 255
实例159　应用触摸屏实现设备控制与报警 259
实例160　应用组态王与PLC实现启停监控 265
实例161　应用组态王与PLC实现速度监控 269
实例162　应用组态王与PLC实现速度监控与报警 272
第十四章　通信控制 277
实例163　两台FX3U通过普通并联链接实现通信控制 277
实例164　两台FX3U通过高速并联链接实现通信控制 282
实例165　两台FX3U通过N N链接实现通信控制 285
实例166　多台FX3U通过N N链接实现通信控制 290
实例167　两台FX3U通过无协议通信实现交互启停控制 295
实例168　两台FX3U通过无协议通信实现调速与测速 299
实例169　多台FX3U通过无协议通信实现交互控制 304
实例170　FX3U和西门子S7-200通过无协议通信实现交互启停 307
实例171　FX3U和西门子S7-200通过无协议通信实现交互调速 311
实例172　FX3U与FR-D740通过无协议通信实现正反转控制 316
实例173　FX3U与FR-D740通过无协议通信实现调速 318
实例174　FX3U与FR-D740通过无协议通信实现多机控制 320
实例175　FX3U与FR-D740通过无协议通信实现多机调速 322
实例176　两台FX3U通过MODBUS通信实现调速与测速 327
实例177　多台FX3U通过MODBUS通信实现交互控制 333
实例178　FX3U与FR-D740通过MODBUS通信实现调速 338
实例179　FX3U与FR-D740通过MODBUS通信实现多机控制 341
实例180　FX3U与西门子S7-200通过MODBUS通信实现调速 344
实例181　两台FX3U通过CC-Link通信实现交互启停控制 349
实例182　两台FX3U通过CC-Link通信实现调速与测速 355
实例183　多台FX3U通过CC-Link通信实现交互启停控制 361
实例184　多台FX3U通过CC-Link实现通信控制 366
实例185　FX3U与远程I/O站通过CC-Link实现交互控制 375
实例186　FX3U与多台远程I/O站通过CC-Link实现交互控制 378
实例187　FX3U与远程设备站通过CC-Link实现压力测量 382
实例188　FX3U与远程设备站通过CC-Link实现模拟量输出 386
实例189　CC-Link通信的混用控制系统 391
实例190　FX3U与智能电能表通信读取电能量 395
参考文献 397

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