PLC基础及应用 第4版

本书第2版被评为普通高等教育“十一五”*规划教材，累计印数已达二十多万册。
根据FX系列PLC硬件和软件的发展，本次对第3版的内容作了较大的修订。用FX系列的第3代产品（简称为FX3系列）取代了老产品FX2N/FX2NC、FX1N/FX2NC和FX1S。全面介绍了FX3系列的硬件、通信功能和新增的指令。
GX Works2是三菱全系列PLC的新一代编程软件，FX3系列增加了编程语言ST（结构文本）和结构化梯形图/FBD（功能块图）。使用函数和功能块，可以实现结构化编程，编写的程序具有很好的可移植性。本书通过实例，详细地介绍了函数和功能块的编写和调试的方法。
GX Works2内置的仿真软件GX Simulator2功能强大、使用方便，可以用它模拟硬件PLC来执行用户程序。本书详细介绍了编程软件和仿真软件的使用方法。
应用指令是PLC学习的难点，本书介绍了应用指令的学习方法，通过大量的例程，详细地介绍了常用的应用指令的使用方法。做完实验指导书中的20多个实验，就能掌握基本指令和常用的应用指令的功能和使用方法，包括子程序、中断程序、函数和功能块的编程方法。
本书介绍了编者总结的一整套先进的开关量控制系统的梯形图设计方法，这些设计方法易学易用，用它们可以得心应手地设计出复杂的开关量控制系统的梯形图，包括具有多种工作方式的系统的梯形图，可以节约大量的设计时间。
本书介绍了PLC之间的并联链接通信程序，新增了N∶N网络通信、计算机链接通信、PLC与变频器之间通信的编程方法，还介绍了模拟量模块的使用、PID控制程序、PID参数的整定方法、提高系统可靠性的措施和用PLC控制变频器的方法。
读者扫描本书封底“IT”字样的二维码，输入本书书号中的5位数字（63522），就可以获取链接，下载本书的配套资源，包括31个视频教程（也可扫描书中二维码进行观看）、编程软件GX Works2、仿真软件、20多本中文用户手册和40个例程。
本书配有电子课件和习题答案，需要的教师可登录www.cmpedu.com进行免费注册，审核通过后可下载，或联系编辑索取（QQ：1239258369，电话：010-88379739）。
本书可以作为高职高专电类与机电一体化专业的教材，也可供工程技术人员使用。
本书由廖常初主编，孙明渝、廖亮、文家学参加了编写工作。
因编者水平有限，书中难免有错漏之处，恳请读者批评指正。

本书介绍了三菱FX3系列（FX3S、FX3G和FX3U等）PLC的工作原理、硬件结构、指令系统、编程软件GX Works2和仿真软件GX Simulator2的使用方法。介绍了使用函数和功能块实现结构化编程的方法，以及一整套易学易用的开关量控制系统的编程方法。介绍了PLC之间、PLC与计算机和变频器之间通信的编程方法。还介绍了模拟量模块的使用、PID控制的参数整定方法、提高系统可靠性的措施和用PLC控制变频器的方法。实验指导书中有20多个实验。

前言

第1章 PLC的硬件与工作原理1
1.1　FX3系列PLC的硬件结构与性能简介1
1.1.1　FX3系列PLC的硬件结构1
1.1.2 FX3系列PLC性能简介3
1.2　FX系列PLC的硬件4
1.2.1 FX3系列PLC的基本单元4
1.2.2 开关量输入/输出电路6
1.2.3 高速计数器模块与位置控制模块9
1.2.4 FX5U/FX5UC、FX1S、FX1N/FX1NC与FX2N/FX2NC系列简介10
1.3 逻辑运算与PLC的工作原理11
1.3.1 逻辑运算11
1.3.2 PLC的工作原理12
1.4 习题15
第2章 编程软件GX Works2使用指南16
2.1 GX Works2的安装与使用16
2.1.1 安装软件与设置软件界面16
2.1.2 生成用户程序19
2.1.3 生成与显示注释、声明和注解25
2.1.4 指令的帮助信息与PLC参数设置27
2.2 在线操作与仿真软件的使用30
2.2.1 程序的写入、读取与其他在线操作30
2.2.2 仿真软件使用入门33
2.3 习题35
第3章 FX系列PLC编程基础36
3.1 PLC的编程语言36
3.2 FX系列PLC的软元件37
3.2.1 位软元件37
3.2.2 定时器与计数器40
3.2.3 高速计数器43
3.2.4 数据寄存器、指针与常数45
3.3 FX系列PLC的基本指令46
3.3.1 与触点和线圈有关的指令47
3.3.2 电路块串/并联指令与堆栈指令48
3.3.3 边沿检测指令50
3.3.4 其他指令51
3.3.5 编程注意事项53
3.4 习题54
第4章 FX系列PLC的应用指令56
4.1 应用指令概述56
4.1.1 应用指令的表示方法56
4.1.2 数制与软元件58
4.1.3 怎样学习应用指令62
4.1.4 应用指令的仿真63
4.2 数据处理指令65
4.2.1 比较指令65
4.2.2 传送指令67
4.2.3 数据转换指令68
4.2.4 循环移位指令与移位指令69
4.2.5 其他数据处理指令71
4.3 四则运算指令与逻辑运算指令73
4.3.1 四则运算指令73
4.3.2 四则运算指令应用举例74
4.3.3 逻辑运算指令75
4.4 浮点数转换与运算指令78
4.4.1 浮点数转换指令78
4.4.2 浮点数运算指令79
4.5 程序流程控制指令80
4.5.1 条件跳转指令80
4.5.2 子程序指令与子程序应用例程83
4.5.3 中断的基本概念与中断指令86
4.5.4 中断程序例程88
4.5.5 循环程序与看门狗定时器指令90
4.6 高速处理指令91
4.7 方便指令与外部设备指令94
4.8 时钟运算指令96
4.9 结构化工程的编写与调试98
4.9.1 结构化工程的基本概念98
4.9.2 生成与调用函数100
4.9.3 生成与调用功能块103
4.10 习题106
第5章 开关量控制系统梯形图设计方法109
5.1 梯形图的经验设计法109
5.1.1 梯形图中的基本电路109
5.1.2 经验设计法111
5.2 时序控制系统梯形图设计方法113
5.2.1 常用的定时器应用电路113
5.2.2 运输带控制程序设计116
5.2.3 使用定时器和区间比较指令设计时序控制电路117
5.2.4 使用多个定时器接力定时的时序控制电路118
5.3 顺序控制设计法与顺序功能图119
5.3.1 顺序控制设计法119
5.3.2 步与动作119
5.3.3 有向连线与转换条件121
5.3.4 顺序功能图的基本结构122
5.3.5 顺序功能图中转换实现的基本规则124
5.4 使用STL指令的编程方法126
5.4.1 STL指令126
5.4.2 单序列的编程方法127
5.4.3 选择序列的编程方法131
5.4.4 并行序列的编程方法132
5.5 使用置位/复位指令的编程方法134
5.5.1 单序列的编程方法134
5.5.2 选择序列与并行序列的编程方法137
5.6 具有多种工作方式系统的编程方法140
5.6.1 机械手控制的工作方式140
5.6.2 编程方法142
5.7 习题147
第6章 PLC的通信与自动化通信网络151
6.1 计算机通信概述151
6.1.1 串行通信151
6.1.2 IEEE 802通信标准152
6.1.3 现场总线及其国际标准154
6.2 FX系列PLC的通信功能154
6.2.1 CC-Link与I/O链接功能154
6.2.2 链接功能与其他通信功能155
6.3 PLC之间的链接通信和PLC与变频器的通信157
6.3.1 并联链接功能157
6.3.2 N∶N网络功能158
6.3.3 变频器通信功能161
6.4 计算机链接功能163
6.4.1 控制顺序与设定方法163
6.4.2 计算机链接通信举例166
6.5 PLC串口通信调试软件及其应用168
6.6 习题169
第7章 模拟量模块与PID闭环控制171
7.1　模拟量I/O模块的使用方法171
7.1.1 模拟量I/O模块171
7.1.2 模拟量输入模块和特殊适配器的应用173
7.1.3 模拟量输出特殊适配器的应用175
7.2 PID闭环控制系统与PID指令176
7.2.1 模拟量闭环控制系统176
7.2.2 PID控制器与PID指令178
7.3 PID控制器的参数整定方法181
7.3.1 PID参数的物理意义181
7.3.2 PID参数的整定方法185
7.3.3 PID参数整定的实验187
7.4 习题189
第8章 PLC应用中的一些问题191
8.1 PLC控制系统的可靠性措施191
8.2 PLC在变频器控制中的应用194
8.2.1 电动机转速与旋转方向的控制194
8.2.2 变频电源与工频电源的切换195
8.2.3 电动机的多段转速控制197
8.3 习题198
附录199
附录A 实验指导书199
A.1 编程软件和仿真软件的使用练习199
A.2 基本指令的编程实验201
A.3 定时器应用实验201
A.4 计数器应用实验202
A.5 应用指令基础与比较指令实验203
A.6 数据传送指

配套资源：31个视频教程、40个例程、相关软件、20多本

用户手册、电子课件和习题答案。

本书特色：

★ 全面介绍了FX3系列的硬件、指令、通信、PID控制和变频器控制等内容。

★ 介绍了编程软件和仿真软件的使用方法、结构化编程和梯形图的设计方法。

★ 增加了N︰N网络通信、计算机链接通信、PLC与变频器通信的编程方法。

★ 资源丰富：31个视频教程、40个例程、相关软件、20多本用户手册、电子课件和习题

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★ 国内PLC领域知名作者经典教材的改版，质量上乘。