三菱 FX5U PLC编程及应用

可编程序控制器（简称PLC）是一种以微型计算机为核心的通用工业控制器。从产生到现在，其控制功能和应用领域在不断拓展，实现了由单体设备的简单逻辑控制到运动控制、过程控制及集散控制等各种复杂任务控制的跨越。现在的PLC在模拟量处理、数据运算、人机接口和工业控制网络等方面的能力都已大幅提高，成为工业控制领域的主流控制设备之一。
为了适应市场需求，三菱公司新一代机型在通信接口、运行速度等方面做了改善。FX3U系列PLC是三菱公司于2005年推出的第三代小型可编程序控制器，为了适应市场的快速发展，该公司又于2015年推出了FX5U作为FX3U的升级产品。同FX3U产品相比，FX5U在产品性能提升、与驱动产品的连接和软件环境等方面都有了很大的提高与改善，因此在市场上的应用将会逐渐增加。
本书以FX5U PLC为对象，对其硬件结构、编程软件、编程指令及其项目应用做了详细介绍，以满足对FX5U PLC项目开发和应用维护等方面相关人才培养的需求。全书共8章。第1章介绍了PLC的发展、分类、结构和工作原理；第2章介绍了FX5U PLC的硬件、接线、编程语言及顺序控制编程指令，第3章介绍了GX Works3编程软件的应用，第4~5章介绍了FX5U PLC常用的基本指令、应用指令及指令应用，第6~8章以FX5U PLC应用为主线，介绍了PLC的常用设计方法、PLC模拟量控制，以及PLC驱动运动控制系统的相关知识和应用案例。
在讲解PLC指令时配有指令应用介绍，可帮助读者理解和掌握指令的基础知识和在程序中的应用；在PLC程序编写及设计方面，采用案例分析形式，注重知识的应用和技能的提升；大多数章节后还附有相应的技能训练和习题。
本书内容合理、层次分明、结构清楚、图文并茂、面向应用，可作为高职高专院校自动化类相关专业的教材，也可作为相关职业技能的培训教材或相关技术人员的参考书。
本书是机械工业出版社组织出版的“高等职业教育系列教材”之一，由无锡职业技术学院姚晓宁主编，郭琼、吴勇担任副主编，无锡信捷电气股份有限公司王正堂和无锡职业技术学院丁健参与编写，奚茂龙教授担任主审。在编写与完善过程中，无锡信捷电气股份有限公司过志强高工就本书的编写提出了许多宝贵的意见和建议，在此深表谢意。
本书在编写过程中参考了大量的手册和相关书籍，在此向各位作者表示诚挚的感谢；同时，由 
于编者水平有限，书中难免有错误和不妥之处，敬请广大读者批评指正。

三菱FX5U PLC是FX3U PLC的升级产品，其在产品性能、与驱动产品的连接和软件环境等方面都有了很大的提高和改善。本书以FX5U PLC为对象，介绍了PLC的基本结构、工作原理和编程基础；PLC编程的相关指令及GX Works3编程软件的应用；常用PLC程序设计方法；PLC控制系统（包括数字量、模拟量）的设计与实现，以及PLC与触摸屏、步进电动机、变频器、伺服系统的连接与应用。
本书从应用性实例分析及程序设计着手，制定相应学习目标，在分析和解决实际问题的过程中，有助于读者主动学习理论知识和提升专业技能。讲解由简到繁、循序渐进，注重读者应用能力的培养，通过案例分析及技能训练等环节来帮助读者完成知识的理解和吸收。
本书既可作为高职高专院校自动化类相关专业的教材，也可作为相关职业技能的培训教材或相关技术人员的参考书。

郭琼，无锡职业技术学院教授。*《工业机器人技术专业装备规范》标准撰写专家组成员，参与国家智能制造标准制定4项，省青蓝工程教学团队培养对象带头人，首批全国机械行业职业教育服务先进制造专业名师教学团对带头人，校第二届教学名师，无锡市智能装备技术专业负责人，无锡市工业机器人技术应用名师工作室负责人。

第1章PLC概述
1.1 PLC的产生与发展
1.2 PLC的特点与应用
1.2.1 PLC的特点
1.2.2 PLC的应用
1.3 PLC的分类与主要产品
1.3.1 PLC的分类
1.3.2 PLC主要产品及三菱FX系列产品
1.4 PLC的基本结构及工作原理
1.4.1 PLC的基本结构
1.4.2 PLC的工作原理
1.5PLC控制系统与继电器控制系统的比较
思考与练习
第2章FX5U PLC的编程基础
2.1 三菱FX5U系列PLC硬件
2.1 .1 FX5U PLC型号
2.1 .2 FX5U模块
2.1 .3系统组建要求
2.1 .4 FX5U PLC性能指标
2.2三菱FX5U系列PLC的外部接线
2.2.1 端子排分布与功能
2.2.2输入回路接线
2.2.3输出回路接线
2.2.4外部接线实例
2.3三菱FX5U系列PLC的编程资源
2.3.1 程序结构及程序部件
2.3.2编程软元件
2.3.3标签及数据类型
2.4 PLC的编程语言
2.4.1 梯形图（LD）
2.4.2功能块图（FBD）
2.4.3结构化文本（ST）
2.5顺控程序指令
2.5.1 触点及线圈输出指令
2.5.2合并指令
2.5.3输出指令——定时器/计数器等
2.5.4其他顺序控制指令
2.5.5应用:闪烁电路、分频电路和延时电路
2.6技能训练
2.6.1 PLC外部接线图绘制训练
2.6.2顺控程序指令编程训练
思考与练习
第3章三菱GX Works3编程软件及使用
3.1 GX Works3编程软件介绍
3.1 .1 GX Works3的主要功能
3.1 .2 GX Works3编程软件的安装
3.2 GX Works3编程软件的使用
3.2.1 工程创建与编程界面
3.2.2模块配置与程序编辑
3.2.3程序下载与上传
3.2.4程序的运行及监控
3.2.5梯形图注释
3.3技能训练
3.3.1 程序编写训练
3.3.2软件标签应用训练
第4章FX5U PLC的基本指令及应用
4.1 比较计算指令
4.1 .1 触点型比较指令
4.1 .2数据比较指令
4.1 .3区域比较指令
4.1 .4块数据比较指令
4.1 .5应用:交通灯控制系统设计
4.2算术运算指令
4.2.1 加法/减法指令
4.2.2乘法/除法指令
4.2.3增量/减量指令
4.2.4应用:停车库车位统计功能
4.3数据传送指令
4.3.1 数据及块数据传送指令
4.3.2数据取反传送指令
4.3.3位数据传送指令
4.3.4交换指令
4.3.5应用:生产线产品计数功能
4.4逻辑运算指令
4.4.1 逻辑与
4.4.2逻辑或
4.4.3逻辑异或（非）
4.5数据转换指令
4.5.1 指令类型
4.5.2指令应用
4.6技能训练
4.6.1 台车呼叫控制系统
4.6.2跑马灯控制系统
思考与练习
第5章FX5U PLC的应用指令及应用
5.1 数据处理指令
5.1 .1 数据的位判定指令
5.1 .2数据搜索指令
5.1 .3数据平均值计算指令
5.2 循环指令
5.2.1 不带进位的循环移位指令
5.2.2带进位的循环移位指令
5.3程序流程控制指令
5.3.1 程序分支指令
5.3.2程序执行控制指令
5.4结构化指令
5.4.1 子程序调用指令
5.4.2 FOR~NEXT指令
5.4.3指令应用
5.5脉冲输出指令
5.5.1 脉冲密度检测指令
5.5.2恒定周期脉冲输出指令
5.5.3脉宽调制指令
5.6外部设备I/O指令
5.6.1 数字开关指令
5.6.2七段解码指令
5.7时钟运算指令
5.7.1 时钟用特殊寄存器和特殊继电器
5.7.2 时钟数据写入/读出指令
5.7.3其他时钟运算指令
5.8技能训练
5.8.1 节日彩灯控制设计
5.8.2上下班打铃设计
思考与练习
第6章 常用程序设计方法
6.1 电路移植法
6.1 .1 两台电动机顺序控制的实现
6.1 .2星-三角降压起动控制的实现
6.2经验设计法
6.2.1 电动机正反转控制的实现
6.2.2花样喷泉控制功能的实现
6.2.33台风机运行状态监控程序设计
6.3顺序控制设计法在三菱FX5U PLC中的应用
6.3.1 液压动力滑台运动过程的实现（通用指令）
6.3.23台电动机顺序起停控制功能的实现（步进指令）
6.3.3液体混合搅拌器控制系统程序设计（步进指令）
6.4技能训练
6.4.1 小车多位置延时往返控制系统设计
6.4.2步进指令应用训练
思考与练习
第7章模拟量控制
7.1 PLC模拟量输入（A/D）
7.1 .1 模拟量输入（A/D）介绍
7.1 .2 A/D参数设置与应用
7.1 .3 A/D模块应用举例
7.2 PLC模拟量输出（D/A）
7.2.1 模拟量输出（D/A）介绍
7.2.2 D/A参数设置与应用
7.2.3 D/A模块应用举例
7.3 PID控制
7.3.1 PID介绍
7.3.2 PID指令的用法
7.3.3 PID参数
7.4 PID控制系统应用
7.4.1 系统控制要求
7.4.2系统硬件配置
7.4.3程序设计与调试
7.5技能训练——水箱温度控制
思考与练习
第8章综合实例
8.1 PLC控制系统设计方法
8.1 .1 PLC控制系统设计的基本原则
8.1 .2 PLC控制系统设计的步骤和内容 
8.2基于变频器的电动机多段速运行的PLC系统设计
8.2.1 系统控制要求
8.2.2系统硬件电路 
8.2.3变频器接线及设置
8.2.4 PLC程序编写及调试
8.3基于触摸屏的步进电动机PLC控制系统的设计
8.3.1 控制系统设计要求
8.3.2触摸屏画面设计
8.3.3 PLC程序设计
8.4仓储单元定位控制系统设计
8.4.1 定位控制系统基本组成
8.4.2伺服驱动器接线及参数设置
8.4.3 PLC定位控制系统硬件电路
8.4.4程序编写与调试
8.5技能训练
8.5.1 基于外部开关控制的变频调速系统设计
8.5.2基于HMI监控的交通信号灯控制系统设计
思考与练习

三菱FX5U PLC是FX3U PLC的升级产品，其在产品性能、与驱动产品的连接和软件环境等方面都有了很大的提高和改善。本书以FX5U PLC为对象，介绍了PLC的基本结构、工作原理和编程基础；PLC编程的相关指令及GX Works3编程软件的应用；常用PLC程序设计方法；PLC控制系统（包括数字量、模拟量）的设计与实现，以及PLC与触摸屏、步进电动机、变频器、伺服系统的连接与应用。
本书从应用性实例分析及程序设计着手，制定相应学习目标，在分析和解决实际问题的过程中，有助于读者主动学习理论知识和提升专业技能。讲解由简到繁、循序渐进，注重读者应用能力的培养，通过案例分析及技能训练等环节来帮助读者完成知识的理解和吸收。
本书既可作为高职高专院校自动化类相关专业的教材，也可作为相关职业技能的培训教材或相关技术人员的参考书。

郭琼，无锡职业技术学院教授。*《工业机器人技术专业装备规范》标准撰写专家组成员，参与国家智能制造标准制定4项，省青蓝工程教学团队培养对象带头人，首批全国机械行业职业教育服务先进制造专业名师教学团对带头人，校第二届教学名师，无锡市智能装备技术专业负责人，无锡市工业机器人技术应用名师工作室负责人。