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本书以三菱公司主流的FX2N系列PLC为例，按照实际PLC控制系统设计的需要，在广泛吸收先进设计思想的基础上，由浅入深、通俗易懂地介绍了FX2N系列产品的工作原理、硬件结构、指令系统、特殊模块、通信知识,以及手持式编程器和GX Developer编程软件的使用方法；同时，本书结合丰富的工程实例介绍了PLC编程的方法与技巧。本书适合从事PLC控制系统设计、开发的工程技术人员阅读使用，也可作为高等院校自动化、电气工程、测控技术及仪器、电子科学与技术、机电一体化技术等专业的教学用书。

第1章  PLC概述
   1.1  PLC的产生与发展
   1.2  PLC的特点与工作原理
   1.3  PLC的分类
   1.4  PLC的编程语言
   1.5  继电控制与PLC控制比较
  思考与练习
第2章   FX系列 PLC的体系结构
   2.1  FX系列PLC简介
      2.1.1  FX系列PLC型号命名方式
      2.1.2  FX系列PLC的技术指标
      2.1.3  FX系列PLC的性能比较
   2.2  FX2N PLC的硬件结构
      2.2.1  主机面板结构
      2.2.2  FX2N系列PLC的特点和技术指标
      2.2.3  FX2N系列PLC的结构模块
      2.2.4  FX2N系列PLC常用单元
   2.3  FX2N系列PLC内部资源
      2.3.1  I/O继电器
      2.3.2  辅助继电器
      2.3.3  状态继电器
      2.3.4  定时器
      2.3.5  内部计数器
      2.3.6  数据寄存器
      2.3.7  指针
      2.3.8  实例：优先电路
     2.3.9  实例：译码电路
  思考与练习
第3章   FX系列PLC基本指令系统
   3.1  数值基础知识
   3.2  基本逻辑指令
      3.2.1  逻辑取指令及线圈驱动指令
      3.2.2  触点串联指令
      3.2.3  触点并联指令
      3.2.4  串联电路块并联指令
      3.2.5  并联电路块串联指令
      3.2.6  多重输出指令
      3.2.7  主控指令
      3.2.8  置位指令与复位指令
      3.2.9  与定时器和计数器相关的指令
      3.2.10  脉冲指令
      3.2.11  脉冲输出指令
      3.2.12  取反指令
      3.2.13  空操作指令、程序结束指令
   3.3  梯形图编程规则
   3.4  基本指令应用
      3.4.1  电动机连续运转控制
      3.4.2  电动机正/反转控制
      3.4.3  三台电动机顺序起动控制
      3.4.4  笼型异步电动机-△降压起动控制
      3.4.5  按钮计数控制
      3.4.6  时钟电路
      3.4.7  大型电动机的起/停控制
      3.4.8  构造特殊定时器
      3.4.9  纺织用刺针冲刺机控制程序
  思考与练习
第4章   FX系列PLC步进指令
   4.1  状态转换图
   4.2  步进指令及编程方法
      4.2.1  步进指令介绍
      4.2.2  步进梯形图编程方法
      4.2.3  编程注意事项
   4.3  状态转换图常见流程状态
      4.3.1  单流程
      4.3.2  跳转与重复
      4.3.3  选择性分支与汇合
      4.3.4  并行分支与汇合
      4.3.5  分支与汇合的组合
  思考与练习
第5章   FX系列PLC应用指令
   5.1  应用指令的表示与执行方式
      5.1.1  指令与操作数
      5.1.2  指令的数据长度与执行形式
   5.2  常用应用指令说明
      5.2.1  程序流程控制指令
      5.2.2  数据传送与比较指令
      5.2.3  算术与逻辑运算指令
      5.2.4  数据循环与移位指令
      5.2.5  数据处理指令
      5.2.6  高速处理指令
      5.2.7  方便类指令
      5.2.8  外部设备I/O应用指令
   5.3  其他应用指令
   5.4  应用指令实例
      5.4.1  应用转移指令对分支程序A和B进行控制
      5.4.2  分频器控制程序
      5.4.3  十键输入指令编程
      5.4.4  BCD码显示指令编程
      5.4.5  应用高速计数器控制变频电动机
      5.4.6  数据传送指令编程
      5.4.7  应用子程序调用指令编程
      5.4.8  实践拓展：程序安全锁设计
  思考与练习
第6章   FX系列PLC特殊功能模块
   6.1  模拟量I/O模块
      6.1.1  FX2N-4AD输入模块
      6.1.2  FX2N-4AD-PT温度输入模块
      6.1.3  FX2N-2DA输出模块
      6.1.4  设定增益和偏移量
   6.2  高速计数模块
   6.3  可编程凸轮控制模块
      6.3.1  缓冲寄存器及其设置
      6.3.2  应用实例
   6.4  通信模块
      6.4.1  FX2N-232-BD
      6.4.2  FX2N-485-BD
   6.5  应用实例
      6.5.1  恒压供水系统
      6.5.2  工业洗衣机控制系统
      6.5.3  拓展知识：变频器介绍
      6.5.4  实践拓展：设置PID参数
  思考与练习
第7章   PLC通信
   7.1   基本知识
      7.1.1   通信系统构成
      7.1.2   通信方式及传输速率
      7.1.3   串行通信接口标准
   7.2   PLC之间的通信
      7.2.1   1∶N链接通信
      7.2.2   双机并行链接通信
   7.3   计算机链接与无协议数据传输
      7.3.1   串行通信协议的格式
      7.3.2   计算机链接通信协议
      7.3.3   无协议数据传输
   7.4   实例：PLC与变频器之间的RS-485通信
   思考与练习
第8章   PLC控制系统设计方法
   8.1   PLC控制系统设计的内容和步骤
      8.1.1   系统设计的基本原则和主要内容
      8.1.2   PLC控制系统设计步骤
   8.2   PLC控制系统的硬件设计
      8.2.1   PLC机型的选择
      8.2.2   I/O模块的选择
   8.3   PLC控制系统软件设计
      8.3.1   PLC软件系统设计的方法
      8.3.2   软件系统设计的步骤
      8.3.3   用经验法设计小车的左右行走控制系统
      8.3.4   用梯形图法设计机床刀具主轴运动控制系统
      8.3.5   用步进顺控法设计搬运机械手控制程序
   8.4   PLC控制系统的安装与调试
      8.4.1   控制系统的安装
      8.4.2   控制系统的调试
   思考与练习
第9章   PLC系统抗干扰设计
   9.1   PLC控制系统的可靠性
      9.1.1   环境条件及安装设计
      9.1.2   I/O信号抗干扰设计
      9.1.3   接地系统设计
      9.1.4   供电系统设计
      9.1.5   冗余系统与热备用系统
   9.2   PLC控制系统工程应用的抗干扰设计
   9.3   实践拓展：PLC常见故障处理方法
   思考与练习
第10章   三菱PLC编程工具简介
   10.1   手持式编程器简介
   10.2   手持式编程器操作方法
      10.2.1   工作方式选择
      10.2.2   基本编程操作
      10.2.3   对PLC编程元件和基本指令通/断状态的监视
      10.2.4   对编程元件的测试
   10.3   编程软件简介
      10.3.1   软件安装
      10.3.2   GX Developer界面简介
   10.4   GX Developer基本应用
      10.4.1   创建梯形图程序
      10.4.2   用工具栏按钮创建梯形图程序
      10.4.3   转换已创建的梯形图程序
      10.4.4   修改梯形图
      10.4.5   剪切和复制梯形图块
      10.4.6   改变PLC类型
      10.4.7   参数设定
      10.4.8   在线操作
   思考与练习
第11章   基本控制工程实例
   11.1   工业机械手控制系统
      11.1.1   系统需求分析
      11.1.2   系统硬件设计
      11.1.3   系统软件设计
   11.2   饮料灌装机控制系统
      11.2.1   系统需求分析
      11.2.2   系统硬件设计
      11.2.3   系统软件设计
   11.3   码垛设备设计实例
      11.3.1   系统需求分析
      11.3.2   系统硬件设计
      11.3.3   系统软件设计
   11.4   抬车机控制系统
   11.5   实践拓展：PNP信号如何输入001系列PLC
   思考与练习
第12章   运动控制工程实例
   12.1   民用电梯控制系统
      12.1.1   系统需求分析
      12.1.2   系统硬件设计
      12.1.3   系统软件设计
   12.2   电镀流水线控制系统
      12.2.1   系统需求分析
      12.2.2   系统硬件设计
      12.2.3   系统软件设计
   12.3   搅拌冷却设备控制系统
   思考与练习
第13章   过程控制工程实例
   13.1   输煤系统
      13.1.1   系统需求分析
      13.1.2   系统硬件设计
      13.1.3   系统软件设计
   13.2   滚砂机控制系统
      13.2.1   系统需求分析
      13.2.2   系统硬件设计
      13.2.3   系统软件设计
   13.3   实践拓展：如何节省I/O点
   思考与练习

前言
可编程控制器（PLC）是专门应用于工业环境的以计算机技术为核心的自动控制装置。经过多年的发展，PLC已集数据处理、程序控制、参数调节和数据通信等功能于一体，可以满足工业控制中绝大多数应用场合的需要。
本书所介绍的三菱FX2N系列PLC是日本三菱公司小型PLC的代表产品之一。本书按照实际PLC控制系统设计的需要，在广泛吸收先进设计思想的基础上，系统地介绍PLC基础知识、指令系统、通信应用及扩展技术，便于读者全面、深入地掌握PLC的应用技术。在编写过程中，遵循由浅入深、循序渐进的认识规律，便于读者学习和掌握。
本书分为13章。各章的主要内容如下。
第1章：重点介绍PLC的特点、基本组成、编程语言等知识。通过讲解，使读者了解PLC的产生、演化过程，掌握常见PLC的型号及基本组成部分,了解PLC常见的编程语言及编程方式等知识。
第2章：详细介绍三菱FX2N系列PLC的结构特点、型号分类，以及PLC的内部软元件的编号、作用及使用注意事项，使读者可以系统地了解FX2N系列PLC的软、硬件组成，为后续学习打好基础。
第3章：以三菱FX2N系列PLC为例，详细介绍PLC的基本指令系统、梯形图编程规则、基本指令应用等。
第4章：讲解PLC步进指令的基本格式、应用方法，并结合实例介绍状态转换图常见流程状态及应用方法等知识。
第5章：讲述FX2N应用指令的类别、功能定义和书写方式，使读者掌握应用指令的使用条件、表示方法及编程规则，能针对一般的工程控制要求，应用功能指令编写工程控制程序。
第6章：介绍三菱公司FX系列PLC某些特殊功能模块的主要性能、电路连接及编程应用方法。 
第7章：介绍有关PLC通信的基本知识和基本实现方法。重点让读者了解FX系列PLC的1∶N链接通信与并行双机链接通信协议、计算机链接通信协议、无协议通信方式及其应用。
第8章：介绍PLC控制系统设计必须遵循的基本原则，以及PLC控制系统的硬件和软件设计方面的基本知识。
第9章：介绍PLC系统抗干扰设计，以及PLC常见故障处理方法。
第10章：介绍三菱PLC的编程工具，主要包括手持式编程器的操作方法、编程软件简介，以及GX    Developer基本应用。
第11章：介绍基本控制工程实例，主要包括工业机械手控制系统、饮料灌装机控制系统、码垛设备设计实例、抬车机控制系统等。
第12章：介绍运动控制工程实例，主要包括民用电梯控制系统、电镀流水线控制系统、搅拌冷却设备控制系统等。
第13章：介绍过程控制工程实例，主要包括输煤系统、滚砂机控制系统等。
本书部分章节的编写参考了三菱公司最新的技术资料和同行的相关文献，在此对书中所参考和引用的相关资料的作者、译者表示感谢！
本书由初航、战强编著。参加本书编写的还有耿兴华、李亮亮、管殿柱、李文秋和管玥。
因编者水平及时间有限，书中难免有疏漏之处，恳请读者批评指正。

编著者

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三菱FX系列PLC编程及应用（第3版）