PLC技术与应用项目化教程

　　本书为浙江省普通高校“十三五”新形态教材建设项目的成果。本书以三菱FX3U、FX2N系列PLC为样本，重点介绍了PLC的基本应用及工程应用。本书分为6个模块，共26个任务，26个案例。本书内容丰富，配有大量的仿真动画视频和教学视频，交互性好，可以有效提升学习者的学习兴趣。本书的编写符合任务驱动式和项目化教学的要求，其中实际工程案例包含系统设计方案、电气原理图、接线图、电气元件及操作面板布置图、电气元件明细表、I/O地址分配表及PLC用户程序等，技术资料齐全，是一本实用性非常强的教材和工程手册。本书可以作为中高职院校装备制造大类相关专业的教学用书，也可以作为PLC控制应用工作人员的参考书。

　　蔡晓霞，女，绍兴职业技术学院自动化类专业教学骨干，长期从事自动化（含机器人相关）方面的教学研究工作，具备较为丰富的教学实践经验和教材编写经验。

目 录
模块一 认识PLC\t1
任务一 了解PLC\t1
知识链接1-1\t3
1．1 PLC的概述\t3
1．1．1 PLC的定义\t3
1．1．2 PLC的发展及产品\t3
1．1．3 PLC的特点\t5
1．1．4 PLC的应用\t6
1．1．5 PLC的分类\t9
1．2 PLC的硬件系统和编程语言\t12
1．2．1 PLC的硬件系统\t12
1．2．2 PLC的编程语言\t15
1．3 PLC的工作原理\t17
1．3．1 PLC的工作方式\t17
1．3．2 PLC的扫描周期\t18
任务二 认识FX系列PLC\t20
知识链接1-2\t22
1．4 FX系列PLC简介\t22
1．4．1 FX系列PLC命名\t22
1．4．2 FX系列PLC主要指标\t23
1．4．3 FX系列PLC机型构成\t24
1．4．4 FX系列PLC编程电缆\t24
1．4．5 FX系列PLC软元件\t25
任务三 简单灯控系统\t28
案例演示―灯控系统\t29
知识链接1-3\t32
1．5 编程软件的使用\t32
1．5．1 GX Developer的使用\t32
1．5．2 GX Works2的使用\t41
习题1\t53
模块二 基本指令的应用\t56
任务一 电动机点动与长动控制\t56
案例演示―电动机自锁控制\t58
知识链接2-1\t62
2．1 辅助继电器、接点指令和梯形图的编程规则\t62
2．1．1 辅助继电器\t62
2．1．2 单个接点指令和输出线圈驱动指令\t63
2．1．3 空操作与程序结束指令\t64
2．1．4 梯形图的编程规则\t64
任务二 三台电动机顺序启动控制\t67
案例演示―电动机延时控制\t69
知识链接2-2\t72
2．2 定时器、置位与复位指令及典型程序\t72
2．2．1 定时器\t72
2．2．2 置位与复位指令\t73
2．2．3 定时器的程序\t74
2．2．4 启动、保持和停止控制程序\t75
2．2．5 顺序启动控制程序\t75
任务三 电动机Y/Δ启动及正反转控制\t77
案例演示―电动机正反转控制\t79
案例演示―电动机Y/Δ启动控制\t81
知识链接2-3\t84
2．3 多重输出指令和典型程序\t84
2．3．1 多重输出指令\t84
2．3．2 多地控制程序\t85
2．3．3 互锁控制程序\t85
2．3．4 集中与分散控制程序\t86
任务四 五人抢答器控制系统\t87
案例演示―两人抢答器控制系统\t88
知识链接2-4\t91
2．4 回路块指令、主控与主控复位指令\t91
2．4．1 回路块指令\t91
2．4．2 主控与主控复位指令\t92
任务五 车库自动门控制系统\t93
案例演示―感应式水龙头控制系统\t94
知识链接2-5\t95
2．5 脉冲指令\t95
2．5．1 脉冲输出指令\t95
2．5．2 取脉冲指令\t96
任务六 灯闪烁控制\t97
案例演示―简单彩灯控制\t98
知识链接2-6\t99
2．6 计数器和振荡电路程序\t99
2．6．1 计数器\t99
2．6．2 振荡电路程序\t100
任务七 “1位数”数码管显示控制\t101
案例演示―数码管显示控制\t102
知识链接2-7\t104
2．7 PLC控制系统的一般设计流程\t104
习题2\t106
模块三 步进指令的应用\t109
任务一 液体物料混合控制\t109
案例演示―两种液体混合控制\t111
知识链接3-1\t114
3．1 顺序功能图\t114
3．1．1 顺序功能图的基本概念及画法\t114
3．1．2 状态器\t115
3．1．3 步进指令\t116
3．1．4 用GX Developer编写顺序功能图\t116
3．1．5 用GX Works2编写顺序功能图\t120
任务二 工业洗衣机控制\t124
案例演示―简单工业洗衣机控制\t125
知识链接3-2\t126
3．2 单流程结构的顺序功能图\t126
3．2．1 顺序功能图的单流程结构\t126
3．2．2 跳转与重复流程\t128
任务三 十字路口交通信号灯的控制\t130
案例演示―简单交通信号灯控制\t131
知识链接3-3\t133
3．3 并行结构的顺序功能图\t133
任务四 复杂交通信号灯控制系统设计\t134
案例演示―自动咖啡机控制\t135
知识链接3-4137
3．4 选择结构的顺序功能图\t137
任务五 机械手控制系统设计\t138
案例演示―气动机械手的控制\t140
知识链接3-5\t145
3．5 多工作方式运行的顺序功能图\t145
习题3\t146
模块四 功能指令的应用\t148
任务一 机械手手动与自动切换控制\t148
案例演示―两台电动机的手动与自动切换控制\t150
知识链接4-1\t154
4．1 功能指令\t154
任务二 多种不同规格的工件检测控制\t162
案例演示―三种不同规格的工件检测控制\t163
知识链接4-2\t166
4．2 传送与比较指令\t166
4．3 触点比较指令\t169
任务三 自动售货机的控制系统\t171
案例演示―合格产品计数装箱控制\t173
案例演示―9s倒计时钟控制\t175
知识链接4-3\t176
4．4 算术与逻辑运算指令和外围设备I/O指令\t176
4．4．1 算术与逻辑运算指令\t176
4．4．2 外围设备I/O指令\t181
任务四 霓虹灯循环闪烁控制\t182
案例演示―简单霓虹灯闪烁控制\t183
知识链接4-4\t185
4．5 循环与移位指令和数据处理指令\t185
4．5．1 循环与移位指令\t185
4．5．2 数据处理指令\t187
任务五 机械臂的水平移动控制\t189
案例演示―简单机械臂的前后移动控制\t191
知识链接4-5\t194
4．6 光电编码器\t194
4．6．1 光电编码器的概述\t194
4．6．2 光电编码器的连接\t194
4．7 高速计数器\t195
4．7．1 高速计数器的功能和分类\t195
4．7．2 高速计数器使用时注意的问题\t196
4．8 步进电动机及其驱动器\t197
4．8．1 步进电动机的概述\t197
4．8．2 步进电动机驱动器\t198
4．9 高速处理指令1\t199
任务六 花样喷泉控制系统\t202
案例演示―简单花样喷泉控制系统\t204
知识链接4-6 \t207
4．10 高速处理指令2\t207
习题4\t208
模块五 模拟量指令的应用\t209
任务一 热水炉控制系统设计\t209
案例演示―水箱温度控制系统\t211
知识链接5-1\t214
5．1 模拟量输入模块FX-4AD\t214
任务二 破碎机给料控制系统设计\t220
案例演示―给料控制系统\t221
知识链接5-2\t224
5．2 模拟量输出模块FX-2DA\t224
习题5\t227
模块六 工程综合应用\t228
任务一 B型钢板压型机控制系统\t228
案例演示―A型钢板压型机控制系统\t230
知识链接6-1\t243
6．1 基于PLC的变频器开关量控制\t243
6．1．1 三菱变频器简介\t243
6．1．2 基于PLC的变频器开关量控制应用\t252
任务二 B型自动印花糊料搅拌机控制系统\t254
案例演示―A型自动印花糊料搅拌机控制系统\t255
知识链接6-2\t263
6．2 基于PLC的变频器模拟量控制\t263
6．2．1 三菱变频器的模拟量输入\t263
6．2．2 基于PLC的变频器模拟量控制应用\t264
任务三 B型门式起重机大车自动纠偏控制系统\t267
案例演示―A型门式起重机大车自动纠偏控制系统\t269
知识链接6-3\t288
6．3 基于PLC的变频器通信控制\t288
6．3．1 FX系列PLC通信\t288
6．3．2 基于PLC的变频器通信控制应用\t310
附录A 常用电气设备的基本文字符号\t314
附录B 常用电气设备的结构和电气符号\t315
附录C FX2N和FX3U系列PLC基本指令\t319
附录D FX2N和FX3U系列PLC功能指令\t320
附录E FX系列PLC的特殊软元件\t326
附录F 三菱FR-A700系列变频器参数\t329
参考文献\t333