三菱FX系列PLC完全精通教程

随着计算机技术的发展，以可编程控制器（PLC）、变频器、伺服驱动系统和计算机通信等技术为主体的新型电气控制系统已经逐渐取代传统的继电器控制系统，并广泛应用于各个行业。其中，西门子、三菱的PLC、变频器、触摸屏及伺服驱动系统具有卓越的性能，且有很高的性价比，因此在工控市场占有非常大的份额，应用十分广泛。

近年来，由于工控技术不断发展，产品更新换代，性能得到了进一步提升，为了更好地满足读者学习新技术的需求，向您推荐这套全新的“老向讲工控”丛书。

本书采用双色图解的方式，从PLC 编程基础出发，分基础入门篇和应用精通篇两部分，系统介绍三菱FX 系列PLC 的编程及应用，主要内容包括：PLC 基础，三菱FX 系列PLC 的硬件和接线，GX Works2编程软件，FX 系列PLC 的编程语言和编程方法，FX3 系列PLC 的通信及其应用，FX3 系列PLC 在变频调速系统及运动控制中的应用，FX3 系列PLC 高速计数器功能及其应用，FX 系列PLC 的工程应用等。

本书知识系统、内容丰富、技术先进、重点突出、案例丰富，理论与实践相结合，实用性强。为帮助读者理解和提高学习效率，本书在关键知识点还配有微课视频，辅助读者学习。

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目录

第1篇　　基础入门篇　 001第1章　可编程控制器（PLC）基础　 0021.1　概述　 0021.1.1　PLC的发展历史　 0021.1.2　PLC的主要特点　 0031.1.3　PLC的应用范围　 0041.1.4　PLC的分类与性能指标　 0051.1.5　PLC与继电器系统的比较　 0061.1.6　PLC与微机的比较　 0061.1.7　PLC的发展趋势　 0071.1.8　PLC在我国的应用情况　 0071.2　可编程控制器的结构和工作原理　 0081.2.1　可编程控制器的硬件组成　 0081.2.2　可编程控制器的工作原理　 0111.2.3　可编程控制器的立即输入、输出功能　 0121.3　接近开关　 0131.3.1　接近开关的功能　 0131.3.2　接近开关的分类和工作原理　 0141.3.3　接近开关的选型　 0141.3.4　应用接近开关的注意事项　 0161.4　传感器和变送器　 0191.5　隔离器　 0211.6　数制和编码　 0211.6.1　数制 　 0211.6.2　编码　 024第2章　三菱FX3系列PLC的硬件　 0262.1　三菱PLC简介　 0262.1.1　三菱PLC产品系列　 0262.1.2　三菱FX3U的特点　 0272.2　FX3U基本单元及其接线　 0272.2.1　FX3U的系统构成　 0272.2.2　FX3U基本单元介绍　 0292.2.3　FX3U基本单元的接线　 0312.3　FX系列PLC的扩展单元和扩展模块及其接线　 0352.3.1　FX系列PLC扩展单元及其接线　 0352.3.2　FX系列PLC扩展模块及其接线　 0392.4　FX系列PLC的模拟量模块及其接线　 0402.4.1　FX系列PLC模拟量输入模块（A/D）　 0402.4.2　FX系列PLC模拟量输出模块（D/A）　 0462.4.3　FX系列PLC模拟量输入输出模块　 0502.5　FX3系列PLC的扩展能力　 052第3章　三菱FX系列PLC的编程软件GX Works2　 0543.1　GX Works2编程软件的安装　 0543.1.1　GX Works2编程软件的概述　 0543.1.2　GX Works2编程软件的安装　 0553.1.3　GX Works2编程软件的卸载　 0583.2　GX Works2编程软件的使用　 0593.2.1　GX Works2编程软件工作界面的打开　 0593.2.2　创建新工程　 0603.2.3　保存工程　 0613.2.4　打开工程　 0623.2.5　改变程序类型　 0633.2.6　程序的输入方法　 0633.2.7　连线的输入和删除　 0663.2.8　注释　 0663.2.9　程序的复制、修改与清除　 0693.2.10　软元件搜索与替换　 0733.2.11　常开常闭触点互换　 0753.2.12　程序转换　 0763.2.13　程序检查　 0773.2.14　程序的下载和上传　 0783.2.15　远程操作（RUN/STOP）　 0813.2.16　在线监视　 0833.2.17　当前值更改　 0843.2.18　设置密码　 0853.2.19　仿真　 0873.2.20　PLC诊断　 0883.3　用GX Works2建立一个完整的工程　 089第4章　三菱FX3系列PLC的指令及其应用　 0964.1　PLC的编程基础　 0964.1.1　编程语言简介　 0964.1.2　三菱FX3系列PLC内部软组件　 0984.1.3　存储区的寻址方式　 1124.2　基本指令　 1134.2.1　输入指令与输出指令（LD、LDI、OUT）　 1134.2.2　触点的串联指令（AND、ANI）　 1144.2.3　触点的并联指令（OR、ORI）　 1144.2.4　脉冲式触点指令（LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF）　 1154.2.5　脉冲输出指令（PLS、PLF）　 1164.2.6　置位与复位指令（SET、RST）　 1184.2.7　逻辑反、空操作与结束指令（INV、NOP、END）　 1194.3　基本指令应用　 1194.3.1　单键启停控制（乒乓控制）　 1194.3.2　定时器和计数器应用　 1214.3.3　取代特殊继电器的梯形图　 1244.3.4　电动机的控制　 1264.4　功能指令　 1364.4.1　功能指令的格式　 1364.4.2　传送指令　 1374.4.3　四则运算　 1404.4.4　移位和循环指令　 1444.4.5　数据处理指令　 1454.4.6　高速处理指令　 1494.4.7　方便指令　 1514.4.8　外部I/O设备指令　 1514.4.9　外部串口设备指令　 1524.4.10　浮点数运算指令　 1544.4.11　触点比较指令　 1574.5　功能指令应用实例　 1594.6　模拟量模块相关指令应用实例　 1714.6.1　FX2N-4AD模块　 1714.6.2　FX2N-4DA模块　 1734.6.3　FX3U-4AD-ADP模块　 1744.6.4　FX3U-3A-ADP模块　 1764.7　子程序及其应用　 1794.8　中断及其应用　 180第2篇　　应用精通篇　 185第5章　步进梯形图及编程方法　 1865.1　功能图　 1865.1.1　功能图的画法　 1865.1.2　梯形图的编程原则和禁忌　 1925.1.3　步进指令　 1935.2　可编程控制器的编程方法　 1955.2.1　经验设计法　 1955.2.2　流程图设计法　 1965.2.3　流程图设计法实例　 197第6章　三菱FX3系列PLC的通信及其应用　 2106.1　通信基础知识　 2106.1.1　通信的基本概念　 2106.1.2　PLC网络的术语　 2126.1.3　OSI参考模型　 2146.2　现场总线概述　 2156.2.1　现场总线的概念　 2156.2.2　主流现场总线的简介　 2156.2.3　现场总线的特点　 2166.2.4　现场总线的现状　 2166.2.5　现场总线的发展　 2176.3　FX3U的N∶N网络通信及其应用　 2176.3.1　相关的标志和数据寄存器的说明　 2176.3.2　参数设置　 2186.3.3　实例讲解　 2186.4　无协议通信及其应用 　 2206.4.1　无协议通信基础　 2206.4.2　 西门子S7-200 SMART PLC与三菱FX3U之间的无协议通信　 2216.5　CC-Link通信及其应用　 2246.5.1　CC-Link家族　 2256.5.2　CC-Link通信的应用　 226第7章　三菱FX3系列PLC在变频调速系统中的应用　 2337.1　三菱FR-E740变频器使用简介　 2337.2　变频器的正反转控制　 2387.3　变频器的速度给定方式　 2417.3.1　FX3U控制变频器的模拟量速度给定　 2417.3.2　FX3U控制变频器的多段速度给定　 2437.3.3　FX3U控制变频器的通信速度给定　 246第8章　三菱FX3系列PLC在运动控制中的应用　 2538.1　三菱伺服系统　 2538.1.1　三菱伺服系统简介　 2538.1.2　三菱MR-J4-A伺服系统接线　 2548.1.3　三菱伺服系统常用参数介绍　 2618.1.4　用操作单元设置三菱伺服系统参数　 2658.1.5　用MR Configurator2软件设置三菱伺服系统参数　 2688.2　三菱MR-J4伺服系统工程应用　 2698.2.1　伺服系统的工作模式　 2698.2.2　FX3U运动控制相关指令应用　 2708.2.3　FX3U对MR-J4伺服系统的位置控制　 2778.2.4　FX3U 对MR-J4伺服系统的速度控制　 2808.2.5　FX3U对MR-J4伺服系统的转矩控制　 283第9章　三菱FX3系列PLC高速计数器功能及其应用　 2859.1　三菱FX3系列PLC高速计数器的简介　 2859.2　三菱FX3系列PLC高速计数器的应用　 288第10章　三菱FX3系列PLC工程应用　 29110.1　送料小车自动往复运动的PLC控制 　 29110.2　刨床的PLC控制　 29510.3　剪切机的PLC控制　 298参考文献　 301

PLC 怎样编程？PLC编程实例

上一讲我们学习了PLC常用编程元件及一些基本指令，这一讲我们学习PLC的编程方法。主要用一些实际的电路来进行转换，在转换的过程中，逐步了解PLC的编程技巧和方法。

先看我们都比较熟悉的照明电路怎样用PLC来实现的。在照明电路里，因为用电器的状态只有两种，通电灯亮，断电灯灭。所以我们使用的控制器件很简单，就用一个开关就可实现这两种状态的转变。

1）在照明电路里，一般常见的就是一个开关控制一盏灯，其原理图见图1所示。

图一

这里要说明一下，控制照明电路的开关和我们电动机控制电路里的按钮开关是有差异的，按钮开关也是控制着两个状态相互转换，但它没有自锁性，就是给它一个外力按下按钮，开关改变状态。以常开触点为例，触点闭合，线路导通，外力一消失，改变后的状态不能保持，又恢复到断开状态，这就是没有自锁性。

我们把这种没有自锁性的开关称为SB类的开关。控制照明电路的开关，不管是单联开关或双联开关，它们都是有自锁性的。也就是说给开关一个外力即拨动一下开关，开关改变状态，比如闭合吧，外力取消，改变后的闭合状态一直保持不变，这就能实现长时间通电。若要改变这时的导通状态就必须再给它一个外力，即再次拨动一下开关，原来的闭合状态才能改变成断开状态即切断了电路。这就是开关的自锁性，我们把这类具有自锁性的开关称为SA类的开关。在PLC外接输入控制开关时，大多数都是用的按钮开关，需要说明的是PLC这两种开关都可以使用。

照明电路一个开关控制一盏灯，PLC编程是怎样的，其梯形图见图2所示。

图二

说明：PLC输入端子I0.0接单联开关，输出端子Q0.0接灯泡。I0.0闭合，此线路导通，Q0.0=1有输出，灯亮。I0.0断开，此线路不通，Q0.0=0没有输出，灯灭。（这里的输入接的是带自锁的单联开关，若是用按钮开关，就不能实现长时间导通了，因为按钮开关不能自锁，又没有其它互锁的条件。按钮开关只是按下线路导通灯亮，手一松开关断开，灯灭。后面的例子没有特别说明所用开关都属SA类的开关。）

2）用两只开关控制一盏灯，要求只有两只开关都接通时，灯才亮。其电路图见图3。

图三

PLC控制：用两只单联开关分别接在I0.0、I0.1的输入端子上，灯接在Q0.0输出端子上，设计的程序见图4所示。

图四

说明：I0.0、I0.1状态均为1即为接通时，Q0.0输出为1，灯亮；当I0.0、I0.1任何一个状态为0即断开时，Q0.0输出为0，灯灭。从分析可以看出，此电路是与逻辑关系。

3）再用两只开关控制一盏灯，要求只要有一只开关闭合，灯就亮；两只开关都断开灯灭。其电路图见图5。

图五

PLC控制：两只单联开关分别接在I0.0、I0.1的输入端子上，灯接在Q0.0输出端子上，设计程序见图6所示。

图六

说明：I0.0、I0.1状态任意一个为1即为接通时，Q0.0输出为1，灯亮；当I0.0、I0.1状态均为0即断开时，Q0.0输出为0，灯灭。从分析可以看出，此电路是或逻辑关系。

4）在照明电路里，还有一种控制电路比较特别，也是用两只开关控制一盏灯，但要求任何一个开关都可以随时控制灯的接通和熄灭，也就是所谓的“二控一电路”。

这个电路的作用是能实现异地控制，就是在甲地和乙地都可以实现灯的点亮和熄灭。其电路图见图7。

图七

这个电路主要应用在楼梯照明当中，也可应用于卧室照明。这种二控一电路应用很广，大家可自己思考还可以用到什么地方。（但楼梯口的路灯使用的不多了，很多地方都有声光控路灯了）。

这种电路的控制原理是用两个双联开关来进行控制的，双联开关里面共有一个动触点，两个静触点。一个动触点可以控制两个静触点的通断。接线时把这两个开关的两个静触点相连，其中一个开关的动触点接电源，另一个开关的动触点就接灯头即可。

这种电路若用PLC来控制的话，编程还是比前面的一些电路稍难一些，根本上还是要注意输入开关选择什么样的开关。本人试了很多方案，用不带自锁按钮开关是不容易实现控制要求的，还是要用带自锁的转换开关。其梯形图见图8。

图八

PLC控制：两只单联开关分别接在I0.0、I0.1的输入端子上，灯接在Q0.0输出端子上。程序说明：在常态下，即I0.0、I0.1都为0，Q0.0输出为0，没有输出灯不亮。先看ab支路，I0.0状态为1即为接通时，其常开触点闭合，与之相串联I0.1是常闭触点，两者都闭合为1，Q0.0输出为1。cb支路，I0.0常开触点闭合而常闭触点就断开，与之相串联的是I0.1的常开触点，两个触点都处于断开状态即此路不通，两条支路是或逻辑关系，故整个电路有输出灯亮。

再看ab支路，若I0.0输入断开，其常开触点断开，而cb支路I0.0常闭触点虽说闭合了，但I0.1常开触点是断开的，这条线路还是不通，两条线路都不通，即Q0.0输出为0，灯灭，说明I0.0这个开关可以自由控制灯亮灯灭。

第二个开关控制过程与第一个开关相同，还是先看ab支路，I0.1端子开关按下，其触点改变状态，I0.1常闭触点断开，前面串联的是I0.0的常开触点，两个触点都处于断开状态，这条支路不通。cb支路，I0.0是常闭触点，I0.1常开触点闭合，两个触点都处于导通状态。Ab、cb两支路为或逻辑关系，故整条电路导通，Q0.0输出为1，灯亮。若I0.1端子开关断开，I0.1没有输入即为0，其触点又回到常态之下，故O0.0输出为0，灯灭。由此说明两个开关都能自由控制灯的点亮与熄灭，达到了控制要求。

用PLC二分频电路也很容易实现多个开关控制一盏灯。（后面讲解）

这一讲只介绍了简单的照明电路的PLC控制编程方法。有一点要注意，照明电路是不需要用PLC来进行控制的，经济上不合算，以照明电路为例是希望对大家的学习有一点启发与帮助。下一讲重点介绍电动机控制电路的PLC编程方法。谢谢！

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