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

三菱FX系列PLC的编程语言介绍

三菱FX系列PLC的编程语言支持6中，有1，指令表编程2，梯形图编辑3，SFC(步进梯形图)，4，ST文本语言，5，结构化梯形图，6，FBD功能模块表。

1指令表编程

指令表编程方式，就是通过“LD、AND、OUT”等指令语言输入顺控指令的方式，该方式是顺控程序中基本的输入形态。在我们对程序和PLC中的程序进行校验时也是通过指令表的方式对比的，在程序编辑时会显示步数、指令、软元件编号，如下图：

PLC采用指令表的编程进行程序校验

2梯形图

梯形图编程方式，就是使用顺序符号和软元件编号在图示的画面上画顺控梯形图的方式。由于顺控回路是通过触点符号和线圈符号来表现的，所以程序的内容更加容易理解。即使在梯形图显示的状态下也可以执行可编程控制器的运行监控。梯形图是学习PLC最容易入门的编程方式，也是最常用的，它的编程形式与传统的继电器电路非常相似，很容易被电气人员所接纳。

梯形图编程

3SFC步进梯形图

SFC图(SequentialFunctionChart: 顺序功能图)实现顺控，可以以便于理解的方式表现基于机械动作的各工序的作用和整个控制流程。所以，顺控的设计也变得简单，因此，即使对第三方人员也能轻易传达机械的动作，所以能够编制出便于维护以及应对规格变更、和故障发生的更加有效的程序。将状态S视作1个控制工序，在其中对输入条件和输出控制的顺序进行编程。由于工序推进时，前工序就转为不动作，所以可以按各工序的简单的顺序来控制机械。记得当初在学习PLC课程时候，很是喜欢用步进编程，按照机械动作一步一步即可。

工序图到步进梯形图的转换

4ST结构文本

具有与C语言等相似的语法构造、文本形式的程序语言，可以通过语法进行控制，例如与C语言等高级语言同样，采用条件语句进行选择分支、利用循环语句进行重复等。这样，便可以简洁的方法书写清楚的程序。以上三种编程语言的PLC工程类型都属于简单工程，下面的三种都属于结构化编程。

ST文本语言编程

5结构化梯形图

可以使用触点、线圈、功能、功能模块等回路符号，将程序以图形的形式描述的语言，基于继电器回路的设计技术创建的图形语言。容易直观理解，因此普遍用于顺控程序。LD由触点、线圈、功能、功能模块组成，这些要素通过垂直线与水平线相连接。

结构化梯形图编程

6FBD(功能模块表)

可以使用进行特定处理的部件(功能、功能模块)、变量部件、常数部件等，将程序以图形的形式描述的语言，沿着数据以及信号的走向连接部件，可以方便地创建程序，提高程序的生产性。

FBD功能块模块表语言

以上就是6中编程语言的简介，在PLC编程软件中，新建工程时，需要选择系列(PLC型号)，机型，工程类型，编程语言。其中工程类型分为简答工程和结构化工程，采用简单编程可以用指令表、梯形图、SFC语言、ST(选择使用标签可选择)，采用结构化编程可使用梯形图、SFC、ST、结构化梯形图/FBD。下面我们看下三菱的两个编程软件GX-Developer和GX-Works2所支持的编程语言：

编程软件支持的编程语言

最后再看下程序的互换性，采用指令表编程、梯形图编程、SFC编程制作的顺控程序都通过指令(指令表编程时的内容)保存到可编程控制器的程序内存中，使用如下图所示的各种输入方式编制的程序都可以相互转换后进行显示、编辑：

程序互换性

采用ST、结构化梯形图、FBD制作的顺控程序无法由指令（指令表编程时的内容）进行转换并显示，在ST、结构化梯形图、FBD的状态下进行显示和编辑，需要有源代码信息（保存了结构体及标签等程序结构的数据）。

选择PLC编程语言需要根据自身和工程类型来确定，对于新手当然是梯形图和步进好理解，入门快；有一定编程基础的可选择ST文本和结构化编程语言。那么，你现在用的编程语言是哪一种？

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