三菱FX系列PLC原理、应用与实训 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张还，李胜多，姜元志，刘惠敏，张健 著

图书标签:

• PLC
• 三菱FX
• 工业控制
• 自动化
• 编程
• 实训
• 原理
• 应用
• 可编程逻辑控制器
• 电气控制

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111550167

版次：2

商品编码：12109024

品牌：机工出版

包装：平装

开本：16开

出版时间：2017-01-01

用纸：胶版纸

页数：267

编辑推荐

适读人群 ：电气自动化工程技术人员，各类大中专院校自动化、电气工程及其自动化、机电一体化、机械制造及其自动化、计算机科学与技术、电子科学与技术和电子信息工程等相关专业师生
　　《三菱FX系列PLC原理、应用与实训》是经典畅销书《三菱FX系列PLC设计与开发——原理应用与实训》的全新修订升级版，除了内容上更加新颖、更加实用以外，根据广大教师类读者的反馈意见，新增加了习题和解答，以及配套电子课件等。所以《三菱FX系列PLC原理、应用与实训》除了满足广大电气自动化工程技术人员自学参考以外，还可以作为各大院校电气自动化类专业的教材和参考书！

内容简介

　　《三菱FX系列PLC原理、应用与实训》主要以三菱公司FX2N系列小型PLC作为目标机型，结合作者多年的教学与工程实践的经验，引用典型的工程实例详细地介绍了基于PLC的新型控制技术，内容涵盖了三菱PLC的硬件与工作原理、指令系统、编程设计方法、编程器与编程软件、变频器与人机界面技术、通信网络技术、特殊功能模块、PLC控制系统开发应用实例及PLC控制系统设计开发实训等。《三菱FX系列PLC原理、应用与实训》深入浅出、内容简明、结构严谨、实例丰富，注重工程背景，密切联系实际，工程性、理论性和实践性较强，力求向读者介绍PLC控制系统设计、开发中具有普遍性的知识，使读者在学习后能够收到举一反三的效果，自如地运用PLC相关技术方法和理论设计出符合要求的PLC自动控制系统。《三菱FX系列PLC原理、应用与实训》可作为工程技术人员培训和自学PLC的教材，也可作为各类大中专院校自动化、电气工程及其自动化、机电一体化、机械制造及其自动化、计算机科学与技术、电子科学与技术和电子信息工程等相关专业的教学用书，对PLC用户具有较大的参考价值。

目录

前言

第1章 绪论1

1.1 PLC的发展历史和定义1

1.2 PLC的特点和应用领域3

1.3 PLC的市场现状和发展趋势5

第2章 PLC的硬件结构与工作原理9

2.1 PLC的主要技术指标和分类9

2.2 PLC的基本结构11

2.3 PLC的工作原理15

2.4 FX2N系列PLC主要性能和硬件规格18

第3章 PLC编程语言与基本逻辑指令23

3.1 PLC编程语言简介23

3.2 FX2N系列PLC内部软元件25

3.3 三菱FX系列PLC基本逻辑指令36

3.4 梯形图的基本编程规则43

3.5 梯形图的基本电路46

第4章 应用指令和步进梯形指令简介51

4.1 应用指令概述51

4.2 数据传送、比较和变换指令54

4.3 循环移位与移位类指令60

4.4 算术运算和逻辑运算类指令65

4.5 数据处理类指令70

4.6 程序流向控制类指令74

4.7 高速处理指令80

4.8 方便指令和外围I/O设备指令85

4.9 外围设备SER指令92

4.10 浮点数运算、时钟运算和外围设备指令101

4.11 步进梯形指令107

第5章 三菱PLC的编程软件109

5.1 FX系列编程软件FXGP/WIN�睠使用简介109

5.2 全系列编程软件GX Developer与仿真软件GX Simulator的使用114

第6章 PLC梯形图程序设计方法132

6.1 逻辑设计法和时序图设计法132

6.2 经验设计法136

6.3 顺序控制设计法139

6.4 顺序功能图中复杂结构的编程及各编程方式的比较155

6.5 具有多种工作方式的系统的编程167

第7章 三菱FX系列特殊功能模块175

7.1 模拟量输入/输出模块175

7.2 脉冲发生单元186

7.3 通信扩展板和通信模块188

7.4 其他特殊功能模块简介191

第8章 网络通信基础与三菱PLC通信193

8.1 数据通信和工业控制网络基础193

8.2 三菱PLC通信简介197

第9章 变频器和人机界面技术205

9.1 变频器应用简介205

9.2 工业组态软件简介213

9.3 触摸屏技术简介222

第10章 PLC控制系统设计实例226

10.1 PLC控制系统设计规划概要226

10.2 空压站恒压供气自动控制系统230

10.3 基于PLC的机械手模型控制系统238

附录250

附录A PLC控制系统实验与实训250

附录B FX系列PLC应用指令简表265

参考文献268

前言/序言

　　可编程序控制器（PLC），是以微处理器为核心的特殊的工业控制计算机，被誉为现代工业生产自动化的三大支柱之一。PLC具有控制功能强、可靠性高、使用灵活方便、易于扩展、兼容性强等一系列优点。它不仅可以取代继电器控制系统，而且可以应用于复杂的自动控制系统和组成多层次的工业自动化网络。因此，学习和掌握PLC应用技术已成为工程技术人员和工科有关专业学生的基本要求和紧迫任务。

　　本书是在2009年初版的基础上修订而成。书中仍以三菱FX2N系列小型PLC作为目标机型进行介绍，对网络通信技术、变频器和人机界面技术在PLC控制系统中的应用均有简明的介绍。本版的内容结构与初版相比基本保持不变，但对章节顺序做了适当的调整，并对其中部分内容进行了删减、改写和充实，主要是补充了PLC控制系统设计实例及实验与实训题目，并增加了电子版的各章练习和思考题（购书后可索取）。全书共分10章，包括：第1章绪论，第2章PLC的硬件结构与工作原理，第3章PLC编程语言与基本逻辑指令，第4章应用指令和步进梯形指令简介，第5章三菱PLC的编程软件，第6章PLC梯形图程序设计方法，第7章三菱FX系列特殊功能模块，第8章网络通信基础与三菱PLC通信，第9章变频器和人机界面技术，第10章PLC控制系统设计实例。附录中给出了PLC控制系统实验与实训及FX系列PLC应用指令简表。

　　本书可作为自动控制、电气、机电等行业技术人员的培训教材和自学用书，也可作为各类大中专院校自动化、电气工程及其自动化、机电一体化、机械制造及其自动化、计算机科学与技术、电子科学与技术和电子信息工程等相关专业的教材和教学参考书。

　　本书由张还、李胜多任主编，姜元志、刘惠敏和张健任副主编。其中，李胜多编写了第9��2节及部分习题，姜元志、刘惠敏和张健编写了附录A的部分实验与实训，其余部分均由张还编写并最后统稿。参加本书部分内容编写和资料收集整理工作的，还有青岛威尔博自动化有限公司、青岛海尔特种电器有限公司的张年辉、刘学良工程师，以及刘志平、张后国、唐菊兰、亢志超等多位同志。本书在编写过程中得到了张还主编所在单位领导和许多老师的指导和帮助，刘立山教授给出了许多中肯和宝贵的意见，提供了有价值的工程技术资料。同时，本书的编写也参考了其他相关文献、教材及有关厂家与网上的技术资料，在此一并表示衷心的感谢！另外，为便于各位老师的教学工作，本书专门配备了电子课件及习题与解答。凡选用本书30册及以上作为教材的授课教师，我们核实后都会免费赠送上述电子文件，联系的电子信箱是buptzjh@163.com。

　　由于编者水平有限及时间仓促，书中难免有疏漏和不足之处，恳请读者批评指正。

　　编者

工业自动化核心的奥秘：浅析可编程逻辑控制器（PLC）的运作机理、实践应用与工程训练 在现代工业生产的 vast expanse 中，自动化扮演着至关重要的角色，它不仅显著提升了生产效率，降低了人力成本，更在提升产品质量、保证生产安全方面功不可没。而在众多工业自动化技术中，可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，简称PLC）无疑是这场技术革命的中坚力量。它如同工业生产的“大脑”，以其强大的逻辑处理能力、灵活的编程方式和卓越的可靠性，驱动着从简单开关量控制到复杂运动轨迹规划的各种自动化任务。 本书旨在深入剖析PLC的核心技术，特别是以三菱FX系列PLC为载体，全面阐述其工作原理，揭示其在各类工业场景中的实际应用，并通过详实的实训指导，帮助读者掌握PLC的设计、编程、调试与维护技能，从而能够独立应对工业自动化领域的挑战。 第一部分：PLC的基石——原理探秘 PLC并非一个孤立的实体，它是一个集成了微处理器、输入/输出接口、存储器和电源的复杂系统。理解其工作原理，需要从硬件架构和软件运行机制两个层面进行深入解析。 硬件架构解析： PLC的核心是微处理器，它负责执行用户编写的程序，并根据输入信号的状态来决定输出信号的变化。输入模块接收来自传感器、开关等外部设备的信号，并将这些模拟或数字信号转换为微处理器能够理解的格式。输出模块则将微处理器的指令转化为电信号，驱动执行器，如继电器、接触器、电磁阀等，从而控制机械设备。通信模块使得PLC能够与其他PLC、上位机（如HMI、SCADA系统）或其他自动化设备进行信息交换，实现更高级别的集成和协同。电源模块则为整个PLC系统提供稳定可靠的电力供应。 运行机制揭秘： PLC的运行遵循一个经典的“扫描周期”模型。在一个扫描周期内，PLC首先读取所有输入信号的状态，并将这些状态保存在输入映像区。接着，它执行用户编写的PLC程序，根据程序中的逻辑指令，结合输入映像区中的信息，计算出各个输出点的状态，并将其写入输出映像区。最后，PLC将输出映像区中的状态更新到实际的输出模块上，从而控制外部设备。这一过程周чески循环往复，确保PLC能够实时响应外部环境的变化。理解扫描周期的特性，特别是其顺序和时序，对于编写高效、可靠的PLC程序至关重要。 指令集的精髓： PLC程序本质上是一系列指令的集合，这些指令告诉CPU如何处理输入信号、进行逻辑运算，并生成输出信号。指令集是PLC编程的基础，理解不同指令的功能及其组合运用，是掌握PLC编程的关键。常见的指令类型包括： 基本逻辑指令： 如LD（装载）、AND（与）、OR（或）、NOT（非）、OUT（输出）等，它们构成了PLC最基础的逻辑判断能力，能够实现AND、OR、NOT等逻辑门的功能。 触点指令： 在梯形图中，常开触点、常闭触点是表示输入信号状态最直观的方式，与基本逻辑指令协同工作。 定时器指令： 用于实现延时控制，如ON延时定时器、OFF延时定时器、周期定时器等，广泛应用于设备启动延时、信号保持等场合。 计数器指令： 用于对输入脉冲进行计数，如加计数器、减计数器、加减计数器等，适用于生产计数、位置控制等场景。 数据传送指令： 如MOV（移动）、XCH（交换）等，用于在不同数据寄存器之间传输数据。 比较指令： 如<、>、=、<>、<=、>=等，用于比较两个数据的大小或是否相等，是实现条件判断的基础。 算术指令： 如ADD（加）、SUB（减）、MUL（乘）、DIV（除）等，用于进行基本的数学运算。 位/字处理指令： 如SET（置位）、RST（复位）、UPDATE（更新）等，用于对单个位或字进行操作。 特殊功能指令： 针对特定应用场景，如伺服控制指令、PID控制指令、通信指令等，这些指令能够实现更复杂的控制功能。 第二部分：工业生产的脉搏——应用场景的深度拓展 PLC的应用领域几乎覆盖了所有需要自动化控制的工业生产环节。本书将通过典型案例，展示PLC在不同行业的应用深度和广度。 离散制造业的赋能： 在汽车制造、电子组装、机械加工等离散制造业中，PLC是生产线自动化的核心。例如，在装配线上，PLC可以协调机器人的运动，控制传送带的速度，检测产品的到位情况，并根据生产指令自动切换生产模式。从简单的灯光控制、电机启停，到复杂的机器人路径规划、视觉检测集成，PLC都能胜任。 过程控制的精细化： 在化工、制药、食品饮料、水处理等过程控制行业，PLC不仅能实现温度、压力、流量、液位的精确控制，更能通过PID（比例-积分-微分）算法等先进控制策略，实现过程参数的稳定和优化，提高产品收率，降低能耗。例如，在锅炉控制系统中，PLC能够实时监测锅炉的运行参数，并通过精确调节燃料供给和给水量，保证锅炉安全高效运行。 楼宇自动化与智能家居： 如今，PLC技术也广泛应用于楼宇自动化系统，控制照明、空调、电梯、安防等子系统，提高建筑物的能源利用效率和舒适度。在智能家居领域，虽然Wi-Fi、Zigbee等无线通信协议更为常见，但PLC的稳定性和可靠性在一些核心控制场景中依然具有优势。 包装与印刷行业的协同： 在包装和印刷行业，PLC负责精确控制模切、套印、输送等环节，保证产品尺寸的精确和印刷的对齐。例如，在自动包装机中，PLC控制着各个工位的动作顺序，确保包装材料的准确输送和产品的封装。 能源与环保领域的贡献： 在电力、新能源（如风电、太阳能）以及环保（如污水处理、废气净化）领域，PLC扮演着关键的监控和控制角色。例如，在风力发电场，PLC负责监控风力发电机的运行状态，并根据风速、风向等信息调整叶片的角度，实现最大化发电效率。 第三部分：从理论到实践——实训指导的深度融合 理论知识的掌握是基础，而将理论转化为实际的工程能力，则需要大量的实践操作。本书的实训部分，将以三菱FX系列PLC为实训平台，提供系统性的指导。 硬件连接与调试： 详细介绍FX系列PLC的硬件接线方法，包括输入/输出模块的连接、电源模块的配置、通信接口的设置等。通过实际操作，让读者熟悉PLC硬件的物理连接，了解不同模块的功能和接口规范。 编程软件的使用： 深入讲解三菱GX Works2/GX Works3等编程软件的操作界面、菜单功能、指令输入方式等。指导读者如何新建项目、编写程序、设置参数、进行在线监视和调试。 梯形图（Ladder Diagram, LD）编程： 梯形图是最直观、最易于理解的PLC编程语言之一。本书将通过大量实例，教授读者如何使用梯形图来解决各种控制问题，从简单的逻辑控制到复杂的顺序控制。 指令列表（Instruction List, IL）/结构化文本（Structured Text, ST）编程： 对于更复杂的逻辑和算法，指令列表和结构化文本等高级编程语言提供了更强大的支持。本书将适时介绍这些语言的应用，以及与梯形图的协同使用。 典型应用场景的实操： 针对第二部分介绍的各类应用场景，设计一系列的实训项目。例如： 点动与自锁控制： 实现电机等设备的启动和停止控制。 延时与计数应用： 模拟生产过程中的延时启停、计数报警等功能。 顺序控制： 设计和实现多步操作的自动化流程，如自动生产线的一个工位。 模拟量控制： 利用模拟量输入/输出模块，实现温度、压力等参数的闭环控制。 通信应用： 演示FX系列PLC与HMI（人机界面）或其他PLC之间的通信。 故障诊断与排除： 掌握PLC系统的故障诊断和排除方法，是保障生产连续性的关键。本书将介绍常见的PLC故障类型，以及如何利用编程软件的在线监视、报警信息等工具进行故障定位和修复。 工程实践技巧： 除了技术层面的操作，本书还将分享一些宝贵的工程实践经验，如程序的可读性设计、代码的优化、文档的编写、安全性考虑等，帮助读者在实际工作中更加得心应手。 通过对PLC原理的深入探究、对应用场景的广泛覆盖，以及对实训操作的细致指导，本书旨在为读者构建一个全面、系统、实践性强的学习框架。无论您是初学者，还是希望提升PLC技能的工程师，本书都将是您在工业自动化领域不断探索和前进的得力助手，助力您掌握工业自动化核心的奥秘，成为新时代工业发展的推动者。

评分☆☆☆☆☆

这本《三菱FX系列PLC原理、应用与实训》绝对是我近期最满意的一本技术书籍了！作为一个在自动化领域摸爬滚打多年的工程师，我深知掌握核心技术的重要性。市面上关于PLC的书籍不少，但真正能做到理论深度和实操性兼顾的却不多。这本书恰恰弥补了这一缺憾。从基础的PLC架构、指令系统，到复杂的定时器、计数器、跳转指令的应用，书中都给出了详尽的解释和生动的案例。尤其是那些实训章节，每一个实验都设计得非常巧妙，能够让我一步步理解指令的执行过程，并能亲手搭建电路、编写程序、调试运行，这种“学以致用”的感觉真的太棒了。我尤其欣赏书中对于数据类型、位操作、字操作以及不同类型指令之间相互配合的讲解，这部分内容对于构建复杂控制逻辑至关重要。而且，书中的插图和图示清晰明了，辅助理解效果极佳，避免了枯燥的文字描述可能带来的理解障碍。总的来说，这本书不仅是初学者入门的理想教材，对于想要深入理解FX系列PLC的工程师来说，也是一本值得反复研读的参考书。它为我解决实际工程问题提供了宝贵的思路和方法，节省了大量的摸索时间。

评分☆☆☆☆☆

作为一名资深的设备维护工程师，我经常需要接触不同品牌的PLC，但三菱FX系列PLC却是我日常工作中接触最多的。所以，我一直希望能有一本能够系统性地梳理和深化我对FX系列PLC理解的书籍。《三菱FX系列PLC原理、应用与实训》这本书可以说完全超出了我的预期。书中对FX系列PLC的硬件构成、通信方式、指令集都有非常深入的剖析，很多我之前模糊的概念，通过这本书的讲解变得异常清晰。例如，书中对于FX系列PLC独特的扫描周期、中断处理机制的阐述，让我对PLC的工作原理有了更深刻的认识。而且，书中提供的各类应用案例，涵盖了从简单的开关量控制到复杂的伺服电机联动，这些案例的实用性非常强，可以直接借鉴到实际的设备维护和故障排除中。我尤其喜欢书中关于故障诊断和排除的章节，它提供了一些非常实用的技巧和思路，能够帮助我更快地定位问题，缩短停机时间。这本书就像一个经验丰富的“老大哥”，把我多年工作中遇到的一些疑难杂症，都一一给出了解决方案。

评分☆☆☆☆☆

对于我们这些常年在一线操作和维护自动化设备的技术人员来说，一本真正实用的PLC参考书是不可或缺的。《三菱FX系列PLC原理、应用与实训》这本书，在我看来，就是这样一本“神器”。它没有那些虚头巴脑的理论，而是聚焦于三菱FX系列PLC最核心、最实用的内容。书中对于指令的讲解，是那种“用起来就知道”的实在风格，每个指令都配有明确的输入输出说明、功能描述以及实际应用举例，这对于我们这些需要快速解决实际问题的操作人员来说，简直是福音。我特别看重书中关于数据处理和通信协议的部分，这些内容直接关系到我们如何让PLC与上位机、其他设备进行有效交互。而且，书中提供的各种报警处理和安全联锁的案例，对于我们确保设备安全稳定运行至关重要。我会在操作间常备这本书，遇到不确定的指令或者需要实现某种特定功能时，都可以快速翻阅，找到最直接的解决方案。这本书的实用性，真的让我节省了大量的时间和精力。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对自动化技术充满热情，但缺乏系统性学习机会的业余爱好者。偶然的机会，我发现了这本《三菱FX系列PLC原理、应用与实训》，它彻底改变了我对PLC的看法。之前我总觉得PLC编程是一门高深的技术，离我遥不可及，但这本书以一种非常友好的方式，让我一步步走进了PLC的世界。书中开篇的PLC基础知识讲解，就像为我量身定做的入门课程，让我很快就掌握了PLC的基本概念和术语。接下来，书中提供的丰富的实训项目，更是让我跃跃欲试。我跟着书中的步骤，搭建了一个小型的传送带控制系统，实现了物料的自动输送和识别。过程中遇到的每一个问题，书中都给出了详尽的解答，让我倍感安心。我特别喜欢书中对于程序结构化编程的讲解，这让我意识到编写清晰、可读性强的程序的重要性。这本书不仅仅是一本技术手册，更像是一位循循善诱的老师，让我从“零基础”到“有所掌握”，充满了成就感，也点燃了我继续深入学习PLC的决心。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在校的电气工程专业学生，对PLC控制技术一直充满了好奇，也尝试过阅读一些相关的资料，但总感觉有些晦涩难懂。直到我接触到这本《三菱FX系列PLC原理、应用与实训》，我才真正体会到学习PLC的乐趣。《三菱FX系列PLC原理、应用与实训》这本书的语言非常通俗易懂，即便是初学者也能轻松理解。它从最基础的概念讲起，循序渐进地引导读者掌握PLC的各项功能。最让我印象深刻的是，书中不仅仅停留在理论层面，而是结合了大量的实际应用案例和详细的实训步骤。我按照书中的指导，搭建了一个简单的流水灯控制系统，当成功运行的那一刻，成就感油然而生！书中的每个实验都配备了完整的电路图和程序代码，让我可以对照学习，找出自己的不足。而且，书中还讲解了各种常用指令的详细用法，比如LD、AND、OR、OUT指令，以及更复杂的定时器和计数器指令。对于那些一开始令我头疼的梯形图和助记符，这本书也通过清晰的图示和对比，让我豁然开朗。现在，我对PLC编程充满了信心，也更加期待在未来的学习和工作中能够运用这些知识。