第1章 可編程控制器（PLC）概述 1
1.1 可編程控制器的產生與發展 1
1.1.1 PLC的產生及定義 1
1.1.2 PLC的發展 2
1.2 PLC的特點與功能 4
1.2.1 PLC的特點 4
1.2.2 PLC的功能 6
1.3 PLC的結構與分類 7
1.3.1 PLC的結構 7
1.3.2 PLC的分類 11
1.4 PLC的編程語言 11
1.4.1 梯形圖 12
1.4.2 語句表 14
1.4.3 順序功能圖 15
1.4.4 功能塊圖 15
1.4.5 結構文本 16
思考題 16
第2章 認識三菱PLC 17
2.1 認識三菱PLC的硬件 17
實例1：單輸入/單輸出控制 17
2.1.1 三菱PLC的基本結構 17
2.1.2 三菱FX系列PLC的主機模塊 20
2.1.3 三菱PLC的I/O接線 23
2.2 理解三菱PLC的工作原理 24
實例2：加電輸出禁止程序 24
2.2.1 PLC的工作原理 25
2.2.2 用戶程序循環掃描執行 29
2.3 三菱PLC的程序開發過程 30
實例3：電動機的啟/停控制 30
2.3.1 PLC的程序開發環境 30
2.3.2 電動機啟/停控制程序的開發過程 34
思考題 46
第3章 三菱FX2N的指令系統 47
3.1 FX2N的軟元件 47
3.1.1 輸入繼電器 47
3.1.2 輸出繼電器 48
3.1.3 輔助繼電器 48
3.1.4 狀態繼電器 49
3.1.5 定時器 49
3.1.6 計數器 50
3.1.7 數據寄存器 51
3.1.8 變址寄存器 51
3.1.9 指針 51
3.1.10 常數 52
3.2 FX2N的基本邏輯指令 52
3.2.1 邏輯取及線圈驅動指令 52
實例4：邏輯取及線圈驅動指令的應用 53
3.2.2 觸點串聯指令 54
3.2.3 觸點並聯指令 54
實例5：觸點串聯指令和觸點並聯指令的應用 55
3.2.4 串聯電路塊並聯指令 56
3.2.5 並聯電路塊串聯指令 57
實例6：串聯電路塊並聯指令和並聯電路塊串聯指令的應用 57
3.2.6 邊沿檢測脈沖指令 58
實例7：邊沿檢測脈沖指令的應用 59
3.2.7 置位與復位指令 60
實例8：置位與復位指令的應用 61
3.2.8 脈沖輸出指令 62
實例9：脈沖輸出指令的應用 62
3.2.9 取反指令 63
3.2.10 棧操作指令 64
實例10：棧操作指令的應用 65
3.2.11 主控觸點指令 66
實例11：主控觸點指令的應用 67
3.2.12 空操作指令 68
3.2.13 程序結束指令 68
3.3 FX2N的功能指令 69
3.3.1 功能指令的基本規則 69
3.3.2 程序流程指令 72
實例12：條件跳轉指令的應用 73
實例13：子程序調用和返回指令的應用 74
實例14：中斷指令的應用 75
實例15：主程序結束指令的應用 76
實例16：警戒時鐘指令的應用 78
實例17：循環指令的應用 79
3.3.3 數據傳送和比較指令 80
實例18：比較指令和區間比較指令的應用 81
實例19：各種傳送指令的應用 84
實例20：數據交換和數據變換指令的應用 86
3.3.4 算術和邏輯運算指令 87
實例21：加法、減法、乘法和除法指令的應用 89
實例22：加1和減1指令的應用 90
實例23：邏輯與、或和異或指令的應用 91
3.3.5 循環與移位指令 92
實例24：循環移位指令的應用 93
實例25：位右移和位左移指令的應用 95
實例26：移位寫入和移位讀出指令的應用 97
3.3.6 數據處理指令 98
實例27：區間復位指令的應用 98
實例28：譯碼和編碼指令的應用 100
實例29：置1位數總和和置1位判斷指令的應用 101
實例30：信號報警器置位和信號報警器復位指令的應用 102
實例31：平均值和平方根指令的應用 104
實例32：浮點數轉換指令的應用 104
3.3.7 高速處理指令 105
實例33：輸入/輸出刷新指令的應用 105
實例34：刷新和調整濾波時間常數調整指令的應用 106
實例35：高速計數器置位、復位和區間比較指令的應用 107
實例36：速度檢測指令的應用 109
實例37：脈寬調制指令和可調速脈沖輸出指令的應用 110
3.3.8 方便指令 111
實例38：初始化狀態指令與數據搜索指令的應用 111
實例39：絕對值式凸輪順控指令的應用 112
實例40：增量式凸輪控制指令的應用 114
實例41：示教定時器指令的應用 114
實例42：特殊定時器指令的應用 115
實例43：交替輸出指令的應用 116
實例44：旋轉臺控制指令的應用 116
3.3.9 外圍設備I/O指令 117
實例45：數據輸入指令的應用 117
實例46：數字譯碼指令的應用 120
實例47：打印輸出指令的應用 122
實例48：讀、寫特殊功能模塊指令的應用 123
3.3.10 外圍設備（SER）指令 124
實例49：串行通信指令的應用 125
實例50：模擬量輸入指令的應用 126
3.3.11 觸點比較指令 126
實例51：觸點比較指令(OR=)的應用 128
思考題 128
第4章 PLC系統的基本控制編程 130
4.1 編程規則與技巧 130
4.1.1 繼電器線路可使用、梯形圖不能（不宜）使用的情況 130
4.1.2 梯形圖能使用、繼電器線路不能實現的情況 131
4.1.3 梯形圖程序的優化 132
4.2 基本控制程序 135
4.2.1 自鎖、互鎖控制 135
實例52：自鎖、互鎖與連鎖控制 135
4.2.2 時間控制 138
實例53：瞬時接通/延時斷開控制 138
實例54：延時接通/延時斷開控制 139
實例55：長延時控制 140
實例56：點動計時控制 141
實例57：時鐘控制 142
4.2.3 脈沖觸發控制 143
實例58：用定時器實現周期脈沖觸發控制 143
實例59：用定時器實現脈寬可控的脈沖觸發控制 144
4.2.4 分頻控制 145
實例60：二分頻控制 145
4.2.5 報警控制 146
實例61：故障報警控制 146
4.2.6 計數控制 148
實例62：掃描計數控制 148
實例63：6位數計數控制 149
4.2.7 順序控制 150
實例64：用定時器實現順序控制 150
實例65：用計數器實現順序控制 151
實例66：用移位指令實現順序控制 152
4.2.8 循環控制 154
實例67：彩燈閃亮循環控制 154
4.3 常用電動機控制 156
4.3.1 三相異步電動機 156
實例68：電動機雙重鎖正反轉控制 156
實例69：電動機 -△減壓啟動控制 158
實例70：電動機串電阻啟動控制 160
實例71：電動機單、雙向反接制動控制 162
4.3.2 直流電動機控制 166
實例72：串、並勵直流電動機正、反轉控制 167
4.3.3 同步電動機控制 170
實例73：同步電動機啟動控制 170
4.3.4 步進電動機控制 172
實例74：步進電動機正反轉控制 173
4.4 簡易梯形圖程序設計 176
實例75：車間排風系統狀態監控 176
實例76：物流檢測控制 179
思考題 181
第5章 順序功能圖及步進梯形圖 182
5.1 基本概念 182
5.1.1 順序功能圖的基本要素 183
5.1.2 順序功能圖的結構形式 186
5.2 順序功能圖設計方法 188
5.2.1 使用啟-保-停電路的設計方法 188
5.2.2 使用置位/復位的設計方法 190
5.2.3 使用STL/RET的設計方法 192
實例77：運料車裝卸料控制 195
實例78：大、小球分類選擇控制 200
實例79：雙面鉆孔機床運動控制 208
5.3 各種順序控制方法比較 213
思考題 213
第6章 PLC的功能模塊 215
6.1 功能模塊概述 215
6.1.1 特殊功能模塊的類型及用途 215
6.1.2 特殊功能模塊的安裝及應用 217
6.2 模擬量輸入模塊 218
實例80：FX2N-4AD模擬量輸入模塊應用 221
實例81：FX2N-4AD模擬量輸入模塊的調整應用 222
6.3 模擬量輸出模塊 223
實例82：FX2N-2DA模擬量輸入模塊的應用 225
6.4 高速計數模塊 226
實例83：高速計數器模塊FX2N-1HC的應用 230
6.5 定位控制模塊和脈沖輸出模塊 232
實例84：凸輪控制器FX2N-1RM-SET的應用 235
思考題 237
第7章 PLC系統通信 238
7.1 PLC通信的基本知識 238
7.1.1 數據通信系統構成 238
7.1.2 數據通信方式及傳輸速率 238
7.1.3 串行通信接口標準 241
7.1.4 開放式系統互連參考模型（OSI/RM） 242
7.2 PLC與PLC之間的通信 243
7.2.1 N∶N連接通信 243
實例85：3臺 FX2N PLC通過 N∶N通信網絡配置及通信程序 245
7.2.2 雙機並行連接通信 247
實例86：2臺 FX2N PLC通過 1∶1 並行連接通信 248
7.3 計算機連接與無協議數據傳輸 249
7.3.1 串行通信協議的格式 249
7.3.2 計算機連接通信協議 251
實例87：編程口操作命令類型與通信端口初始化 253
7.3.3 無協議數據傳輸 258
實例88：PLC 與三菱公司的變頻器的無協議通信應用 260
思考題 262
第8章 PLC與人機界面 263
8.1 三菱人機界面概述 263
8.1.1 觸摸屏的工作原理及特點 263
8.1.2 觸摸屏的分類 264
8.1.3 觸摸屏發展趨勢 267
8.1.4 三菱觸摸屏 268
8.2 人機界面（HMI）的設計 271
8.2.1 人機界面設計的過程和步驟 271
8.2.2 人機界面的幾種設計技術 272
8.2.3 人機界面設計的原則 273
8.3 組態軟件使用 274
8.3.1 組態軟件簡介 274
8.3.2 GT-Designer2 Version2組態軟件的使用 276
實例89：GT Designer2組態項目的創建 279
實例90：電動機交替控制組態 281
8.3.3 組態王軟件的使用 285
實例91：利用組態王進行通風系統運行狀態監控的組態 288
思考題 294
第9章 三菱PLC的安裝接線與維修 295
9.1 安裝接線 295
9.1.1 PLC的安裝要求 295
9.1.2 PLC模塊安裝布置與布線 296
9.1.3 輸入端子接線 299
實例92：PLC輸入端子接線 301
9.1.4 輸出端子接線 303
實例93：PLC輸出端子接線 304
9.1.5 電源安裝、與幹擾接地接線 307
9.1.6 系統試運行 311
9.2 日常維護與故障診斷處理 312
9.2.1 日常維護 312
9.2.2 系統故障診斷與故障處理 314
思考題 319
第10章 PLC應用系統控制設計 320
10.1 PLC控制系統設計的基本原則與步驟 320
10.1.1 設計的基本原則 320
10.1.2 設計的步驟與內容 321
10.2 PLC控制系統的硬件設計 328
10.2.1 I/O端子數的簡化 328
10.2.2 主回路與控制回路設計 331
10.3 PLC系統控制程序設計方法 336
10.3.1 經驗設計法 336
實例94：PLC控制送料小車的經驗設計 338
10.3.2 邏輯設計法 339
實例95：通風系統運行狀態監控 341
實例96：電動機交替運行控制 346
10.3.3 移植設計法 347
實例97：某臥式鏜床繼電器控制系統移植設計為PLC控制系統 348
10.3.4 順序功能圖設計法 354
10.4 PLC控制系統應用設計 354
實例98：交通燈控制 354
實例99：機械手的PLC控制 358
實例100：某直升機起落架撐桿作動筒檢測系統控制 365
思考題 372
附錄A 三菱FX系列PLC基本指令 373
附錄B 三菱FX系列PLC功能指令 374
參考文獻 379