- 机械工业出版社
- 9787111722687
- 1-2
- 503890
- 64256933-9
- 平装
- 16开
- 2023-07
- 449
- 电气工程与自动化
- 高职
内容简介
本书以三菱FX3U系列PLC为对象，着眼于知识应用和能力培养，结合PLC相关1+X职业技能等级证书及岗位工作任务需求，采用“项目驱动，任务导向”模式，包含大量实例，使“理论”和“实践”融为一体。
本书有6个项目，包括PLC认知、PLC软元件及基本指令的程序设计、PLC步进顺控指令的程序设计、PLC功能指令的程序设计、模拟量模块和PLC通信应用、PLC控制系统的工程应用。每个项目由多个任务构成，每个任务包括能力目标、知识目标、任务导入、基础知识、任务实施,有的任务包括技能扩展和知识拓展。每个项目后有自测题、思考与习题，并融入思政元素。
本书注重培养学生的技术应用能力、创新能力、分析和解决问题能力及良好的职业素养。本书可作为高职高专院校机电类、电气类和电子类相关专业“PLC技术及应用”课程的教材，也可供电气工程技术人员参考。
本书有6个项目，包括PLC认知、PLC软元件及基本指令的程序设计、PLC步进顺控指令的程序设计、PLC功能指令的程序设计、模拟量模块和PLC通信应用、PLC控制系统的工程应用。每个项目由多个任务构成，每个任务包括能力目标、知识目标、任务导入、基础知识、任务实施,有的任务包括技能扩展和知识拓展。每个项目后有自测题、思考与习题，并融入思政元素。
本书注重培养学生的技术应用能力、创新能力、分析和解决问题能力及良好的职业素养。本书可作为高职高专院校机电类、电气类和电子类相关专业“PLC技术及应用”课程的教材，也可供电气工程技术人员参考。
目录
项目1 PLC认知1
任务1.1 三相电动机直接起停电气
控制1
1.1.1 低压开关类电器1
1.1.2 熔断器5
1.1.3 按钮开关6
1.1.4 交流接触器6
1.1.5 热继电器10
1.1.6 电气原理图11
1.1.7 电气安装接线图12
1.1.8 电气控制线路的分析12
1.1.9 电气控制线路的安装与调试12
[知识拓展] 电气制图及电气图形符号国家标准13
任务1.2 PLC硬件认知15
1.2.1 PLC的定义17
1.2.2 PLC的基本组成18
1.2.3 PLC的工作原理20
1.2.4 PLC的编程语言21
1.2.5 PLC的特点22
1.2.6 PLC的应用与发展22
1.2.7 PLC岗位需求和职业要求23
1.2.8 FX系列PLC的选型24
1.2.9 FX系列PLC的基本构成24
1.2.10 FX3U系列PLC的外部结构及其接线25
1.2.11 FX5U产品简介27
1.2.12 PLC的安装27
[知识拓展] FX3U和FX2N的差异28
任务1.3 PLC编程软件GX Works2的使用29
1.3.1 GX Works2概述30
1.3.2 工程的创建33
1.3.3 梯形图程序的创建34
1.3.4 SFC程序的创建38
1.3.5 程序的读写和在线监视运行43
1.3.6 程序的模拟与调试47
1.3.7 梯形图导出指令表48
1.3.8 新工程的创建48
1.3.9 程序输入48
1.3.10 转换49
1.3.11 程序调试49
1.3.12 程序保存50
[自测题]50
[思考与习题]51
项目2 PLC软元件及基本指令的程序设计53
任务2.1 电动机连续运行控制53
2.1.1 编程元件53
2.1.2 编程指令54
2.1.3 I/O分配56
2.1.4 硬件接线56
2.1.5 程序设计57
2.1.6 运行和调试57
[知识拓展] SET、RST指令58
任务2.2 电动机顺序起动控制58
2.2.1 常数K/H59
2.2.2 定时器（T）59
2.2.3 I/O分配60
2.2.4 硬件接线60
2.2.5 程序设计61
2.2.6 运行和调试61
[技能拓展] 闪烁电路、延时接通和断开电路61
任务2.3 电动机两地起停控制62
2.3.1 电路块的并联连接指令63
2.3.2 电路块的串联连接指令63
2.3.3 I/O分配64
2.3.4 硬件接线64
2.3.5 程序设计64
2.3.6 运行和调试64
[知识拓展] 梯形图的编程规则65
任务2.4 电动机单按钮起停控制66
2.4.1 辅助继电器66
2.4.2 脉冲边沿检测指令67
2.4.3 I/O分配68
2.4.4 硬件接线68
2.4.5 程序设计69
2.4.6 运行和调试69
[知识拓展] 脉冲输出指令69
任务2.5 电动机正反转自动循环控制70
2.5.1 计数器简介71
2.5.2 计数器的分类71
2.5.3 I/O分配72
2.5.4 硬件接线73
2.5.5 程序设计73
2.5.6 运行和调试73
[技能拓展] 长延时电路和常闭触点输入信号的处理74
任务2.6 电动机星-三角降压起动控制75
2.6.1 主控移位和复位指令76
2.6.2 多重输出指令76
2.6.3 I/O分配77
2.6.4 硬件接线78
2.6.5 程序设计78
2.6.6 运行和调试78
[知识拓展] PLC控制系统设计79
[自测题]81
[思考与习题]83
项目3 PLC步进顺控指令的程序设计85
任务3.1 自动运料小车控制85
3.1.1 步进顺控概述86
3.1.2 状态继电器86
3.1.3 顺序功能图86
3.1.4 步进顺控指令87
3.1.5 顺序功能图与梯形图之间的转换88
3.1.6 顺控梯形图编程应注意的问题90
3.1.7 I/O分配91
3.1.8 硬件接线91
3.1.9 顺序功能图设计91
3.1.10 将顺序功能图转换成梯形图92
3.1.11 运行和调试93
[技能拓展] 连续、单周期和单步工作方式的编程93
任务3.2 按钮式人行横道红绿灯控制95
3.2.1 并行性分支95
3.2.2 并行性分支顺序功能图及梯形图95
3.2.3 I/O分配97
3.2.4 硬件接线97
3.2.5 顺序功能图设计97
3.2.6 将顺序功能图转换成梯形图97
3.2.7 运行和调试99
任务3.3 产品分拣控制99
3.3.1 选择性分支99
3.3.2 选择性分支顺序功能图及其梯形图100
3.3.3 I/O分配102
3.3.4 硬件接线102
3.3.5 顺序功能图设计103
3.3.6 将顺序功能图转换成梯形图104
3.3.7 运行和调试105
[自测题]105
[思考与习题]107
项目4 PLC功能指令的程序设计109
任务4.1 电动机运行时间控制109
4.1.1 功能指令的形式109
4.1.2 功能指令的数据结构110
4.1.3 数据寄存器110
4.1.4 变址寄存器111
4.1.5 数据传送指令111
4.1.6 触点比较指令112
4.1.7 算术运算指令113
4.1.8 I/O分配114
4.1.9 硬件接线114
4.1.10 程序设计114
4.1.11 运行和调试115
[知识拓展] 二进制数加1和减1运算115
任务4.2 循环灯光控制116
4.2.1 循环右移、循环左移指令116
4.2.2 带进位的循环移位指令117
4.2.3 I/O分配118
4.2.4 硬件接线118
4.2.5 程序设计119
4.2.6 运行和调试120
[知识拓展] 位右移和位左移指令120
任务4.3 5路抢答器控制121
4.3.1 调用子程序和子程序返回指令121
4.3.2 主程序结束指令122
4.3.3 I/O分配122
4.3.4 硬件接线122
4.3.5 程序设计122
4.3.6 运行和调试124
[知识拓展] 条件跳转、中断、监视定时器和循环指令124
4.3.7 条件跳转指令124
4.3.8 中断指令124
4.3.9 监视定时器指令126
4.3.10 循环指令127
任务4.4 台车呼叫控制127
4.4.1 数据比较指令128
4.4.2 I/O分配129
4.4.3 硬件接线129
4.4.4 程序设计130
4.4.5 运行和调试130
[知识拓展] 数据区间比较、移位传送、取反、块传送、多点传送、求BCD码和求BIN码指令131
4.4.6 数据区间比较指令（FNC11）131
4.4.7 移位传送指令（FNC13）131
4.4.8 取反指令（FNC14）132
4.4.9 块传送指令（FNC15）133
4.4.10 多点传送指令（FNC16）133
4.4.11 求BCD码和求BIN码指令（FNC18、FNC19）134
[自测题]135
[思考与习题]136
项目5 模拟量模块和PLC通信应用138
任务5.1 电热水炉温度控制138
5.1.1 数据通信方式139
5.1.2 通信扩展板141
5.1.3 模拟量模块142
5.1.4 模拟量输入模块142
5.1.5 特殊功能模块的读/写指令144
5.1.6 I/O分配和接线145
5.1.7 程序设计145
5.1.8 运行和调试146
[知识拓展] 模拟量输出模块FX2N-2DA146
任务5.2 电动机变频调速控制147
5.2.1 RS-485串行通信148
5.2.2 变频器的操作151
5.2.3 外部设备应用指令156
5.2.4 I/O分配157
5.2.5 硬件接线157
5.2.6 参数设置158
5.2.7 程序设计158
5.2.8 运行和调试161
[技能拓展] 开关量控制变频器运行程序设计161
任务5.3 三层停车场车位控制162
5.3.1 N︰N通信网络的特性163
5.3.2 N︰N通信网络的安装和连接164
5.3.3 N︰N通信网络的组建164
5.3.4 七段数码管相关指令167
5.3.5 PLC型号的选择169
5.3.6 I/O分配169
5.3.7 硬件接线169
5.3.8 链接软元件分配171
5.3.9 程序设计171
5.3.10 运行和调试176
[自测题]177
[思考与习题]178
项目6 PLC控制系统的工程应用180
任务6.1 用触摸屏对电动机正反转控制180
6.1.1 触摸屏简介180
6.1.2 GS2107-WTBD 的功能及基本工作模式181
6.1.3 GT Designer3软件的使用181
6.1.4 I/O分配及硬件接线190
6.1.5 程序设计190
6.1.6 画面设计191
6.1.7 运行和调试195
任务6.2 用步进电动机对剪切机控制195
6.2.1 步进控制系统196
6.2.2 脉冲输出指令199
6.2.3 I/O分配并确定PLC型号199
6.2.4 步进电动机的选择199
6.2.5 系统连接200
6.2.6 程序设计200
6.2.7 运行和调试200
任务6.3 自动化生产线控制201
6.3.1 自动化生产线教学实训台简介202
6.3.2 供料单元的组成及功能206
6.3.3 冲压加工单元的组成及功能207
6.3.4 装配单元的组成及功能208
6.3.5 分拣单元的组成及功能209
6.3.6 输送单元的组成及功能210
6.3.7 位置控制指令210
6.3.8 供料单元的控制及实施213
6.3.9 冲压加工单元的控制及实施216
6.3.10 装配单元的控制及实施217
6.3.11 分拣单元的控制及实施222
6.3.12 输送单元的控制及实施227
6.3.13 系统全线运行控制及实施233
任务6.4 机器视觉对位平台控制—工业相机和PLC联动243
6.4.1 机器视觉243
6.4.2 欧姆龙视觉系统244
6.4.3 产品控制要求246
6.4.4 PLC与机器视觉系统的硬件接线和I/O分配246
6.4.5 视觉系统软件设置247
6.4.6 PLC程序编制255
6.4.7 调试运行255
[自测题]256
[思考与习题]257
附录259
附录A FX3U PLC常用特殊辅助继电器与特殊数据寄存器功能表259
附录B FX系列PLC功能指令表260
参考文献268
任务1.1 三相电动机直接起停电气
控制1
1.1.1 低压开关类电器1
1.1.2 熔断器5
1.1.3 按钮开关6
1.1.4 交流接触器6
1.1.5 热继电器10
1.1.6 电气原理图11
1.1.7 电气安装接线图12
1.1.8 电气控制线路的分析12
1.1.9 电气控制线路的安装与调试12
[知识拓展] 电气制图及电气图形符号国家标准13
任务1.2 PLC硬件认知15
1.2.1 PLC的定义17
1.2.2 PLC的基本组成18
1.2.3 PLC的工作原理20
1.2.4 PLC的编程语言21
1.2.5 PLC的特点22
1.2.6 PLC的应用与发展22
1.2.7 PLC岗位需求和职业要求23
1.2.8 FX系列PLC的选型24
1.2.9 FX系列PLC的基本构成24
1.2.10 FX3U系列PLC的外部结构及其接线25
1.2.11 FX5U产品简介27
1.2.12 PLC的安装27
[知识拓展] FX3U和FX2N的差异28
任务1.3 PLC编程软件GX Works2的使用29
1.3.1 GX Works2概述30
1.3.2 工程的创建33
1.3.3 梯形图程序的创建34
1.3.4 SFC程序的创建38
1.3.5 程序的读写和在线监视运行43
1.3.6 程序的模拟与调试47
1.3.7 梯形图导出指令表48
1.3.8 新工程的创建48
1.3.9 程序输入48
1.3.10 转换49
1.3.11 程序调试49
1.3.12 程序保存50
[自测题]50
[思考与习题]51
项目2 PLC软元件及基本指令的程序设计53
任务2.1 电动机连续运行控制53
2.1.1 编程元件53
2.1.2 编程指令54
2.1.3 I/O分配56
2.1.4 硬件接线56
2.1.5 程序设计57
2.1.6 运行和调试57
[知识拓展] SET、RST指令58
任务2.2 电动机顺序起动控制58
2.2.1 常数K/H59
2.2.2 定时器（T）59
2.2.3 I/O分配60
2.2.4 硬件接线60
2.2.5 程序设计61
2.2.6 运行和调试61
[技能拓展] 闪烁电路、延时接通和断开电路61
任务2.3 电动机两地起停控制62
2.3.1 电路块的并联连接指令63
2.3.2 电路块的串联连接指令63
2.3.3 I/O分配64
2.3.4 硬件接线64
2.3.5 程序设计64
2.3.6 运行和调试64
[知识拓展] 梯形图的编程规则65
任务2.4 电动机单按钮起停控制66
2.4.1 辅助继电器66
2.4.2 脉冲边沿检测指令67
2.4.3 I/O分配68
2.4.4 硬件接线68
2.4.5 程序设计69
2.4.6 运行和调试69
[知识拓展] 脉冲输出指令69
任务2.5 电动机正反转自动循环控制70
2.5.1 计数器简介71
2.5.2 计数器的分类71
2.5.3 I/O分配72
2.5.4 硬件接线73
2.5.5 程序设计73
2.5.6 运行和调试73
[技能拓展] 长延时电路和常闭触点输入信号的处理74
任务2.6 电动机星-三角降压起动控制75
2.6.1 主控移位和复位指令76
2.6.2 多重输出指令76
2.6.3 I/O分配77
2.6.4 硬件接线78
2.6.5 程序设计78
2.6.6 运行和调试78
[知识拓展] PLC控制系统设计79
[自测题]81
[思考与习题]83
项目3 PLC步进顺控指令的程序设计85
任务3.1 自动运料小车控制85
3.1.1 步进顺控概述86
3.1.2 状态继电器86
3.1.3 顺序功能图86
3.1.4 步进顺控指令87
3.1.5 顺序功能图与梯形图之间的转换88
3.1.6 顺控梯形图编程应注意的问题90
3.1.7 I/O分配91
3.1.8 硬件接线91
3.1.9 顺序功能图设计91
3.1.10 将顺序功能图转换成梯形图92
3.1.11 运行和调试93
[技能拓展] 连续、单周期和单步工作方式的编程93
任务3.2 按钮式人行横道红绿灯控制95
3.2.1 并行性分支95
3.2.2 并行性分支顺序功能图及梯形图95
3.2.3 I/O分配97
3.2.4 硬件接线97
3.2.5 顺序功能图设计97
3.2.6 将顺序功能图转换成梯形图97
3.2.7 运行和调试99
任务3.3 产品分拣控制99
3.3.1 选择性分支99
3.3.2 选择性分支顺序功能图及其梯形图100
3.3.3 I/O分配102
3.3.4 硬件接线102
3.3.5 顺序功能图设计103
3.3.6 将顺序功能图转换成梯形图104
3.3.7 运行和调试105
[自测题]105
[思考与习题]107
项目4 PLC功能指令的程序设计109
任务4.1 电动机运行时间控制109
4.1.1 功能指令的形式109
4.1.2 功能指令的数据结构110
4.1.3 数据寄存器110
4.1.4 变址寄存器111
4.1.5 数据传送指令111
4.1.6 触点比较指令112
4.1.7 算术运算指令113
4.1.8 I/O分配114
4.1.9 硬件接线114
4.1.10 程序设计114
4.1.11 运行和调试115
[知识拓展] 二进制数加1和减1运算115
任务4.2 循环灯光控制116
4.2.1 循环右移、循环左移指令116
4.2.2 带进位的循环移位指令117
4.2.3 I/O分配118
4.2.4 硬件接线118
4.2.5 程序设计119
4.2.6 运行和调试120
[知识拓展] 位右移和位左移指令120
任务4.3 5路抢答器控制121
4.3.1 调用子程序和子程序返回指令121
4.3.2 主程序结束指令122
4.3.3 I/O分配122
4.3.4 硬件接线122
4.3.5 程序设计122
4.3.6 运行和调试124
[知识拓展] 条件跳转、中断、监视定时器和循环指令124
4.3.7 条件跳转指令124
4.3.8 中断指令124
4.3.9 监视定时器指令126
4.3.10 循环指令127
任务4.4 台车呼叫控制127
4.4.1 数据比较指令128
4.4.2 I/O分配129
4.4.3 硬件接线129
4.4.4 程序设计130
4.4.5 运行和调试130
[知识拓展] 数据区间比较、移位传送、取反、块传送、多点传送、求BCD码和求BIN码指令131
4.4.6 数据区间比较指令（FNC11）131
4.4.7 移位传送指令（FNC13）131
4.4.8 取反指令（FNC14）132
4.4.9 块传送指令（FNC15）133
4.4.10 多点传送指令（FNC16）133
4.4.11 求BCD码和求BIN码指令（FNC18、FNC19）134
[自测题]135
[思考与习题]136
项目5 模拟量模块和PLC通信应用138
任务5.1 电热水炉温度控制138
5.1.1 数据通信方式139
5.1.2 通信扩展板141
5.1.3 模拟量模块142
5.1.4 模拟量输入模块142
5.1.5 特殊功能模块的读/写指令144
5.1.6 I/O分配和接线145
5.1.7 程序设计145
5.1.8 运行和调试146
[知识拓展] 模拟量输出模块FX2N-2DA146
任务5.2 电动机变频调速控制147
5.2.1 RS-485串行通信148
5.2.2 变频器的操作151
5.2.3 外部设备应用指令156
5.2.4 I/O分配157
5.2.5 硬件接线157
5.2.6 参数设置158
5.2.7 程序设计158
5.2.8 运行和调试161
[技能拓展] 开关量控制变频器运行程序设计161
任务5.3 三层停车场车位控制162
5.3.1 N︰N通信网络的特性163
5.3.2 N︰N通信网络的安装和连接164
5.3.3 N︰N通信网络的组建164
5.3.4 七段数码管相关指令167
5.3.5 PLC型号的选择169
5.3.6 I/O分配169
5.3.7 硬件接线169
5.3.8 链接软元件分配171
5.3.9 程序设计171
5.3.10 运行和调试176
[自测题]177
[思考与习题]178
项目6 PLC控制系统的工程应用180
任务6.1 用触摸屏对电动机正反转控制180
6.1.1 触摸屏简介180
6.1.2 GS2107-WTBD 的功能及基本工作模式181
6.1.3 GT Designer3软件的使用181
6.1.4 I/O分配及硬件接线190
6.1.5 程序设计190
6.1.6 画面设计191
6.1.7 运行和调试195
任务6.2 用步进电动机对剪切机控制195
6.2.1 步进控制系统196
6.2.2 脉冲输出指令199
6.2.3 I/O分配并确定PLC型号199
6.2.4 步进电动机的选择199
6.2.5 系统连接200
6.2.6 程序设计200
6.2.7 运行和调试200
任务6.3 自动化生产线控制201
6.3.1 自动化生产线教学实训台简介202
6.3.2 供料单元的组成及功能206
6.3.3 冲压加工单元的组成及功能207
6.3.4 装配单元的组成及功能208
6.3.5 分拣单元的组成及功能209
6.3.6 输送单元的组成及功能210
6.3.7 位置控制指令210
6.3.8 供料单元的控制及实施213
6.3.9 冲压加工单元的控制及实施216
6.3.10 装配单元的控制及实施217
6.3.11 分拣单元的控制及实施222
6.3.12 输送单元的控制及实施227
6.3.13 系统全线运行控制及实施233
任务6.4 机器视觉对位平台控制—工业相机和PLC联动243
6.4.1 机器视觉243
6.4.2 欧姆龙视觉系统244
6.4.3 产品控制要求246
6.4.4 PLC与机器视觉系统的硬件接线和I/O分配246
6.4.5 视觉系统软件设置247
6.4.6 PLC程序编制255
6.4.7 调试运行255
[自测题]256
[思考与习题]257
附录259
附录A FX3U PLC常用特殊辅助继电器与特殊数据寄存器功能表259
附录B FX系列PLC功能指令表260
参考文献268
