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第1章 可编程控制器基础知识 1

1.1 继电器控制电路与PLC 2

1.1.1 继电器控制电路 2

1.1.2 “GM十条”与PLC 4

1.1.3 连接式编程系统与存储式编程系统 5

1.2 PLC及PLC控制系统的构成 5

1.2.1 PLC基本单元及PLC控制系统的硬件系统构成 6

1.2.2 PLC的软件组成 9

1.3 PLC的输入／输出（I/O）接口 10

1.3.1 PLC的开关量输入接口 10

1.3.2 PLC的开关量输出接口 12

1.4 PLC的控制工作过程——循环扫描与中断 13

1.4.1 PLC的循环扫描与中断 14

1.4.2 PLC的工作状态 15

1.4.3 扫描周期和响应时间 16

1.5 PLC的编程语言 17

1.5.1 PLC编程语言的国际标准 17

1.5.2 梯形图的特点 19

1.6 常用PLC类型 20

1.7 PLC的特点 22

习题 23

第2章 FX2N型PLC及软元件 25

2.1 FX2N型PLC的特点及系统配置 26

2.1.1 FX2N的技术特点 26

2.1.2 FX2N的型号说明 26

2.1.3 FX2N系统的硬件配置 27

2.1.4 FX2N的技术指标 30

2.2 FX2N的编程软元件 32

习题 45

第3章 PLC的基本指令及编程 46

3.1 基本逻辑指令 47

3.1.1 逻辑取及线圈驱动指令LD、LDI、OUT 47

3.1.2 触点串联指令AND、ANI 48

3.1.3 触点并联指令OR、ORI 49

3.1.4 串联回路块并联指令ORB 49

3.1.5 并联回路块串联指令ANB 50

3.1.6 边沿检出指令LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF 51

3.1.7 脉冲指令PLS、PLF 53

3.1.8 置位与复位指令SET、RST 54

3.1.9 反转指令INV 55

3.1.10 栈存储器与多重输出指令MPS、MRD、MPP 55

3.1.11 主控触点指令MC、MCR 58

3.1.12 空操作指令NOP 60

3.1.13 程序结束指令END 61

3.2 梯形图编写规则 61

3.2.1 梯形图编程格式 61

3.2.2 梯形图设计规则 62

3.2.3 梯形图设计的基本步骤 64

3.3 逻辑指令编程——基础设计方法及典型控制环节的梯形图设计 65

3.3.1 梯形图的基础设计方法 65

3.3.2 典型控制环节的梯形图设计 66

3.3.3 逻辑指令梯形图设计实例 67

习题 72

第4章 PLC的顺序控制指令及编程 75

4.1 顺序控制过程的图形表达——状态转移图 75

4.1.1 用状态转移图描述顺序控制过程 76

4.1.2 状态转移图的编写规则 78

4.2 步进指令及步进梯形图 79

4.2.1 步进梯形图 79

4.2.2 步进指令 79

4.3 步进梯形图指令编程基本方法 81

4.4 状态转移图常见流程状态的编程 85

4.4.1 单流程状态编程 85

4.4.2 跳转与重复状态编程 85

4.4.3 选择性分支与汇合状态编程 87

4.4.4 并行分支与汇合状态 88

4.4.5 分支与汇合的组合 90

4.5 状态转移图及步进指令的编程实例 92

习题 97

第5章 FX2N的功能指令 99

5.1 功能指令的表示与执行方式 100

5.1.1 指令与操作数 100

5.1.2 指令的数据长度与执行形式 101

5.2 程序流向控制指令 105

5.2.1 条件跳转指令FNC00 105

5.2.2 子程序调用和返回指令FNC01/FNC02 107

5.2.3 中断指令FNC03/FNC04/FNC05 108

5.2.4 主程序结束指令FNC06 110

5.2.5 监视定时器指令FNC07 111

5.2.6 循环开始指令和循环结束指令FNC08/FNC09 112

5.3 数据传送和比较指令 113

5.3.1 比较指令FNC10 113

5.3.2 区间比较指令FNC11 114

5.3.3 传送指令FNC12 115

5.3.4 移位传送指令FNC13 115

5.3.5 取反传送指令FNC14 116

5.3.6 块传递指令FNC15 117

5.3.7 多点传送指令FNC16 117

5.3.8 数据交换指令FNC17 118

5.3.9 BCD变换指令FNC18 118

5.3.10 BIN变换指令FNC19 119

5.3.11 数据传送和比较指令应用实例 119

5.4 算术运算和逻辑运算指令 122

5.4.1 加法指令FNC20 122

5.4.2 减法指令SUB FNC21 123

5.4.3 乘法指令MUL FNC22 124

5.4.4 除法指令FNC23 124

5.4.5 加1指令／减1指令FNC24/FNC25 125

5.4.6 逻辑与／或／异或指令FNC26/FNC27/FNC28 126

5.4.7 求补指令FNC29 126

5.4.8 算术运算及逻辑运算指令应用实例 127

5.5 循环与移位指令 130

5.5.1 右／左循环指令FNC30/FNC31 130

5.5.2 带进位的左／右循环指令FNC32/FNC33 131

5.5.3 位组件右移／位组件左移指令FNC34/FNC35 132

5.5.4 字元件右移／字元件左移指令FNC36/FNC37 133

5.5.5 循环与移位指令应用实例 134

5.6 数据处理指令 138

5.6.1 区间复位指令FNC40 138

5.6.2 译码指令FNC41 139

5.6.3 编码指令FNC42 140

5.6.4 置1位数总和指令FNC43 141

5.6.5 置1位判别指令FNC44 141

5.6.6 平均值指令FNC45 142

5.6.7 报警器置位指令FNC46 142

5.6.8 报警器复位指令FNC47 142

5.6.9 平方根指令FNC48 143

5.6.10 浮点操作指令FNC49 143

5.6.11 数据处理指令应用举例 144

5.7 高速处理指令 145

5.7.1 输入／输出刷新指令FNC50 145

5.7.2 滤波调整指令FNC51 146

5.7.3 矩阵输入指令FNC52 146

5.7.4 高速计数器置位指令FNC53 148

5.7.5 高速计数器复位指令FNC54 148

5.7.6 高速计数器区别比较指令FNC55 149

5.7.7 转速测量指令FNC56 149

5.7.8 脉冲输出指令FNC57 150

5.7.9 脉宽调制指令FNC58 150

5.7.10 高速处理指令应用实例 151

5.8 方便指令 152

5.8.1 初始状态指令FNC60 152

5.8.2 绝对值式凸轮顺控指令FNC62 153

5.8.3 增量式凸轮顺控指令FNC63 154

5.8.4 示教定时器指令FNC64 155

5.8.5 特殊定时器指令FNC65 156

5.8.6 交替输出指令FNC66 156

5.8.7 旋转台控制指令FNC68 157

5.9 外围设备I/O功能指令 158

5.9.1 数据输入指令FNC70/FNC71/FNC72 158

5.9.2 数字译码指令FNC73/FNC74 161

5.9.3 ASCII转换指令FNC76 163

5.9.4 打印输出指令FNC77 163

5.9.5 特殊功能模块读指令FNC78 163

5.9.6 特殊功能模块写指令FNC79 164

5.9.7 外部设备I/O功能指令应用实例 164

5.10 FX系列外围设备（SER）指令 166

5.10.1 串行通信指令RS（FNC80） 166

5.10.2 八进制位传送指令FNC81 168

5.10.3 ASCI变换指令 168

5.10.4 十六进制转换指令FNC83 169

5.11 外围设备指令 169

5.1 1.1 格雷码转换、逆转换指令 169

5.11.2 模拟量模块读、写指令FNC176/FNC177 170

5.12 触点比较指令 170

5.12.1 触点比较指令 171

5.12.2 触点比较串联指令 172

5.12.3 触点比较并联指令 172

习题 173

第6章 PLC控制系统设计 174

6.1 PLC控制系统设计的原则和步骤 175

6.1.1 PLC控制系统设计的一般原则 175

6.1.2 PLC控制系统的设计步骤 176

6.2 PLC的选型与硬件设计 178

6.2.1 PLC类型的选择 178

6.2.2 安装形式的选择 178

6.2.3 I/O点数的确定 178

6.2.4 存储容量的确定 178

6.2.5 输入／输出接口模块的选择 179

6.2.6 扩展模块的选择 180

6.2.7 供电方式的选择 180

6.2.8 I/O点数的简化与扩展 180

6.2.9 PLC的外围电路设计 183

6.3 PLC控制系统的软件设计方法 183

6.3.1 经验设计法 183

6.3.2 继电器-接触器控制线路转换设计法 186

6.3.3 逻辑设计方法 188

6.3.4 顺序设计法——状态转移图设计法 190

6.3.5 程序的评价 191

6.4 PLC的可靠性设计 191

6.4.1 干扰源 191

6.4.2 干扰途径 192

6.4.3 电源干扰的抑制 192

6.4.4 布线与接地——线间干扰的抑制 193

6.4.5 冗余系统和热备用系统 193

6.5 PLC的控制系统设计实例 195

习题 201

第7章 FX2N系列PLC的特殊功能模块 203

7.1 功能模块概述 203

7.1.1 特殊功能模块的类型 203

7.1.2 特殊功能模块的安装及应用 205

7.2 模拟量输入模块 207

7.2.1 FX2N-4AD的技术指标 207

7.2.2 FX2N-4AD的接线 207

7.2.3 FX2N-4AD的缓冲寄存器 208

7.3 模拟量输出模块（D/A） 210

7.3.1 FX2N-2DA的技术指标 211

7.3.2 FX2N-2DA的接线 211

7.3.3 FX2N-2DA的缓冲寄存器 212

7.3.4 FX2N-2DA偏置与增益的调整 213

7.4 定位控制模块 214

7.4.1 FX2N-1HC高速计数模块 214

7.4.2 FX2N-1 PG脉冲输出模块 219

7.4.3 FX2N-1RM-SET可编程凸轮开关 223

习题 227

第8章 PLC通信与网络 228

8.1 PLC网络通信的基础知识 228

8.1.1 数据通信基础 229

8.1.2 数据通信方式及传输速率 229

8.1.3 串行通信接口标准 231

8.2 FX2N系列PLC通信用器件 233

8.3 FX2N系列PLC的通信形式和配置 234

8.3.1 PLC与计算机的通信—PLC串行通信 235

8.3.2 PLC的N:N网络——PLC与PLC之间的并行通信 237

8.3.3 PLC的1:1网络——PLC与PLC双机并行链接通信 243

8.4 计算机链接与无协议数据传输 244

8.4.1 串行通信协议的格式 245

8.4.2 PLC与计算机链接通信协议 247

8.4.3 无协议数据传输 253

习题 256

第9章 PLC的编程工具 257

9.1 手持编程器 258

9.1.1 手持编程器的组成和操作面板 258

9.1.2 手持编程器的操作过程 260

9.1.3 编程操作 261

9.2 编程软件FXGP/WIN 263

9.2.1 进入程序编制环境 264

9.2.2 编写或编辑程序及注释 266

9.2.3 程序的下载和上传 270

9.2.4 软元件的监控及强制设置 271

9.2.5 程序的打印 273

9.3 编程软件GX Developer 274

9.3.1 程序编制环境及功能 275

9.3.2 程序输入及编辑操作 278

9.3.3 程序转换与检查 282

9.3.4 程序注释和显示 283

9.3.5 软元件的监控及强制设置 284

9.3.6 程序的打印 286

9.3.7 软元件的监控及强制设置 286

9.3.8 仿真调试 288

习题 291

参考文献 292

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