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内容简介

《三菱Q系列PLC从入门到精通》从实际工程应用出发,以国内广泛使用的日本三菱公司Q系列PLC为对象,讲解了模块式、大中型PLC的基础与实际应用等方面的内容。本书共分12章,主要介绍了PLC的基本概况、Q系列PLC的硬件系统及内部资源、Q系列PLC编程软件和仿真软件的使用方法、Q系列PLC的顺控指令、Q系列PLC的基本指令、Q系列PLC的应用指令、Q系列PLC特殊扩展功能模块、PLC的通信与网络、触摸屏与变频器、PLC控制系统设计及实例、PLC的安装与维护等内容。

作者简介

陈忠平，主要从事单片机、PLC技术的教学与培训工作，积累了丰富的教学与培训经验。

目录

前言
第1 章　PLC 概况 1
1.1 PLC简介 1
1.1.1 PLC的定义 1
1.1.2 PLC的基本功能与特点 2
1.1.3 PLC的应用和分类 3
1.1.4 三菱PLC简介 7
1.2 PLC的组成及工作原理 8
1.2.1 PLC的组成 8
1.2.2 PLC的工作原理 14
1.3 PLC与其他顺序逻辑控制系统的比较 15
1.3.1 PLC与继电器控制系统的比较 15
1.3.2 PLC与微型计算机控制系统的比较 16
1.3.3 PLC与单片机控制系统的比较 17
1.3.4 PLC与DCS的比较 17
第2 章　Q 系列PLC 的硬件系统及内部资源 19
2.1 Q 系列PLC硬件系统的基本组成 19
2.1.1 基板 20
2.1.2 电源模块 22
2.1.3 CPU 模块 24
2.1.4 I/O 模块 25
2.1.5 网络/信息处理模块 27
2.1.6 特殊功能模块 28
2.2 各种CPU 模块的硬件性能及系统构成 29
2.2.1 基本型CPU 29
2.2.2 高性能型CPU 38
2.2.3 过程控制型CPU 46
2.2.4 运动控制型CPU 48
2.2.5 多CPU 系统 53
2.2.6 冗余系统 57
2.3 Q 系列PLC的I/O 地址分配及数据类型 61
2.3.1 Q 系列PLC的I/O 地址分配 61
2.3.2 数制 63
2.3.3 Q 系列PLC的数据类型 66
2.4 Q 系列PLC的内部资源 70
2.4.1 内部用户软元件 70
2.4.2 内部系统软元件 73
2.4.3 特殊功能软元件 76
2.4.4 嵌套与指针软元件 78
2.4.5 其他软元件 79
2.4.6 软元件的使用 79
第3 章　Q 系列PLC 编程软件的使用 82
3.1 PLC编程语言 82
3.1.1 PLC编程语言的国际标准 82
3.1.2 梯形图 83
3.1.3 语句表 85
3.1.4 顺序功能图 86
3.2 GXDeveloper编程软件概述 86
3.2.1 GXDeveloper编程软件简介 86
3.2.2 GXDeveloper编程软件的安装 87
3.2.3 GXDeveloper编程软件界面 88
3.3 GXDeveloper编程软件参数设定 90
3.3.1 PLC参数设定 90
3.3.2 网络参数设定 92
3.3.3 远程密码设定 92
3.3.4 冗余参数的设定 92
3.4 软元件注释及内存设置 94
3.4.1 创建软元件注释 94
3.4.2 删除软元件注释 95
3.4.3 设置注释类型 95
3.4.4 设置注释范围 96
3.4.5 软元件的内存设置 96
3.5 梯形图程序的编辑与标注化 99
3.5.1 工程及梯形图制作注意事项 99
3.5.2 程序的编写与编辑 104
3.5.3 程序的标准化 110
3.6 程序的读取/写入、调试与在线监控 113
3.6.1 PLC的连接设置 113
3.6.2 程序的读取与写入 114
3.6.3 程序的调试 114
3.6.4 程序的在线监控 118
3.7 故障诊断 123
3.7.1 CPU 诊断 123
3.7.2 网络诊断 123
3.7.3 CC Link、CC Link/LT诊断 128
3.7.4 以太网诊断 130
3.7.5 系统监视 134
3.7.6 在线模块更换 135
第4 章　Q 系列PLC 仿真软件的使用 137
4.1 GXSimulator概述 137
4.1.1 GXSimulator的特点 137
4.1.2 GXSimulator的功能 138
4.1.3 GXSimulator的限制和注意事项 139
4.2 GXSimulator的基本操作 142
4.2.1 从安装到调试的过程 142
4.2.2 GXSimulator初始化 142
4.2.3 GXSimulator的初始操作界面及退出 144
4.3 模拟外部机器运行的I/O 系统设定 145
4.3.1 I/O 系统设定说明 145
4.3.2 I/O 系统设定流程 148
4.3.3 时序图输入设定 148
4.3.4 软元件值输入设定 150
4.3.5 I/O 系统设定的执行 150
4.4 GXSimulator的串行通信功能 152
4.4.1 串行通信的连接方法 152
4.4.2 串行通信功能的操作顺序 153
4.4.3 串行通信功能的窗口说明 153
4.4.4 传送规格 154
4.4.5 通信状态 155
4.5 GXSimulator的模拟监测 156
4.5.1 软元件测试 156
4.5.2 I/O 系统设定监视 157
4.5.3 继电器内存监视 157
第5 章　Q 系列PLC 的顺控指令 161
5.1 顺控程序指令 161
5.1.1 基本位操作指令 161
5.1.2 块操作指令 167
5.1.3 堆栈与主控指令 170
5.1.4 置位与复位指令 173
5.1.5 脉冲触点指令 175
5.1.6 脉冲输出微分指令 176
5.1.7 取反指令 179
5.1.8 空操作及程序结束指令 179
5.2 定时器 180
5.2.1 定时器的分类 180
5.2.2 定时器的工作原理 181
5.2.3 定时器指令的应用举例 182
5.3 计数器 184
5.3.1 计数器的分类 184
5.3.2 普通计数器 185
5.3.3 中断计数器 186
5.3.4 计数器的应用举例 187
5.4 顺控程序指令的应用 190
5.4.1 三相交流异步电动机的星三角降压启动 190
5.4.2 用4个按钮控制一个信号灯 194
5.4.3 置位与复位指令实现的简易6组抢答器 196
第6 章　Q 系列PLC 的基本指令 201
6.1 指令的构成 201
6.1.1 指令的表示形式 201
6.1.2 数据长度和指令执行方式 202
6.1.3 操作数 202
6.2 比较操作指令 203
6.2.1 BIN 数据比较指令 203
6.2.2 浮点数比较指令 205
6.2.3 字符串数据比较指令 206
6.2.4 BIN 块数据比较指令 207
6.3 数据传送指令 209
6.3.1 BIN 数据传送指令 209
6.3.2 实数传送指令 210
6.3.3 字符串传送指令 211
6.3.4 取反传送指令 212
6.3.5 块数据传送指令 213
6.3.6 多点传送指令 214
6.3.7 数据交换指令 214
6.3.8 块数据交换指令 215
6.3.9 高低字节交换指令 216
6.4 数据转换指令 216
6.4.1 BIN 与BCD转换指令 217
6.4.2 实数与BIN 转换指令 219
6.4.3 BIN16与BIN32转换指令 220
6.4.4 BIN 数据与格雷码转换指令 221
6.5 算术运算指令 222
6.5.1 BIN 加、减法指令 222
6.5.2 BIN 乘、除法指令 225
6.5.3 BCD加、减法指令 229
6.5.4 BCD乘、除法指令 230
6.5.5 实数加、减法指令 231
6.5.6 实数乘、除法指令 232
6.5.7 字符串合并指令 233
6.5.8 BIN 加1、减1指令 234
6.6 程序分支指令 235
6.6.1 指针分支指令 236
6.6.2 跳转到结束指令 237
6.7 中断控制指令 238
6.7.1 中断因子 238
6.7.2 中断指令 239
6.8 方便指令 242
6.8.1 I/O 刷新指令 242
6.8.2 可逆计数器指令 243
6.8.3 示教定时器指令 245
6.8.4 特殊功能定时器指令 246
6.8.5 旋转工作台控制指令 248
6.8.6 斜坡信号指令 250
6.8.7 速度检测指令 251
6.8.8 固定周期脉冲输出指令 252
6.8.9 脉宽调制指令 252
6.8.10 矩阵输入指令 253
第7 章　Q 系列PLC 的应用指令 255
7.1 逻辑运算指令 255
7.1.1 逻辑“与”运算指令 255
7.1.2 逻辑“或”运算指令 256
7.1.3 逻辑“异或”运算指令 257
7.1.4 逻辑“同或”运算指令 259
7.2 循环与移位指令 260
7.2.1 循环右移、左移指令 260
7.2.2 带进位循环右移、左移指令 262
7.2.3 右移、左移n位指令 264
7.2.4 n位数据的右移、左移一位指令 265
7.2.5 n字数据的右移、左移一字指令 266
7.3 数据处理及控制指令 267
7.3.1 位处理指令 267
7.3.2 数据处理指令 268
7.3.3 数据表操作指令 284
7.3.4 数据控制指令 287
7.4 结构化指令 289
7.4.1 子程序调用及返回类指令 289
7.4.2 输出OFF调用类指令 294
7.4.3 循环控制类指令 296
7.4.4 刷新指令 297
7.4.5 梯形图变址修改指令 297
7.5 缓冲存储器与文件寄存器指令 299
7.5.1 缓冲存储器访问指令 299
7.5.2 文件寄存器切换指令 300
7.6 字符串处理指令 302
7.6.1 BIN 与ASCII码的数据转换指令 302
7.6.2 BCD与ASCII码的数据转换指令 303
7.6.3 读取软元件注释数据指令 304
7.6.4 字符串长度检测指令 304
7.6.5 BIN 与字符串的转换指令 305
7.6.6 实数与字符串数据的转换指令 307
7.6.7 取字符串数据指令 308
7.6.8 字符串的查找、选择和替换指令 310
7.6.9 BCD与实数转换指令 311
7.7 特殊函数指令 312
7.7.1 弧度与角度的转换指令 312
7.7.2 三角函数指令 312
7.7.3 反三角函数指令 313
7.7.4 平方根计算指令 315
7.7.5 指数与自然对数计算 316
7.8 显示打印与故障调试诊断指令 317
7.8.1 显示打印指令 317
7.8.2 故障调试诊断指令 319
7.9 时钟指令 320
7.9.1 读/写时钟数据指令 320
7.9.2 时钟数据加法/减法运算指令 321
7.9.3 改变时间数据格式指令 322
7.10 数据链接指令 323
7.10.1 数据链接读/写操作 323
7.10.2 网络刷新指令 324
7.10.3 路由信息的读取与登录指令 324
第8 章　Q 系列PLC 特殊扩展功能模块 327
8.1 模拟量输入模块 327
8.1.1 模拟量输入模块的性能指标 327
8.1.2 模拟量输入模块的接线方式 328
8.1.3 模拟量输入模块的缓冲存储器BFM 330
8.1.4 模拟量输入模块的开关设置 331
8.1.5 模拟量输入模块的编程示例 332
8.2 模拟量输出模块 334
8.2.1 模拟量输出模块的性能指标 334
8.2.2 模拟量输出模块的接线方式 335
8.2.3 模拟量输出模块的缓冲存储器BFM 336
8.2.4 模拟量输出模块的开关设置 338
8.2.5 模拟量输出模块的编程示例 339
8.3 温度控制模块 340
8.3.1 工作原理 340
8.3.2 温度控制模块的性能指标 341
8.3.3 温度控制模块的接线方式 342
8.3.4 温度控制模块的缓冲存储器BFM 344
8.3.5 温度控制模块的开关设置 346
8.3.6 温度控制模块的编程示例 347
8.4 高速计数控制模块 350
8.4.1 工作原理 350
8.4.2 高速计数控制模块的性能指标 350
8.4.3 高速计数器模块的连接方式 351
8.4.4 高速计数控制模块的缓冲存储器BFM 354
8.4.5 高速计数控制模块的开关设置 354
8.4.6 高速计数控制模块的编程示例 356
第9 章　PLC 的通信与网络 360
9.1 数据通信的基础知识 360
7
9.1.1 数据传输方式 360
9.1.2 串行通信的分类 361
9.1.3 串行通信的数据通路形式 363
9.1.4 串行通信的接口标准 363
9.1.5 通信介质 367
9.2 PLC网络系统 368
9.2.1 网络结构 368
9.2.2 网络协议 369
9.2.3 三菱PLC网络结构 370
9.2.4 三菱PLC以太网 371
9.2.5 三菱PLC局域网 373
9.2.6 三菱PLC现场总线CC Link 376
9.3 Q 系列网络模块 379
9.3.1 以太网模块 379
9.3.2 MELSECNET/H 网络模块 385
9.3.3 CC Link模块 391
9.3.4 串行通信模块 396
第10 章　触摸屏与变频器 410
10.1 触摸屏 410
10.1.1 触摸屏概述 410
10.1.2 触摸屏的基本功能 412
10.1.3 触摸屏的运行原理 414
10.1.4 触摸屏软件的使用 416
10.1.5 触摸屏在PLC控制中的应用实例 423
10.2 变频器 435
10.2.1 变频器概述 435
10.2.2 三菱FR A740变频器 440
10.2.3 变频器的应用实例 458
第11 章　PLC 控制系统设计及实例 463
11.1 PLC控制系统的设计 463
11.1.1 PLC控制系统的设计原则和内容 463
11.1.2 PLC控制系统的设计步骤 464
11.1.3 PLC硬件系统设计 465
11.1.4 PLC软件系统设计 469
11.2 PLC在电动机控制中的应用 471
11.2.1 异步电动机限位往返控制 471
11.2.2 异步电动机制动控制 474
8
11.2.3 异步电动机多速控制 476
11.2.4 异步电动机顺序启、停控制 480
11.3 PLC在机床电气控制系统中的应用 483
11.3.1 PLC在C6140普通车床中的应用 483
11.3.2 PLC在C650卧式车床中的应用 487
11.3.3 PLC在Z3040摇臂钻床中的应用 492
11.3.4 PLC在X62W 万能铣床中的应用 497
11.3.5 PLC在T68卧式镗床中的应用 503
11.4 PLC、触摸屏和变频器的综合应用 511
11.4.1 恒压供水系统的模拟控制 511
11.4.2 电动机15段速控制系统 519
第12 章　PLC 的安装与维护 532
12.1 PLC的安装 532
12.1.1 PLC的安装要求及注意事项 532
12.1.2 PLC的安装方法 533
12.2 配线 536
12.2.1 电源配线 536
12.2.2 连接器配线 538
12.3 Q 系列PLC的维护和检修 539
12.3.1 Q 系列PLC的维护检查 539
12.3.2 Q 系列PLC的故障分析方法 540
12.3.3 Q 系列PLC的错误代码 544
参考文献 554
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