描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787121262326丛书名: 全国高等职业教育应用型人才培养规划教材
内容简介
本书以三菱公司的FX2n系列可编程控制器为对象，以提升语言编程及表达技巧为主线，提高学生的PLC实战应用能力目标，将全书分为10个章节，包括PLC原理、基本指令、逻辑编程、自保持编程、时序编程、顺控编程、应用指令编程、结构指令编程、功能模块、通讯、高速计数、变频器等。并在每个章节配有实训兼容各类机型，还配有小结，以及大量例题、习题、习题参考答案、实训视频、教学视频。
目 录
第1章可编程控制器概述
11可编程控制器的产生
12可编程控制器的特点及主要性能指标
121可编程控制器的特点
122可编程控制器的主要性能指标
13可编程控制器的结构组成
14可编程控制器的内部资源及其工作原理
141可编程控制器的输入/输出编程元件
142可编程控制器的工作原理
15可编程控制器的系统配置
151FX系列型号名称的含义
152FX系列PLC的主要指标
16可编程控制器的分类及发展趋势
161PLC分类
162可编程控制器的发展趋势
17PLC电路的实训
171PLC电源和负载接线
172实训内容
本章小结
习题1
第2章基本指令及逻辑编程
21PLC的编程语言
22PLC的基本指令
221输入/输出指令(LD、LDI、LDP、LDF、OUT)
222触点串联指令（AND、ANI、ANDP、ANDF）
223触点并联指令（OR、ORI、ORP、ORF）
224电路块的串联和并联指令（ANB、ORB）
225多重输出指令（MPS、MRD、MPP）
226主控及主控复位指令（MC、MCR）
227脉冲输出指令（PLS、PLF）
228PLC逻辑反、空操作与结束指令（INV、NOP、END）
23编程规则及注意事项
24PLC内部辅助继电器资源
241辅助继电器资源
242辅助继电器的梯形图及动作说明
25PLC逻辑电路的程序设计
251简单的逻辑电路设计
252用真值表法进行逻辑电路设计
253用卡诺图进行逻辑电路设计
26PLC逻辑电路设计应用
261I\O定义和资源分配
262功能分析及真值表（卡诺图）的运算
27PLC逻辑电路的实训
271LED数码管介绍
272BCD拨码盘
273实训内容
本章小结
习题2
第3章启保停电路的设计和应用
31SET/RST指令
311SET指令
312RST指令
32基本启保停电路设计
321启停基本电路
322启保停电路
323优先启停电路
324脉冲启动电路
325条件启动电路
326停止闭锁电路
33启保停电路的设计
331不能同时发生运动的联锁（互锁）控制
332互为发生条件的联锁控制
333带延时自保持控制
34启保停电路的典型应用
341运料传输带控制
342两路抢答器控制
343水塔水位控制
344自动门控制
345运料传输带控制
346初步的顺序步进控制
35启保停电路的实训
351接近开关简介
352接近开关接线介绍
353实训内容
本章小结
习题3
第4章时序电路的程序设计
41PLC内部定时器资源
411定时器资源
412定时器的梯形图及动作说明
42PLC计数器资源
421计数器资源
43PLC定时器、计数器基本电路
431长延时定时器
432大计数的计数器
433定时器周期控制
434计数器周期控制及分频控制
44PLC时序电路的设计
441定时器实现任意时序电路的设计
442定时器实现时序电路的嵌套设计
45时序电路设计的典型应用
451交通灯的设计
452霓虹灯的设计
46时序电路的实训
461PLC输出端子使用说明
462实训项目
47本章小结
习题4
第5章顺序控制的程序设计
51顺序控制的通用设计方法
511自保持电路的编程方式
512顺序功能图表基本概念
513使用启保停电路的编程方法
514使用置位/复位指令的编程方式
52PLC内部S状态继电器编程
521S状态继电器资源
522使用步进梯形指令的编程方式
53顺序控制的选择分支和并列分支
531选择性分支与汇合的编程
532并行分支与汇合
54顺序控制的启动、停止编写
541简单的启动编写
542一般停止的编写
543停止后转停止流程的停止
55SFC顺序功能图
56PLC顺序控制电路的实训
561气动技术概述
562实训内容
56本章小结
习题5
第6章基本的应用指令的程序设计
61PLC内部数据寄存器资源
611数据寄存器（D）
612数据格式
613变址寄存器（V/Z）
62应用指令的表示方法及其格式、类型
621应用指令的表示方法
62232位指令与脉冲执行指令
63传送类指令
631传送指令MOV(FNC 12)
632移位传送指令SMOV(FNC 13)
633取反传送指令CML(FNC 14)
634块传送指令BMOV(FNC 15)
635多点传送指令FMOV(FNC 16)
636数据交换指令XCH(FNC 17)
637BCD变换指令(FNC 18)
638BIN变换指令(FNC 19)
64比较指令
641比较指令CMP(FNC 10)
642区间比较指令ZCP(FNC 11)
643触点型比较指令(FUN 224～246)
65算术运算指令
651加法指令ADD(FNC 20)
652减法指令SUB(FNC 21)
653乘法指令MUL(FNC 22)
654除法指令DIV(FNC 23)
655二进制数加1、减1指令
66循环与移位指令
661右、左循环移位指令
662带进位的右、左循环移位指令
663位右移和位左移指令
664字右移和字左移指令
665移位寄存器写入与读出指令
67应用指令实训
671触摸屏简介
672触摸屏的使用
673值编码器简介
674实训内容
本章小结
习题6
第7章应用指令的程序设计
71字逻辑运算指令
711字逻辑运算指令WAND/WOR/WXOR（FNC 26/27/28）
712求补运算指令NEG（FNC 29）
72数据处理指令
721区间复位指令ZRST（FNC 40）
722解码指令DECO(FNC 41)
723编码指令ENCO(FNC 42)
724求置ON位总数指令SUM(FNC 43)
725ON位判别指令BON(FNC 44)
726平均值指令MEAN(FNC 45)
727报警器置位指令ANS (FNC 46)和复位指令ANR (FNC 47)
728二进制平方根指令SQR(FNC 48)
729浮点数转换指令FLT(FNC 49)
7210高低字节交换指令SWAP(FNC 147)
73方便指令
731状态初始化指令IST (FNC 60)
732数据搜索指令SER（FNC 61）
733值式凸轮顺控指令ABSD(FNC 62)
734增量式凸轮顺控指令INCD(FNC 63)
735示教定时器指令TTMR(FNC 64)
736特殊定时器指令STMR(FNC 65)
737交替输出指令ALT(FNC 66)
738斜坡信号输出指令RAMP(FNC 67)
739旋转工作台控制指令ROTC(FNC 68)
7310数据排序指令SORT(FNC 69)
74外部I/O设备指令
741十键输入指令TKY(FNC 70)
742十六键输入指令HKY(FNC 71)
743数字开关指令DSW(FNC 72)
7447段译码指令SEGD(FNC 73)
745带锁存的7段显示指令SEGL(FNC 74)
746方向开关指令ARWS(FNC 75)
747ASCⅡ码转换指令ASC(FNC 76)
748ASCⅡ码打印指令PR(FNC 77)
75FX系列外部设备指令
751并联运行指令PRUN(FNC 81)
752HEX→ASCⅡ码转换指令ASCI(FNC 82)
753ASCⅡ→HEX转换指令HEX(FNC 83)
754校验码指令CCD(FNC 84)
755FX-8AV模拟量功能扩展板读出指令VRRD(FNC 85)
756FX-8AV模拟量功能扩展板开关设定指令VRSC(FNC 86)
757PID回路运算指令（FNC 88）
76浮点数运算指令
761科学计数法与浮点数
762浮点数比较指令ECMP(FNC 110)
763浮点数区间比较指令EZCP(FNC 111)
764浮点数转换指令EBCD/EBIN（FNC 118/119）
765浮点数的四则运算指令
766浮点数开平方指令ESQR(FNC 127)
767浮点数三角函数运算指令SIN/COS/TAN（FNC 130/131/132）
77时钟运算指令
771时钟数据比较指令TCMP(FNC 160)
772时钟数据区间比较指令TZCP(FNC l61)
773时钟数据加法指令TADD(FNC 162)
774时钟数据减法指令TSUB(FNC 163)
775时钟数据读出指令TRD(FNC 166)
776时钟数据写入指令TWR(FNC 167)
777小时定时器指令HOUR(FNC 169)
78高速处理指令
781输入输出刷新指令REF（FNC 50）
782滤波调整指令REFF（FNC 51）
783矩阵输入指令MTR（FNC 52）
79运算指令实训
791人机界面简介
792实训内容
本章小结
习题7
第8章程序控制类指令的程序设计
81主控指令及其应用
82看门狗指令及其应用
83跳转指令及其应用
831跳转指令说明及跳转对扫描过程的影响
832跳转程序段中元器件在跳转执行中的工作状态
8
11可编程控制器的产生
12可编程控制器的特点及主要性能指标
121可编程控制器的特点
122可编程控制器的主要性能指标
13可编程控制器的结构组成
14可编程控制器的内部资源及其工作原理
141可编程控制器的输入/输出编程元件
142可编程控制器的工作原理
15可编程控制器的系统配置
151FX系列型号名称的含义
152FX系列PLC的主要指标
16可编程控制器的分类及发展趋势
161PLC分类
162可编程控制器的发展趋势
17PLC电路的实训
171PLC电源和负载接线
172实训内容
本章小结
习题1
第2章基本指令及逻辑编程
21PLC的编程语言
22PLC的基本指令
221输入/输出指令(LD、LDI、LDP、LDF、OUT)
222触点串联指令（AND、ANI、ANDP、ANDF）
223触点并联指令（OR、ORI、ORP、ORF）
224电路块的串联和并联指令（ANB、ORB）
225多重输出指令（MPS、MRD、MPP）
226主控及主控复位指令（MC、MCR）
227脉冲输出指令（PLS、PLF）
228PLC逻辑反、空操作与结束指令（INV、NOP、END）
23编程规则及注意事项
24PLC内部辅助继电器资源
241辅助继电器资源
242辅助继电器的梯形图及动作说明
25PLC逻辑电路的程序设计
251简单的逻辑电路设计
252用真值表法进行逻辑电路设计
253用卡诺图进行逻辑电路设计
26PLC逻辑电路设计应用
261I\O定义和资源分配
262功能分析及真值表（卡诺图）的运算
27PLC逻辑电路的实训
271LED数码管介绍
272BCD拨码盘
273实训内容
本章小结
习题2
第3章启保停电路的设计和应用
31SET/RST指令
311SET指令
312RST指令
32基本启保停电路设计
321启停基本电路
322启保停电路
323优先启停电路
324脉冲启动电路
325条件启动电路
326停止闭锁电路
33启保停电路的设计
331不能同时发生运动的联锁（互锁）控制
332互为发生条件的联锁控制
333带延时自保持控制
34启保停电路的典型应用
341运料传输带控制
342两路抢答器控制
343水塔水位控制
344自动门控制
345运料传输带控制
346初步的顺序步进控制
35启保停电路的实训
351接近开关简介
352接近开关接线介绍
353实训内容
本章小结
习题3
第4章时序电路的程序设计
41PLC内部定时器资源
411定时器资源
412定时器的梯形图及动作说明
42PLC计数器资源
421计数器资源
43PLC定时器、计数器基本电路
431长延时定时器
432大计数的计数器
433定时器周期控制
434计数器周期控制及分频控制
44PLC时序电路的设计
441定时器实现任意时序电路的设计
442定时器实现时序电路的嵌套设计
45时序电路设计的典型应用
451交通灯的设计
452霓虹灯的设计
46时序电路的实训
461PLC输出端子使用说明
462实训项目
47本章小结
习题4
第5章顺序控制的程序设计
51顺序控制的通用设计方法
511自保持电路的编程方式
512顺序功能图表基本概念
513使用启保停电路的编程方法
514使用置位/复位指令的编程方式
52PLC内部S状态继电器编程
521S状态继电器资源
522使用步进梯形指令的编程方式
53顺序控制的选择分支和并列分支
531选择性分支与汇合的编程
532并行分支与汇合
54顺序控制的启动、停止编写
541简单的启动编写
542一般停止的编写
543停止后转停止流程的停止
55SFC顺序功能图
56PLC顺序控制电路的实训
561气动技术概述
562实训内容
56本章小结
习题5
第6章基本的应用指令的程序设计
61PLC内部数据寄存器资源
611数据寄存器（D）
612数据格式
613变址寄存器（V/Z）
62应用指令的表示方法及其格式、类型
621应用指令的表示方法
62232位指令与脉冲执行指令
63传送类指令
631传送指令MOV(FNC 12)
632移位传送指令SMOV(FNC 13)
633取反传送指令CML(FNC 14)
634块传送指令BMOV(FNC 15)
635多点传送指令FMOV(FNC 16)
636数据交换指令XCH(FNC 17)
637BCD变换指令(FNC 18)
638BIN变换指令(FNC 19)
64比较指令
641比较指令CMP(FNC 10)
642区间比较指令ZCP(FNC 11)
643触点型比较指令(FUN 224～246)
65算术运算指令
651加法指令ADD(FNC 20)
652减法指令SUB(FNC 21)
653乘法指令MUL(FNC 22)
654除法指令DIV(FNC 23)
655二进制数加1、减1指令
66循环与移位指令
661右、左循环移位指令
662带进位的右、左循环移位指令
663位右移和位左移指令
664字右移和字左移指令
665移位寄存器写入与读出指令
67应用指令实训
671触摸屏简介
672触摸屏的使用
673值编码器简介
674实训内容
本章小结
习题6
第7章应用指令的程序设计
71字逻辑运算指令
711字逻辑运算指令WAND/WOR/WXOR（FNC 26/27/28）
712求补运算指令NEG（FNC 29）
72数据处理指令
721区间复位指令ZRST（FNC 40）
722解码指令DECO(FNC 41)
723编码指令ENCO(FNC 42)
724求置ON位总数指令SUM(FNC 43)
725ON位判别指令BON(FNC 44)
726平均值指令MEAN(FNC 45)
727报警器置位指令ANS (FNC 46)和复位指令ANR (FNC 47)
728二进制平方根指令SQR(FNC 48)
729浮点数转换指令FLT(FNC 49)
7210高低字节交换指令SWAP(FNC 147)
73方便指令
731状态初始化指令IST (FNC 60)
732数据搜索指令SER（FNC 61）
733值式凸轮顺控指令ABSD(FNC 62)
734增量式凸轮顺控指令INCD(FNC 63)
735示教定时器指令TTMR(FNC 64)
736特殊定时器指令STMR(FNC 65)
737交替输出指令ALT(FNC 66)
738斜坡信号输出指令RAMP(FNC 67)
739旋转工作台控制指令ROTC(FNC 68)
7310数据排序指令SORT(FNC 69)
74外部I/O设备指令
741十键输入指令TKY(FNC 70)
742十六键输入指令HKY(FNC 71)
743数字开关指令DSW(FNC 72)
7447段译码指令SEGD(FNC 73)
745带锁存的7段显示指令SEGL(FNC 74)
746方向开关指令ARWS(FNC 75)
747ASCⅡ码转换指令ASC(FNC 76)
748ASCⅡ码打印指令PR(FNC 77)
75FX系列外部设备指令
751并联运行指令PRUN(FNC 81)
752HEX→ASCⅡ码转换指令ASCI(FNC 82)
753ASCⅡ→HEX转换指令HEX(FNC 83)
754校验码指令CCD(FNC 84)
755FX-8AV模拟量功能扩展板读出指令VRRD(FNC 85)
756FX-8AV模拟量功能扩展板开关设定指令VRSC(FNC 86)
757PID回路运算指令（FNC 88）
76浮点数运算指令
761科学计数法与浮点数
762浮点数比较指令ECMP(FNC 110)
763浮点数区间比较指令EZCP(FNC 111)
764浮点数转换指令EBCD/EBIN（FNC 118/119）
765浮点数的四则运算指令
766浮点数开平方指令ESQR(FNC 127)
767浮点数三角函数运算指令SIN/COS/TAN（FNC 130/131/132）
77时钟运算指令
771时钟数据比较指令TCMP(FNC 160)
772时钟数据区间比较指令TZCP(FNC l61)
773时钟数据加法指令TADD(FNC 162)
774时钟数据减法指令TSUB(FNC 163)
775时钟数据读出指令TRD(FNC 166)
776时钟数据写入指令TWR(FNC 167)
777小时定时器指令HOUR(FNC 169)
78高速处理指令
781输入输出刷新指令REF（FNC 50）
782滤波调整指令REFF（FNC 51）
783矩阵输入指令MTR（FNC 52）
79运算指令实训
791人机界面简介
792实训内容
本章小结
习题7
第8章程序控制类指令的程序设计
81主控指令及其应用
82看门狗指令及其应用
83跳转指令及其应用
831跳转指令说明及跳转对扫描过程的影响
832跳转程序段中元器件在跳转执行中的工作状态
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前 言
可编程控制器（Programmable Logic Controller）简称PLC，是综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术的一种新型、通用的自动控制产品，具有功能强、可靠性高、使用灵活方便、易于编程及适应工业环境下应用等一系列优点。近年来随着人力成本的上涨和我们国家的产业升级，PLC得到越来越广泛的应用。为适应当前社会生产技术需求，上海科学技术职业学院于2002年在通信与电子信息系、机电工程系的相关专业及上海开放大学机电专业都开设了PLC课程，并配套有相应的实验室，经过多年的建设，该课程于2005年被评为校级精品课程，2009年又被评为上海市精品课程。
可编程控制器的应用能力是高职院校相关专业学生及企业工程技术人员的技能之一，本课程以培养职业能力为宗旨，以训练实际应用能力为前提，融入了维修电工职业技能考证的相关内容，从而满足目前“双证融通”应用型人才培养的要求。
编程语言类的教学，训练编程思路是首要的。本书在结构编排和内容组织上，力求打破传统教学模式，摒弃技术说明书似的叙述方式，以渐进方式展开PLC的资源和使用方法，以方法思路为模块，以实战应用为目的，以提高教学效能为目标，全书内容丰富翔实，综合了PLC相关联的知识和拓展知识，每个章节后均配有丰富的习题和实训，全面提高学生的PLC实战应用能力。
由于本课程涉及的知识点较多，传统教材大多采用先介绍PLC的概述、基本组成和工作原理，再介绍PLC的硬件及软元件，接着讲解其基本指令和功能指令，后才给出设计实例的方式，这种传统的“填鸭式”的教学方法势必让学生产生厌烦情绪，大大降低教学的实效性。本书以实践技能应用为目标，比如拿出一个PLC，告诉同学这是什么，怎么从输入到输出，如何实现，简单编写一个程序看看。如何更有效地让学生掌握本课程的基础理论知识和基本操作技能，我校改革创新了一套切实可行的教学实施方法，即采用课堂教学“三步走”和实践教学“三步走”，将理论与实习实训相结合进行教学，让学生独立体会和分析PLC指令的应用。这种教学方法，符合学生学习过程中的心理特点及活动规律，大大提高了学生的学习兴趣，充分发挥了学生学习的主动性，更重要的一点是，可以培养学生解决实际问题的思路，让学生实实在在地掌握PLC的专业技术与技能。
本书共分10章，第1章和第2章由张俊萍编写，第3章由鲍慧玲编写，第10章及部分实训由周益明编写，其余章节及全书配套的例题、习题及实训由张东编写。此外，还要感谢杨云老师、王鹏老师、王永强老师为本书的编写提供了大量案例，还要特别感谢王安栋同学、柯永星同学、索岩松同学、张亚晴同学，为本书绘制了大量的矢量配图。
本书主要以三菱公司的FX2N-32MT机型PLC为实验对象，同时也介绍了FX3U系列机型与FX2N系列机型的改进之处，做到与时俱进。
由于笔者水平有限，书中难免存在错误和疏漏之处，敬请广大读者批评指正，我们将不断地充实和改进，以使本书更趋完美，也更加符合教学需求。
编者
可编程控制器的应用能力是高职院校相关专业学生及企业工程技术人员的技能之一，本课程以培养职业能力为宗旨，以训练实际应用能力为前提，融入了维修电工职业技能考证的相关内容，从而满足目前“双证融通”应用型人才培养的要求。
编程语言类的教学，训练编程思路是首要的。本书在结构编排和内容组织上，力求打破传统教学模式，摒弃技术说明书似的叙述方式，以渐进方式展开PLC的资源和使用方法，以方法思路为模块，以实战应用为目的，以提高教学效能为目标，全书内容丰富翔实，综合了PLC相关联的知识和拓展知识，每个章节后均配有丰富的习题和实训，全面提高学生的PLC实战应用能力。
由于本课程涉及的知识点较多，传统教材大多采用先介绍PLC的概述、基本组成和工作原理，再介绍PLC的硬件及软元件，接着讲解其基本指令和功能指令，后才给出设计实例的方式，这种传统的“填鸭式”的教学方法势必让学生产生厌烦情绪，大大降低教学的实效性。本书以实践技能应用为目标，比如拿出一个PLC，告诉同学这是什么，怎么从输入到输出，如何实现，简单编写一个程序看看。如何更有效地让学生掌握本课程的基础理论知识和基本操作技能，我校改革创新了一套切实可行的教学实施方法，即采用课堂教学“三步走”和实践教学“三步走”，将理论与实习实训相结合进行教学，让学生独立体会和分析PLC指令的应用。这种教学方法，符合学生学习过程中的心理特点及活动规律，大大提高了学生的学习兴趣，充分发挥了学生学习的主动性，更重要的一点是，可以培养学生解决实际问题的思路，让学生实实在在地掌握PLC的专业技术与技能。
本书共分10章，第1章和第2章由张俊萍编写，第3章由鲍慧玲编写，第10章及部分实训由周益明编写，其余章节及全书配套的例题、习题及实训由张东编写。此外，还要感谢杨云老师、王鹏老师、王永强老师为本书的编写提供了大量案例，还要特别感谢王安栋同学、柯永星同学、索岩松同学、张亚晴同学，为本书绘制了大量的矢量配图。
本书主要以三菱公司的FX2N-32MT机型PLC为实验对象，同时也介绍了FX3U系列机型与FX2N系列机型的改进之处，做到与时俱进。
由于笔者水平有限，书中难免存在错误和疏漏之处，敬请广大读者批评指正，我们将不断地充实和改进，以使本书更趋完美，也更加符合教学需求。
编者
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