PLC應用技術是高職高專機電類專業(yè)的一門專業(yè)課。《三菱FX2N系列PLC應用技術》以三菱FX2N系列PLC為典型機型,從實用角度出發(fā)介紹PLC的硬件、基本指令、步進頤控指令、功能指令及實際程序典型應用。書中引入大量編程實例重點說明指令在實用程序中的應用,以及PLC的編程方法。《三菱FX2N系列PLC應用技術》可作為高職高專機電類專業(yè)的教材,也可作為工程技術人員的參考書。
PLC應用技術是高職高專機電類專業(yè)的一門專業(yè)課程。目前,市面上有關PLC的教材及參考書品種繁多,但大多數(shù)為本科類教材,并不完全適用于高職高專類教學。本書結合高職高專教育的教學目標和學生的特點,在傳統(tǒng)知識體系的基礎上,以三菱FX2N系列PLC為典型機型,采用理論與實踐相結合的形式,引入了工程中的應用實例。這樣既可以避免任務驅動型教材的局限性和傳統(tǒng)理論教材不注重應用的弊端,又可以讓學生對所學內容的實際應用有一個深入完整的了解。
本書第l章介紹可編程序控制器的產(chǎn)生與發(fā)展、組成與工作原理;第2章介紹三菱FX2N系列PLC的硬件資源;第3章介紹FX2N系列PLC的基本指令系統(tǒng),并引入大量工程編程實例;第4章介紹步進順控指令及其編程方法,結合工程實例說明各類流程的編程設計方法;第5章介紹典型功能指令在編程中的應用;第6章介紹模擬量控制方法和通信方法,并結合實例說明其應用方法;第7章介紹PLc應用系統(tǒng)設計,并通過列舉工程實例來說明。
本書由上海工程技術大學高職學院劃建華、張靜之主編。其中,第1章與第2章的22節(jié)由張文蔚編寫;第2章盼2.1節(jié)、第3章、第4章、第6章6.1節(jié)的后兩部分、第7章的7.3節(jié)及各章習題由劉建華編寫;第5章、第6章6.2節(jié)的第二、三部分由張靜之編寫;第6章6.1節(jié)的前兩部分及6,2節(jié)的第一部分由張蕊編寫;第7章的7.1、7.2節(jié)由卞偉華編寫;全書由劉建華負責統(tǒng)稿。在編寫過程中,編者參考了一些書刊,并引用了相關資料,在此對這些文獻資料的作者一并表示衷心感謝。
由于編者水平有限,書中的錯誤和不妥之處在所難免,懇請讀者提出寶貴意見。
出版說明
前言
第1章 可編程序控制器
1.1 PLC的產(chǎn)生與發(fā)展
1.1.1 PLC的產(chǎn)生與特點
1.1.2 PLC的發(fā)展
1.2 PLC的組成及工作原理
1.2.1 PLC的組成
1.2.2 PLC的工作原理
1.2.3 可編程序控制器與繼電一接觸器控制的區(qū)別習題
第2章 三菱FX2N系列PLC的硬件資源
2.1 認識三菱PLC
2.1.1 FX2N系列PLC的面板
2.1.2 FX2N系列PLC的輸入輸出繼電器
2.2 編程器及編程軟件的應用
2.2.1 FX-20P手持式編程器的使用
2.2.2 FXGP/WIN編程軟件的應用習題
第3章 基本指令系統(tǒng)及編程
3.1 連接驅動指令及其應用
3.1.1 基礎知識:連接驅動指令
3.1.2 應用實例:門鈴控制
3.1.3 應用實例:水池水位控制
3.2 串并聯(lián)指令及其應用
3.2.1 基礎知識:串聯(lián)指令
3.2.2 應用實例:傳送帶系統(tǒng)
3.2.3 基礎知識:并聯(lián)指令
3.2.4 應用實例:白鎖電路
3.2.5 應用實例:PLC控制自動檢票放行裝置
3.3 多重輸出與主控指令及其應用
3.3.1 基礎知識:多重輸出指令
3.3.2 基礎知識:主控指令
3.3.3 應用實例:智力搶答器系統(tǒng)
3.3.4 應用實例:電動機正反轉控制
3.3.5 應用實例:丫一△減壓起動控制
3.4 脈沖指令及其應用
3.4.1 基礎知識:脈沖微分指令
3.4.2 應用實例:工業(yè)控制手柄
3.4.3應用實例:自動開關門系統(tǒng)
3.5 置位、復位指令及其應用
3.5.1 基礎知識:置位、復位指令
3.5.2 應用實例:連續(xù)控制電路
3.5.3 應用實例:金屬、非金屬分揀系統(tǒng)
3.6 應用實例
3.6.1 控制水塔、水池水位
3.6.2 控制彩燈閃爍
3.6.3 控制傳送帶裝置習題
第4章 步進順控指令及編程
4.1 狀態(tài)元件與步進順控指令
4.1.1 狀態(tài)轉移圖與狀態(tài)元件
4.1.2 步進順控指令
4.2 簡單流程的程序設計
4.2.1 基礎知識:單流程的程序設計
4.2.2 應用實例:控制鉆孔動力頭
4.2.3 應用實例:控制自動送料裝置
4.2.4 應用實例:控制機械手
4.3 循環(huán)與跳轉程序設計
4.3.1 基礎知識:循環(huán)程序設計
4.3.2 應用實例:控制紅綠燈
4.3.3 基礎知識:跳轉程序設計
4.3.4 應用實例:控制自動混料罐
4.3.5 應用實例:控制運料小車
4.3.6 應用實例:控制機械滑臺
4.4 選擇性分支與并行分支程序設計
4.4.1 基礎知識:選擇性分支
4.4.2 應用實例:控制工作方式可選的運料小車
4.4.3 應用實例:控制機械手分揀大小球
4.4.4 基礎知識:并行分支
4.4.5 應用實例:控制專用鉆孔機床習題
第5章 典型功能指令在編程中的應用
5.1 功能指令概述
5.1.1 功能指令格式
5.1.2 數(shù)據(jù)寄存器
5.1.3 數(shù)據(jù)表示方法
5.2 程序流控制指令及其應用
5.2.1 基礎知識:程序流控制指令
5.2.2 應用實例:運輸帶的點動與連續(xù)運行的混合控制
5.3 比較類指令和傳送類指令及其應用
5.3.1 基礎知識:比較類指令
5.3.2 基礎知識:傳送類指令
5.3.3 應用實例:計件包裝系統(tǒng)
5.4 算術運算類指令及其應用
5.4.1 基礎知識:算術運算指令
5.4.2 應用實例:循環(huán)次數(shù)可設定的噴漆流水線
5.5 移位指令與數(shù)據(jù)處理指令及其應用
5.5.1 基礎知識:移位指令
5.5.2 基礎知識:數(shù)據(jù)處理指令
5.5.3 應用實例:控制花式噴泉
5.6 高速處理指令及其應用
5.6.1 基礎知識:PLC的高速計數(shù)器
5.6.2 基礎知識:PLC高速處理指令
5.6.3 應用實例:步進電動機出料控制系統(tǒng)習題
第6章 模擬量控制和通信
6.1 模擬量控制及其應用
6.1.1 基礎知識:FX2N.2AD模擬量輸入模塊
6.1.2 基礎知識:FX2N.4AD模擬量輸入模塊
6.1.3 基礎知識:外圍設備BFM讀出/寫入指令
6.1.4 應用實例:液壓折板機壓板的同步控制
6.2 FX2N聯(lián)網(wǎng)通信
6.2.1 基礎知識:串行通信及接口標準
6.2.2 應用實例:FX2N系列PLC的N:N網(wǎng)絡設置
6.2.3 應用實例:FX2N系列PLC的N:N聯(lián)網(wǎng)編程實例習題
第7章 PLC應用系統(tǒng)設計
7.1 PLC應用系統(tǒng)的設計方法
7.1.1 PLC系統(tǒng)的規(guī)劃與設計
7.1.2 PLC選型與硬件系統(tǒng)設計
7.1.3 PLC軟件設計與程序調試
7.2 節(jié)省I/O點數(shù)的方法
7.2.1 節(jié)省輸入點的方法
7.2.2 節(jié)省輸出點的方法
7.3 綜合實例
7.3.1 污水處理系統(tǒng)
7.3.2 傳送、檢測與分揀控制系統(tǒng)
7.3.3 自動生產(chǎn)線控制系統(tǒng)
習題
參考文獻
第1章可編程序控制器
1.1 PLC的產(chǎn)生與發(fā)展
1.1.1 PLC的產(chǎn)生與特點
20世紀60年代末,現(xiàn)代制造業(yè)為適應市場需求、提高競爭力,生產(chǎn)出小批量、多品種、多規(guī)格、低成本、高質量的產(chǎn)品,要求生產(chǎn)設備的控制系統(tǒng)必須具備更靈活、更可靠、功能更齊全、響應速度更快等特點。隨著微處理器技術、計算機技術、現(xiàn)代通信技術的飛速發(fā)展,可編程序控制器(Program mable Controller)應運而生。1.PLC的由來早期的自動化生產(chǎn)設備基本上都是采用繼電一接觸器控制方式,系統(tǒng)復雜程度不高,但自動化水平有限。主要存在的問題包括:機械觸點,系統(tǒng)運行可靠性差;工藝流程改變時要改變大量的硬件接線,要耗費許多人力、物力和時間;功能局限性大:體積大、耗能多。由此產(chǎn)生的設計開發(fā)周期、運行維護成本、產(chǎn)品調整能力等方面的問題,越來越不能滿足工業(yè)生產(chǎn)的需求。
由于美國汽車制造工業(yè)競爭激烈,為適應生產(chǎn)工藝不斷更新的需要,1968年,美國通用汽車公司公開招標,要求用新的控制裝置取代機電控制盤。公司提出10項指標:
1)編程簡單,可在現(xiàn)場修改程序。
2)維護方便,采用插件式結構。
3)可靠性高于繼電一接觸器控制系統(tǒng)。
4)體積小于繼電一接觸器控制系統(tǒng)。
5)數(shù)據(jù)可以直接送入計算機。
6)成本可與繼電一接觸器控制系統(tǒng)競爭。
7)輸入可為市電(PLC主機電源可以是115V電壓)。
8)輸出可為市電(115V交流電壓,電流達2A以上),能直接驅動電磁閥、接觸器等。
9)通用性強、易于擴展。
10)用戶存儲器容量大于4KB。
1969年,美國數(shù)字設備公司(DEC)研制成功第一臺可編程序控制器PDP-14,它具有邏輯運算、定時、計算功能,稱為PLC(Program mable Logic Controller);接著美國MODICON公司開發(fā)出可編程序控制器084;1971年,日本研制出口本第一臺可編程序控制器DSC一8;1973年,西歐等國也研制出他們的第一臺可編程序控制器;我國從1974年開始可編程序控制器的研制,1977年開始投入工業(yè)應用。