三菱PLC快速入门及应用实例 pdf epub mobi txt 电子书 下载 在线阅读 2026

产品特色

编辑推荐

适读人群 ：本书适合进入PLC设计与应用岗位的初学者/入门者学习，也可供从事自动控制、智能仪器仪表、电力电子、机电一体化等专业的技术人员和相关专业院校师生参考。
PLC编程自学必备——
三菱PLC编程快速入门：考虑初学者的学习体验，图文结合，内容简明易懂；由浅入深，循序渐进；
三菱PLC编程实例丰富：通过实例解析，关键点提示，读者可以反复实战练习，更好地理解，全面掌握三菱PLC编程应用技巧。

内容简介

本书从实际应用入手，分为必备理论知识、必备编程技能和必备实际工程编程技术三个部分，将PLC编程专业知识和应用实例由浅入深地进行讲解，主要包括PLC编程必备基础、PLC基本指令编程实例、SFC编程实例、功能指令的编程实例、特殊功能模块的编程实例、典型PLC应用系统的编程实例等。书中编程实例丰富，实用性强，大部分内容均来自科研工作及教学实践，许多代码可以直接应用到工程项目中。
本书适合进入PLC设计与应用岗位的初学者/入门者学习，也可供从事自动控制、智能仪器仪表、电力电子、机电一体化等专业的技术人员和相关专业院校师生参考。

内页插图

目录

第1章PLC编程必备基础
1.1认识PLC1
1.2PLC的工作原理5
1.2.1PLC的电路拓扑结构5
1.2.2PLC的特殊工作方式6
1.3PLC的编程语言7
1.3.1梯形图(LAD)语言7
1.3.2指令表(STL)语言8
1.3.3顺序功能流程图(SFC)语言8
1.3.4功能模块图(FBD)语言9
1.3.5结构文本(ST)语言9
1.4PLC的编程元件9
1.4.1PLC的型号9
1.4.2PLC的硬件11
1.4.3PLC的软件14
1.5PLC的编程软件及使用20
1.5.1FXGP/WIN-C编程软件20
1.5.2GX Developer编程软件32
第2章PLC基本指令编程实例
2.1单按钮简单点动控制编程49
2.1.1控制要求49
2.1.2控制程序编写49
2.1.3编程指令诠释50
2.2双按钮自锁控制编程51
2.2.1控制要求51
2.2.2控制程序编写51
2.2.3编程指令诠释52
2.3单按钮计数控制编程53
2.3.1控制要求53
2.3.2控制程序编写53
2.3.3编程指令诠释53
2.4电动机顺序启动控制编程54
2.4.1控制要求54
2.4.2控制程序编写55
2.4.3编程指令诠释55
2.5电动机正反转控制编程57
2.5.1控制要求57
2.5.2控制程序编写57
2.5.3编程指令诠释58
2.6自动往复循环控制编程59
2.6.1控制要求59
2.6.2控制程序编写59
2.6.3编程指令诠释60
2.7电动机Y-△控制编程61
2.7.1控制要求61
2.7.2控制程序编写61
2.7.3编程指令诠释62
2.8绕线电动机串电阻启动控制编程63
2.8.1控制要求63
2.8.2控制程序编写63
2.8.3编程指令诠释64
2.9绕线电动机调速控制编程66
2.9.1控制要求66
2.9.2控制程序编写67
2.9.3编程指令诠释67
2.10电动机反接制动控制编程68
2.10.1控制要求68
2.10.2控制程序编写69
2.10.3编程指令诠释69
2.11电动机能耗制动控制编程70
2.11.1控制要求70
2.11.2控制程序编写71
2.11.3编程指令诠释71
2.12双速电动机控制编程72
2.12.1控制要求72
2.12.2控制程序编写72
2.12.3编程指令诠释73
2.13公共厕所自动冲水控制编程74
2.13.1控制要求74
2.13.2控制程序编写74
2.13.3编程指令诠释74
2.14多台电动机顺序控制编程76
2.14.1控制要求76
2.14.2控制程序编写76
2.14.3编程指令诠释77
第3章SFC编程实例
3.1运料小车单行程的控制编程79
3.1.1控制要求79
3.1.2控制程序编写79
3.1.3编程指令诠释80
3.2运料小车有减速保护的控制编程83
3.2.1控制要求83
3.2.2控制程序编写84
3.2.3编程指令诠释86
3.3运料小车多行程的控制编程87
3.3.1控制要求87
3.3.2控制程序编写87
3.3.3编程指令诠释90
3.4双运料小车的控制编程91
3.4.1控制要求91
3.4.2控制程序编写91
3.4.3编程指令诠释92
3.5液体混合器的控制编程94
3.5.1控制要求94
3.5.2控制程序编写94
3.5.3编程指令诠释95
3.6霓虹灯闪烁的控制编程97
3.6.1控制要求97
3.6.2控制程序编写97
3.6.3编程指令诠释98
3.7工业洗衣机的控制编程100
3.7.1控制要求100
3.7.2控制程序编写100
3.7.3编程指令诠释101
第4章功能指令的编程实例
4.1闪光信号灯的控制编程104
4.1.1控制要求104
4.1.2控制程序编写104
4.1.3编程指令诠释105
4.2流水灯光的控制编程106
4.2.1控制要求106
4.2.2控制程序编写106
4.2.3编程指令诠释108
4.3彩灯循环的控制编程110
4.3.1控制要求110
4.3.2控制程序编写110
4.3.3编程指令诠释112
4.4环系列按钮步进彩灯的控制编程114
4.4.1控制要求114
4.4.2控制程序编写114
4.4.3编程指令诠释115
4.5仓储物料进出的控制编程116
4.5.1控制要求116
4.5.2控制程序编写116
4.5.3编程指令诠释117
4.6步进电动机快进/慢进的控制编程118
4.6.1控制要求118
4.6.2控制程序编写118
4.6.3编程指令诠释119
4.7子程序调用的控制编程123
4.7.1控制要求123
4.7.2控制程序编写123
4.7.3编程指令诠释126
4.8数字显示的控制编程129
4.8.1控制要求129
4.8.2控制程序编写129
4.8.3编程指令诠释130
4.9工业广告灯自动闪烁的控制编程131
4.9.1控制要求131
4.9.2控制程序编写131
4.9.3编程指令诠释132
4.10两按钮控制三盏彩灯的控制编程134
4.10.1控制要求134
4.10.2控制程序编写134
4.10.3编程指令诠释136
4.11四则运算的控制编程137
4.11.1控制要求137
4.11.2控制程序编写137
4.11.3编程指令诠释137
4.12定时报时器的控制编程140
4.12.1控制要求140
4.12.2控制程序编写140
4.12.3编程指令诠释140
第5章特殊功能模块的编程实例
5.1模拟输入模块(FX2N-4AD)的编程144
5.1.1控制要求144
5.1.2控制程序编写144
5.1.3编程指令诠释145
5.2模拟输出模块(FX2N-2DA)的编程149
5.2.1控制要求149
5.2.2控制程序编写149
5.2.3编程指令诠释149
5.3定位模块(FX2N-1PG)的编程153
5.3.1控制要求153
5.3.2控制程序编写153
5.3.3编程指令诠释160
5.4PLC扩展设备的配置167
5.4.1扩展设备的组成方式167
5.4.2扩展设备台数的确定168
5.4.3输入/输出地址号的分配168
5.4.4特殊功能模块的地址分配169
5.4.5扩展设备的组成方式169
第6章典型PLC应用系统的编程实例
6.1PLC应用系统的设计内容171
6.1.1PLC应用系统设计的基本内容171
6.1.2PLC应用系统的设计方法和步骤172
6.2PLC应用系统的设计方法177
6.2.1经验设计法177
6.2.2转换设计法178
6.2.3逻辑设计法179
6.2.4SFC设计法180
6.3PLC典型应用系统的编程实例181
6.3.1制药厂除尘室的控制编程181
6.3.2化工厂液体混合的控制编程184
6.3.3工业机械手的模拟控制编程187
6.3.4农村联合水厂水塔水位的控制编程195
6.3.5蔬菜大棚温度检测与控制的编程198
6.3.6水电站大坝砂石料传送带的控制编程202
6.3.7自动开关门的控制编程205
6.3.8商场照明系统的控制编程208
6.3.9中央空调的控制编程209
6.3.10全自动洗衣机的控制编程218
6.3.11电梯的控制编程221
6.3.12交通指示灯有全部控制的编程227
6.3.13智力抢答器的控制编程230
6.3.14艺术彩灯的控制编程235
6.3.15普通车床的控制编程237
6.3.16平面磨床的控制编程240
6.3.17万能铣床的控制编程244
6.3.18摇臂钻床的控制编程249
6.3.19卧式镗床的控制编程254
6.3.20组合机床的控制编程261
6.3.21混凝土搅拌机的控制编程266
6.3.22龙门刨床的控制编程269
6.3.23剪板机的控制编程289
6.3.24圆台磨床数控系统应用定位模块的控制编程291
6.3.25居室安全系统的控制编程295
6.3.26遥控玩具车的控制编程299
6.3.27摩天轮的控制编程302
6.3.28环保污水处理的控制编程307
6.3.29车轮制造厂轮胎硫化机的控制编程310
6.3.30钢铁厂热处理车间温度的控制编程312
6.3.31轧板厂轧钢机的控制编程320
6.3.32工业高压锅炉水位的控制编程322
6.3.33牛奶生产厂自动封装的控制编程327
6.3.34竞赛抢答器的控制编程328
6.3.35步进电动机的控制编程334
参考文献339

前言/序言

1987年2月，国际电工委员会(IEC)对可编程控制器的定义：“可编程控制器(PLC)是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计。它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入/输出接口，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关的外围设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体、易于扩充其功能的原则而设计。”现在可编程控制器与数控机床和工业机器人已成为现代工业自动化的三大支柱。PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业。
由于PLC编程及应用开发涉及电子与控制等许多专业知识，为了帮助全面学习，并快速入门，我们编写了本书。
全书内容分为必备理论知识、必备编程技能和必备实际工程编程技术三个部分，将PLC编程专业知识和应用实例由浅入深地进行讲解，主要包括PLC编程必备基础、PLC基本指令编程实例、SFC编程实例、功能指令的编程实例、特殊功能模块的编程实例、典型PLC应用系统的编程实例等。
本书编程实例丰富，实用性强，书中大部分内容均来自科研工作及教学实践，许多代码可以直接应用到工程项目中。
本书由肖雪耀编著，由祖国建审稿。在编写过程中得到许多同志的帮助，在此一并表示感谢！
鉴于时间仓促，书中不足之处难免，敬请读者批评指正。

编著者

《工业自动化控制技术：PLC原理与实践》 本书是一本系统介绍工业自动化控制领域核心技术——可编程逻辑控制器（PLC）的书籍。全书紧密结合实际工程应用，以深入浅出的方式，从PLC的基本原理入手，逐步引导读者掌握PLC的硬件组成、指令系统、编程方法以及在实际工业场景中的应用。 第一部分：PLC基础理论与核心原理 本部分将为读者构建坚实的PLC理论基础。 第一章 PLC概述与发展历程 介绍工业自动化的概念、重要性以及PLC在其中扮演的关键角色。 回顾PLC从继电器控制到现代智能PLC的发展历程，让读者了解技术的演进。 阐述PLC相对于传统继电器控制的优势，如灵活性、可靠性、易维护性等。 介绍不同类型PLC的特点和适用范围（如通用型、专用型、微型、模块化PLC等）。 讨论PLC在不同行业（如制造业、能源、交通、楼宇自动化等）的应用前景。 第二章 PLC的硬件组成与工作原理 详细解析PLC的核心组成部分：中央处理器（CPU）、存储器（程序存储器、数据存储器）、输入/输出（I/O）模块、电源模块、通信模块等。 深入剖析CPU的工作流程，包括指令读取、解码、执行以及与内存和I/O模块的交互。 讲解CPU如何扫描输入信号，执行用户程序，并根据程序逻辑输出控制信号。 重点介绍不同类型的I/O模块，包括数字量输入/输出模块、模拟量输入/输出模块、特殊功能模块（如高速计数、脉冲输出、PID控制等）的原理和选型考虑。 阐述PLC电源模块的作用及其重要性，以及通信模块在网络化控制中的作用。 第三章 PLC的指令系统与编程基础 介绍PLC常用的指令类型，如逻辑指令（AND, OR, NOT, XOR）、位操作指令、定时器指令、计数器指令、跳转指令、比较指令、数学运算指令、数据传送指令等。 重点讲解梯形图（Ladder Diagram, LD）编程语言，这是PLC中最直观、最常用的编程方式。通过大量图示，解释触点、线圈、常用元器件（常开触点、常闭触点、线圈、定时器、计数器）的逻辑功能。 介绍指令表（Instruction List, IL）和结构化文本（Structured Text, ST）等其他IEC 61131-3标准的编程语言，说明其特点和适用场景。 讲解PLC程序的扫描周期、扫描方式（如顺序扫描、循环扫描）及其对控制精度的影响。 指导读者如何阅读和理解PLC程序，掌握程序的基本结构和逻辑流程。 第二部分：PLC应用技术与实践 本部分将带领读者将理论知识转化为实际应用能力。 第四章 PLC的输入/输出接口与信号处理 详细讲解数字量输入的接线方法，包括开关量、按钮、传感器等信号的接入，以及注意事项（如接地、滤波、隔离）。 分析数字量输出的接线，包括继电器输出、晶体管输出、三极管输出等，并说明不同输出类型在驱动负载时的差异。 深入介绍模拟量输入/输出模块，包括电压信号、电流信号的接入方式，以及信号的转换（如ADC、DAC）和处理（如滤波、标定）。 讲解如何利用PLC的I/O模块实现传感器信号的采集和执行器（如电机、阀门）的控制。 讨论I/O信号的抗干扰处理技术，确保系统稳定可靠运行。 第五章 定时器、计数器及其应用 详细讲解PLC中各种类型定时器（如延时定时器TON, TOF, TP）的工作原理、设定值、累计值以及实际应用。 深入分析不同类型计数器（如加计数器CTU, 减计数器CTD, 加减计数器CTUD）的功能、设定值、当前值和应用场景。 通过丰富的实例，演示如何利用定时器实现延时启停、周期性动作、脉冲发生等功能。 展示如何利用计数器实现流量统计、位置检测、脉冲计数、生产数量统计等。 结合实际案例，说明定时器和计数器的组合应用，例如实现复杂的定时计数控制逻辑。 第六章 程序控制结构与跳转指令 讲解PLC程序中的基本逻辑结构，如顺序执行、并行执行、条件判断等。 深入介绍跳转指令（如无条件跳转JMP, 条件跳转CJ）的功能和用法，以及如何利用跳转指令实现程序的循环、分支和子程序调用。 讲解子程序（Subroutine）的概念和调用方式，以及其在提高程序模块化、可读性和重用性方面的作用。 介绍中断（Interrupt）的概念，包括外部中断、定时器中断、PLC内部事件中断等，以及如何编写中断服务程序，实现响应式控制。 通过实例演示如何构建复杂的控制逻辑，实现多步操作、状态机控制等。 第七章 数据处理与高级指令应用 详细介绍PLC的数据类型，如位（Bit）、字节（Byte）、字（Word）、双字（Double Word）、浮点数（Float）等。 讲解数据传送指令（如MOV, INC, DEC, ADD, SUB, MUL, DIV）的功能和用法，以及如何进行数据的输入、输出和转换。 介绍比较指令（如=, <>, <, >, <=, >=）的应用，以及如何通过比较指令实现条件判断和逻辑分支。 深入探讨位逻辑指令（如AND, OR, XOR, NOT）在复杂逻辑控制中的应用，如何对位进行逻辑运算。 讲解位移指令（如Shift Left, Shift Right）和循环移位指令（如Rotate Left, Rotate Right）在数据处理和位操作中的作用。 介绍ASCII码转换、BCD码转换等指令，以及它们在数据格式转换中的应用。 讲解累加和累减指令在计数和累计过程中的应用。 第三部分：PLC系统集成与实际应用案例 本部分将着重于PLC的系统设计、调试以及在实际工程中的应用。 第八章 PLC系统设计与选型 指导读者如何根据实际控制需求，进行PLC系统的初步设计。 讲解PLC的输入/输出点数估算、I/O模块的类型选择（数字量、模拟量、特殊功能）、CPU的性能选择。 讨论PLC的通信方式选择（如RS485, RS232, Ethernet/IP, Profibus等），以及网络拓扑结构的设计。 阐述PLC电源、安装方式、环境适应性等选型要素。 介绍PLC品牌和型号的比较，以及如何根据预算和技术要求进行最终选型。 讲解PLC扩展模块的连接与配置。 第九章 PLC程序的调试与故障排除 介绍PLC程序调试的基本流程和常用方法，包括在线监视、强制点通/点断、单步执行等。 讲解如何利用PLC软件提供的仿真功能进行离线调试。 指导读者如何识别和分析程序中的逻辑错误、指令错误、参数错误等。 分析常见的PLC硬件故障，如I/O模块损坏、电源故障、通信故障等，并提供相应的诊断和排除方法。 讨论PLC系统的常见运行问题，如周期过长、死机、误动作等，以及如何定位和解决。 介绍PLC程序的备份与恢复的重要性。 第十章 典型工业应用实例剖析 实例一：自动生产线控制 详细分析一个简单的自动生产线控制系统，包括工件输送、定位、加工（如打孔、焊接）、检测等环节。 讲解如何设计PLC控制程序，实现各工序的顺序协调和联动。 涉及的控制点包括：传送带启停、传感器检测、机械臂动作、气缸控制、指示灯显示等。 实例二：泵站液位自动控制 介绍一个泵站的液位自动控制系统，包括水泵的启停、阀门的开关、液位传感器的读数和报警。 讲解如何利用定时器和比较指令实现液位上下限的自动控制。 分析如何设置液位报警，保障系统安全运行。 实例三：温度 PID 自动调节 深入讲解PID（比例-积分-微分）控制算法的基本原理。 演示如何在PLC中实现PID控制，包括设定PID参数、输入被控变量、输出控制信号。 以加热炉的温度控制为例，说明PID控制在实现精确稳态和快速动态响应方面的优势。 讨论PID参数整定方法，如手动整定法、自整定法等。 实例四：步进电机与伺服电机控制 介绍步进电机和伺服电机的基本工作原理和控制方式。 讲解如何利用PLC的脉冲输出功能（PTO）或伺服驱动器通信接口，实现步进电机和伺服电机的精确位置控制、速度控制。 通过一个简单的数控送料机构或定位平台案例，展示其应用。 实例五：PLC与HMI（人机界面）的集成应用 讲解HMI在工业自动化中的作用，包括数据显示、参数设定、报警显示、趋势图绘制等。 演示PLC与HMI之间的通信设置，如何实现数据的双向交换。 分析一个简单的HMI画面设计，如何直观地展示PLC的运行状态和控制逻辑。 第十一章 PLC通信与网络技术 介绍PLC常用的通信协议，如Modbus RTU/TCP, Profibus DP/PA, Profinet, Ethernet/IP等。 讲解PLC与其他设备（如变频器、传感器、上位机、SCADA系统）之间的通信方式和数据交换方法。 介绍PLC网络（如LonWorks, CANopen）的基本概念和应用。 探讨分布式I/O系统和远程I/O的概念，以及它们在扩大控制范围和简化布线方面的优势。 介绍OPC（OLE for Process Control）技术在工业数据交换中的作用。 第十二章 PLC的维护与发展趋势 讲解PLC系统的日常维护要点，包括检查、清洁、参数记录等。 讨论PLC固件升级、程序更新的策略。 展望PLC技术未来的发展趋势，如工业物联网（IIoT）、云计算、人工智能（AI）在PLC中的应用、信息安全等。 强调持续学习和掌握新技术的重要性。 本书通过理论讲解、指令解析、大量实例和工程实践，旨在为读者提供一个全面、深入的学习路径，帮助读者快速掌握PLC技术，并能将其灵活应用于实际的工业自动化控制工程中。