三菱FX5U PLC是FX3U PLC的升級(jí)產(chǎn)品,其在產(chǎn)品性能、與驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品的連接和軟件環(huán)境等方面都有了很大的提高和改善。本書以FX5U PLC為對(duì)象,介紹了PLC的基本結(jié)構(gòu)、工作原理和編程基礎(chǔ),PLC編程的相關(guān)指令及GX Works3編程軟件的應(yīng)用,常用PLC程序設(shè)計(jì)方法,PLC控制系統(tǒng)(包括數(shù)字量、模擬量、通信)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),以及PLC與觸摸屏、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、變頻器、伺服系統(tǒng)的連接與應(yīng)用。
本書從應(yīng)用性實(shí)例分析及程序設(shè)計(jì)著手,制定相應(yīng)學(xué)習(xí)目標(biāo),通過分析和解決實(shí)際問題的形式幫助讀者學(xué)習(xí)理論知識(shí)并提升專業(yè)技能。本書的內(nèi)容由簡(jiǎn)到繁、循序漸進(jìn),注重讀者應(yīng)用能力的培養(yǎng),通過實(shí)例分析及技能訓(xùn)練等環(huán)節(jié)來幫助讀者完成知識(shí)的理解和吸收。
本書既可作為職業(yè)本科院校和高等職業(yè)院校自動(dòng)化類相關(guān)專業(yè)的教材,也可作為相關(guān)職業(yè)技能培訓(xùn)的教材或相關(guān)技術(shù)人員的參考書。
1.應(yīng)用性好:指令配有指令應(yīng)用,程序編寫及設(shè)計(jì)時(shí)采用案例分析形式, 大多數(shù)章節(jié)后還附有相應(yīng)的技能訓(xùn)練和習(xí)題。
2.新形態(tài)教材:本書配套電子資源包括微課視頻(掃二維碼觀看)、電子課件、習(xí)題解答、源程序和參考資料等。
可編程序控制器(簡(jiǎn)稱PLC)是一種以微型計(jì)算機(jī)為核心的通用工業(yè)控制器。從產(chǎn)生到現(xiàn)在,其控制功能和應(yīng)用領(lǐng)域都在不斷拓展,實(shí)現(xiàn)了由單體設(shè)備的簡(jiǎn)單邏輯控制到運(yùn)動(dòng)控制、過程控制及集散控制等各種復(fù)雜任務(wù)控制的跨越,F(xiàn)在的PLC在模擬量處理、數(shù)據(jù)運(yùn)算、人機(jī)接口和工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)等方面的能力都已大幅提高,成為工業(yè)控制領(lǐng)域的主流控制設(shè)備之一。
為了適應(yīng)市場(chǎng)需求,三菱公司新一代PLC在通信接口、運(yùn)行速度等方面做了改善。FX3U系列PLC是三菱公司于2005年推出的第三代小型可編程序控制器,為了適應(yīng)市場(chǎng)的快速發(fā)展,該公司又于2015年推出了FX5U作為FX3U的升級(jí)產(chǎn)品。同F(xiàn)X3U產(chǎn)品相比,F(xiàn)X5U在產(chǎn)品性能、與驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品的連接和軟件環(huán)境等方面都有了很大的提高與改善,因此其應(yīng)用領(lǐng)域在不斷擴(kuò)展。
本書以FX5U PLC為對(duì)象,對(duì)其硬件結(jié)構(gòu)、編程軟件、編程指令及其項(xiàng)目應(yīng)用做了詳細(xì)介紹,以滿足對(duì)FX5U PLC項(xiàng)目開發(fā)和應(yīng)用維護(hù)等方面相關(guān)人才培養(yǎng)的需求。本書是在第1版的基礎(chǔ)上對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)做了總結(jié)和提煉,精簡(jiǎn)了部分指令的介紹,并增加了基于PLC本體的通信應(yīng)用,適配工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需求。全書共有8章。第1章介紹了PLC的發(fā)展、結(jié)構(gòu)、工作原理和外部接線;第2章介紹了FX5U PLC的編程資源、編程語言、簡(jiǎn)單邏輯控制指令及編程軟件的使用;第3、4章介紹了FX5U PLC常用的基本指令、應(yīng)用指令及應(yīng)用;第5~8章以FX5U PLC應(yīng)用為主線,介紹了PLC的常用程序設(shè)計(jì)方法、PLC模擬量控制、PLC通信,以及PLC控制系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)和應(yīng)用案例。
本書在介紹PLC指令時(shí)配有指令應(yīng)用介紹,可幫助讀者理解和掌握指令的基礎(chǔ)知識(shí)和指令在程序中的應(yīng)用;在PLC程序編寫及設(shè)計(jì)方面,本書采用實(shí)例學(xué)習(xí)、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)方式,幫助讀者理解和掌握知識(shí)的應(yīng)用進(jìn)而提升讀者的技能;本書大多數(shù)章節(jié)后還附有相應(yīng)的技能訓(xùn)練和思考與習(xí)題。
本書內(nèi)容合理、層次分明、結(jié)構(gòu)清楚、圖文并茂、面向應(yīng)用,可作為職業(yè)本科院校和高等職業(yè)院校自動(dòng)化類相關(guān)專業(yè)的教材,也可作為相關(guān)職業(yè)技能培訓(xùn)的教材或相關(guān)技術(shù)人員的參考書。
本書是機(jī)械工業(yè)出版社組織出版的高等職業(yè)教育本科新形態(tài)系列教材之一,由無錫職業(yè)技術(shù)大學(xué)姚曉寧主編,無錫職業(yè)技術(shù)大學(xué)周廣宏、郭瓊擔(dān)任副主編,無錫信捷電氣股份有限公司王正堂和無錫職業(yè)技術(shù)大學(xué)丁健參與編寫。
本書在編寫過程中參考了大量的手冊(cè)和相關(guān)書籍,在此向各位作者表示誠摯的感謝。同時(shí),由于編者水平有限,書中難免有疏漏和不妥之處,敬請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。
郭瓊,無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院教授!豆I(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)裝備規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)撰寫專家組成員,參與國家智能制造標(biāo)準(zhǔn)制定4項(xiàng),省青藍(lán)工程教學(xué)團(tuán)隊(duì)培養(yǎng)對(duì)象帶頭人,首批全國機(jī)械行業(yè)職業(yè)教育服務(wù)先進(jìn)制造專業(yè)名師教學(xué)團(tuán)對(duì)帶頭人,校第二屆教學(xué)名師,無錫市智能裝備技術(shù)專業(yè)負(fù)責(zé)人,無錫市工業(yè)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用名師工作室負(fù)責(zé)人。
前言
第1章PLC介紹
1.1PLC的產(chǎn)生與發(fā)展
1.2PLC的特點(diǎn)與應(yīng)用
1.2.1PLC的特點(diǎn)
1.2.2PLC的應(yīng)用
1.3PLC的分類與主要產(chǎn)品
1.3.1PLC的分類
1.3.2PLC主要產(chǎn)品及三菱FX系列產(chǎn)品
1.4PLC的基本結(jié)構(gòu)及工作原理
1.4.1PLC的基本結(jié)構(gòu)
1.4.2PLC的工作原理
1.5三菱FX5U系列PLC硬件
1.5.1FX5U PLC型號(hào)
1.5.2FX5U模塊
1.5.3系統(tǒng)組建要求
1.5.4FX5U PLC性能指標(biāo)
1.6三菱FX5U系列PLC的外部接線
1.6.1端子排分布與功能
1.6.2輸入回路接線
1.6.3輸出回路接線
1.6.4外部接線實(shí)例
1.7技能訓(xùn)練PLC外部接線圖繪制
思考與練習(xí)
第2章FX5U PLC的編程基礎(chǔ)
2.1三菱FX5U系列PLC的編程資源
2.1.1程序結(jié)構(gòu)及程序部件
2.1.2編程軟元件及尋址方式
2.1.3標(biāo)簽及數(shù)據(jù)類型
2.2PLC的編程語言
2.2.1梯形圖(LD)
2.2.2功能塊圖(FBD)
2.2.3結(jié)構(gòu)化文本(ST)
2.3簡(jiǎn)單邏輯控制指令
2.3.1觸點(diǎn)及線圈輸出指令
2.3.2脈沖指令
2.3.3定時(shí)器/計(jì)數(shù)器指令
2.3.4置位/復(fù)位/取反指令
2.3.5指令應(yīng)用程序設(shè)計(jì)與分析
2.4GX Works3編程軟件介紹
2.4.1GX Works3的主要功能
2.4.2GX Works3編程軟件的安裝
2.4.3GX Works3編程軟件的使用
2.5邏輯控制類程序的編寫與調(diào)試
2.5.1任務(wù)1:電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制程序設(shè)計(jì)
2.5.2任務(wù)2:小車在兩點(diǎn)間自動(dòng)往返控制程序設(shè)計(jì)
2.6技能訓(xùn)練傳送帶兩地控制程序設(shè)計(jì)
思考與練習(xí)
第3章FX5U PLC的基本指令及應(yīng)用
3.1比較計(jì)算指令
3.1.1觸點(diǎn)型比較指令
3.1.2數(shù)據(jù)比較指令
3.1.3區(qū)域比較指令
3.1.4塊數(shù)據(jù)比較指令
3.1.5指令應(yīng)用交通燈控制程序設(shè)計(jì)
3.2算術(shù)運(yùn)算指令
3.2.1加法/減法指令
3.2.2乘法/除法指令
3.2.3增量/減量指令
3.2.4指令應(yīng)用停車場(chǎng)車位統(tǒng)計(jì)程序設(shè)計(jì)
3.3數(shù)據(jù)傳送類指令
3.3.1數(shù)據(jù)及塊數(shù)據(jù)傳送指令
3.3.2數(shù)據(jù)取反傳送指令
3.3.3交換指令
3.3.4指令應(yīng)用生產(chǎn)線產(chǎn)品計(jì)數(shù)程序設(shè)計(jì)
3.4數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令
3.4.1指令類型
3.4.2指令解析
3.4.3指令應(yīng)用數(shù)碼管倒計(jì)時(shí)程序設(shè)計(jì)
3.5技能訓(xùn)練跑馬燈控制程序設(shè)計(jì)
思考與練習(xí)
第4章FX5U PLC的應(yīng)用指令及應(yīng)用
4.1循環(huán)指令
4.1.1不帶進(jìn)位的循環(huán)移位指令
4.1.2帶進(jìn)位的循環(huán)移位指令
4.1.3指令應(yīng)用節(jié)日彩燈控制程序設(shè)計(jì)
4.2程序流程控制指令
4.2.1程序分支指令
4.2.2程序執(zhí)行控制指令
4.2.3指令應(yīng)用定時(shí)中斷應(yīng)用程序設(shè)計(jì)
4.3結(jié)構(gòu)化指令
4.3.1子程序調(diào)用指令
4.3.2FOR~NEXT指令
4.3.3指令應(yīng)用子程序調(diào)用功能實(shí)現(xiàn)
4.4脈沖輸出指令
4.4.1恒定周期脈沖輸出指令
4.4.2脈寬調(diào)制指令
4.4.3脈沖密度檢測(cè)指令
4.4.4指令應(yīng)用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)位置控制程序設(shè)計(jì)
4.5時(shí)鐘運(yùn)算指令
4.5.1時(shí)鐘用特殊寄存器和特殊繼電器
4.5.2時(shí)鐘數(shù)據(jù)寫入/讀取指令
4.5.3其他時(shí)鐘運(yùn)算指令
4.5.4指令應(yīng)用上下班打鈴程序設(shè)計(jì)
4.6技能訓(xùn)練工件分揀控制程序設(shè)計(jì)
思考與練習(xí)
第5章常用PLC程序設(shè)計(jì)方法
5.1電路移植法
5.1.1兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)順起逆停PLC程序設(shè)計(jì)
5.1.2電動(dòng)機(jī)星形-三角形減壓起動(dòng)PLC程序設(shè)計(jì)
5.2經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法
5.2.1花樣噴泉控制程序設(shè)計(jì)
5.2.2三臺(tái)風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控程序設(shè)計(jì)
5.2.3臺(tái)車呼叫控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)
5.3順序控制設(shè)計(jì)法
5.3.1液壓動(dòng)力滑臺(tái)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)(通用指令)
5.3.2三臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序起停控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)(步進(jìn)指令)
5.3.3液體混合攪拌器控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)(步進(jìn)指令)
5.4技能訓(xùn)練
5.4.1小車在3個(gè)工位之間的延時(shí)往返控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
5.4.2步進(jìn)指令應(yīng)用程序編寫
思考與練習(xí)
第6章PLC模擬量控制及應(yīng)用
6.1PLC模擬量輸入(A/D)
6.1.1模擬量輸入(A/D)介紹
6.1.2A/D參數(shù)設(shè)置與使用
6.1.3A/D應(yīng)用舉例
6.2PLC模擬量輸出(D/A)
6.2.1模擬量輸出(D/A)介紹
6.2.2D/A的參數(shù)設(shè)置與應(yīng)用
6.2.3D/A應(yīng)用舉例
6.3PID控制
6.3.1PID介紹
6.3.2PID指令的用法
6.3.3PID參數(shù)
6.4乒乓球位置控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
6.4.1系統(tǒng)控制要求
6.4.2系統(tǒng)硬件配置及介紹
6.4.3程序設(shè)計(jì)與調(diào)試
6.5技能訓(xùn)練水箱溫度控制程序設(shè)計(jì)
思考與練習(xí)
第7章FX5U PLC的通信及應(yīng)用
7.1PLC通信基礎(chǔ)
7.1.1FX5U PLC的串口通信
7.1.2FX5U PLC的以太網(wǎng)通信
7.2基于RS-485接口的簡(jiǎn)易
PLC鏈接通信
7.2.1簡(jiǎn)易PLC之間的鏈接通信功能
7.2.2簡(jiǎn)易PLC鏈接通信功能的實(shí)現(xiàn)
7.2.3兩臺(tái)PLC的并列鏈接通信功能的實(shí)現(xiàn)
7.3基于以太網(wǎng)的簡(jiǎn)單CPU通信功能
7.3.1簡(jiǎn)單CPU通信功能
7.3.2基于以太網(wǎng)的簡(jiǎn)單CPU通信功能的實(shí)現(xiàn)
7.4三菱PLC的固件升級(jí)
7.4.1固件更新的方法
7.4.2采用SD存儲(chǔ)卡進(jìn)行固件更新
7.5技能訓(xùn)練
7.5.1簡(jiǎn)易PLC鏈接通信功能程序設(shè)計(jì)
7.5.2基于以太網(wǎng)的簡(jiǎn)單CPU通信程序設(shè)計(jì)
思考與練習(xí)
第8章綜合應(yīng)用
8.1PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法
8.1.1PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則
8.1.2PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟和內(nèi)容
8.2基于變頻器的電動(dòng)機(jī)多段速運(yùn)行的PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)
8.2.1系統(tǒng)控制要求
8.2.2系統(tǒng)硬件電路
8.2.3變頻器接線及設(shè)置
8.2.4PLC程序編寫及調(diào)試
8.3基于觸摸屏的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)
PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
8.3.1控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求
8.3.2觸摸屏畫面設(shè)計(jì)
8.3.3PLC程序設(shè)計(jì)
8.4倉儲(chǔ)單元定位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
8.4.1定位控制系統(tǒng)基本組成
8.4.2伺服驅(qū)動(dòng)器接線及參數(shù)設(shè)置
8.4.3倉儲(chǔ)單元定位控制系統(tǒng)硬件電路
8.4.4程序編寫與調(diào)試
8.5技能訓(xùn)練
8.5.1基于外部開關(guān)控制的變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)
8.5.2基于HMI監(jiān)控的交通信號(hào)燈
控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
思考與練習(xí)
參考文獻(xiàn)