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学习情境1 PLC的认识1

1.1 PLC的概念、由来和发展1

1.1.1 PLC的概念1

1.1.2 PLC的产生1

1.1.3 PLC的发展2

1.2 PLC的特点及应用3

1.2.1 PLC的特点3

1.2.2 PLC的应用4

1.3 PLC的现状与发展趋势5

学习情境2 电动机启停继电器接触器控制7

2.1 工作任务7

2.2 任务分析7

2.3 知识平台7

2.3.1 继—接控制系统的概述7

2.3.2 常用电器元件的介绍8

2.4 解决方案16

2.5 结果讨论16

2.6 其他拓展17

2.6.1 电动机正反转继电器接触器控制17

2.6.2 继—接控制电路的设计方法及步骤18

2.6.3 机床工作台自动往返行程继电器接触器控制电路的设计18

2.6.4 继电器接触器控制系统的缺陷19

2.7 请你做一做19

学习情境3 PLC基本模块的使用21

3.1 工作任务21

3.2 任务分析21

3.3 知识平台21

3.3.1 PLC的基本结构21

3.3.2 PLC的软件与编程语言26

3.3.3 PLC工作原理28

3.4 解决方案31

3.5 结果讨论32

3.5.1 梯形图的特点32

3.5.2 梯形图与继电器控制图的异同32

3.6 其他拓展33

3.6.1 可编程控制器的分类33

3.6.2 PLC主要生产厂家35

3.6.3 PLC的主要性能指标35

3.7 请你做一做36

学习情境4 PLC实现电机正反转控制38

4.1 工作任务38

4.2 任务分析39

4.3 知识平台39

4.3.1 三菱FX2N系列PLC配置概述39

4.3.2 FX2N系列PLC的软元件43

4.3.3 FX2N系列PLC的基本逻辑指令45

4.4 解决方案46

4.5 结果讨论48

4.5.1 双重互锁48

4.5.2 常闭触点输入信号的处理48

4.6 知识拓展49

4.6.1 辅助继电器M49

4.6.2 ORB指令和ANB指令51

4.6.3 编程规则52

4.6.4 典型的控制回路介绍54

4.7 请你做一做55

学习情境5 PLC实现电机顺序启动与停止控制57

5.1 工作任务57

5.2 任务分析58

5.3 知识平台58

5.3.1 置位指令SET与复位指令RST58

5.3.2 定时器60

5.3.3 经验设计法62

5.4 解决方案66

5.5 结果讨论70

5.5.1 断电延时的处理70

5.5.2 “起保停”电路和RS触发器的控制逻辑71

5.6 其他拓展71

5.6.1 MPS、MRD、MPP指令71

5.6.2 MC、MCR指令77

5.6.3 INV、NOP、END指令79

5.6.4 梯形图编制技巧80

5.7 请你做一做81

学习情境6 PLC对物料输送线控制85

6.1 工作任务85

6.2 任务分析85

6.3 知识平台86

6.3.1 PLS、PLF脉冲输出指令86

6.3.2 取脉冲指令LDP、LDF87

6.3.3 与脉冲指令ANDP、ANDF88

6.3.4 或脉冲指令ORP、ORF88

6.3.5 计数器89

6.4 解决方案94

6.4.1 断电延时94

6.4.2 记录车数96

6.4.3 物料输送线PLC控制梯形图97

6.5 结果讨论98

6.6 其他拓展98

6.6.1 PLS指令应用于上电延时98

6.6.2 定时范围扩展99

6.6.3 闪烁电路99

6.6.4 分频电路100

6.7 请你做一做100

学习情境7 PLC实现组合机床运动控制103

7.1 工作任务103

7.2 任务分析104

7.3 知识平台105

7.3.1 顺序控制105

7.3.2 状态元件105

7.3.3 状态转移图105

7.3.4 状态转移图的组成要素106

7.3.5 设计状态转移图的步骤106

7.3.6 转移实现的条件和实现时完成的操作106

7.3.7 步进顺控指令106

7.4 解决方案107

7.5 结果讨论110

7.5.1 状态STL指令编制梯形图注意事项110

7.5.2 单流程编程方法和步骤111

7.6 知识拓展111

7.6.1 使用起保停电路的顺序控制编程法112

7.6.2 使用起保停电路的梯形图113

7.7 请你做一做114

学习情境8 PLC实现大小球传送控制116

8.1 工作任务116

8.2 任务分析116

8.3 知识平台117

8.3.1 选择性分支状态转移图的特点117

8.3.2 选择性分支的编程118

8.4 解决方案119

8.5 结果讨论123

8.6 知识拓展123

8.6.1 以转移为中心的顺序控制编程方法123

8.6.2 以转移为中心的顺序控制编程方法的几点说明124

8.7 请你做一做125

学习情境9 PLC实现双头钻床系统控制127

9.1 工作任务127

9.2 任务分析127

9.3 知识平台128

9.3.1 并行性流程结构状态转移图及其特点128

9.3.2 并行结构分支汇合的编程128

9.4 解决方案131

9.5 结果讨论132

9.5.1 并行流程分支的起保停电路编程方法133

9.5.2 并行流程分支的以转换为中心的编程方法133

9.5.3 三种编程方法的比较135

9.6 知识拓展135

9.6.1 复杂流程的程序编制135

9.6.2 跳转流程的程序编制140

9.7 请你做一做141

学习情境10 机械手PLC控制143

10.1 工作任务143

10.2 任务分析144

10.3 知识平台144

10.3.1 可编程控制器控制系统设计的原则144

10.3.2 可编程控制器控制系统设计的内容、步骤145

10.3.3 可编程控制器控制系统的硬件设计147

10.3.4 可编程控制器控制系统的程序设计152

10.4 解决方案154

10.4.1 分析机械手的工作过程和控制要求154

10.4.2 机械手PLC选型与硬件设计156

10.4.3 机械手PLC的程序设计158

10.5 结果讨论163

10.6 知识拓展164

10.7 请你做一做166

学习情境11 PLC实现工作台自动往返循环控制167

11.1 工作任务167

11.2 任务分析167

11.3 知识平台168

11.3.1 功能指令概述168

11.3.2 FX2N系列PLC数据类软元件168

11.3.3 功能指令的表达形式及使用要素171

11.3.4 程序流程类控制功能指令172

11.3.5 传送与比较指令177

11.4 解决方案182

11.5 结果讨论183

11.6 知识拓展185

11.6.1 算术运算和逻辑运算指令185

11.6.2 循环与移位指令187

11.6.3 区间复位指令ZRST190

11.6.4 触点比较指令190

11.6.5 功能指令综合应用实例191

11.7 请你做一做195

学习情境12 PLC实现压力控制197

12.1 工作任务197

12.2 任务分析198

12.3 知识平台199

12.3.1 计算机闭环控制系统199

12.3.2 模数转换200

12.3.3 数模转换201

12.3.4 PID控制算法201

12.3.5 特殊功能模块202

12.3.6 模拟量输入特殊功能模块FX2N-4AD202

12.3.7 模拟量输出特殊功能模块FX2N-4DA204

12.3.8 特殊功能模块与PLC的连线205

12.3.9 缓冲寄存器（BFM）分配205

12.3.10 模拟量模块基本编程指令208

12.3.11 增益与偏置调整209

12.3.12 模拟量特殊功能模块的初始化编程210

12.3.13 PID控制算法编程211

12.4 解决方案213

12.4.1 模块选型213

12.4.2 硬件连线214

12.4.3 程序编写214

12.4.4 总体程序217

12.5 结果讨论219

12.6 知识拓展219

12.7 请你做一做220

学习情境13 PLC实现通信功能221

13.1 工作任务221

13.2 任务分析222

13.3 知识平台222

13.3.1 串行通信基本原理222

13.3.2 串行通信电气标准223

13.3.3 通信协议225

13.3.4 通信特殊功能模块FX2N-16CCL-M225

13.3.5 通信用特殊功能模块FX2N-485-BD225

13.3.6 接线方式226

13.3.7 通信网络227

13.3.8 N:N网络227

13.3.9 并行链接229

13.3.10 计算机链接229

13.3.11 无协议链接230

13.4 解决方案230

13.4.1 模块选型与链接230

13.4.2 硬件连线230

13.4.3 程序编写231

13.5 结果讨论235

13.6 知识拓展235

13.6.1 通信编程指令236

13.6.2 协议236

13.6.3 人机界面236

参考文献237

附录1 GX Developer编程软件的使用238

F1.1 概述238

F1.2 GX Developer编程软件的使用238

F1.2.1 GX Developer仿真软件的启动与结束238

F1.2.2 GX Developer的基本操作238

附录2 FX2N系列PLC应用指令总表244

附录3 FX2N系列PLC特殊元件编号及名称检索256