21世纪高职高专机电工程类规划教材 PLC原理及应用技术
作者：曾令琴 主编
出版时间：2012年版
内容简介
《PLC原理及应用技术》主要包括可编程控制器（PLC）概述、PLC的构成及工作原理、FX系列PLC概述、FX系列PLC的基本指令及编程、FX系列PLC步进指令及其应用、FX系列PLC的功能指令、FX系列PLC的特殊扩展模块、PLC的工程应用及程序设计、PLC实验指导等内容。本书紧扣当前教学需求和工程实际，提供了大量的编程实例，为了减少编程错误，程序全部经过编者的上机验证或仿真验证，以最大限度地减少由于程序错误而给教学带来的不便。本书可作为高职高专院校机电一体化、自动化等专业的教材，也可供相关从业人员参考。
目录
第1章 PLC概述 1
1.1 PLC的定义 1
1.2 PLC的历史及发展 2
1.2.1 PLC的历史 2
1.2.2 PLC的发展 3
1.2.3 可编程控制技术的发展趋势 4
1.3 PLC的特点与基本功能 5
1.3.1 PLC的特点 5
1.3.2 PLC的基本功能 6
1.4 PLC的分类与性能指标 8
1.4.1 PLC的分类 8
1.4.2 PLC的性能指标 9
习题 10第2章 PLC的构成及工作原理 11
2.1 PLC的硬件组成 11
2.1.1 CPU 12
2.1.2 存储器 12
2.1.3 I/O单元 13
2.1.4 PLC的编程装置 16
2.1.5 电源 16
2.1.6 其他外部设备 17
2.2 PLC的软件组成 17
2.2.1 系统程序 17
2.2.2 用户程序 18
2.3 PLC的工作特点及工作原理 20
2.3.1 PLC的工作特点 20
2.3.2 PLC扫描工作的过程 20
2.3.3 PLC的工作原理 21
习题 22第3章 FX系列PLC概述 23
3.1 FX系列PLC简介 23
3.1.1 FX系列PLC产品的型号 23
3.1.2 FX系列PLC产品的组成 24
3.1.3 FX系列PLC产品的基本单元 25
3.1.4 FX2N系列PLC产品的技术性能指标 26
3.1.5 数字量I/O单元的接线方式 28
3.2 FX系列PLC的软元器件 30
3.2.1 输入继电器(X) 31
3.2.2 输出继电器(Y) 31
3.2.3 辅助继电器(M) 32
3.2.4 状态继电器(S) 33
3.2.5 定时器(T) 33
3.2.6 计数器(C) 34
3.2.7 数据寄存器(D) 36
3.2.8 变址寄存器(V/Z) 37
3.2.9 指针(P、I) 38
3.2.10 常数(K/H) 39
3.2.11 数据类软元器件的结构形式 39
3.3 FX-20P-E简易编程器的使用 40
3.3.1 FX-20P-E编程器的结构及组成 40
3.3.2 编程操作 42
3.3.3 监控操作 48
习题 51第4章 FX系列PLC的基本指令及编程 53
4.1 FX系列PLC的基本指令 53
4.1.1 逻辑取指令、线圈驱动指令及其使用说明 53
4.1.2 触点串联指令及其使用说明 54
4.1.3 触点并联指令及其使用说明 55
4.1.4 电路块并联连接指令及其使用说明 56
4.1.5 电路块串联连接指令及其使用说明 56
4.1.6 堆栈指令及其使用说明 57
4.1.7 主控指令及其使用说明 59
4.1.8 微分、置位和复位指令及其使用说明 60
4.1.9 上升沿与下降沿取指令及其使用说明 61
4.1.10 上升沿和下降沿与指令及其使用说明 62
4.1.11 上升沿和下降沿或指令及其使用说明 62
4.1.12 逻辑取反指令及其使用说明 63
4.1.13 空操作指令及其使用说明 63
4.1.14 程序结束指令及其使用说明 64
4.2 FX系列PLC的编程规则 64
4.2.1 FX系列PLC梯形图中的几个概念 64
4.2.2 PLC控制系统与继电-接触器控制系统的比较 65
4.2.3 FX系列PLC梯形图的编程规则 68
4.3 FX系列PLC基本指令的应用 70
4.3.1 具有自锁功能的程序 70
4.3.2 具有连锁控制功能的程序 71
4.3.3 产生脉冲的程序 72
4.3.4 断电延时动作的程序 73
4.3.5 多个定时器组合的延时程序 74
4.3.6 应用计数器的延时程序 75
4.3.7 定时器与计数器组合的延时程序 76
4.3.8 计数器级联程序 76
4.3.9 基本指令的综合应用 76
4.4 FX系列PLC编程软件GX Works2的操作 80
4.4.1 GX Works2的主要功能 81
4.4.2 GX Works2编程软件的特点 83
4.4.3 GX Works2的启动与退出 85
4.4.4 建立一个新工程 86
4.4.5 软件界面项目简介 87
4.4.6 用梯形图方式编制程序 88
4.4.7 保存、打开工程 89
4.4.8 程序的写入与读出 90
习题 91第5章 FX系列PLC步进指令及其应用 95
5.1 FX系列PLC的步进指令 95
5.1.1 顺序功能图 95
5.1.2 顺控步进指令 98
5.1.3 STL、RET指令的使用说明 100
5.1.4 步转移功能图与步进梯形图之间的转换 100
5.1.5 编制步进梯形图的注意事项 101
5.2 分支、汇合状态转移图的程序编制 102
5.2.1 选择性分支、汇合及其编程 102
5.2.2 并行性分支、汇合及其编程 103
5.2.3 分支、汇合的组合流程及虚设状态 105
5.2.4 跳转与循环结构 107
5.3 FX系列PLC步进指令的应用 108
5.3.1 单流程的控制实例 108
5.3.2 选择性分支、汇合的控制实例 111
5.3.3 并行性分支、汇合的控制实例 113
5.3.4 应用步进指令设计程序 117
习题 120第6章 FX系列PLC的功能指令 123
6.1 功能指令概述 123
6.1.1 功能指令的基本格式 123
6.1.2 功能指令的使用要素 124
6.1.3 功能指令的变址操作 124
6.2 程序流程控制指令 125
6.2.1 条件跳转指令 125
6.2.2 子程序调用指令 127
6.2.3 中断指令 128
6.2.4 主程序结束指令 131
6.2.5 监视定时器指令(警戒时钟指令) 132
6.2.6 循环指令 133
6.3 传送与比较指令 134
6.3.1 比较指令 134
6.3.2 区间比较指令 135
6.3.3 传送指令 136
6.3.4 移位传送指令 136
6.3.5 取反传送指令 137
6.3.6 块传送指令 138
6.3.7 多点传送指令 138
6.3.8 传送比较类指令的应用 138
6.4 算术运算与逻辑运算指令 141
6.4.1 算术运算指令 141
6.4.2 加1、减1指令 144
6.4.3 字逻辑运算指令 145
6.4.4 算术运算、逻辑运算类指令的应用 146
6.5 循环移位与移位指令 147
6.5.1 循环移位指令 147
6.5.2 位元器件移位指令 149
6.5.3 字元器件移位指令 150
6.5.4 移位控制类指令的应用实例 151
6.6 数据处理指令 153
6.6.1 区间复位指令 153
6.6.2 编码和译码指令 154
6.6.3 平均值指令 156
6.6.4 平方根指令 157
6.6.5 浮点数转换指令 157
6.6.6 报警器置位、复位指令 157
6.6.7 数据处理类指令的应用 158
6.7 高速处理指令 159
6.7.1 高速计数器指令 159
6.7.2 脉冲输出指令 160
6.7.3 高速计数器指令使用注意事项 160
6.7.4 脉宽调制指令 161
6.8 便利指令 161
6.8.1 置初始状态指令 162
6.8.2 交替输出指令 162
6.8.3 斜坡信号输出指令 162
6.9 外部设备指令 163
6.9.1 串行通信指令 163
6.9.2 并行通信指令 163
6.9.3 比例积分微分指令 164
6.10 功能指令汇总 165
习题 179第7章 FX2N系列PLC的特殊扩展模块 181
7.1 特殊功能模块的类型及应用 181
7.1.1 特殊功能模块的类型 181
7.1.2 特殊功能模块的安装与读/写操作 186
7.1.3 FX2N-4AD模拟量输入模块 187
7.1.4 FX2N-4DA模拟量输出模块 192
7.1.5 FX2N-2LC温度调节模块 195
7.2 其他特殊功能模块 196
7.2.1 高速计数模块FX2N-1HC 196
7.2.2 脉冲输出模块FX2N-1PG 198
7.3 FX2N系列PLC的通信技术 199
7.3.1 通信方法和通信协议的概念 200
7.3.2 FX2N系列PLC的N :N通信网络 203
7.3.3 计算机链接 206
7.3.4 无协议通信 206
7.3.5 可选编程端口通信 207
7.3.6 S1116前端模块 207
习题 208第8章 PLC的工程应用及程序设计 209
8.1 PLC应用开发的内容与步骤 209
8.1.1 PLC控制系统设计的基本原则 209
8.1.2 PLC控制系统的设计内容 210
8.1.3 PLC控制系统的设计步骤 210
8.1.4 PLC的软件设计方法 211
8.2 电气控制线路的PLC改造 212
8.2.1 PLC改造过程中的常见问题 213
8.2.2 继电-接触器控制系统的PLC改造实例 216
8.3 PLC在电梯控制中的应用 221
8.3.1 电梯的机械结构及功能 222
8.3.2 电梯控制系统及具体控制要求 223
8.3.3 PLC选型和I/O端子分配 224
8.3.4 设计电梯的PLC控制梯形图 226
8.4 PLC的安装与维护 231
8.4.1 PLC的安装 231
8.4.2 PLC的维护 233
习题 235第9章 PLC实训指导 237
9.1 FX-TRN-BEG-CL仿真软件操作练习 237
9.2 GX Works2编程软件基本操作练习 241
9.3 定时器、计数器指令的训练 243
9.4 基本指令的综合编程训练(一) 245
9.5 基本指令的综合编程训练(二) 246
9.6 步进指令的程序输入及编程训练 248
9.7 功能指令的程序输入训练 249
9.8 功能指令的编程训练 251
9.9 课程设计：C650机床电气控制的PLC改造 252
9.10 课程设计：7层电梯的PLC控制系统 255附录 FX2N系列PLC特殊元器件编号及名称检索 257
参考文献 268