《三菱Q繫列PLC從入門到精通》從實際工程應用出發,以國內廣泛使用的日本三菱公司Q繫列PLC為對像,講解了模塊式、大中型PLC的基礎與實際應用等方面的內容。本書共分12章,主要介紹了PLC的基本概況、Q繫列PLC的硬件繫統及內部資源、Q繫列PLC編程軟件和仿真軟件的使用方法、Q繫列PLC的順控指令、Q繫列PLC的基本指令、Q繫列PLC的應用指令、Q繫列PLC特殊擴展功能模塊、PLC的通信與網絡、觸摸屏與變頻器、PLC控制繫統設計及實例、PLC的安裝與維護等內容。

陳忠平，主要從事單片機、PLC技術的教學與培訓工作，積累了豐富的教學與培訓經驗。

前言
第1 章PLC 概況 1
1.1 PLC簡介 1
1.1.1 PLC的定義 1
1.1.2 PLC的基本功能與特點 2
1.1.3 PLC的應用和分類 3
1.1.4 三菱PLC簡介 7
1.2 PLC的組成及工作原理 8
1.2.1 PLC的組成 8
1.2.2 PLC的工作原理 14
1.3 PLC與其他順序邏輯控制繫統的比較 15
1.3.1 PLC與繼電器控制繫統的比較 15
1.3.2 PLC與微型計算機控制繫統的比較 16
1.3.3 PLC與單片機控制繫統的比較 17
1.3.4 PLC與DCS的比較 17
第2 章Q 繫列PLC 的硬件繫統及內部資源 19
2.1 Q 繫列PLC硬件繫統的基本組成 19
2.1.1 基板 20
2.1.2 電源模塊 22
2.1.3 CPU 模塊 24
2.1.4 I/O 模塊 25
2.1.5 網絡/信息處理模塊 27
2.1.6 特殊功能模塊 28
2.2 各種CPU 模塊的硬件性能及繫統構成 29
2.2.1 基本型CPU 29
2.2.2 高性能型CPU 38
2.2.3 過程控制型CPU 46
2.2.4 運動控制型CPU 48
2.2.5 多CPU 繫統 53
2.2.6 冗餘繫統 57
2.3 Q 繫列PLC的I/O 地址分配及數據類型 61
2.3.1 Q 繫列PLC的I/O 地址分配 61
2.3.2 數制 63
2.3.3 Q 繫列PLC的數據類型 66
2.4 Q 繫列PLC的內部資源 70
2.4.1 內部件 70
2.4.2 內部件 73
2.4.3 特殊件 76
2.4.4 嵌套與件 78
2.4.5 件 79
2.4.件的使用 79
第3 章Q 繫列PLC 編程軟件的使用 82
3.1 PLC編程語言 82
3.1.1 PLC編程語言的國際標準 82
3.1.2 梯形圖 83
3.1.3 語句表 85
3.1.4 順序功能圖 86
3.2 GXDeveloper編程軟件概述 86
3.2.1 GXDeveloper編程軟件簡介 86
3.2.2 GXDeveloper編程軟件的安裝 87
3.2.3 GXDeveloper編程軟件界面 88
3.3 GXDeveloper編程軟件參數設定 90
3.3.1 PLC參數設定 90
3.3.2 網絡參數設定 92
3.3.3 遠程密碼設定 92
3.3.4 冗餘參數的設定 92
3.件注釋及內存設置 94
3.4.1 件注釋 94
3.4.2 件注釋 95
3.4.3 設置注釋類型 95
3.4.4 設置注釋範圍 96
3.4.件的內存設置 96
3.5 梯形圖程序的編輯與標注化 99
3.5.1 工程及梯形圖制作注意事項 99
3.5.2 程序的編寫與編輯 104
3.5.3 程序的標準化 110
3.6 程序的讀取/寫入、調試與在線監控 113
3.6.1 PLC的連接設置 113
3.6.2 程序的讀取與寫入 114
3.6.3 程序的調試 114
3.6.4 程序的在線監控 118
3.7 故障診斷 123
3.7.1 CPU 診斷 123
3.7.2 網絡診斷 123
3.7.3 CC Link、CC Link/LT診斷 128
3.7.4 以太網診斷 130
3.7.5 繫統監視 134
3.7.6 在線模塊更換 135
第4 章Q 繫列PLC 仿真軟件的使用 137
4.1 GXSimulator概述 137
4.1.1 GXSimulator的特點 137
4.1.2 GXSimulator的功能 138
4.1.3 GXSimulator的限制和注意事項 139
4.2 GXSimulator的基本操作 142
4.2.1 從安裝到調試的過程 142
4.2.2 GXSimulator初始化 142
4.2.3 GXSimulator的初始操作界面及退出 144
4.3 模擬外部機器運行的I/O 繫統設定 145
4.3.1 I/O 繫統設定說明 145
4.3.2 I/O 繫統設定流程 148
4.3.3 時序圖輸入設定 148
4.3.件值輸入設定 150
4.3.5 I/O 繫統設定的執行 150
4.4 GXSimulator的串行通信功能 152
4.4.1 串行通信的連接方法 152
4.4.2 串行通信功能的操作順序 153
4.4.3 串行通信功能的窗口說明 153
4.4.4 傳送規格 154
4.4.5 通信狀態 155
4.5 GXSimulator的模擬監測 156
4.5.件測試 156
4.5.2 I/O 繫統設定監視 157
4.5.3 繼電器內存監視 157
第5 章Q 繫列PLC 的順控指令 161
5.1 順控程序指令 161
5.1.1 基本位操作指令 161
5.1.2 塊操作指令 167
5.1.3 堆棧與主控指令 170
5.1.4 置位與復位指令 173
5.1.5 脈衝觸點指令 175
5.1.6 脈衝輸出微分指令 176
5.1.7 取反指令 179
5.1.8 空操作及程序結束指令 179
5.2 定時器 180
5.2.1 定時器的分類 180
5.2.2 定時器的工作原理 181
5.2.3 定時器指令的應用舉例 182
5.3 計數器 184
5.3.1 計數器的分類 184
5.3.2 普通計數器 185
5.3.3 中斷計數器 186
5.3.4 計數器的應用舉例 187
5.4 順控程序指令的應用 190
5.4.1 三相交流異步電動機的星三角降壓啟動 190
5.4.2 用4個按鈕控制一個信號燈 194
5.4.3 置位與復位指令實現的簡易6組搶答器 196
第6 章Q 繫列PLC 的基本指令 201
6.1 指令的構成 201
6.1.1 指令的表示形式 201
6.1.2 數據長度和指令執行方式 202
6.1.3 操作數 202
6.2 比較操作指令 203
6.2.1 BIN 數據比較指令 203
6.2.2 浮點數比較指令 205
6.2.3 字符串數據比較指令 206
6.2.4 BIN 塊數據比較指令 207
6.3 數據傳送指令 209
6.3.1 BIN 數據傳送指令 209
6.3.2 實數傳送指令 210
6.3.3 字符串傳送指令 211
6.3.4 取反傳送指令 212
6.3.5 塊數據傳送指令 213
6.3.6 多點傳送指令 214
6.3.7 數據交換指令 214
6.3.8 塊數據交換指令 215
6.3.9 高低字節交換指令 216
6.4 數據轉換指令 216
6.4.1 BIN 與BCD轉換指令 217
6.4.2 實數與BIN 轉換指令 219
6.4.3 BIN16與BIN32轉換指令 220
6.4.4 BIN 數據與格雷碼轉換指令 221
6.5 算術運算指令 222
6.5.1 BIN 加、減法指令 222
6.5.2 BIN 乘、除法指令 225
6.5.3 BCD加、減法指令 229
6.5.4 BCD乘、除法指令 230
6.5.5 實數加、減法指令 231
6.5.6 實數乘、除法指令 232
6.5.7 字符串合並指令 233
6.5.8 BIN 加1、減1指令 234
6.6 程序分支指令 235
6.6.1 指針分支指令 236
6.6.2 跳轉到結束指令 237
6.7 中斷控制指令 238
6.7.1 中斷因子 238
6.7.2 中斷指令 239
6.8 方便指令 242
6.8.1 I/O 刷新指令 242
6.8.2 可逆計數器指令 243
6.8.3 示教定時器指令 245
6.8.4 特殊功能定時器指令 246
6.8.5 旋轉工作臺控制指令 248
6.8.6 斜坡信號指令 250
6.8.7 速度檢測指令 251
6.8.8 固定周期脈衝輸出指令 252
6.8.9 脈寬調制指令 252
6.8.10 矩陣輸入指令 253
第7 章Q 繫列PLC 的應用指令 255
7.1 邏輯運算指令 255
7.1.1 邏輯“與”運算指令 255
7.1.2 邏輯“或”運算指令 256
7.1.3 邏輯“異或”運算指令 257
7.1.4 邏輯“同或”運算指令 259
7.2 循環與移位指令 260
7.2.1 循環右移、左移指令 260
7.2.2 帶進位循環右移、左移指令 262
7.2.3 右移、左移n位指令 264
7.2.4 n位數據的右移、左移一位指令 265
7.2.5 n字數據的右移、左移一字指令 266
7.3 數據處理及控制指令 267
7.3.1 位處理指令 267
7.3.2 數據處理指令 268
7.3.3 數據表操作指令 284
7.3.4 數據控制指令 287
7.4 結構化指令 289
7.4.1 子程序調用及返回類指令 289
7.4.2 輸出OFF調用類指令 294
7.4.3 循環控制類指令 296
7.4.4 刷新指令 297
7.4.5 梯形圖變址修改指令 297
7.5 緩衝存儲器與文件寄存器指令 299
7.5.1 緩衝存儲器訪問指令 299
7.5.2 文件寄存器切換指令 300
7.6 字符串處理指令 302
7.6.1 BIN 與ASCII碼的數據轉換指令 302
7.6.2 BCD與ASCII碼的數據轉換指令 303
7.6.3 件注釋數據指令 304
7.6.4 字符串長度檢測指令 304
7.6.5 BIN 與字符串的轉換指令 305
7.6.6 實數與字符串數據的轉換指令 307
7.6.7 取字符串數據指令 308
7.6.8 字符串的查找、選擇和替換指令 310
7.6.9 BCD與實數轉換指令 311
7.7 特殊函數指令 312
7.7.1 弧度與角度的轉換指令 312
7.7.2 三角函數指令 312
7.7.3 反三角函數指令 313
7.7.4 平方根計算指令 315
7.7.5 指數與自然對數計算 316
7.8 顯示打印與故障調試診斷指令 317
7.8.1 顯示打印指令 317
7.8.2 故障調試診斷指令 319
7.9 時鐘指令 320
7.9.1 讀/寫時鐘數據指令 320
7.9.2 時鐘數據加法/減法運算指令 321
7.9.3 改變時間數據格式指令 322
7.10 數據鏈接指令 323
7.10.1 數據鏈接讀/寫操作 323
7.10.2 網絡刷新指令 324
7.10.3 路由信息的讀取與登錄指令 324
第8 章Q 繫列PLC 特殊擴展功能模塊 327
8.1 模擬量輸入模塊 327
8.1.1 模擬量輸入模塊的性能指標 327
8.1.2 模擬量輸入模塊的接線方式 328
8.1.3 模擬量輸入模塊的緩衝存儲器BFM 330
8.1.4 模擬量輸入模塊的開關設置 331
8.1.5 模擬量輸入模塊的編程示例 332
8.2 模擬量輸出模塊 334
8.2.1 模擬量輸出模塊的性能指標 334
8.2.2 模擬量輸出模塊的接線方式 335
8.2.3 模擬量輸出模塊的緩衝存儲器BFM 336
8.2.4 模擬量輸出模塊的開關設置 338
8.2.5 模擬量輸出模塊的編程示例 339
8.3 溫度控制模塊 340
8.3.1 工作原理 340
8.3.2 溫度控制模塊的性能指標 341
8.3.3 溫度控制模塊的接線方式 342
8.3.4 溫度控制模塊的緩衝存儲器BFM 344
8.3.5 溫度控制模塊的開關設置 346
8.3.6 溫度控制模塊的編程示例 347
8.4 高速計數控制模塊 350
8.4.1 工作原理 350
8.4.2 高速計數控制模塊的性能指標 350
8.4.3 高速計數器模塊的連接方式 351
8.4.4 高速計數控制模塊的緩衝存儲器BFM 354
8.4.5 高速計數控制模塊的開關設置 354
8.4.6 高速計數控制模塊的編程示例 356
第9 章PLC 的通信與網絡 360
9.1 數據通信的基礎知識 360
7
9.1.1 數據傳輸方式 360
9.1.2 串行通信的分類 361
9.1.3 串行通信的數據通路形式 363
9.1.4 串行通信的接口標準 363
9.1.5 通信介質 367
9.2 PLC網絡繫統 368
9.2.1 網絡結構 368
9.2.2 網絡協議 369
9.2.3 三菱PLC網絡結構 370
9.2.4 三菱PLC以太網 371
9.2.5 三菱PLC局域網 373
9.2.6 三菱PLC現場總線CC Link 376
9.3 Q 繫列網絡模塊 379
9.3.1 以太網模塊 379
9.3.2 MELSECNET/H 網絡模塊 385
9.3.3 CC Link模塊 391
9.3.4 串行通信模塊 396
第10 章觸摸屏與變頻器 410
10.1 觸摸屏 410
10.1.1 觸摸屏概述 410
10.1.2 觸摸屏的基本功能 412
10.1.3 觸摸屏的運行原理 414
10.1.4 觸摸屏軟件的使用 416
10.1.5 觸摸屏在PLC控制中的應用實例 423
10.2 變頻器 435
10.2.1 變頻器概述 435
10.2.2 三菱FR A740變頻器 440
10.2.3 變頻器的應用實例 458
第11 章PLC 控制繫統設計及實例 463
11.1 PLC控制繫統的設計 463
11.1.1 PLC控制繫統的設計原則和內容 463
11.1.2 PLC控制繫統的設計步驟 464
11.1.3 PLC硬件繫統設計 465
11.1.4 PLC軟件繫統設計 469
11.2 PLC在電動機控制中的應用 471
11.2.1 異步電動機限位往返控制 471
11.2.2 異步電動機制動控制 474
8
11.2.3 異步電動機多速控制 476
11.2.4 異步電動機順序啟、停控制 480
11.3 PLC在機床電氣控制繫統中的應用 483
11.3.1 PLC在C6140普通車床中的應用 483
11.3.2 PLC在C650臥式車床中的應用 487
11.3.3 PLC在Z3040搖臂鑽床中的應用 492
11.3.4 PLC在X62W 萬能銑床中的應用 497
11.3.5 PLC在T68臥式鏜床中的應用 503
11.4 PLC、觸摸屏和變頻器的綜合應用 511
11.4.1 恆壓供水繫統的模擬控制 511
11.4.2 電動機15段速控制繫統 519
第12 章PLC 的安裝與維護 532
12.1 PLC的安裝 532
12.1.1 PLC的安裝要求及注意事項 532
12.1.2 PLC的安裝方法 533
12.2 配線 536
12.2.1 電源配線 536
12.2.2 連接器配線 538
12.3 Q 繫列PLC的維護和檢修 539
12.3.1 Q 繫列PLC的維護檢查 539
12.3.2 Q 繫列PLC的故障分析方法 540
12.3.3 Q 繫列PLC的錯誤代碼 544
參考文獻 554