三菱Q系列PLC從入門到精通

前言
第1 章　PLC 概況 1
1.1 PLC簡(jiǎn)介 1
1.1.1 PLC的定義 1
1.1.2 PLC的基本功能與特點(diǎn) 2
1.1.3 PLC的應(yīng)用和分類 3
1.1.4 三菱PLC簡(jiǎn)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系統(tǒng)的比較 15
1.3.1 PLC與繼電器控制系統(tǒng)的比較 15
1.3.2 PLC與微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的比較 16
1.3.3 PLC與單片機(jī)控制系統(tǒng)的比較 17
1.3.4 PLC與DCS的比較 17
第2 章　Q 系列PLC 的硬件系統(tǒng)及內(nèi)部資源 19
2.1 Q 系列PLC硬件系統(tǒng)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(wǎng)絡(luò)/信息處理模塊 27
2.1.6 特殊功能模塊 28
2.2 各種CPU 模塊的硬件性能及系統(tǒng)構(gòu)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(yùn)動(dòng)控制型CPU 48
2.2.5 多CPU 系統(tǒng) 53
2.2.6 冗余系統(tǒng) 57
2.3 Q 系列PLC的I/O 地址分配及數(shù)據(jù)類型 61
2.3.1 Q 系列PLC的I/O 地址分配 61
2.3.2 數(shù)制 63
2.3.3 Q 系列PLC的數(shù)據(jù)類型 66
2.4 Q 系列PLC的內(nèi)部資源 70
2.4.1 內(nèi)部用戶軟元件 70
2.4.2 內(nèi)部系統(tǒng)軟元件 73
2.4.3 特殊功能軟元件 76
2.4.4 嵌套與指針軟元件 78
2.4.5 其他軟元件 79
2.4.6 軟元件的使用 79
第3 章　Q 系列PLC 編程軟件的使用 82
3.1 PLC編程語(yǔ)言 82
3.1.1 PLC編程語(yǔ)言的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) 82
3.1.2 梯形圖 83
3.1.3 語(yǔ)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(jiǎn)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(shù)設(shè)定 90
3.3.1 PLC參數(shù)設(shè)定 90
3.3.2 網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)定 92
3.3.3 遠(yuǎn)程密碼設(shè)定 92
3.3.4 冗余參數(shù)的設(shè)定 92
3.4 軟元件注釋及內(nèi)存設(shè)置 94
3.4.1 創(chuàng)建軟元件注釋 94
3.4.2 刪除軟元件注釋 95
3.4.3 設(shè)置注釋類型 95
3.4.4 設(shè)置注釋范圍 96
3.4.5 軟元件的內(nèi)存設(shè)置 96
3.5 梯形圖程序的編輯與標(biāo)注化 99
3.5.1 工程及梯形圖制作注意事項(xiàng) 99
3.5.2 程序的編寫與編輯 104
3.5.3 程序的標(biāo)準(zhǔn)化 110
3.6 程序的讀取/寫入、調(diào)試與在線監(jiān)控 113
3.6.1 PLC的連接設(shè)置 113
3.6.2 程序的讀取與寫入 114
3.6.3 程序的調(diào)試 114
3.6.4 程序的在線監(jiān)控 118
3.7 故障診斷 123
3.7.1 CPU 診斷 123
3.7.2 網(wǎng)絡(luò)診斷 123
3.7.3 CC Link、CC Link/LT診斷 128
3.7.4 以太網(wǎng)診斷 130
3.7.5 系統(tǒng)監(jiān)視 134
3.7.6 在線模塊更換 135
第4 章　Q 系列PLC 仿真軟件的使用 137
4.1 GXSimulator概述 137
4.1.1 GXSimulator的特點(diǎn) 137
4.1.2 GXSimulator的功能 138
4.1.3 GXSimulator的限制和注意事項(xiàng) 139
4.2 GXSimulator的基本操作 142
4.2.1 從安裝到調(diào)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(jī)器運(yùn)行的I/O 系統(tǒng)設(shè)定 145
4.3.1 I/O 系統(tǒng)設(shè)定說明 145
4.3.2 I/O 系統(tǒng)設(shè)定流程 148
4.3.3 時(shí)序圖輸入設(shè)定 148
4.3.4 軟元件值輸入設(shè)定 150
4.3.5 I/O 系統(tǒng)設(shè)定的執(zhí)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(guī)格 154
4.4.5 通信狀態(tài) 155
4.5 GXSimulator的模擬監(jiān)測(cè) 156
4.5.1 軟元件測(cè)試 156
4.5.2 I/O 系統(tǒng)設(shè)定監(jiān)視 157
4.5.3 繼電器內(nèi)存監(jiān)視 157
第5 章　Q 系列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(fù)位指令 173
5.1.5 脈沖觸點(diǎn)指令 175
5.1.6 脈沖輸出微分指令 176
5.1.7 取反指令 179
5.1.8 空操作及程序結(jié)束指令 179
5.2 定時(shí)器 180
5.2.1 定時(shí)器的分類 180
5.2.2 定時(shí)器的工作原理 181
5.2.3 定時(shí)器指令的應(yīng)用舉例 182
5.3 計(jì)數(shù)器 184
5.3.1 計(jì)數(shù)器的分類 184
5.3.2 普通計(jì)數(shù)器 185
5.3.3 中斷計(jì)數(shù)器 186
5.3.4 計(jì)數(shù)器的應(yīng)用舉例 187
5.4 順控程序指令的應(yīng)用 190
5.4.1 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的星三角降壓?jiǎn)?dòng) 190
5.4.2 用4個(gè)按鈕控制一個(gè)信號(hào)燈 194
5.4.3 置位與復(fù)位指令實(shí)現(xiàn)的簡(jiǎn)易6組搶答器 196
第6 章　Q 系列PLC 的基本指令 201
6.1 指令的構(gòu)成 201
6.1.1 指令的表示形式 201
6.1.2 數(shù)據(jù)長(zhǎng)度和指令執(zhí)行方式 202
6.1.3 操作數(shù) 202
6.2 比較操作指令 203
6.2.1 BIN 數(shù)據(jù)比較指令 203
6.2.2 浮點(diǎn)數(shù)比較指令 205
6.2.3 字符串?dāng)?shù)據(jù)比較指令 206
6.2.4 BIN 塊數(shù)據(jù)比較指令 207
6.3 數(shù)據(jù)傳送指令 209
6.3.1 BIN 數(shù)據(jù)傳送指令 209
6.3.2 實(shí)數(shù)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(shù)據(jù)傳送指令 213
6.3.6 多點(diǎn)傳送指令 214
6.3.7 數(shù)據(jù)交換指令 214
6.3.8 塊數(shù)據(jù)交換指令 215
6.3.9 高低字節(jié)交換指令 216
6.4 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令 216
6.4.1 BIN 與BCD轉(zhuǎn)換指令 217
6.4.2 實(shí)數(shù)與BIN 轉(zhuǎn)換指令 219
6.4.3 BIN16與BIN32轉(zhuǎn)換指令 220
6.4.4 BIN 數(shù)據(jù)與格雷碼轉(zhuǎn)換指令 221
6.5 算術(shù)運(yùn)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(shí)數(shù)加、減法指令 231
6.5.6 實(shí)數(shù)乘、除法指令 232
6.5.7 字符串合并指令 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(zhuǎn)到結(jié)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(jì)數(shù)器指令 243
6.8.3 示教定時(shí)器指令 245
6.8.4 特殊功能定時(shí)器指令 246
6.8.5 旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)控制指令 248
6.8.6 斜坡信號(hào)指令 250
6.8.7 速度檢測(cè)指令 251
6.8.8 固定周期脈沖輸出指令 252
6.8.9 脈寬調(diào)制指令 252
6.8.10 矩陣輸入指令 253
第7 章　Q 系列PLC 的應(yīng)用指令 255
7.1 邏輯運(yùn)算指令 255
7.1.1 邏輯“與”運(yùn)算指令 255
7.1.2 邏輯“或”運(yùn)算指令 256
7.1.3 邏輯“異或”運(yùn)算指令 257
7.1.4 邏輯“同或”運(yùn)算指令 259
7.2 循環(huán)與移位指令 260
7.2.1 循環(huán)右移、左移指令 260
7.2.2 帶進(jìn)位循環(huán)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(shù)據(jù)的右移、左移一位指令 265
7.2.5 n字?jǐn)?shù)據(jù)的右移、左移一字指令 266
7.3 數(shù)據(jù)處理及控制指令 267
7.3.1 位處理指令 267
7.3.2 數(shù)據(jù)處理指令 268
7.3.3 數(shù)據(jù)表操作指令 284
7.3.4 數(shù)據(jù)控制指令 287
7.4 結(jié)構(gòu)化指令 289
7.4.1 子程序調(diào)用及返回類指令 289
7.4.2 輸出OFF調(diào)用類指令 294
7.4.3 循環(huán)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 緩沖存儲(chǔ)器與文件寄存器指令 299
7.5.1 緩沖存儲(chǔ)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(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令 302
7.6.2 BCD與ASCII碼的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令 303
7.6.3 讀取軟元件注釋數(shù)據(jù)指令 304
7.6.4 字符串長(zhǎng)度檢測(cè)指令 304
7.6.5 BIN 與字符串的轉(zhuǎn)換指令 305
7.6.6 實(shí)數(shù)與字符串?dāng)?shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換指令 307
7.6.7 取字符串?dāng)?shù)據(jù)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(shí)數(shù)轉(zhuǎn)換指令 311
7.7 特殊函數(shù)指令 312
7.7.1 弧度與角度的轉(zhuǎn)換指令 312
7.7.2 三角函數(shù)指令 312
7.7.3 反三角函數(shù)指令 313
7.7.4 平方根計(jì)算指令 315
7.7.5 指數(shù)與自然對(duì)數(shù)計(jì)算 316
7.8 顯示打印與故障調(diào)試診斷指令 317
7.8.1 顯示打印指令 317
7.8.2 故障調(diào)試診斷指令 319
7.9 時(shí)鐘指令 320
7.9.1 讀/寫時(shí)鐘數(shù)據(jù)指令 320
7.9.2 時(shí)鐘數(shù)據(jù)加法/減法運(yùn)算指令 321
7.9.3 改變時(shí)間數(shù)據(jù)格式指令 322
7.10 數(shù)據(jù)鏈接指令 323
7.10.1 數(shù)據(jù)鏈接讀/寫操作 323
7.10.2 網(wǎng)絡(luò)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 系列PLC 特殊擴(kuò)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(biāo) 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沖存儲(chǔ)器BFM 330
8.1.4 模擬量輸入模塊的開關(guān)設(shè)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(biāo) 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沖存儲(chǔ)器BFM 336
8.2.4 模擬量輸出模塊的開關(guān)設(shè)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(biāo) 341
8.3.3 溫度控制模塊的接線方式 342
8.3.4 溫度控制模塊的緩沖存儲(chǔ)器BFM 344
8.3.5 溫度控制模塊的開關(guān)設(shè)置 346
8.3.6 溫度控制模塊的編程示例 347
8.4 高速計(jì)數(shù)控制模塊 350
8.4.1 工作原理 350
8.4.2 高速計(jì)數(shù)控制模塊的性能指標(biāo) 350
8.4.3 高速計(jì)數(shù)器模塊的連接方式 351
8.4.4 高速計(jì)數(shù)控制模塊的緩沖存儲(chǔ)器BFM 354
8.4.5 高速計(jì)數(shù)控制模塊的開關(guān)設(shè)置 354
8.4.6 高速計(jì)數(shù)控制模塊的編程示例 356
第9 章　PLC 的通信與網(wǎng)絡(luò) 360
9.1 數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識(shí) 360
7
9.1.1 數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)通路形式 363
9.1.4 串行通信的接口標(biāo)準(zhǔn) 363
9.1.5 通信介質(zhì) 367
9.2 PLC網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 368
9.2.1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 368
9.2.2 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 369
9.2.3 三菱PLC網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 370
9.2.4 三菱PLC以太網(wǎng) 371
9.2.5 三菱PLC局域網(wǎng) 373
9.2.6 三菱PLC現(xiàn)場(chǎng)總線CC Link 376
9.3 Q 系列網(wǎng)絡(luò)模塊 379
9.3.1 以太網(wǎng)模塊 379
9.3.2 MELSECNET/H 網(wǎng)絡(luò)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(yùn)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(yīng)用實(shí)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(yīng)用實(shí)例 458
第11 章　PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)例 463
11.1 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 463
11.1.1 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則和內(nèi)容 463
11.1.2 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟 464
11.1.3 PLC硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 465
11.1.4 PLC軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 469
11.2 PLC在電動(dòng)機(jī)控制中的應(yīng)用 471
11.2.1 異步電動(dòng)機(jī)限位往返控制 471
11.2.2 異步電動(dòng)機(jī)制動(dòng)控制 474
8
11.2.3 異步電動(dòng)機(jī)多速控制 476
11.2.4 異步電動(dòng)機(jī)順序啟、?？刂?480
11.3 PLC在機(jī)床電氣控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 483
11.3.1 PLC在C6140普通車床中的應(yīng)用 483
11.3.2 PLC在C650臥式車床中的應(yīng)用 487
11.3.3 PLC在Z3040搖臂鉆床中的應(yīng)用 492
11.3.4 PLC在X62W 萬能銑床中的應(yīng)用 497
11.3.5 PLC在T68臥式鏜床中的應(yīng)用 503
11.4 PLC、觸摸屏和變頻器的綜合應(yīng)用 511
11.4.1 恒壓供水系統(tǒng)的模擬控制 511
11.4.2 電動(dòng)機(jī)15段速控制系統(tǒng) 519
第12 章　PLC 的安裝與維護(hù) 532
12.1 PLC的安裝 532
12.1.1 PLC的安裝要求及注意事項(xiàng) 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 系列PLC的維護(hù)和檢修 539
12.3.1 Q 系列PLC的維護(hù)檢查 539
12.3.2 Q 系列PLC的故障分析方法 540
12.3.3 Q 系列PLC的錯(cuò)誤代碼 544
參考文獻(xiàn) 554