三菱PLC、變頻器與觸摸屏組態(tài)技術(shù)零基礎(chǔ)入門到精通

目錄
前言

第1章PLC基礎(chǔ)與項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)1
1.1認(rèn)識PLC1
1.1.1什么是PLC1
1.1.2PLC控制與繼電器控制比較1
1.2PLC分類與特點(diǎn)3
1.2.1PLC的分類3
1.2.2PLC的特點(diǎn)4
1.3PLC組成與工作原理4
1.3.1PLC的組成方框圖4
1.3.2PLC各組成部分說明4
1.3.3PLC的工作方式8
1.3.4用實(shí)例說明PLC程序配合硬件線路的控制過程8
1.4PLC項(xiàng)目開發(fā)實(shí)戰(zhàn)9
1.4.1三菱FX3U系列PLC硬件介紹9
1.4.2PLC控制雙燈先后點(diǎn)亮的硬件線路及說明10
1.4.3DC24V電源適配器與PLC的電源接線12
1.4.4編程電纜及驅(qū)動(dòng)程序的安裝14
1.4.5編寫程序并下載到PLC16
1.4.6項(xiàng)目實(shí)際接線19
1.4.7項(xiàng)目通電測試20

第2章三菱FX3S/3G/3U系列PLC介紹22
2.1概述22
2.1.1三菱FX系列PLC的一、二、三代機(jī)22
2.1.2三菱FX系列PLC的型號含義22
2.2三菱FX3SA/FX3S系列PLC（三代簡易機(jī)型）介紹23
2.2.1面板說明23
2.2.2主要特性23
2.2.3常用基本單元的型號及I/O點(diǎn)數(shù)24
2.2.4規(guī)格概要25
2.3三菱FX3GA/FX3G/FX3GE/FX3GC系列PLC（三代標(biāo)準(zhǔn)機(jī)型）介紹26
2.3.1三菱FX3GA/FX3G系列PLC說明26
2.3.2三菱FX3GE系列PLC說明28
2.3.3三菱FX3GC系列PLC說明29
2.4三菱FX3U/FX3UC系列PLC（三代高端機(jī)型）介紹31
2.4.1三菱FX3U系列PLC說明31
2.4.2三菱FX3UC系列PLC說明34
2.5三菱FX1/FX2/FX3系列PLC電源、輸入和輸出端子的接線35
2.5.1電源端子的接線35
2.5.2三菱FX1/FX2/FX3GC/FX3UC系列PLC的輸入端子接線36
2.5.3三菱FX3SA/FX3S/FX3GA/FX3G/FX3GE/FX3U系列PLC的輸入端子接線39
2.5.4接近開關(guān)與PLC輸入端子的接線40
2.5.5輸出端子接線42
2.6三菱FX系列PLC的軟元件說明44
2.6.1輸入繼電器（X）和輸出繼電器（Y）44
2.6.2輔助繼電器(M)45
2.6.3狀態(tài)繼電器（S）47
2.6.4定時(shí)器（T）48
2.6.5計(jì)數(shù)器（C）49
2.6.6高速計(jì)數(shù)器52
2.6.7數(shù)據(jù)寄存器（D）54
2.6.8擴(kuò)展寄存器（R）和擴(kuò)展文件寄存器（ER）55
2.6.9變址寄存器（V、Z）55
2.6.10常數(shù)（十進(jìn)制數(shù)K、十六進(jìn)制數(shù)H、實(shí)數(shù)E）55

第3章三菱PLC編程與仿真軟件的使用57
3.1編程基礎(chǔ)57
3.1.1編程語言57
3.1.2梯形圖的編程規(guī)則與技巧58
3.2三菱GX Developer編程軟件的使用59
3.2.1軟件的安裝60
3.2.2軟件的啟動(dòng)與窗口及工具說明63
3.2.3創(chuàng)建新工程66
3.2.4編寫梯形圖程序67
3.2.5梯形圖的編輯71
3.2.6查找與替換功能的使用74
3.2.7注釋、聲明和注解的添加與顯示76
3.2.8讀取并轉(zhuǎn)換FXGP/WIN格式文件79
3.2.9PLC與計(jì)算機(jī)的連接及程序的寫入與讀出80
3.2.10在線監(jiān)視PLC程序的運(yùn)行83
3.3三菱GX Simulator仿真軟件的使用85
3.3.1安裝GX Simulator仿真軟件85
3.3.2仿真操作87
3.3.3軟元件監(jiān)視89
3.3.4時(shí)序圖監(jiān)視90
3.4三菱FXGP/WINC編程軟件的使用90
3.4.1軟件的安裝和啟動(dòng)90
3.4.2程序的編寫92
3.4.3程序的轉(zhuǎn)換與寫入PLC94

第4章基本指令的使用與實(shí)例96
4.1基本指令說明 96
4.1.1邏輯取及驅(qū)動(dòng)指令96
4.1.2觸點(diǎn)串聯(lián)指令97
4.1.3觸點(diǎn)并聯(lián)指令97
4.1.4電路塊并聯(lián)指令97
4.1.5電路塊串聯(lián)指令98
4.1.6邊沿檢測指令99
4.1.7多重輸出指令101
4.1.8主控和主控復(fù)位指令102
4.1.9取反指令104
4.1.10置位與復(fù)位指令104
4.1.11結(jié)果邊沿檢測指令104
4.1.12脈沖微分輸出指令105
4.1.13空操作指令106
4.1.14程序結(jié)束指令107
4.2PLC基本控制線路與梯形圖107
4.2.1啟動(dòng)、自鎖和停止控制的PLC線路與梯形圖107
4.2.2正、反轉(zhuǎn)聯(lián)鎖控制的PLC接線圖與梯形圖109
4.2.3多地控制的PLC接線圖與梯形圖110
4.2.4定時(shí)控制的PLC接線圖與梯形圖111
4.2.5定時(shí)器與計(jì)數(shù)器組合延長定時(shí)控制的PLC接線圖與梯形圖113
4.2.6多重輸出控制的PLC接線圖與梯形圖115
4.2.7過載報(bào)警控制的PLC接線圖與梯形圖116
4.2.8閃爍控制的PLC接線圖與梯形圖117
4.3噴泉的PLC控制系統(tǒng)開發(fā)實(shí)例118
4.3.1明確系統(tǒng)控制要求118
4.3.2確定輸入/輸出設(shè)備，并為其分配合適的I/O端子118
4.3.3繪制噴泉的PLC控制接線圖118
4.3.4編寫PLC控制程序118
4.3.5詳解硬件接線圖和梯形圖的工作原理120
4.4交通信號燈的PLC控制系統(tǒng)開發(fā)實(shí)例121
4.4.1明確系統(tǒng)控制要求121
4.4.2確定輸入/輸出設(shè)備并為其分配合適的PLC端子121
4.4.3繪制交通信號燈的PLC控制接線圖121
4.4.4編寫PLC控制程序121
4.4.5詳解硬件接線圖和梯形圖的工作原理122

第5章步進(jìn)指令的使用與實(shí)例124
5.1狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖與步進(jìn)指令124
5.1.1順序控制與狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖124
5.1.2步進(jìn)指令說明125
5.1.3步進(jìn)指令在兩種編程軟件中的編寫形式126
5.1.4狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖分支方式127
5.1.5用步進(jìn)指令編程注意事項(xiàng)127
5.2液體混合裝置的PLC控制系統(tǒng)開發(fā)實(shí)例128
5.2.1明確系統(tǒng)控制要求128
5.2.2確定輸入/輸出設(shè)備并分配合適的I/O端子129
5.2.3繪制PLC控制接線圖129
5.2.4編寫PLC控制程序129
5.2.5詳解硬件接線圖和梯形圖的工作原理130
5.3簡易機(jī)械手的PLC控制系統(tǒng)開發(fā)實(shí)例132
5.3.1明確系統(tǒng)控制要求132
5.3.2確定輸入/輸出設(shè)備并分配合適的PLC端子133
5.3.3繪制PLC控制接線圖133
5.3.4編寫PLC控制程序133
5.3.5詳解硬件線路和梯形圖的工作原理133
5.4大小鐵球分檢機(jī)的PLC控制系統(tǒng)開發(fā)實(shí)例136
5.4.1明確系統(tǒng)控制要求136
5.4.2確定輸入/輸出設(shè)備并分配合適的PLC端子136
5.4.3繪制PLC控制接線圖136
5.4.4編寫PLC控制程序137
5.4.5詳解硬件接線圖和梯形圖的工作原理137

第6章應(yīng)用指令的使用及舉例140
6.1應(yīng)用指令基礎(chǔ)知識140
6.1.1應(yīng)用指令的格式140
6.1.2應(yīng)用指令的規(guī)則141
6.2應(yīng)用指令使用說明142
6.2.1程序流程類指令142
6.2.2傳送與比較類指令148
6.2.3四則運(yùn)算與邏輯運(yùn)算類指令153
6.2.4循環(huán)與移位類指令156
6.2.5數(shù)據(jù)處理類指令159
6.2.6高速處理類指令161
6.2.7外部I/O設(shè)備類指令163
6.2.8外部設(shè)備SER類指令166
6.2.9時(shí)鐘運(yùn)算指令169
6.2.10觸點(diǎn)比較類指令172

第7章PLC通信175
7.1通信基礎(chǔ)知識175
7.1.1通信方式175
7.1.2通信傳輸介質(zhì)177
7.2通信接口設(shè)備178
7.2.1FX232BD通信板178
7.2.2FX422BD通信板180
7.2.3FX485BD通信板181
7.3PLC通信實(shí)例183
7.3.1PLC與打印機(jī)通信（無協(xié)議通信）183
7.3.2兩臺PLC通信（并聯(lián)連接通信）185
7.3.3多臺PLC通信（N∶N網(wǎng)絡(luò)通信）189

第8章變頻器的原理與使用195
8.1變頻器的基本結(jié)構(gòu)原理195
8.1.1異步電動(dòng)機(jī)的兩種調(diào)速方式195
8.1.2兩種類型的變頻器結(jié)構(gòu)與原理196
8.2變頻器的面板拆裝與組件說明197
8.2.1外形197
8.2.2面板的拆卸與安裝197
8.2.3變頻器的面板及內(nèi)部組件說明199
8.3變頻器的端子功能與接線199
8.3.1總接線圖199
8.3.2主回路端子接線及說明199
8.3.3輸入、輸出端子功能說明202
8.3.4通信接口206
8.4操作面板的使用209
8.4.1操作面板說明209
8.4.2運(yùn)行模式切換的操作209
8.4.3輸出頻率、電流和電壓監(jiān)視的操作209
8.4.4輸出頻率設(shè)置的操作209
8.4.5參數(shù)設(shè)置的操作209
8.4.6參數(shù)清除的操作211
8.4.7變頻器之間參數(shù)的復(fù)制操作211
8.4.8面板鎖定的操作212
8.5變頻器的運(yùn)行操作213
8.5.1面板操作(PU操作)213
8.5.2外部操作214
8.5.3組合操作216
8.6常用參數(shù)說明219
8.6.1用戶參數(shù)組讀取選擇參數(shù)220
8.6.2運(yùn)行模式選擇參數(shù)220
8.6.3轉(zhuǎn)矩提升參數(shù)221
8.6.4頻率相關(guān)參數(shù)222
8.6.5啟動(dòng)、加減速控制參數(shù)223
8.6.6點(diǎn)動(dòng)控制參數(shù)224
8.6.7瞬時(shí)停電再啟動(dòng)參數(shù)225
8.6.8負(fù)載類型選擇參數(shù)225
8.6.9MRS端子輸入選擇參數(shù)225
8.6.10禁止寫入和逆轉(zhuǎn)防止參數(shù)226
8.6.11高、中、低速設(shè)置參數(shù)227
8.6.12電子過流保護(hù)參數(shù)227
8.6.13端子2、4設(shè)定增益頻率參數(shù)227
8.7三菱FR700與FR500系列變頻器特點(diǎn)與異同比較228
8.7.1三菱FR700系列變頻器的特點(diǎn)說明228
8.7.2三菱FRA700、FRF700、FRE700、FRD700、FRL700系列變頻器異同比較229
8.7.3三菱FRA500系列變頻器的接線圖與端子功能說明231
8.7.4三菱FR500與FR700系列變頻器的異同比較235

第9章變頻器的典型電路與參數(shù)設(shè)置237
9.1電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)控制電路與參數(shù)設(shè)置237
9.1.1開關(guān)操作式正轉(zhuǎn)控制電路237
9.1.2繼電器操作式正轉(zhuǎn)控制電路238
9.2電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路與參數(shù)設(shè)置239
9.2.1開關(guān)操作式正反轉(zhuǎn)控制電路239
9.2.2繼電器操作式正反轉(zhuǎn)控制電路240
9.3工頻/變頻切換電路與參數(shù)設(shè)置241
9.3.1變頻器跳閘保護(hù)電路241
9.3.2工頻與變頻切換電路242
9.3.3參數(shù)設(shè)置243
9.4多擋速度控制電路與參數(shù)設(shè)置243
9.4.1多擋轉(zhuǎn)速控制說明243
9.4.2多擋轉(zhuǎn)速控制參數(shù)的設(shè)置244
9.4.3多擋轉(zhuǎn)速控制電路245
9.5PID控制電路與參數(shù)設(shè)置246
9.5.1PID控制原理246
9.5.2PID控制參數(shù)設(shè)置247
9.5.3PID控制應(yīng)用舉例247

第10章變頻器的選用、安裝與維護(hù)250
10.1變頻器的種類250
10.2變頻器的選用251
10.2.1額定值251
10.2.2選用251
10.3變頻器外圍設(shè)備的選用252
10.3.1主電路外圍設(shè)備的接線252
10.3.2熔斷器的選用252
10.3.3斷路器的選用252
10.3.4交流接觸器的選用253
10.3.5交流電抗器的選用253
10.3.6直流電抗器的選用254
10.3.7熱繼電器的選用254
10.3.8噪聲濾波器254
10.4變頻器的安裝、調(diào)試與維護(hù)255
10.4.1安裝與接線255
10.4.2調(diào)試257
10.4.3維護(hù)258
10.4.4常見故障及原因259

第11章PLC與變頻器的綜合應(yīng)用260
11.1PLC以開關(guān)量方式控制變頻器的硬件連接與實(shí)例260
11.1.1PLC以開關(guān)量方式控制變頻器的硬件連接260
11.1.2PLC以開關(guān)量方式控制實(shí)例1——電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制261
11.1.3PLC以開關(guān)量方式控制變頻器實(shí)例2——電動(dòng)機(jī)多擋轉(zhuǎn)速控制262
11.2PLC以模擬量方式控制變頻器的硬件連接與實(shí)例267
11.2.1PLC以模擬量方式控制變頻器的硬件連接267
11.2.2PLC以模擬量方式控制變頻器的實(shí)例——中央空調(diào)冷卻水流量控制268
11.3PLC以RS485通信方式控制變頻器的硬件連接與實(shí)例274
11.3.1有關(guān)PLC、變頻器的RS485通信知識274
11.3.2PLC以RS485通信方式控制變頻器正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、加速、減速和停止的實(shí)例280

第12章三菱觸摸屏（人機(jī)界面HMI）介紹285
12.1觸摸屏基礎(chǔ)知識285
12.1.1基本組成285
12.1.24種類型的觸摸屏及工作原理285
12.2三菱GS21（GOT simple）系列觸摸屏簡介288
12.2.1型號含義與面板說明288
12.2.2技術(shù)規(guī)格288
12.3觸摸屏與其他設(shè)備的連接290
12.3.1觸摸屏與三菱FX系列PLC的以太網(wǎng)連接通信290
12.3.2觸摸屏與三菱FX系列PLC的RS232/RS422連接通信292
12.3.3觸摸屏與西門子S7200 PLC的RS232連接通信293
12.3.4觸摸屏與西門子S7300/400 PLC的RS232連接通信294

第13章三菱GT Works3組態(tài)軟件快速入門295
13.1GT Works3軟件的安裝與卸載295
13.1.1系統(tǒng)要求295
13.1.2軟件的下載295
13.1.3軟件的安裝295
13.1.4軟件的啟動(dòng)及卸載296
13.2用GT Works3軟件組態(tài)和仿真一個(gè)簡單的畫面工程299
13.2.1工程的創(chuàng)建與保存299
13.2.2GT Designer3軟件界面組成303
13.2.3組態(tài)觸摸屏畫面工程305
13.2.4觸摸屏、PLC與仿真器（ 仿真軟件 ）311
13.2.5編寫PLC程序并啟動(dòng)PLC仿真器311
13.2.6啟動(dòng)觸摸屏仿真器313
13.2.7畫面工程的仿真測試314

第14章GT Works3軟件常用對象及功能的使用316
14.1數(shù)值輸入/顯示對象的使用舉例316
14.1.1組態(tài)任務(wù)316
14.1.2組態(tài)數(shù)值輸入對象316
14.1.3組態(tài)文本對象318
14.1.4組態(tài)數(shù)值顯示對象319
14.1.5組態(tài)字開關(guān)對象321
14.1.6畫面操作測試323
14.2字符串顯示/輸入對象的使用舉例324
14.2.1組態(tài)任務(wù)324
14.2.2組態(tài)字符串輸入對象325
14.2.3組態(tài)數(shù)值顯示對象326
14.2.4組態(tài)數(shù)值輸入對象328
14.2.5組態(tài)字符串顯示對象329
14.2.6組態(tài)文本對象331
14.2.7畫面操作測試332
14.3注釋顯示的使用舉例333
14.3.1組態(tài)任務(wù)333
14.3.2組態(tài)位注釋對象333
14.3.3組態(tài)位開關(guān)對象336
14.3.4組態(tài)字注釋對象337
14.3.5組態(tài)數(shù)值輸入對象341
14.3.6組態(tài)簡單注釋對象342
14.3.7組態(tài)矩形對象343
14.3.8畫面操作測試343
14.4多控開關(guān)、畫面切換開關(guān)和擴(kuò)展功能開關(guān)的使用舉例345
14.4.1多控開關(guān)的使用與操作測試346
14.4.2畫面切換開關(guān)的使用與操作測試350
14.4.3擴(kuò)展功能開關(guān)的使用與操作測試356
14.5圖表、儀表和滑桿的使用舉例358
14.5.1圖表的使用與操作測試359
14.5.2儀表和滑桿的使用與操作測試365

第15章三菱觸摸屏操作和監(jiān)視PLC全程實(shí)戰(zhàn) 370
15.1實(shí)例開發(fā)規(guī)劃370
15.1.1明確控制要求370
15.1.2選擇設(shè)備并確定軟元件和I/O端子370
15.1.3規(guī)劃電氣線路370
15.2編寫PLC程序并下載到PLC371
15.2.1編寫PLC程序371
15.2.2PLC與計(jì)算機(jī)的連接與通信設(shè)置372
15.2.3下載程序到PLC374
15.3用GT Works軟件組態(tài)觸摸屏畫面工程374
15.3.1創(chuàng)建觸摸屏畫面工程374
15.3.2組態(tài)正轉(zhuǎn)、停轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)按鈕開關(guān)374
15.3.3組態(tài)Y0、Y1指示燈379
15.3.4組態(tài)Y7～Y0狀態(tài)監(jiān)視器382
15.4下載畫面工程到觸摸屏384
15.4.1用USB電纜下載畫面工程到觸摸屏384
15.4.2用網(wǎng)線下載畫面工程到觸摸屏387
15.4.3用SD卡下載畫面工程到觸摸屏390
15.5觸摸屏連接PLC的操作與監(jiān)視測試393
15.5.1三菱觸摸屏與FX型PLC的RS422/485通信連接與設(shè)置393
15.5.2三菱觸摸屏與FX型PLC的RS232通信連接與設(shè)置394
15.5.3三菱觸摸屏連接PLC進(jìn)行電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)操作與監(jiān)視測試395