電氣工程師自學成才手冊

目 錄
第1章 PLC入門與實踐操作 1
1.1 認識PLC 1
1.1.1 什么是PLC 1
1.1.2 PLC控制與繼電器控制比較 1
1.2 PLC的分類與特點 3
1.2.1 PLC的分類 3
1.2.2 PLC的特點 4
1.3 PLC的組成與工作原理 5
1.3.1 PLC的組成方框圖 5
1.3.2 PLC各組成部分說明 5
1.3.3 PLC的工作方式 8
1.3.4 用實例說明PLC程序的執(zhí)行控制過程 9
1.4 用仿三菱FX2N型PLC學習實踐操作 10
1.4.1 仿三菱FX2N型PLC硬件介紹 10
1.4.2 數(shù)據(jù)線驅(qū)動程序的安裝 12
1.4.3 DC24V電源適配器及PLC的電源接線 13
1.4.4 用編程軟件編寫程序并將程序?qū)懭隤LC 15
1.4.5 PLC控制雙燈先后點亮系統(tǒng)的電路圖及工作原理 18
1.4.6 PLC控制雙燈先后點亮系統(tǒng)的實際接線 20
1.4.7 PLC控制雙燈先后點亮系統(tǒng)的通電試驗 21
第2章 三菱FX系列PLC硬件接線和軟元件說明 22
2.1 概述 22
2.1.1 三菱FX系列各類型PLC的特點 22
2.1.2 三菱FX系列PLC型號的命名方法 23
2.1.3 三菱FX2N PLC基本單元面板說明 23
2.2 三菱FX PLC的硬件接線 25
2.2.1 電源端子的接線 25
2.2.2 三菱FX1S/FX1N/FX1NC/FX2N/FX2NC/FX3UC PLC的輸入端子接線 26
2.2.3 三菱FX3U/FX3G PLC的輸入端子接線 28
2.2.4 無觸點接近開關與PLC輸入端子的接線 29
2.2.5 三菱FX系列PLC的輸出端子接線 31
2.3 三菱FX系列PLC的軟元件說明 33
2.3.1 輸入繼電器（X）和輸出繼電器（Y） 33
2.3.2 輔助繼電器（M） 34
2.3.3 狀態(tài)繼電器（S） 37
2.3.4 定時器（T） 37
2.3.5 計數(shù)器（C） 39
2.3.6 高速計數(shù)器 41
2.3.7 數(shù)據(jù)寄存器（D） 44
2.3.8 變址寄存器（V、Z） 45
2.3.9 常數(shù)（K、H） 45
2.4 三菱FX系列PLC規(guī)格概要 46
2.4.1 三菱FX1S/FX1N/FX1NC PLC規(guī)格概要 46
2.4.2 三菱FX2N/2NC PLC規(guī)格概要 48
2.4.3 三菱FX3U/3UC/3G PLC規(guī)格概要 50
第3章 三菱PLC編程與仿真軟件的使用 53
3.1 編程基礎 53
3.1.1 編程語言 53
3.1.2 梯形圖的編程規(guī)則與技巧 54
3.2 三菱GX Developer編程軟件的使用 55
3.2.1 軟件的安裝 56
3.2.2 軟件的啟動與窗口及工具說明 58
3.2.3 創(chuàng)建新工程 61
3.2.4 編寫梯形圖程序 62
3.2.5 梯形圖的編輯 65
3.2.6 查找與替換功能的使用 68
3.2.7 注釋、聲明和注解的添加與顯示 70
3.2.8 讀取并轉(zhuǎn)換FXGP/WIN格式文件 72
3.2.9 PLC與計算機的連接及程序的寫入與讀出 73
3.2.10 在線監(jiān)視PLC程序的運行 76
3.3 三菱GX Simulator仿真軟件的使用 77
3.3.1 安裝GX Simulator仿真軟件 78
3.3.2 仿真操作 79
3.3.3 軟元件監(jiān)視 80
3.3.4 時序圖監(jiān)視 81
3.4 三菱FXGP/WIN-C編程軟件的使用 81
3.4.1 軟件的安裝和啟動 82
3.4.2 程序的編寫 82
3.4.3 程序的轉(zhuǎn)換與寫入PLC 84
第4章 基本梯形圖元件與指令的使用及實例 86
4.1 基本梯形圖元件與指令說明 86
4.1.1 常開觸點、常閉觸點與線圈 86
4.1.2 觸點的串聯(lián)和并聯(lián) 87
4.1.3 觸點串聯(lián)后并聯(lián)與觸點并聯(lián)后串聯(lián) 87
4.1.4 邊沿檢測觸點 88
4.1.5 主控指令和主控復位指令 89
4.1.6 取反指令 90
4.1.7 結(jié)果邊沿檢測指令 91
4.1.8 置位指令與復位指令 92
4.1.9 脈沖微分輸出指令 92
4.1.10 程序結(jié)束指令 93
4.2 PLC基本控制電路與梯形圖 94
4.2.1 啟動、自鎖和停止控制的PLC電路與梯形圖 94
4.2.2 正反轉(zhuǎn)聯(lián)鎖控制的PLC電路與梯形圖 95
4.2.3 多地控制的PLC電路與梯形圖 96
4.2.4 定時控制的PLC電路與梯形圖 97
4.2.5 定時器與計數(shù)器組合延長定時控制的PLC電路與梯形圖 99
4.2.6 多重輸出控制的PLC電路與梯形圖 100
4.2.7 過載報警控制的PLC電路與梯形圖 101
4.2.8 閃爍控制的PLC電路與梯形圖 102
4.3 噴泉的PLC控制系統(tǒng)開發(fā)實例 103
4.3.1 明確系統(tǒng)控制要求 103
4.3.2 確定輸入/輸出設備并為其分配合適的I/O端子 103
4.3.3 繪制噴泉的PLC控制電路圖 103
4.3.4 編寫PLC控制程序 104
4.3.5 詳解硬件電路和梯形圖的工作原理 105
4.4 交通信號燈的PLC控制系統(tǒng)開發(fā)實例 106
4.4.1 明確系統(tǒng)控制要求 106
4.4.2 確定輸入/輸出設備并為其分配合適的PLC I/O端子 106
4.4.3 繪制交通信號燈的PLC控制電路圖 106
4.4.4 編寫PLC控制程序 107
4.4.5 詳解硬件電路和梯形圖的工作原理 107
第5章 步進指令的使用及實例 109
5.1 狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖與步進指令 109
5.1.1 順序控制與狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖 109
5.1.2 步進指令說明 110
5.1.3 步進指令在兩種編程軟件中的編寫形式 111
5.1.4 狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖分支方式 112
5.1.5 使用步進指令編程時的注意事項 113
5.2 液體混合裝置的PLC控制系統(tǒng)開發(fā)實例 113
5.2.1 明確系統(tǒng)控制要求 113
5.2.2 確定輸入/輸出設備并分配合適的I/O端子 114
5.2.3 繪制PLC控制電路圖 114
5.2.4 編寫PLC控制程序 115
5.2.5 詳解硬件電路和梯形圖的工作原理 115
5.3 簡易機械手的PLC控制系統(tǒng)開發(fā)實例 118
5.3.1 明確系統(tǒng)控制要求 118
5.3.2 確定輸入/輸出設備并分配合適的I/O端子 118
5.3.3 繪制PLC控制電路圖 119
5.3.4 編寫PLC控制程序 119
5.3.5 詳解硬件電路和梯形圖的工作原理 119
5.4 大小鐵球分揀機的PLC控制系統(tǒng)開發(fā)實例 121
5.4.1 明確系統(tǒng)控制要求 121
5.4.2 確定輸入/輸出設備并分配合適的I/O端子 122
5.4.3 繪制PLC控制電路圖 122
5.4.4 編寫PLC控制程序 123
5.4.5 詳解硬件電路和梯形圖的工作原理 124
第6章 應用指令的使用舉例 126
6.1 應用指令的格式與規(guī)則 126
6.1.1 應用指令的格式 126
6.1.2 應用指令的規(guī)則 127
6.2 應用指令的使用舉例 129
6.2.1 程序流程指令 129
6.2.2 傳送與比較指令 134
6.2.3 四則運算與邏輯運算指令 139
6.2.4 循環(huán)與移位指令 144
6.2.5 數(shù)據(jù)處理指令 151
6.2.6 高速處理指令 156
6.2.7 方便指令 164
6.2.8 外部I/O設備指令 173
6.2.9 外部串行設備指令 183
6.2.10 浮點數(shù)（實數(shù)）運算指令 193
6.2.11 高低位變換指令 195
6.2.12 時鐘運算指令 195
6.2.13 格雷碼變換指令 201
6.2.14 觸點比較指令 202
第7章 模擬量模塊的使用 205
7.1 模擬量輸入模塊FX2N-4AD 205
7.1.1 外形 205
7.1.2 接線 206
7.1.3 性能指標 207
7.1.4 輸入/輸出曲線 207
7.1.5 增益和偏移說明 207
7.1.6 BFM功能說明 208
7.1.7 實例程序 211
7.2 模擬量輸出模塊FX2N-4DA 212
7.2.1 外形 213
7.2.2 接線 213
7.2.3 性能指標 213
7.2.4 輸入/輸出曲線 214
7.2.5 增益和偏移說明 214
7.2.6 BFM功能說明 215
7.2.7 實例程序 217
7.3 溫度模擬量輸入模塊FX2N-4AD-PT 218
7.3.1 外形 218
7.3.2 接線 219
7.3.3 性能指標 220
7.3.4 輸入/輸出曲線 220
7.3.5 BFM功能說明 220
7.3.6 實例程序 222
第8章 PLC通信 223
8.1 通信基礎知識 223
8.1.1 通信方式 223
8.1.2 通信傳輸介質(zhì) 225
8.2 通信接口設備 226
8.2.1 FX2N-232-BD通信板 227
8.2.2 FX2N-422-BD通信板 229
8.2.3 FX2N-485-BD通信板 230
8.3 PLC通信 231
8.3.1 PLC與打印機通信（無協(xié)議通信） 231
8.3.2 兩臺PLC通信（并聯(lián)連接通信） 233
8.3.3 多臺PLC通信（N:N網(wǎng)絡通信） 237
第9章 變頻器的使用 244
9.1 外形與結(jié)構(gòu) 244
9.1.1 外形與型號含義 244
9.1.2 結(jié)構(gòu) 244
9.1.3 面板的拆卸 245
9.2 端子功能與接線 245
9.2.1 總接線圖及端子功能說明 245
9.2.2 主回路接線 249
9.2.3 控制回路接線 251
9.2.4 PU接口的連接 254
9.3 操作面板及其使用 255
9.3.1 操作面板介紹 256
9.3.2 操作面板的使用 257
9.4 操作運行 260
9.4.1 外部操作運行 260
9.4.2 PU操作運行 261
9.4.3 組合操作運行 262
9.5 常用控制功能與參數(shù)設置 263
9.5.1 操作模式選擇功能與參數(shù) 263
9.5.2 頻率相關功能與參數(shù) 263
9.5.3 啟動、加減速控制功能與參數(shù) 265
9.5.4 點動控制功能與參數(shù) 267
9.5.5 轉(zhuǎn)矩提升功能與參數(shù) 267
9.5.6 制動控制功能與參數(shù) 267
9.5.7 瞬時停電再啟動功能與參數(shù) 268
9.5.8 控制方式功能與參數(shù) 269
9.5.9 電子過電流保護功能與參數(shù) 270
9.5.10 負載類型選擇功能與參數(shù) 270
9.5.11 MRS端子輸入選擇功能與參數(shù) 270
9.5.12 禁止寫入和逆轉(zhuǎn)防止功能與參數(shù) 271
9.6 三菱FR-700系列變頻器介紹 271
9.6.1 三菱FR-700系列變頻器的特點說明 271
9.6.2 三菱A700、F700、E700和D700系列變頻器比較 272
9.6.3 三菱FR-A700系列變頻器的接線圖及端子功能說明 274
9.6.4 三菱FR-500與FR-700系列變頻器的比較 278
第10章 變頻器的典型控制功能及應用電路 280
10.1 電動機正轉(zhuǎn)控制功能及電路 280
10.1.1 開關控制式正轉(zhuǎn)控制電路 280
10.1.2 繼電器控制式正轉(zhuǎn)控制電路 281
10.2 電動機正反轉(zhuǎn)控制功能及電路 282
10.2.1 開關控制式正反轉(zhuǎn)控制電路 282
10.2.2 繼電器控制式正反轉(zhuǎn)控制電路 283
10.3 工頻與變頻切換功能及電路 284
10.3.1 變頻器跳閘保護電路 284
10.3.2 工頻與變頻的切換電路 285
10.4 多擋轉(zhuǎn)速控制功能及電路