三菱FX3U PLC應用基礎與編程入門 ( 簡體 字) |
| 作者：李金城 | 類別：1. -> 電子工程 -> PLC |
| 譯者： |
| 出版社：電子工業出版社 |  3dWoo書號： 45045
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NT售價： 390 元 |
| 出版日：8/1/2016 |
| 頁數：636 |
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| 印刷：黑白印刷 | 語系： ( 簡體 版 ) |
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| ISBN：9787121297250 |
| 作者序 | 譯者序 | 前言 | 內容簡介 | 目錄 | 序 |
| (簡體書上所述之下載連結耗時費功, 恕不適用在台灣, 若讀者需要請自行嘗試, 恕不保證) |
| 作者序： |
| 譯者序： |
前言：序
自2011年1月至今，我已編寫了5本關于PLC控制技術基礎知識及其應用的圖書，它們是《PLC模擬量與通信控制應用實踐》、《三菱FX2N PLC功能指令應用詳解》、《工控技術應用數學》、《三菱FX系列PLC定位控制應用技術》和《三菱FX3U PLC應用基礎與編程入門》。在圖書的編寫和出版過程中，得到了許多人的支持和幫助，我在這里表示衷心的感謝。
首先，特別感謝制造業在線培訓第一品牌——技成培訓，是技成培訓使我在退休后還能發揮余熱，為中國的工控事業做出一點小小的貢獻；是技成培訓給了我把畢生技術體驗總結成書并正式出版的機遇；是技成培訓使我的晚年生活過得非常充實，非常有意義，非常有活力和非常快樂。
其次，十分感謝技成培訓的廣大學員。是你們強烈的學習愿望，是你們的期望、鼓勵和支持給了我編寫工控技術圖書的強大動力。當你們告訴我，通過自己努力學習，掌握了工控技術，不但為中國的制造業做出了貢獻，還得到了升職加薪、買房買車，當起了老板，過上了小康生活，我真是感到無比高興和十分自豪。
誠摯感謝深圳技成科技有限公司CEO蔣紹恒先生和鐘武先生，中華工控網副總經理楊志強先生，他們在我編寫書稿的過程中給了我百分之百的、非常具體的幫助、鼓勵和支持。感謝技成培訓的丁先群、付明忠和唐倩老師，他們對書稿的內容提出了非常寶貴的指導意見。感謝李金龍、李震濤、曾鑫、楊勇珍、龐麗、薛碧怡等人，他們為書稿的整理付出了辛勤的勞動。
非常感謝電子工業出版社陳韋凱編輯，感謝他對書稿的編寫給予了寶貴的指導，使我少走了很多彎路，感謝他為圖書的出版發行和版權維護付出了很大的精力。同時感謝5本書的責任編輯劉凡、康霞、萬子芬等，是他們認真負責的態度和辛勤付出使圖書減少了很多文字和內容上的差錯。
感謝我的家人對我的支持。特別感謝我的太太吳少嬌女士，是她在我寫稿的過程中，對我的生活起居無微不至的關懷和細心周到的照顧，使我才能專心致志埋頭于編寫書稿之中，可以說，沒有她的支持就沒有這5本書的出版，更不可能以平均每年1本書的速度出版。
在編寫這些書的過程中參考了大量的網上、網下資料，在此向所有資料的作者、編者表示衷心的感謝。
李金城
2016年6月
談談工控技術的學習
很多電工朋友希望我能談談如何學習工控技術，為此，我編寫了本章，作為全書的開頭。
工控技術是一門應用技術，也是一個知識體系，內容十分豐富，而且還在不斷發展中。和所有的知識體系一樣，在學習過程中，要處理好基礎和提高、理論和實踐的關系，要克服一些學習障礙。下面就以上幾點談談自己的認識和體會。
基礎知識的學習
任何知識，從入門到精通，都需要一個循序漸進的過程，這個過程的本質就是一個從基礎到提高的過程。在這個過程中，基礎是一個平臺，提高只能在這個平臺上提高，例如,PLC的基本知識是PLC應用知識的平臺，很難想象一個連梯形圖都不懂的人會把PLC應用到模擬量控制中去。掌握基礎知識非常重要，怎么強調基礎知識的重要性都不為過。初學者往往不能深刻體會基礎知識的重要性，而已經掌握技術的成熟高手則體會很深。
那么，學習工控技術需要哪些基礎知識？這一點與知識體系有關。在知識體系中，有三種基礎知識。
第一種是公共基礎知識，也就是中學所學的語文、數學和外語知識。語文知識是將來閱讀和學習理解各種資料的基礎，數學知識是涉及數學分析和運算的基礎，外語知識則是將來閱讀和學習理解外文資料的基礎。公共基礎知識是所有學科知識（工科、理科、文科等）的平臺。
第二種是工科中電類學科的基礎知識，它們是電工、電路和電子技術知識。工控技術是電類學科中的一個分支，而掌握電工、電路和電子技術知識則對學習工控技術非常重要，完全不懂這些知識是不能真正學會工控技術及其應用的。一般來說，電工多少都有一點這些知識，只是沒有系統學習而已。有條件的話，最好能系統地進行學習。不能系統地學習，也可以缺什么補什么，分散來學。
第三種是專業的基礎知識，也就是本專業的入門知識和應用基礎知識。例如，學習PLC控制系統及其應用，則PLC的應用基礎知識和編程入門就是它的基礎知識。專業入門知識是構建在前兩種基礎知識的平臺上，而它本身則是專業具體應用的知識平臺。想學習PLC在各種領域中的應用（模擬量、運動量和通信），必須要先學習PLC應用基礎和編程入門。專業基礎知識是在專業上穩步發展的一個保障。只有很好地掌握了專業基礎知識，才能逐步精通專業上的應用。編者認為，對于專業基礎知識，必須要系統學、結合實踐學，必須學深、學精、學透。希望電工朋友對學習專業基礎知識一定要予以足夠的重視。
重視實踐，不能忽視學習
工控技術本身是一門應用技術，所學的任何知識最后都必須放到實踐中去檢驗。俗話說：“學得好不好，做做就知道，看你行不行，動手見分明。”可以說，實踐比學習基礎知識更為重要。實踐的重要性在于：
（1）實踐是檢驗學習效果的唯一標準。有沒有學懂、學會，對知識的理解對不對，都只能在實踐中檢驗。
（2）實踐不但增加感性認識，同時還能補充所學知識的不足。任何資料，任何老師都不可能把所學的知識全部講到，很多知識只有通過實踐才能學到，也有很多知識只有通過實踐才能有進一步的深刻理解。
（3）實踐會發現一些新的知識空白（特別是實踐中本身出現的問題，例如，干擾等）。反過來又能促進理論研究的發展。
工控技術從入門到精通的學習全過程都必須與實踐相結合，不論是初級課程還是高級課程，最好的也是最快的學習方法就是邊學邊做，邊做邊學。實踐是需要時間的，實踐知識是時間沉淀的結果，常說沒有三五年，練不成工控高手，就是這個道理。
重視實踐但也不能夠忽視學習，甚至不學習。常常有這樣一些電工朋友，在某個工作崗位上維修同一臺設備多年，具有豐富的設備維修經驗，這臺設備一出故障，他根據多年的實踐經驗能非常快地排除故障，但是，他不重視學習，甚至認為不學習也是一樣，所以，只知道憑經驗維修設備，不知道為什么會發生這樣的故障，為什么這樣做能排除故障，因此，他的經驗只局限于這臺設備。換一個崗位，換一臺設備，他會束手無策，顯得很無能。如果他能在多年工作的同時，加強對基礎知識的學習，即使換一個崗位，憑著所掌握的基礎知識，也能很快上手。
如上所述，基礎是一個平臺，你只有站在這個平臺上，才能進一步地發展，單憑工作經驗局限性非常大。
沒時間學只是借口
常常聽到一些學員說：“我很想學好工控技術，但總沒有時間學”。“沒時間學”這已成了很多人學習工控技術的一個障礙。真的沒時間學嗎？我看不是的。時間是非常公平的，不管是誰，窮人與富人、老板與員工、男人和女人，一天都是24小時，誰也不多，誰也不少。沒有時間，那時間到哪兒去了？實際上，每個人每天都在消費這24小時，只不過每個人的消費用途不同而已。可以這么說，每個人都把時間花在他認為最重要的事情上。如果認為學習重要，就會把時間花在學習上。同樣，如果認為打牌、玩游戲、看微信重要，一定會把時間花在聊天、打牌、玩游戲、看微信上。有些學員的確很忙，上班忙工作，下班忙家務，工作、家庭責任都很重，但就是這樣，如果想學習，也一定會找出時間來學習。所以說，沒有時間學，這只是一個很流行的借口，時間是有的，就看愿不愿意把一部分時間花在學習上。
我能學會嗎
常常有些學員問：“我年紀大了，已經快40歲了，能不能學會PLC？”“老師，我才初中文化，PLC這么難，能學會嗎？”……這些問題歸根到底是一個有沒有信心學的問題。說實話，學習是需要信心的，沒有信心，學習一碰到困難，就會知難而退，半途而廢。
那么，如何才能有學習信心呢？這就要首先問一下自己，為什么要學習工控技術？學習工控技術的目的是什么？也就是說，學習的動力有沒有？學習的動力足不足？當然，不同的人學習目的會不同，其動力也不一樣，但想學好工控技術，必須有動力，動力就是信心。有了動力，很多困難都會得到解決。年紀大，記憶差，工作家庭責任重，這些都是客觀存在，但如果感到不學工控技術就會被淘汰，對升職、加薪都會影響很大，一定要改變自己目前的處境，就有動力，在具體學習上就會比別人多花時間，會有一種非學會不可的信心。遇到困難也不會打退堂鼓，而是知難而上，一點一點地去克服各種困難。同樣，文化程度低，對學習工控技術來說，的確是一種阻力，但如果有動力，不想當一輩子普通電工，要改變自己的知識結構，為找到更好的工作而儲備知識，那么文化程度低會由阻力變成動力。通過學習工控技術同時也會提高自己的文化知識，何樂而不為呢？“從沒有接觸過工控技術，也不是電工，能學會嗎？”如果對機電接觸甚少，那必須有這樣的思想準備，要比別人花更多的時間，費更多的精力，比別人有更強的毅力和韌性，在學習工控技術的同時，還要學習很多與工控技術相關的各種基礎知識。這樣，也能學會工控技術。學是為了用，編者認為，如果僅僅是興趣（當然，興趣也是一種動力），學會以后，并不想從事工控行業的工作，那還是不要學。因為，學而不用，會忘得很快。
三個月能學會工控技術嗎
有很多剛開始學工控技術的學員問我：“老師，三個月能學會工控技術嗎？”“老師，剛剛老板給我一個任務，用到伺服電機，我一點也不懂，你能教我在半個月內完成嗎？”還有些學員總是在問：“學工控有沒有捷徑？””怎么學才能在很短的時間里掌握工控技術？”……的確，在較短的時間內學會和掌握應用工控技術是每個學員的愿望，但是，在很短的幾個月時間內完全學會和掌握大部分工控技術是不現實的，為什么呢？因為工控技術是一門實用的技術，很多知識必須通過實踐才能完全理解掌握，不是看看書，看看視頻就可以解決的。而實踐就需要時間，實踐知識就是時間沉淀的結果。短短的幾個月是不可能把許多工控技術都實踐一遍的。就算能，也不可能深入理解和掌握，更談不上應用了。一個普通電工，從開始學習PLC、變頻器到完全能獨立設計控制系統，進行調試維護，沒有三五年時間是做不到的。如果說學習工控技術有什么捷徑的話，這個捷徑就是邊學邊做，邊做邊學，不能只學不做，也不能只做不學。只有學習與實踐相結合，才能學得又快又好。
關 于 本 書
除了正文外，考慮到本書的讀者大多數是電工，為了使他們更快地掌握PLC應用的基本知識，本書在結構上增加了“學習指導”、“試試，你行的”（習題）和“本章水平測試”等環節。對這些增加的環節，在這里一并說明。
1．關于“學習指導”
在每一章的最前面都有一篇本章“學習指導”，顧名思義，它針對本章的學習給讀者提出了一些指導性意見，供讀者在學習本章知識時參考。無論是PLC的初學者，還是已經對PLC有了一些基本知識的讀者，都必須要認真閱讀“學習指導”。“學習指導”的主要內容是把本章知識點進行了總結性說明，指出了那些基本知識是必須學習和掌握的，那些知識點只需要了解了解；那些知識是可學可不學的；那些知識是對某些層次的讀者是可以不學的。同時也指出了知識的重點和難點。不同層次的讀者，通過閱讀學習指導，可做到學習時心中有數。學習的針對性更強，從而達到提高學習效率的目的。
2．關于“試試，你行的”（習題）
在每一章的每一節后都布置了有習題“試試，你行的”。其目的是讓讀者在學習本節知識后進行一下自我測試，了解一下對所講的知識是否理解和掌握了。這些習題主要是針對必須掌握的知識設計的。當然，也會有一些針對知識難點的習題。有部分習題還涉及PLC的其他相關知識，需要讀者一并學習。有些習題還必須通過編程軟件或上機實踐才能回答。讀者在做這些習題時，可以通過反復學習，反復思考來完成。總之，達到真正掌握知識的目的就行。必須說明，習題的數量不多，并不能反映全面知識，如果全部都會做，也并不等于已經全面掌握了所學知識；如果全部不會做，也并不等于一點知識也沒掌握，但它至少說明學習的難點所在和知識學習還存在欠缺，必須反復學習，直到會做為止。
3．關于“本章水平測試”
水平測試是本書的一大特色，它是通過大量的選擇題來測試讀者掌握本章知識的水平，其評分及測試說明如下。
題型：全部測試題均為選擇題，讀者只要根據答案選擇即可。選擇題分單選和多選兩種類型，但哪一題是單選，哪一題是多選均不說明，由讀者自己判斷。
評分標準：單選題單選對為對，單選錯或選成多選為錯。多選題多選對為對，選成單選或多選有錯為錯。
評分：測試題每題1分，全部答對為滿分，滿分100分，未全部答對則按比例得分，例如，某章測試題為80題，全部答對為100分。答對50題，則得分為50÷80×100=62.5分，以此類推。
水平測試：學習水平由得分來體現。
90分以上，恭喜你，通過辛勤努力、刻苦學習，你已經基本掌握了本章知識，快樂地學習下一章吧。
80分以上，不錯，你學得還可以，已經初步掌握了本章知識，但是還不夠，還有一些知識沒有掌握，很可能這些知識正是學習的難點。你具備克服這些難點的能力，只是要再花一點時間和精力，補充一下這些知識，然后，接著學習下一章。
70分以上，怎么說呢？目前的水平說明你理解并掌握了部分基本的知識，但如果在實踐中應用，這些知識是遠遠不夠的。知識還未學完，同志仍需努力。你的水平還說明你有學好全部知識的能力，功底還可以。只是由于某種原因，暫時還未學會而已。努力！加油！你一定會在很短時間內學好并掌握本章全部知識。
70分以下，從要求來看，你目前的水平是比較低的。分數越少，水平越低。這其中可能有一定的理由，理解能力差，缺少實踐，學習時間少，等等，不管多少理由，都不是學不好知識的理由。你目前的水平不代表將來的水平。不管怎么說，你已經進入PLC的學習，多多少少已經學到了一些知識，這就是你能學好PLC技術的堅固基礎。天道酬勤，花更多的時間，花更多的精力，只要努力，沒有學不會的知識，可不能中途而廢！好，再把本章知識好好重新學一遍，再來做一次水平測試，一定有進步，相信自己的努力！
在本書編寫過程中，參考了大量的網上、網下資料，限于篇幅，不能一一列出。在此也向有關資料的作者表示衷心的感謝！同時，由于編者學識水平有限，書中一定會有很多疏漏之處，難免會存在各種錯誤，懇請廣大讀者朋友和廣大工控技術人員批評指正。 |
內容簡介：電工學習PLC控制技術，已經是電工行業的新常態。編寫一本適合廣大電工學習PLC控制技術的入門書就非常有必要。本書就是針對廣大工作在生產第一線的具備有初中以上文化程度的廣大電工朋友而編寫的一本完全自學入門書。電工朋友通過自學本書并結合實踐操作，能夠在較短時間里學到PLC相關的基礎知識、硬件電路知識、軟件操作知識和程序設計知識。學完本書能夠具備初步掌握并設計PLC開關量控制應用系統的能力。為進一步學習PLC在模擬量控制、運動量控制和通信控制中應用打下了堅實的基礎。為適應廣大電工朋友方便自學和自學需求，本書在編寫上增加了本章學習指導、習題和本章水平測試。本章學習指導簡要地介紹了本章知識學習的重點和難點，每一小節后的習題是供讀者在學習本節知識后的復習和測試用。本章水平測試是讀者對本章知識學習掌握和應用程度的考核。 |
目錄：第0章 談談工控技術的學習 1
第1章 PLC學習基礎 6
1.1 數制、碼制和邏輯運算 7
1.1.1 數制及其表示 7
1.1.2 數制的轉換 11
1.1.3 數的運算 14
1.1.4 編碼 16
1.1.5 基本邏輯運算 21
1.1.6 邏輯代數 24
1.1.7 邏輯位運算 26
1.2 PLC基礎知識 28
1.2.1 了解PLC 28
1.2.2 PLC基本結構 33
1.2.3 PLC工作原理 36
1.2.4 PLC中數的表示 39
1.2.6 PLC編程語言 42
1.3 PLC外部設備知識 45
1.3.1 PLC外部設備簡述 45
1.3.2 I/O端口連接元器件和設備 46
1.3.3 擴展和通信端口連接設備 56
1.4 學點電子電路知識 58
1.4.1 常用半導體元件及其開關特性 58
1.4.2 信號傳輸電路組成與回路分析法 62
1.4.3 FX2N PLC輸入端口電路連接 64
第2章 PLC應用基礎 71
2.1 型號命名與性能規格 72
2.1.1 簡介 72
2.1.2 型號命名與產品規格 78
2.1.3 性能規格 83
2.1.4 資料手冊 86
2.2 I/O端口與連接 88
2.2.1 端口編號分配與端子排列 88
2.2.2 輸入端口與連接 95
2.2.3 輸出端口與連接 101
2.3 系統擴展與組成 107
2.3.1 PLC控制系統的擴展 107
2.3.2 PLC控制系統的組成 109
2.4 測試、安裝、故障與維護保養 120
2.4.1 測試 120
2.4.2 安裝 125
2.4.3 故障和干擾 131
2.4.4 維護保養 141
第3章 FX3U PLC編程基礎 148
3.1 編程預備知識 150
3.1.1 脈沖信號與時序圖 150
3.1.2 指令、指令格式和尋址方式 153
3.1.3 位和字 157
3.1.4 編程軟元件 158
3.1.5 堆棧與嵌套 165
3.2 梯形圖 167
3.2.1 梯形圖結構 167
3.2.2 梯形圖的編程基本規則 173
3.3 基本指令系統 175
3.3.1 簡述 175
3.3.2 觸點指令 177
3.3.3 輸出及功能操作指令 183
3.3.4 邏輯結果操作指令 205
3.3.5 指令語句表程序應用指令 210
3.4 基本指令系統補充 220
3.4.1 觸點比較指令 220
3.4.2 常用功能指令介紹 224
3.4.3 常用特殊輔助繼電器和特殊數據寄存器 234
第4章 定時器和計數器 249
4.1 定時器 250
4.1.1 時間繼電器 250
4.1.2 三菱FX3U PLC內部定時器 254
4.1.3 定時器定時時間設定 260
4.1.4 時間控制功能指令與內部時鐘 268
4.1.5 定時器控制程序設計 274
4.2 計數器 281
4.2.1 可預置數計數器 281
4.2.2 三菱FX3U PLC內部計數器 284
4.2.3 計數器控制程序設計 293
第5章 程序編制入門 302
5.1 編程入門須知 304
5.1.1 掃描對梯形圖程序的影響 304
5.1.2 常開和常閉的接入 309
5.1.3 雙線圈輸出與雙線圈驅動 311
5.1.4 I/O地址分配表與PLC端口接線圖 314
5.2 常用典型編程環節梯形圖 317
5.2.1 啟保停程序 317
5.2.2 自鎖、連鎖和互鎖 319
5.2.3 順序控制 322
5.2.4 停止與報警 325
5.2.5 有用的小程序 331
5.3 程序設計例講 335
5.3.1 六工位小車控制 335
5.3.2 飲料自動售貨機控制 345
5.3.3 單按鈕控制電動機啟停N種程序分析 349
5.4 從繼電控制原理圖到梯形圖 356
5.4.1 繼電控制原理圖與梯形圖 356
5.4.2 轉換法梯形圖設計 358
5.4.3 轉換法梯形圖設計舉例 361
5.5 PLC控制系統設計簡述 377
5.5.1 PLC控制系統設計原則與步驟 377
5.5.2 PLC用戶程序設計 380
5.5.3 PLC用戶程序調試 383
第6章 步進指令與順控程序設計 388
6.1 順序控制與順序功能圖 389
6.1.1 順序控制 389
6.1.2 順序功能圖﹙SFC﹚ 391
6.1.3 SFC的基本結構 394
6.1.4 SFC的梯形圖編程方法 400
6.2 步進指令STL和步進梯形圖 404
6.2.1 SFC功能圖在GX編程軟件中的編程方法 404
6.2.2 步進指令STL與狀態元件S 405
6.2.3 GX編程軟件中STL指令步進程序梯形圖編程方法 408
6.2.4 單操作繼電器步進梯形圖的編程應用 414
6.2.5 步進指令STL編程應用 415
6.3 SFC步進順控程序編程實例 420
6.3.1 SFC程序編程步驟與調試 420
6.3.2 SFC程序編程實例 424
6.4 狀態初始化指令IST 446
6.4.1 多種工作方式SFC的編程 446
6.4.2 狀態初始化指令IST 449
6.4.3 IST指令應用處理 453
6.4.4 狀態初始化指令IST應用實例 455
第7章 編程軟件GX Developer的使用 467
7.1 GX編程軟件安裝和界面 468
7.1.1 概述 468
7.1.2 編程軟件GX Developer的安裝和啟動 470
7.1.3 編程界面 473
7.1.4 工程數據列表 477
7.2 梯形圖程序編輯 482
7.2.1 創建新工程及工程操作 482
7.2.2 梯形圖程序輸入 487
7.2.3 梯形圖程序編輯 494
7.2.4 梯形圖程序注釋 498
7.3 程序讀/寫、監控和加密 503
7.3.1 通信傳輸設置 503
7.3.2 程序讀/寫操作 505
7.3.3 程序在線監視操作 508
7.3.4 程序加密操作 516
7.3.5 程序其他操作 517
7.4 GX SIMULATOR仿真軟件使用 519
7.4.1 GX Simulator仿真軟件介紹 519
7.4.2 啟動和【梯形圖邏輯測試】對話框 522
7.4.3 軟元件監控和強制操作 525
7.4.4 時序圖監控 536
第8章 GX中SFC塊圖編程 546
8.1 GX中SFC塊圖編程說明 546
8.1.1 SFC功能圖、STL步進梯形圖和SFC塊圖 546
8.1.2 GX中SFC塊圖程序編程界面與工具圖標 549
8.1.3 SFC塊圖單流程程序編輯操作 553
8.1.4 SFC塊圖分支流程程序編輯操作 561
8.2 GX中SFC塊圖編程示例 564
8.2.1 轉移流程SFC塊圖程序編制 564
8.2.2 分支流程SFC塊圖程序編制 568
8.3 仿真和監控 571
8.3.1 SFC塊圖程序下載和仿真 571
8.3.2 SFC塊圖程序監控 575
第9章 自動控制技術的延伸 576
9.1 PLC控制技術的延伸 577
9.1.1 模擬量控制 577
9.1.2 運動量控制 580
9.1.3 串行異步通信控制 587
9.2 自動控制技術的延伸 592
9.2.1 自動控制技術的發展演變 592
9.2.2 DCS集散控制系統 595
9.2.3 FCS現場總線控制系統 599
9.2.4 工業4.0 602
附錄A FX系列PLC特殊輔助繼電器一覽表 604
附錄B FX系列PLC特殊數據寄存器一覽表 616
參考文獻 627 |
| 序： |
