PLC应用技术

本书从传送带控制系统的编程与实现、机械手控制系统的编程与实现、显示装置控制系统的编程与实现、变频调速系统的PLC控制与实现四个学习情境十三个学习性工作任务出发，以三菱可编程控制器（PLC）的原理及应用知识为主，以FX仿真软件的使用为拓展练习项目，融入变频器的使用等相关知识。

通过完成十三个由简到难的工作任务，学生既可以循序渐进地掌握编程指令等理论知识，提高实际操作能力，又可以利用仿真软件在课外自由练习，增强自主学习的能力及团队协作精神，达到学中做、做中学的有效统一。

PLC是一种数字运算操作电子系统的可编程控制器，用于控制机械的生产过程，是工业控制的核心，它融继电器控制技术、计算机技术、通信技术于一体，具有结构简单、编程方便、可靠性高的特点，已广泛应用于工业过程和位置的自动控制中，成为现代工业生产的三大支柱之一。未来，由于新兴行业的运用及新能源的产生、储存和基础设施建设的需要，PLC仍将获得很大的发展机遇。

本书立足高职高专教育人才培养目标，在编写过程中，突出高职高专培养生产一线技术型人才的教学主线，重点培养学生的实践能力。本书以社会发展需要为出发点，精心组织教学内容，力求简明扼要、重点突出、具有针对性和实用性。本书主要特点如下：

（1）在教材结构的组织中，以学习情境构建教学体系，以具体项目任务为教学主线，巧妙地将知识点和技能训练融入到各个项目中。

（2）以继电器控制系统电路引入，采用类比的方法接触PLC控制，编写PLC程序，简单易于上手。

本书由潘益玲、陈余任主编，王璇、杨征、张秋容、张智慧任副主编。其中学习情境一由河源职业技术学院的潘益玲编写，学习情境二的项目六、七、八由辽东学院苏映新编写；学习情境二的项目九、学习情境三及FX-TRN-BEG-C软件部分由河源职业技术学院的陈余编写，学习情境四的项目十二由河源职业技术学院的王璇和张秋容编写，学习情境四的项目十三由保定职业技术学院的杨征编写。

由于编者水平有限，书中不妥之处在所难免，敬请广大读者批评指正。

编 者

2015年9月

学习情境一 传送带控制系统的编程与实现

项目一 三相异步电动机起保停控制系统的
编程与调试 1
1.1 项目训练目标 1
1.2 项目训练任务 1
1.3 相关知识点 2
1.3.1 PLC概述 2
1.3.2 PLC的组成与工作原理 9
1.3.3 PLC的编程语言与编程方法 15
1.3.4 FX2N系列PLC的型号、安装与接线 18
1.3.5 输入、输出继电器 21
1.3.6 逻辑取、输出及结束指令 22
1.3.7 GX Developer编程软件的使用 24
1.4 项目任务实施（教师引导做） 32
1.5 知识拓展：常用低压电器 34
1.6 项目拓展：机床电机起停的编程与
调试（仿真） 44
1.7 思考与练习 52
项目二 三相异步电动机正反转控制系统的
编程与调试 53
2.1 项目训练目标 53
2.2 项目训练任务 53
2.3 相关知识点 55
2.3.1 内部辅助继电器 55
2.3.2 置位与复位指令 57
2.3.3 多重输出指令（MPS、MRD、
MPP） 57
2.3.4 编程规则与典型程序块 59
2.3.5 常开常闭触点的处理 62
2.4 项目任务实施 62
2.5 知识拓展：PLC软件系统设计的步骤 67
2.6 项目拓展：卷闸门升降控制系统的编程
与调试（仿真） 67
2.7 思考与练习 70
项目三 三相异步电动机顺序起动控制系统的
编程与调试 72
3.1 项目训练目标 72
3.2 项目训练任务 72
3.3 相关知识点 74
3.3.1 定时器 74
3.3.2 梯形图程序设计方法 79
3.4 项目任务实施 80
3.5 知识拓展：PLC应用时应注意的问题 84
3.6 项目拓展：简易转换灯的编程与调试 86
3.7 思考与练习 88
项目四 三相异步电动机星三角降压起动PLC
控制的编程与实现 91
4.1 项目训练目标 91
4.2 项目训练任务 91
4.3 相关知识点 93
4.3.1 主控指令 93
4.3.2 计数器C 94
4.4 项目任务实施 98
4.5 知识拓展：PLC输入接线问题 102
4.6 项目拓展：装箱输送系统的编程与
调试（仿真） 104
4.7 思考与练习 105
项目五 传送带上物品传输控制系统的编程与
实现 108
5.1 项目训练目标 108
5.2 项目训练任务 108
5.3 项目任务实施 110
5.4 项目拓展：归类装置的编程与调试
（仿真） 113
5.4.1 大小检测装置的编程与调试 113
5.4.2 归类装置的编程与调试（仿真） 114

学习情境二 机械手控制系统的编程与实现

项目六 液位搅拌机的PLC控制 115
6.1 项目训练目标 115
6.2 项目训练任务 115
6.3 相关知识点 117
6.3.1 顺序控制设计法 117
6.3.2 用STL指令的编程方法 121
6.4 项目任务实施 124
6.5 知识拓展：使用起保停电路的编程方法 127
6.6 思考与练习 129
项目七 机械手控制系统的PLC控制 133
7.1 项目训练目标 133
7.2 项目训练任务 133
7.3 相关知识点 135
7.4 项目任务实施 136
7.5 知识拓展：用起保停电路实现选择序列的编程方法 140
7.6 项目拓展：交通灯装置的编程与调试（仿真） 142
7.7 思考与练习 143
项目八 十字路口交通灯PLC控制 144
8.1 项目训练目标 144
8.2 项目训练任务 144
8.3 相关知识点 145
8.4 项目任务实施 147
8.5 知识拓展：用起保停电路实现并行序列
的编程方法 152
8.6 项目拓展：机械手分类装置的编程与
调试（仿真） 153
8.7 思考与练习 154
项目九 机械手多种工作方式的PLC控制 160
9.1 项目训练目标 160
9.2 项目训练任务 160
9.3 相关知识点 162
9.3.1 程序流程指令 162
9.3.2 区间复位指令（ZRST） 164
9.3.3 方便指令 164
9.3.4 操作方式 167
9.4 项目任务实施 167
9.5 思考与练习 176

学习情境三 显示装置控制系统的编程与实现

项目十 9s倒计时钟的PLC控制 177
10.1 项目训练目标 177
10.2 项目训练任务 177
10.3 相关知识点 178
10.3.1 功能指令 178
10.3.2 传送指令 179
10.3.3 七段译码指令SEGD 180
10.3.4 算术运算指令 181
10.4 项目任务实施 184
10.5 思考与练习 185
项目十一 交通灯的PLC控制 188
11.1 项目训练目标 188
11.2 项目训练任务 188
11.3 相关知识点 189
11.3.1 触点比较指令 189
11.3.2 循环移位指令 191
11.3.3 位左移、右移移位指令 192
11.4 项目任务实施 193

情境四 变频调速系统的PLC控制

项目十二 变频器控制电机无级调速的
PLC控制 198
12.1 项目训练目标 198
12.2 项目训练任务 198
12.3 相关知识点 198
12.4 项目任务实施 212
12.5 思考与练习 216
项目十三 变频器控制电机7段速运行的
PLC控制 217
13.1 项目训练目标 217
13.2 项目训练任务 217
13.3 相关知识点 217
13.4 项目任务实施 219
13.5 思考与练习 222
附录1 三菱FX系列PLC应用指令一览表 225
附录2 FX2N系统PLC应用指令一览表 230

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