三菱PLC.变频器与触摸屏组态技术零基础入门到精通/微视频学工控系列

目录

前言

第1章PLC基础与项目实战1

1.1认识PLC1

1.1.1什么是PLC1

1.1.2PLC控制与继电器控制比较1

1.2PLC分类与特点3

1.2.1PLC的分类3

1.2.2PLC的特点4

1.3PLC组成与工作原理4

1.3.1PLC的组成方框图4

1.3.2PLC各组成部分说明4

1.3.3PLC的工作方式8

1.3.4用实例说明PLC程序配合硬件线路的控制过程8

1.4PLC项目开发实战9

1.4.1三菱FX3U系列PLC硬件介绍9

1.4.2PLC控制双灯先后点亮的硬件线路及说明10

1.4.3DC24V电源适配器与PLC的电源接线12

1.4.4编程电缆及驱动程序的安装14

1.4.5编写程序并下载到PLC16

1.4.6项目实际接线19

1.4.7项目通电测试20

第2章三菱FX3S/3G/3U系列PLC介绍22

2.1概述22

2.1.1三菱FX系列PLC的一、二、三代机22

2.1.2三菱FX系列PLC的型号含义22

2.2三菱FX3SA/FX3S系列PLC（三代简易机型）介绍23

2.2.1面板说明23

2.2.2主要特性23

2.2.3常用基本单元的型号及I/O点数24

2.2.4规格概要25

2.3三菱FX3GA/FX3G/FX3GE/FX3GC系列PLC（三代标准机型）介绍26

2.3.1三菱FX3GA/FX3G系列PLC说明26

2.3.2三菱FX3GE系列PLC说明28

2.3.3三菱FX3GC系列PLC说明29

2.4三菱FX3U/FX3UC系列PLC（三代高端机型）介绍31

2.4.1三菱FX3U系列PLC说明31

2.4.2三菱FX3UC系列PLC说明34

2.5三菱FX1/FX2/FX3系列PLC电源、输入和输出端子的接线35

2.5.1电源端子的接线35

2.5.2三菱FX1/FX2/FX3GC/FX3UC系列PLC的输入端子接线36

2.5.3三菱FX3SA/FX3S/FX3GA/FX3G/FX3GE/FX3U系列PLC的输入端子接线39

2.5.4接近开关与PLC输入端子的接线40

2.5.5输出端子接线42

2.6三菱FX系列PLC的软元件说明44

2.6.1输入继电器（X）和输出继电器（Y）44

2.6.2辅助继电器(M)45

2.6.3状态继电器（S）47

2.6.4定时器（T）48

2.6.5计数器（C）49

2.6.6高速计数器52

2.6.7数据寄存器（D）54

2.6.8扩展寄存器（R）和扩展文件寄存器（ER）55

2.6.9变址寄存器（V、Z）55

2.6.10常数（十进制数K、十六进制数H、实数E）55

第3章三菱PLC编程与仿真软件的使用57

3.1编程基础57

3.1.1编程语言57

3.1.2梯形图的编程规则与技巧58

3.2三菱GX Developer编程软件的使用59

3.2.1软件的安装60

3.2.2软件的启动与窗口及工具说明63

3.2.3创建新工程66

3.2.4编写梯形图程序67

3.2.5梯形图的编辑71

3.2.6查找与替换功能的使用74

3.2.7注释、声明和注解的添加与显示76

3.2.8读取并转换FXGP/WIN格式文件79

3.2.9PLC与计算机的连接及程序的写入与读出80

3.2.10在线监视PLC程序的运行83

3.3三菱GX Simulator仿真软件的使用85

3.3.1安装GX Simulator仿真软件85

3.3.2仿真操作87

3.3.3软元件监视89

3.3.4时序图监视90

3.4三菱FXGP/WIN睠编程软件的使用90

3.4.1软件的安装和启动90

3.4.2程序的编写92

3.4.3程序的转换与写入PLC94

第4章基本指令的使用与实例96

4.1基本指令说明 96

4.1.1逻辑取及驱动指令96

4.1.2触点串联指令97

4.1.3触点并联指令97

4.1.4电路块并联指令97

4.1.5电路块串联指令98

4.1.6边沿检测指令99

4.1.7多重输出指令101

4.1.8主控和主控复位指令102

4.1.9取反指令104

4.1.10置位与复位指令104

4.1.11结果边沿检测指令104

4.1.12脉冲微分输出指令105

4.1.13空操作指令106

4.1.14程序结束指令107

4.2PLC基本控制线路与梯形图107

4.2.1启动、自锁和停止控制的PLC线路与梯形图107

4.2.2正、反转联锁控制的PLC接线图与梯形图109

4.2.3多地控制的PLC接线图与梯形图110

4.2.4定时控制的PLC接线图与梯形图111

4.2.5定时器与计数器组合延长定时控制的PLC接线图与梯形图113

4.2.6多重输出控制的PLC接线图与梯形图115

4.2.7过载报警控制的PLC接线图与梯形图116

4.2.8闪烁控制的PLC接线图与梯形图117

4.3喷泉的PLC控制系统开发实例118

4.3.1明确系统控制要求118

4.3.2确定输入/输出设备，并为其分配合适的I/O端子118

4.3.3绘制喷泉的PLC控制接线图118

4.3.4编写PLC控制程序118

4.3.5详解硬件接线图和梯形图的工作原理120

4.4交通信号灯的PLC控制系统开发实例121

4.4.1明确系统控制要求121

4.4.2确定输入/输出设备并为其分配合适的PLC端子121

4.4.3绘制交通信号灯的PLC控制接线图121

4.4.4编写PLC控制程序121

4.4.5详解硬件接线图和梯形图的工作原理122

第5章步进指令的使用与实例124

5.1状态转移图与步进指令124

5.1.1顺序控制与状态转移图124

5.1.2步进指令说明125

5.1.3步进指令在两种编程软件中的编写形式126

5.1.4状态转移图分支方式127

5.1.5用步进指令编程注意事项127

5.2液体混合装置的PLC控制系统开发实例128

5.2.1明确系统控制要求128

5.2.2确定输入/输出设备并分配合适的I/O端子129

5.2.3绘制PLC控制接线图129

5.2.4编写PLC控制程序129

5.2.5详解硬件接线图和梯形图的工作原理130

5.3简易机械手的PLC控制系统开发实例132

5.3.1明确系统控制要求132

5.3.2确定输入/输出设备并分配合适的PLC端子133

5.3.3绘制PLC控制接线图133

5.3.4编写PLC控制程序133

5.3.5详解硬件线路和梯形图的工作原理133

5.4大小铁球分检机的PLC控制系统开发实例136

5.4.1明确系统控制要求136

5.4.2确定输入/输出设备并分配合适的PLC端子136

5.4.3绘制PLC控制接线图136

5.4.4编写PLC控制程序137

5.4.5详解硬件接线图和梯形图的工作原理137

第6章应用指令的使用及举例140

6.1应用指令基础知识140

6.1.1应用指令的格式140

6.1.2应用指令的规则141

6.2应用指令使用说明142

6.2.1程序流程类指令142

6.2.2传送与比较类指令148

6.2.3四则运算与逻辑运算类指令153

6.2.4循环与移位类指令156

6.2.5数据处理类指令159

6.2.6高速处理类指令161

6.2.7外部I/O设备类指令163

6.2.8外部设备SER类指令166

6.2.9时钟运算指令169

6.2.10触点比较类指令172

第7章PLC通信175

7.1通信基础知识175

7.1.1通信方式175

7.1.2通信传输介质177

7.2通信接口设备178

7.2.1FX232睟D通信板178

7.2.2FX422睟D通信板180

7.2.3FX485睟D通信板181

7.3PLC通信实例183

7.3.1PLC与打印机通信（无协议通信）183

7.3.2两台PLC通信（并联连接通信）185

7.3.3多台PLC通信（N∶N网络通信）189

第8章变频器的原理与使用195

8.1变频器的基本结构原理195

8.1.1异步电动机的两种调速方式195

8.1.2两种类型的变频器结构与原理196

8.2变频器的面板拆装与组件说明197

8.2.1外形197

8.2.2面板的拆卸与安装197

8.2.3变频器的面板及内部组件说明199

8.3变频器的端子功能与接线199

8.3.1总接线图199

8.3.2主回路端子接线及说明199

8.3.3输入、输出端子功能说明202

8.3.4通信接口206

8.4操作面板的使用209

8.4.1操作面板说明209

8.4.2运行模式切换的操作209

8.4.3输出频率、电流和电压监视的操作209

8.4.4输出频率设置的操作209

8.4.5参数设置的操作209

8.4.6参数清除的操作211

8.4.7变频器之间参数的复制操作211

8.4.8面板锁定的操作212

8.5变频器的运行操作213

8.5.1面板操作(PU操作)213

8.5.2外部操作214

8.5.3组合操作216

8.6常用参数说明219

8.6.1用户参数组读取选择参数220

8.6.2运行模式选择参数220

8.6.3转矩提升参数221

8.6.4频率相关参数222

8.6.5启动、加减速控制参数223

8.6.6点动控制参数224

8.6.7瞬时停电再启动参数225

8.6.8负载类型选择参数225

8.6.9MRS端子输入选择参数225

8.6.10禁止写入和逆转防止参数226

8.6.11高、中、低速设置参数227

8.6.12电子过流保护参数227

8.6.13端子2、4设定增益频率参数227

8.7三菱FR700与FR500系列变频器特点与异同比较228

8.7.1三菱FR700系列变频器的特点说明228

8.7.2三菱FR睞700、FR睩700、FR睧700、FR睤700、FR睱700系列变频器异同比较229

8.7.3三菱FR睞500系列变频器的接线图与端子功能说明231

8.7.4三菱FR500与FR700系列变频器的异同比较235

第9章变频器的典型电路与参数设置237

9.1电动机正转控制电路与参数设置237

9.1.1开关操作式正转控制电路237

9.1.2继电器操作式正转控制电路238

9.2电动机正反转控制电路与参数设置239

9.2.1开关操作式正反转控制电路239

9.2.2继电器操作式正反转控制电路240

9.3工频/变频切换电路与参数设置241

9.3.1变频器跳闸保护电路241

9.3.2工频与变频切换电路242

9.3.3参数设置243

9.4多挡速度控制电路与参数设置243

9.4.1多挡转速控制说明243

9.4.2多挡转速控制参数的设置244

9.4.3多挡转速控制电路245

9.5PID控制电路与参数设置246

9.5.1PID控制原理246

9.5.2PID控制参数设置247

9.5.3PID控制应用举例247

第10章变频器的选用、安装与维护250

10.1变频器的种类250

10.2变频器的选用251

10.2.1额定值251

10.2.2选用251

10.3变频器外围设备的选用252

10.3.1主电路外围设备的接线252

10.3.2熔断器的选用252

10.3.3断路器的选用252

10.3.4交流接触器的选用253

10.3.5交流电抗器的选用253

10.3.6直流电抗器的选用254

10.3.7热继电器的选用254

10.3.8噪声滤波器254

10.4变频器的安装、调试与维护255

10.4.1安装与接线255

10.4.2调试257

10.4.3维护258

10.4.4常见故障及原因259

第11章PLC与变频器的综合应用260

11.1PLC以开关量方式控制变频器的硬件连接与实例260

11.1.1PLC以开关量方式控制变频器的硬件连接260

11.1.2PLC以开关量方式控制实例1——电动机正反转控制261

11.1.3PLC以开关量方式控制变频器实例2——电动机多挡转速控制262

11.2PLC以模拟量方式控制变频器的硬件连接与实例267

11.2.1PLC以模拟量方式控制变频器的硬件连接267

11.2.2PLC以模拟量方式控制变频器的实例——中央空调冷却水流量控制268

11.3PLC以RS485通信方式控制变频器的硬件连接与实例274

11.3.1有关PLC、变频器的RS485通信知识274

11.3.2PLC以RS485通信方式控制变频器正转、反转、加速、减速和停止的实例280

第12章三菱触摸屏（人机界面HMI）介绍285

12.1触摸屏基础知识285

12.1.1基本组成285

12.1.24种类型的触摸屏及工作原理285

12.2三菱GS21（GOT simple）系列触摸屏简介288

12.2.1型号含义与面板说明288

12.2.2技术规格288

12.3触摸屏与其他设备的连接290

12.3.1触摸屏与三菱FX系列PLC的以太网连接通信290

12.3.2触摸屏与三菱FX系列PLC的RS232/RS422连接通信292

12.3.3触摸屏与西门子S7200 PLC的RS232连接通信293

12.3.4触摸屏与西门子S7300/400 PLC的RS232连接通信294

第13章三菱GT Works3组态软件快速入门295

13.1GT Works3软件的安装与卸载295

13.1.1系统要求295

13.1.2软件的下载295

13.1.3软件的安装295

13.1.4软件的启动及卸载296

13.2用GT Works3软件组态和仿真一个简单的画面工程299

13.2.1工程的创建与保存299

13.2.2GT Designer3软件界面组成303

13.2.3组态触摸屏画面工程305

13.2.4触摸屏、PLC与仿真器（ 仿真软件 ）311

13.2.5编写PLC程序并启动PLC仿真器311

13.2.6启动触摸屏仿真器313

13.2.7画面工程的仿真测试314

第14章GT Works3软件常用对象及功能的使用316

14.1数值输入/显示对象的使用举例316

14.1.1组态任务316

14.1.2组态数值输入对象316

14.1.3组态文本对象318

14.1.4组态数值显示对象319

14.1.5组态字开关对象321

14.1.6画面操作测试323

14.2字符串显示/输入对象的使用举例324

14.2.1组态任务324

14.2.2组态字符串输入对象325

14.2.3组态数值显示对象326

14.2.4组态数值输入对象328

14.2.5组态字符串显示对象329

14.2.6组态文本对象331

14.2.7画面操作测试332

14.3注释显示的使用举例333

14.3.1组态任务333

14.3.2组态位注释对象333

14.3.3组态位开关对象336

14.3.4组态字注释对象337

14.3.5组态数值输入对象341

14.3.6组态简单注释对象342

14.3.7组态矩形对象343

14.3.8画面操作测试343

14.4多控开关、画面切换开关和扩展功能开关的使用举例345

14.4.1多控开关的使用与操作测试346

14.4.2画面切换开关的使用与操作测试350

14.4.3扩展功能开关的使用与操作测试356

14.5图表、仪表和滑杆的使用举例358

14.5.1图表的使用与操作测试359

14.5.2仪表和滑杆的使用与操作测试365

第15章三菱触摸屏操作和监视PLC全程实战 370

15.1实例开发规划370

15.1.1明确控制要求370

15.1.2选择设备并确定软元件和I/O端子370

15.1.3规划电气线路370

15.2编写PLC程序并下载到PLC371

15.2.1编写PLC程序371

15.2.2PLC与计算机的连接与通信设置372

15.2.3下载程序到PLC374

15.3用GT Works软件组态触摸屏画面工程374

15.3.1创建触摸屏画面工程374

15.3.2组态正转、停转和反转按钮开关374

15.3.3组态Y0、Y1指示灯379

15.3.4组态Y7～Y0状态监视器382

15.4下载画面工程到触摸屏384

15.4.1用USB电缆下载画面工程到触摸屏384

15.4.2用网线下载画面工程到触摸屏387

15.4.3用SD卡下载画面工程到触摸屏390

15.5触摸屏连接PLC的操作与监视测试393

15.5.1三菱触摸屏与FX型PLC的RS422/485通信连接与设置393

15.5.2三菱触摸屏与FX型PLC的RS232通信连接与设置394

15.5.3三菱触摸屏连接PLC进行电动机正反转操作与监视测试395