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本书介绍三菱PLC、变频器、触摸屏及其综合应用，主要内容有PLC基础与入门实战，三菱FX3S/3G/3U系列PLC介绍，三菱PLC编程与仿真软件的使用，基本指令说明与应用实例，步进指令说明与应用实例，应用指令说明与应用实例，PLC的扩展与模拟量模块的使用，变频器的结构原理与三菱变频器的使用，变频器的应用电路，变频器的选用、安装与维护，PLC与变频器的综合应用，触摸屏的结构原理与三菱触摸屏介绍，GT Works3组态软件的安装与使用入门，GT Works3常用对象的使用，三菱触摸屏操作与监视PLC应用开发全程实战。本书起点低，内容由浅入深，语言通俗易懂，结构安排符合读者的学习认知规律。另外，本书配置了教学视频，可帮助读者更快、更直观地掌握有关技能。本书适合作为PLC、变频器和触摸屏组态技术的自学用书，也适合作为职业院校电类专业的PLC、变频器和触摸屏组态技术教学用书。

第1章  PLC基础与入门实战	1
1.1  认识PLC	1
1.1.1  什么是PLC	1
1.1.2  PLC控制与继电器控制比较	2
1.1.3  PLC的种类	3
1.2  PLC的组成与工作原理	4
1.2.1  PLC的组成框图	4
1.2.2  CPU与存储器	4
1.2.3  输入接口电路	5
1.2.4  输出接口电路	6
1.2.5  通信接口、扩展接口与电源	7
1.2.6  PLC的工作方式	8
1.2.7  用实例说明PLC程序驱动硬件的工作原理	8
1.3  三菱PLC入门实战	9
1.3.1  三菱FX3U型PLC硬件介绍	9
1.3.2  PLC控制双灯先后点亮的硬件线路及说明	10
1.3.3  DC 24V电源适配器与PLC的电源接线	12
1.3.4  编程电缆（下载线）及驱动程序的安装	14
1.3.5  编写程序并传送给PLC	16
1.3.6  PLC实物接线	19
1.3.7  PLC操作测试	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	24
2.2.3  规格概要	24
2.3  三菱FX3GA、FX3G、FX3GE和FX3GC系列PLC（三代标准机型）介绍	25
2.3.1  三菱FX3GA、FX3G系列PLC说明	25
2.3.2  三菱FX3GE系列PLC说明	27
2.3.3  三菱FX3GC系列PLC说明	28
2.4  三菱FX3U、FX3UC系列PLC（三代高端机型）介绍	29
2.4.1  三菱FX3U系列PLC说明	30
2.4.2  三菱FX3UC系列PLC说明	31
2.5  三菱FX1/2/3系列PLC的接线	32
2.5.1  电源端子的接线	32
2.5.2  以COM端子作为输入公共端子的PLC输入端子接线	35
2.5.3  以S/S端子作为输入公共端子的PLC输入端子接线	36
2.5.4  接近开关与PLC输入端子的接线	37
2.5.5  输出端子接线	39
2.6  三菱FX1/2/3系列PLC的软元件	41
2.6.1  输入继电器（X）和输出继电器（Y）	41
2.6.2  辅助继电器（M）	42
2.6.3  状态继电器（S）	45
2.6.4  定时器（T）	46
2.6.5  计数器（C）	48
2.6.6  高速计数器	50
2.6.7  数据寄存器（D）	53
2.6.8  扩展寄存器（R）和扩展文件寄存器（ER）	54
2.6.9  变址寄存器（V、Z）	55
2.6.10  常数（十进制常数、十六进制常数、实数常数）	55
第3章  三菱PLC编程与仿真软件的使用	56
3.1  三菱GX Developer编程软件的使用	56
3.1.1  软件的安装	56
3.1.2  软件的启动与窗口及工具说明	58
3.1.3  创建新工程	61
3.1.4  编写梯形图程序	62
3.1.5  梯形图的编辑	66
3.1.6  查找与替换功能的使用	69
3.1.7  注释、声明和注解的添加与显示	71
3.1.8  读取并转换FXGP（WIN）格式文件	74
3.1.9  PLC与计算机的连接及程序的写入与读出	75
3.1.10  在线监视PLC程序的运行	78
3.2  三菱GX Simulator仿真软件的使用	79
3.2.1  安装GX Simulator仿真软件	80
3.2.2  仿真操作	81
3.2.3  软元件监视	83
3.2.4  工作时序监视	84
第4章  基本指令说明与应用实例	85
4.1  基本指令说明	85
4.1.1  常开、常闭触点和线圈指令	85
4.1.2  边沿检测触点指令	86
4.1.3  主控和主控复位指令	86
4.1.4  取反指令	87
4.1.5  置位与复位指令	88
4.1.6  结果边沿检测指令	88
4.1.7  脉冲微分输出指令	89
4.1.8  程序结束指令	90
4.2  PLC基本控制线路与梯形图	90
4.2.1  启动、自锁和停止控制的PLC线路与梯形图	90
4.2.2  正、反转联锁控制的PLC线路与梯形图	92
4.2.3  多地控制的PLC线路与梯形图	93
4.2.4  定时控制的PLC线路与梯形图	94
4.2.5  定时器与计数器组合延长定时控制的PLC线路与梯形图	97
4.2.6  多重输出控制的PLC线路与梯形图	98
4.2.7  过载报警控制的PLC线路与梯形图	100
4.2.8  闪烁控制的PLC线路与梯形图	101
4.3  基本指令应用实例一：PLC控制喷泉	102
4.3.1  控制要求	102
4.3.2  PLC用到的I/O端子与连接的输入/输出设备	102
4.3.3  PLC控制线路	103
4.3.4  PLC控制程序及详解	103
4.4  基本指令应用实例二：PLC控制交通信号灯	105
4.4.1  控制要求	105
4.4.2  PLC用到的I/O端子与连接的输入/输出设备	105
4.4.3  PLC控制线路	106
4.4.4  PLC控制程序及详解	106
第5章  步进指令说明与应用实例	109
5.1  状态转移图与步进指令	109
5.1.1  顺序控制与状态转移图	109
5.1.2  步进指令说明	110
5.1.3  步进指令在两种编程软件中的编写形式	111
5.1.4  状态转移图分支方式	112
5.1.5  步进指令编程注意事项	112
5.2  步进指令应用实例一：两种液体混合装置	113
5.2.1  系统控制要求	113
5.2.2  PLC用到的I/O端子及连接的输入/输出设备	114
5.2.3  PLC控制线路	115
5.2.4  PLC控制程序及详解	115
5.3  步进指令应用实例二：简易机械手	118
5.3.1  系统控制要求	118
5.3.2  PLC用到的I/O端子及连接的输入/输出设备	118
5.3.3  PLC控制线路	119
5.3.4  PLC控制程序及详解	119
5.4  步进指令应用实例三：大小铁球分拣机	121
5.4.1  系统控制要求	121
5.4.2  PLC用到的I/O端子及连接的输入/输出设备	122
5.4.3  PLC控制线路	123
5.4.4  PLC控制程序及详解	123
第6章  应用指令说明与应用实例	126
6.1  应用指令基础	126
6.1.1  应用指令的格式	126
6.1.2  应用指令的规则	127
6.2  应用指令说明及使用举例	129
6.2.1  程序流程类指令	129
6.2.2  比较与传送类指令	133
6.2.3  四则运算与逻辑运算类指令	138
6.2.4  循环与移位类指令	142
6.2.5  数据处理类指令	146
6.2.6  高速处理类指令	147
6.2.7  外部I/O设备类指令	150
6.2.8  时钟运算类指令	152
6.2.9  触点比较类指令	156
第7章  PLC的扩展与模拟量模块的使用	160
7.1  扩展设备的编号分配	160
7.1.1  扩展输入/输出（I/O）的编号分配	160
7.1.2  特殊功能单元/模块的单元号分配	161
7.2  模拟量输入模块（FX3U-4AD）	162
7.2.1  外形与规格	162
7.2.2  接线端子与接线	163
7.2.3  电压/电流输入模式的设置	164
7.2.4  设置偏置和增益改变输入特性	165
7.2.5  两种读取AD模块数字量的程序	168
7.2.6  测量平均次数的设置	168
7.2.7  AD模块初始化（恢复出厂值）的程序	169
7.3  模拟量输出模块（FX3U-4DA）	170
7.3.1  外形与规格	170
7.3.2  接线端子与接线	171
7.3.3  电压/电流输出模式的设置	171
7.3.4  设置偏置和增益改变输出特性	173
7.3.5  两种往DA模块写入数字量的程序	175
7.3.6  DA模块初始化（恢复出厂值）的程序	176
7.4  温度模拟量输入模块（FX3U-4AD-PT-ADP）	176
7.4.1  外形与规格	176
7.4.2  PT100型温度传感器与模块的接线	177
7.4.3  不同温度单位的输入特性与设置	178
7.4.4  温度值的存放与读取	179
7.4.5  测量平均次数的设置	180
7.4.6  错误状态的读取与清除	181
第8章  变频器的结构原理与三菱变频器的使用	183
8.1  变频器的基本结构原理	183
8.1.1  异步电动机的两种调速方式	183
8.1.2  两种类型变频器的结构与原理	184
8.2  三菱A740型变频器的面板组件介绍	185
8.2.1  外形	186
8.2.2  面板的拆卸与安装	186
8.2.3  变频器的面板及内部组件说明	187
8.3  变频器的端子功能与接线	188
8.3.1  总接线图	188
8.3.2  主回路端子接线及说明	188
8.3.3  输入、输出端子功能说明	191
8.3.4  通信接口	196
8.4  变频器操作面板的使用	199
8.4.1  操作面板说明	199
8.4.2  运行模式切换的操作	200
8.4.3  输出频率、电流和电压监视的操作	200
8.4.4  输出频率设置的操作	201
8.4.5  参数设置的操作	201
8.4.6  参数清除的操作	202
8.4.7  变频器之间参数复制的操作	202
8.4.8  面板锁定的操作	203
8.5  变频器的运行操作	203
8.5.1  面板操作（PU操作）	204
8.5.2  外部操作	205
8.5.3  组合操作	207
8.6  常用参数说明	211
8.6.1  用户参数组读取选择参数	212
8.6.2  运行模式选择参数	212
8.6.3  转矩提升参数	213
8.6.4  频率相关参数	214
8.6.5  启动、加/减速控制参数	217
8.6.6  点动控制参数	218
8.6.7  瞬时停电再启动参数	219
8.6.8  负载类型选择参数	219
8.6.9  MRS端子输入选择参数	220
8.6.10  禁止写入和逆转防止参数	221
8.6.11  高、中、低速设置参数	221
8.6.12  电子过流保护参数	221
8.6.13  端子2、4设定增益频率参数	222
第9章  变频器的应用电路	223
9.1  电动机正转控制电路与参数设置	223
9.1.1  开关操作式正转控制电路	223
9.1.2  继电器操作式正转控制电路	224
9.2  电动机正反转控制电路与参数设置	224
9.2.1  开关操作式正反转控制电路	225
9.2.2  继电器操作式正反转控制电路	225
9.3  工频/变频切换电路与参数设置	226
9.3.1  变频器跳闸保护电路	227
9.3.2  工频与变频切换控制电路	227
9.3.3  参数设置	228
9.4  多挡速度控制电路与参数设置	229
9.4.1  多挡转速控制说明	229
9.4.2  多挡转速控制参数的设置	230
9.4.3  多挡转速控制电路	231
9.5  PID控制电路与参数设置	232
9.5.1  PID控制原理	232
9.5.2  PID控制参数设置	233
9.5.3  PID控制应用举例	234
第10章  变频器的选用、安装与维护	236
10.1  变频器的选用	236
10.1.1  额定值	236
10.1.2  选用	237
10.2  变频器外围设备的选用	238
10.2.1  主电路外围设备的接线	238
10.2.2  熔断器的选用	238
10.2.3  断路器的选用	239
10.2.4  交流接触器的选用	239
10.2.5  热继电器的选用	239
10.3  变频器的安装、调试与维护	240
10.3.1  安装与接线	240
10.3.2  调试	242
10.3.3  常见故障及原因	244
第11章  PLC与变频器的综合应用	246
11.1  PLC以开关量方式控制变频器的硬件连接与实例	246
11.1.1  PLC以开关量方式控制变频器的硬件连接	246
11.1.2  PLC以开关量方式控制变频器实例一—电动机正反转控制	247
11.1.3  PLC以开关量方式控制变频器实例二—电动机多挡转速控制	249
11.2  PLC以模拟量方式控制变频器的硬件连接与实例	254
11.2.1  PLC以模拟量方式控制变频器的硬件连接	254
11.2.2  PLC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	254
第12章  触摸屏的结构原理与三菱触摸屏介绍	261
12.1  触摸屏的组成与工作原理	261
12.1.1  基本组成	261
12.1.2  工作原理	261
12.2  三菱触摸屏简介	263
12.2.1  型号含义与面板说明	263
12.2.2  技术规格	265
12.3  触摸屏与其他设备的连接	266
12.3.1  触摸屏与三菱FX系列PLC的以太网连接通信	266
12.3.2  触摸屏与三菱FX系列PLC的RS-232/RS-422连接通信	267
12.3.3  触摸屏与西门子S7-200 PLC的RS-232连接通信	269
12.3.4  触摸屏与西门子S7-300/400 PLC的RS-232连接通信	270
第13章  GT Works3组态软件的安装与使用入门	271
13.1  GT Works3软件的安装与卸载	271
13.1.1  系统要求	271
13.1.2  软件的下载	271
13.1.3  软件的安装  	272
13.1.4  软件的启动及卸载  	274
13.2  用GT Works3软件组态和仿真一个简单的画面工程	275
13.2.1  工程的创建与保存	276
13.2.2  GT Designer3软件界面组成	279
13.2.3  组态人机界面画面工程  	280
13.2.4  人机界面、PLC与仿真器（仿真软件）	287
13.2.5  编写PLC程序并启动PLC仿真器	288
13.2.6  启动人机界面仿真器	289
13.2.7  画面工程的仿真测试	290
第14章  GT Works3常用对象的使用	292
14.1  数值输入/显示对象的使用举例	292
14.1.1  组态任务	292
14.1.2  组态数值输入对象	292
14.1.3  组态文本对象	294
14.1.4  组态数值显示对象	295
14.1.5  组态字开关对象	297
14.1.6  画面操作测试	299
14.2  字符串显示/输入对象的使用举例	300
14.2.1  组态任务	300
14.2.2  组态字符串输入对象	301
14.2.3  组态数值显示对象	302
14.2.4  组态数值输入对象	304
14.2.5  组态字符串显示对象	305
14.2.6  组态文本对象	307
14.2.7  画面操作测试	308
14.3  注释显示的使用举例	309
14.3.1  组态任务	309
14.3.2  组态位注释对象	309
14.3.3  组态位开关对象	312
14.3.4  组态字注释对象	314
14.3.5  组态数值输入对象	317
14.3.6  组态简单注释对象	318
14.3.7  组态矩形对象	320
14.3.8  画面操作测试	321
14.4  多控开关、画面切换开关和扩展功能开关的使用举例	322
14.4.1  多控开关的使用与操作测试	322
14.4.2  画面切换开关的使用与操作测试	327
14.4.3  扩展功能开关的使用与操作测试	334
14.5  图表、仪表和滑杆的使用举例	336
14.5.1  图表的使用与操作测试	336
14.5.2  仪表和滑杆的使用与操作测试	342
第15章  三菱触摸屏操作与监视PLC应用开发全程实战	348
15.1  应用开发规划	348
15.1.1  明确控制要求	348
15.1.2  选择设备并确定软元件和I/O端子	348
15.1.3  规划电气线路	349
15.2  编写PLC程序并下载到PLC	350
15.2.1  编写PLC程序	350
15.2.2  PLC与计算机的连接和通信设置	350
15.2.3  下载程序到PLC	352
15.3  用GT Works软件组态触摸屏画面工程	353
15.3.1  创建触摸屏画面工程	353
15.3.2  组态正转、停转和反转按钮开关	354
15.3.3  组态Y0、Y1指示灯	358
15.3.4  组态Y7～Y0状态监视器	360
15.4  下载画面工程到触摸屏	362
15.4.1  用USB电缆下载画面工程到触摸屏	362
15.4.2  用网线下载画面工程到触摸屏	365
15.4.3  用SD卡下载画面工程到触摸屏	367
15.5  三菱触摸屏连接PLC进行实际操作与监视测试	370
15.5.1  三菱触摸屏与FX系列PLC的RS-422/485通信连接与设置	370
15.5.2  三菱触摸屏与FX系列PLC的RS-232通信连接与设置	371
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	373

PLC又称可编程控制器，其外形像一只有很多接线端子和一些接口的箱子，接线端子分作输入端子、输出端子和电源端子，接口分为通信接口和扩展接口。通信接口用于连接计算机、变频器或触摸屏等设备；扩展接口用于连接一些特殊功能模块，增强PLC的控制功能。当用户从输入端子给PLC发送命令（如按下输入端子外接的开关）时，PLC内部的程序运行，再从输出端子输出控制信号，去驱动外围的执行部件（如接触器线圈），从而完成控制要求。PLC输出怎样的控制信号由内部的程序决定，该程序一般在计算机中用专门的编程软件编写，再下载到PLC。
变频器是一种电动机驱动设备，在工作时，先将工频（50Hz或60Hz）交流电源转换成频率可变的交流电源并提供给电动机，只要改变输出交流电源的频率，就能改变电动机的转速。由于变频器输出电源的频率可连续变化，故电动机的转速也可连续变化，从而实现电动机的无级变速调节。
触摸屏是一种带触摸显示功能的数字输入/输出设备，又称人机界面（HMI）。当触摸屏与PLC连接起来后，在触摸屏上不但可以对PLC进行操作，还可以实时监视PLC内部一些软元件的工作状态。要使用触摸屏操作和监视PLC，须在计算机中用专门的组态软件为触摸屏制作（又称组态）相应的操作和监视画面项目，再把画面项目下载到触摸屏。
本书主要有以下特点。
（1）基础起点低。读者只需具有初中文化程度即可阅读本书。
（2）语言通俗易懂。书中较少使用专业化的术语，遇到较难理解的内容多用形象比喻说明，尽量避免复杂的理论分析和烦琐的公式推导，读者阅读起来会感觉十分顺畅。
（3）内容解说详细。考虑到自学时一般无人指导，因此在编写过程中对书中的知识技能进行详细解说，让读者能轻松理解所学内容。
（4）采用图文并茂的表现方式。书中大量采用读者喜欢的直观形象的图表方式表现内容，使阅读变得非常轻松，不易产生疲劳。
（5）内容安排符合认知规律。图书按照循序渐进、由浅入深的原则来确定各章节内容，读者只需从前往后阅读图书，便会水到渠成。
（6）突出显示知识要点。为了帮助读者掌握知识要点，书中用阴影和文字加粗的方法突出显示知识要点，指示学习重点。
（7）网络免费辅导。读者在阅读时如遇到难理解的问题，可登录易天电学网观看有关辅导材料或向老师提问，也可在该网站了解本套丛书的新书信息。
本书在编写过程中得到了许多教师的支持，在此一并表示感谢。由于水平有限，书中的错误和疏漏在所难免，敬请广大读者和同人予以批评指正。

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