全彩圖解三菱FX3S/3G/3U系列PLC快速入門與提高

蔡杏山，電工電子領域專家。曾做過十多年的教師，先後任教3所不同的大、中專院校，教過培訓班、中專和高職層次的學生，所授課程涉及廣泛，有豐富的教學及實踐經驗。 2008年以後，工作重心放在圖書寫作和出版上，至今編著的各類電工電子類圖書過100本，近幾年來開卷統計，其電工電子類圖書全國銷量總碼洋常年排在前三列，並創單本銷量10萬冊以上的好成績。

第1 章 PLC 基礎與入門實戰 1
1．1　認識PLC 1
1．1．1　什麼是PLC 1
1．1．2　PLC 控制與繼電器控制比較 2
1．1．3　PLC 的種類 3
1．2　PLC 的組成與工作原理 4
1．2．1　PLC 的組成方框圖 4
1．2．2　CPU 與存儲器 4
1．2．3　輸入接口電路 5
1．2．4　輸出接口電路 6
1．2．5　通信接口、擴展接口與電源 7
1．2．6　PLC 的工作方式 8
1．2．7　用實例說明PLC 程序驅動硬件的工作原理 8
1．3　三菱PLC 入門實戰 9
1．3．1　三菱FX3U 型PLC 硬件介紹 9
1．3．2　PLC 控制雙燈先後點亮的硬件線路及說明 10
1．3．3　DC 24V 電源適配器與PLC 的電源接線 12
1．3．4　編程電纜（下載線）及驅動程序的安裝 14
1．3．5　編寫程序並傳送給PLC 16
1．3．6　PLC 實物接線 19
1．3．7　PLC 操作 20

第2 章 三菱FX3S/3G/3U 系列PLC 介紹 22
2．1　概述 22
2．1．1　三菱FX 系列PLC 的一、二、三代機 22
2．1．2　三菱FX 系列PLC 的型號含義 22
2．2　三菱FX3SA、FX3S 系列PLC（三代簡易機型）介紹 23
2．3　三菱FX3GA、FX3G、FX3GE 和FX3GC 系列PLC（三代標準機型）介紹 25
2．3．1　三菱FX3GA、FX3G 系列PLC 說明 25
2．3．2　三菱FX3GE 系列PLC 說明 27
2．3．3　三菱FX3GC 系列PLC 說明 28
2．4　三菱FX3U、FX3UC 系列PLC（三代高端機型）介紹 29
2．4．1　三菱FX3U 系列PLC 說明 30
2．4．2　三菱FX3UC 系列PLC 說明 31
2．5　三菱FX1/2/3 系列PLC 的接線 32
2．5．1　電源端子的接線 32
2．5．2　以COM 端子作為輸入公共端子的PLC 輸入端子接線 35
2．5．3　以S/S 端子作為輸入公共端子的PLC 輸入端子接線 36
2．5．4　接近開關與PLC 輸入端子的接線 37
2．5．5　輸出端子接線 39
2．6　三菱FX1/2/3 系列PLC 的軟元件 41
2．6．1　輸入繼電器（X）和輸出繼電器（Y） 41
2．6．2　輔助繼電器（M） 42
2．6．3　狀態繼電器（S） 45
2．6．4　定時器（T） 46
2．6．5　計數器（C） 48
2．6．6　高速計數器 50
2．6．7　數據寄存器（D） 53
2．6．8　擴展寄存器（R）和擴展文件寄存器（ER） 54
2．6．9　變址寄存器（V、Z） 55
2．6．10　常數（十進制常數K、十六進制常數H、實數常數E） 55

第3 章 三菱PLC 編程與仿真軟件的使用 56
3．1　三菱GX Developer 編程軟件的使用 56
3．1．1　軟件的安裝 56
3．1．2　軟件的啟動與窗口及工具說明 58
3．1．3　創建新工程 61
3．1．4　編寫梯形圖程序 62
3．1．5 梯形圖的編輯 66
3．1．6　查找與替換功能的使用 69
3．1．7　註釋、聲明和註解的添加與顯示 71
3．1．8　讀取並轉換FXGP/WIN 格式文件 74
3．1．9　PLC 與計算機的連接及程序的寫入與讀出 75
3．1．10　在線監視PLC 程序的運行 78
3．2　三菱GX Simulator 仿真軟件的使用 79
3．2．1　安裝GX Simulator 仿真軟件 80
3．2．2　仿真操作 81
3．2．3　軟元件監視 83
3．2．4　時序圖監視 84

第4 章 基本指令說明與應用實例 85
4．1　基本指令說明 85
4．1．1　常開、常閉觸點和線圈指令 85
4．1．2　邊沿檢測觸點指令 86
4．1．3　主控和主控復位指令 86
4．1．4　取反指令 87
4．1．5　置位與復位指令 88
4．1．6　結果邊沿檢測指令 88
4．1．7　脈衝微分輸出指令 89
4．1．8　程序結束指令 90
4．2　PLC 基本控制線路與梯形圖 90
4．2．1　啟動、自鎖和停止控制的PLC 線路與梯形圖 90
4．2．2　正、反轉聯鎖控制的PLC 線路與梯形圖 92
4．2．3　多地控制的PLC 線路與梯形圖 93
4．2．4　定時控制的PLC 線路與梯形圖 94
4．2．5　定時器與計數器組合延長定時控制的PLC 線路與梯形圖 97
4．2．6　多重輸出控制的PLC 線路與梯形圖 98
4．2．7　過載報警控制的PLC 線路與梯形圖 99
4．2．8　 閃爍控制的PLC 線路與梯形圖 101
4．3　基本指令應用實例一：PLC 控制噴泉 102
4．3．1　控制要求 102
4．3．2　PLC 用到的I/O 端子與連接的輸入/ 輸出設備 102
4．3．3　PLC 控制線路 103
4．3．4　PLC 控製程序及詳解 103
4．4　基本指令應用實例二：PLC 控制交通信號燈 105
4．4．1　控制要求 105
4．4．2　PLC 用到的I/O 端子與連接的輸入/ 輸出設備 105
4．4．3　PLC 控制線路 106
4．4．4　PLC 控製程序及詳解 106

第5 章 步進指令說明與應用實例 109
5．1　狀態轉移圖與步進指令 109
5．1．1　順序控制與狀態轉移圖 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　狀態轉移圖的分支方式 112
5．1．5　步進指令編程注意事項 112
5．2　步進指令應用實例一：兩種液體混合裝置 113
5．2．1　系統控制要求 113
5．2．2　PLC 用到的I/O 端子及連接的輸入/ 輸出設備 114
5．2．3　PLC 控制線路 115
5．2．4　PLC 控製程序及詳解 115
5．3　步進指令應用實例二：簡易機械手 118
5．3．1　系統控制要求 118
5．3．2　PLC 用到的I/O 端子及連接的輸入/ 輸出設備 118
5．3．3　PLC 控制線路 119
5．3．4　PLC 控製程序及詳解 119
5．4　步進指令應用實例三：大小鐵球分揀機 121
5．4．1　系統控制要求 121
5．4．2　PLC 用到的I/O 端子及連接的輸入/ 輸出設備 122
5．4．3　PLC 控制線路 123
5．4．4　PLC 控製程序及詳解 123

第6 章 三菱FX3S/3G/3U 應用指令全精解（一） 126
6．1　應用指令基礎知識 126
6．1．1　應用指令的格式 126
6．1．2　應用指令的規則 127
6．1．3　PLC 數值的種類及轉換 129
6．2　程序流程類指令 131
6．2．1　指令一覽表 131
6．2．2　指令精解（FNC00 ～ FNC09） 132
6．3　傳送與比較類指令 138
6．3．1　指令一覽表 138
6．3．2　 指令精解（FNC10 ～ FNC19、FNC102、FNC103、FNC278、FNC279） 139
6．4　四則運算與邏輯運算類指令 147
6．4．1　指令一覽表 147
6．4．2　指令精解（FNC20 ～ FNC29） 148
6．5　循環與移位類指令 154
6．5．1　指令一覽表 154
6．5．2　指令精解（FNC30 ～ FNC39） 154

第7 章 三菱FX3S/3G/3U 應用指令全精解（二） 162
7．1　數據處理類指令 162
7．1．1　指令一覽表 162
7．1．2　 指令精解（FNC40 ～ FNC49、FNC140 ～ FNC144、FNC147、FNC149、FNC210 ～ FNC214） 163
7．2　高速處理類指令 177
7．2．1　指令一覽表 177
7．2．2　指令精解（FNC50 ～ FNC59、FNC280） 178
7．3　方便類指令 187
7．3．1　指令一覽表 187
7．3．2　指令精解（FNC60 ～ FNC69） 188
7．4　外部I/O 設備類指令 198
7．4．1　指令一覽表 198
7．4．2　指令精解（FNC70 ～ FNC79） 199

第8 章 三菱FX3S/3G/3U 應用指令全精解（三） 211
8．1　外部設備SER 類指令 211
8．1．1　指令一覽表 211
8．1．2　指令精解（FNC80 ～ FNC88） 211
8．2　浮點數運算類指令 224
8．2．1　指令一覽表 224
8．2．2　指令精解（FNC110 ～ FNC112、FNC116 ～ FNC137） 225
8．3　定位控制類指令 240
8．3．1　指令一覽表 240
8．3．2　指令精解（FNC150 ～ FNC152、FNC155 ～ FNC159） 240
8．4　時鐘運算類指令 248
8．4．1　指令一覽表 248
8．4．2　指令精解（FNC160 ～ FNC167、FNC169） 249

第9 章 三菱FX3S/2G/3U 應用指令全精解（四） 257
9．1　外部設備類指令 257
9．1．1　指令一覽表 257
9．1．2　指令精解（FNC170、FNC171、FNC176、FNC177） 257
9．2　觸點比較類指令 260
9．2．1　指令一覽表 260
9．2．2　 指令精解（FNC224 ～ FNC226、FNC228 ～ FNC230、FCN232 ～ FNC234、FNC236 ～ FNC238、FNC240 ～ FNC246） 261
9．3　其他類指令 264
9．3．1　指令一覽表 264
9．3．2　指令精解（FNC182、FNC184、FNC186、FNC188、FNC189） 264
9．4　數據塊處理類指令 267
9．4．1　指令一覽表 267
9．4．2　指令精解（FNC192 ～ FNC199） 268
9．5　字符串控制類指令 271
9．5．1　指令一覽表 271
9．5．2　指令精解（FNC200 ～ FNC209） 272
9．6　數據表處理類指令 279
9．6．1　指令一覽表 279
9．6．2　指令精解（FNC256 ～ FNC261、FNC269） 279
9．7　外部設備（變頻器）通信類指令 284
9．7．1　指令一覽表 284
9．7．2　指令精解（FNC270 ～ FNC275） 285
9．8　擴展文件寄存器指令 290
9．8．1　指令一覽表 290
9．8．2　指令精解（FNC290 ～ FNC295） 290

第10 章 PLC 的擴展與模擬量模塊的使用 296
10．1　擴展設備的編號分配 296
10．1．1　擴展輸入/ 輸出（I/O）的編號分配 296
10．1．2　特殊功能單元/ 模塊的單元號分配 297
10．2　模擬量輸入模塊（FX3U-4AD） 298
10．2．1　外形與規格 298
10．2．2　接線端子與接線 299
10．2．3　電壓/ 電流輸入模式的設置 300
10．2．4　設置偏置和增益改變輸入特性 301
10．2．5　讀取AD 模塊轉換成的數字量 304
10．2．6 測量平均次數的設置 305
10．2．7　AD 模塊初始化（恢復出廠值）程序 306
10．3　模擬量輸出模塊（FX3U-4DA） 306
10．3．1　外形與規格 306
10．3．2 接線端子與接線 307
10．3．3 電壓/ 電流輸出模式的設置 308
10．3．4　設置偏置和增益改變輸出特性 309
10．3．5　兩種向DA 模塊寫入數字量的程序 311
10．3．6　DA 模塊初始化（恢復出廠值）程序 312
10．4　溫度模擬量輸入模塊（FX3U-4AD-PT-ADP） 312
10．4．1 外形與規格 312
10．4．2　PT100 型溫度傳感器與模塊的接線 313
10．4．3　不同溫度單位的輸入特性與設置 314
10．4．4 溫度值的存放與讀取 315
10．4．5 測量平均次數的設置 316
10．4．6 錯誤狀態的讀取與清除 317

第11 章 PLC 通信 319
11．1　通信基礎知識 319
11．1．1　通信方式 319
11．1．2　通信傳輸介質 322
11．2　通信接口設備 323
11．2．1　FX-232-BD 通信板 323
11．2．2　FX-422-BD 通信板 325
11．2．3　FX-485-BD 通信板 327
11．3　PLC 通信實例 329
11．3．1　PLC 與打印機通信（無協議通信） 329
11．3．2　兩台PLC 通信（並聯連接通信） 331
11．3．3　多台PLC 通信（N∶N 網絡通信） 335

附錄A 三菱FX3 系列PLC 的硬件資源異同比較 342
附錄B 三菱FX3 系列PLC 的軟件資源異同比較 344
附錄C　三菱FX1、FX2、FX3 系列PLC 的擴展設備及附件 347