采用 “綜合項目——分解任務(wù)——具體步驟”的組織模式

典型任務(wù)+大量應(yīng)用案例，體現(xiàn)理實一體化教材的特色

采用“項目導(dǎo)入、任務(wù)驅(qū)動、做中學(xué)”的編寫思路

內(nèi)容與時俱進，案例豐富，突出實踐

將理論知識貫穿在典型工作任務(wù)中

2019年，“完善職業(yè)教育和培訓(xùn)體系，深化產(chǎn)教融合、校企合作”“建設(shè)知識型、技能型、創(chuàng)新型勞動者大軍，弘揚勞模精神和工匠精神，營造勞動光榮的社會風(fēng)尚和精益求精的敬業(yè)風(fēng)氣”被寫進黨的十九大報告。國務(wù)院印發(fā)的文件《國家職業(yè)教育改革實施方案》，把職業(yè)教育擺在教育改革創(chuàng)新和經(jīng)濟社會發(fā)展中更加突出的位置。這是對中國特色職業(yè)教育的新定位、新要求，也是中央教育思想的重要內(nèi)容。知識要更新、技術(shù)要更新、技能要更新，一本好的教材必須跟上新技術(shù)、新技能發(fā)展的腳步，需要及時更新。

本書改變了傳統(tǒng)的編書結(jié)構(gòu)，著重強調(diào)實用性和實踐性，以過程導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動為主線。在傳統(tǒng)的PLC教材內(nèi)容的基礎(chǔ)上，本書增加了變頻伺服、觸摸屏等內(nèi)容，并增加了實用案例，且將講解內(nèi)容時所涉及的設(shè)計軟件升級為當(dāng)時的最新版本。

本書內(nèi)容包括認(rèn)知PLC、三相異步電動機的PLC控制、家用小型設(shè)備的PLC控制、交通信號燈的PLC控制、建筑設(shè)施的PLC控制、化工生產(chǎn)過程的PLC控制、步進電動機的PLC控制、模擬量的PLC控制、變頻與伺服控制、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制及三菱觸摸屏GT軟件組態(tài)控制等11個大項目。通過典型的三菱PLC在200多個案例中的應(yīng)用，側(cè)重學(xué)習(xí)PLC控制技術(shù)在各個領(lǐng)域的工程應(yīng)用。

本書突破原有理論貫穿的思路，以綜合項目——分解任務(wù)——具體步驟的模式組織內(nèi)容，以加強基礎(chǔ)知識、重視實踐技能、培養(yǎng)動手能力為指導(dǎo)思想，強調(diào)理論聯(lián)系實際，注重培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、分析和解決實際問題的能力以及工程設(shè)計能力和創(chuàng)新意識，體現(xiàn)理實一體化教材的特色。本書對相關(guān)項目的內(nèi)容均通過實訓(xùn)加以驗證和總結(jié)，并配有一定量的技能訓(xùn)練，以保證理論與實踐的有機結(jié)合。技能訓(xùn)練安排在基礎(chǔ)知識講述的同時進行，以便學(xué)生在做中學(xué)，在學(xué)中做，邊學(xué)邊做，教、學(xué)、做合一，真正將企業(yè)應(yīng)用很好地與教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合。

在編寫本書過程中，努力做到教材結(jié)構(gòu)更趨科學(xué)、教材內(nèi)容更趨完善、教材使用方法更趨系統(tǒng)、教材應(yīng)用領(lǐng)域更趨合理。

本書是作者在多年從事本專業(yè)課程及相關(guān)課程的教學(xué)、教改、科研及承擔(dān)現(xiàn)代電氣技能大賽的基礎(chǔ)上編寫的，可作為高職高專院校工業(yè)自動化、電氣自動化、機電一體化等專業(yè)及其相近專業(yè)的教材（教師可以根據(jù)專業(yè)需要選擇講解的內(nèi)容），也可供從事電氣控制方面工作的工程技術(shù)人員及技術(shù)工人參考。

本書由邱俊任主編，黃翔任副主編，在編寫的過程中得到了三菱電機自動化（中國）有限公司的大力支持。在本書的編寫過程中，參考了百度網(wǎng)站、國家各資源庫網(wǎng)站、相關(guān)的精品課程網(wǎng)站，特別是三菱電機自動化（中國）有限公司官網(wǎng)等提供的相關(guān)信息，在此向上述各網(wǎng)站一并表示衷心感謝。

由于編者水平有限，書中難免存在缺點和錯誤，敬請讀者批評指正。

編 者

2020年12月

前言

項目一 認(rèn)知PLC 1
1.1 PLC概述 2
1.1.1 PLC的產(chǎn)生 2
1.1.2 PLC的概念 3
1.1.3 PLC的基本組成 9
1.1.4 PLC的輸入/輸出接口電路 10
1.1.5 PLC的工作原理 13
1.1.6 PLC主要技術(shù)指標(biāo) 14
1.2 GX Works2編程軟件的應(yīng)用 14
1.2.1 GX Works2編程軟件的認(rèn)識 14
1.2.2 GX Works2的基本操作 17
1.2.3 GX-Simulator仿真軟件在程序調(diào)試中的應(yīng)用 23
1.3 三菱PLC的硬件組成及組態(tài) 24
1.3.1 FX系列PLC簡介 24
1.3.2 Q系列PLC簡介 30
1.3.3 工控組態(tài) 33
1.3.4 I/O模塊 35
1.4 技能訓(xùn)練：認(rèn)知PLC實訓(xùn) 44
思考與練習(xí) 46
項目二 三相異步電動機的PLC控制 47
2.1 相關(guān)知識 48
2.1.1 PLC的編程語言 48
2.1.2 FX系列PLC的軟元件 51
2.1.3 指令的軟元件與常數(shù)的指定方法 59
2.1.4 FX系列PLC基本邏輯指令（一） 60
2.2 項目實施 64
2.2.1 連續(xù)帶點動且具有過載保護的電動機單向運行的PLC控制 64
2.2.2 自動循環(huán)控制電路的PLC控制 65
2.2.3 電動機Y-△降壓啟動的PLC控制 67
2.3 知識拓展 69
2.3.1 編程規(guī)則 69
2.3.2 編程技巧 71
2.3.3 電動機正、反轉(zhuǎn)Y-△降壓啟動的PLC控制 73
2.4 技能實訓(xùn) 74
2.4.1 基本指令應(yīng)用設(shè)計與調(diào)試 74
2.4.2 典型電動機控制實訓(xùn) 75
思考與練習(xí) 76
項目三 家用小型設(shè)備的PLC控制 78
3.1 相關(guān)知識 79
3.1.1 FX系列PLC基本邏輯指令（二） 79
3.1.2 FX系列PLC功能指令（一）—數(shù)據(jù)傳送與比較指令 86
3.2 項目實施 91
3.2.1 燈光的PLC控制 91
3.2.2 搶答器的PLC控制 93
3.2.3 洗衣機的PLC控制 95
3.3 知識拓展 98
3.3.1 自鎖、互鎖與連鎖控制 98
3.3.2 時間控制 99
3.3.3 脈沖觸發(fā)控制 100
3.3.4 分頻控制 101
3.3.5 順序控制 101
3.3.6 循環(huán)控制 103
3.4 技能實訓(xùn) 104
3.4.1 基本指令及傳送指令應(yīng)用設(shè)計與調(diào)試 104
3.4.2 舞臺燈的PLC控制設(shè)計與調(diào)試 106
思考與練習(xí) 107
項目四 交通信號燈的PLC控制 109
4.1 相關(guān)知識 110
4.1.1 FX系列PLC功能指令（二）—觸點比較指令 110
4.1.2 FX系列PLC功能指令（三）—循環(huán)與移位指令 111
4.1.3 步進階梯指令 116
4.2 項目實施 118
4.2.1 用相對時間編程的十字路口交通燈PLC控制設(shè)計 118
4.2.2 用絕對時間編程的十字路口交通燈PLC控制設(shè)計 120
4.2.3 用比較指令完成十字路口交通燈PLC控制設(shè)計 122
4.2.4 用步進指令完成十字路口交通燈PLC控制設(shè)計 123
4.3 知識拓展 125
4.3.1 順序控制設(shè)計法與順序功能圖 125
4.3.2 起、保、停編程法 129
4.3.3 置位/復(fù)位編程法 132
4.3.4 STL/RET編程法 133
4.3.5 編程法綜合應(yīng)用—組合機床的PLC控制 136
4.4 技能實訓(xùn) 141
4.4.1 比較指令、移位循環(huán)指令應(yīng)用設(shè)計與調(diào)試 141
4.4.2 交通信號燈控制設(shè)計與調(diào)試 142
思考與練習(xí) 142
項目五 建筑設(shè)施的PLC控制 144
5.1 相關(guān)知識 145
5.1.1 FX系列PLC功能指令（四）—數(shù)據(jù)處理指令 145
5.1.2 FX系列PLC功能指令（五）—算術(shù)和邏輯運算指令 150
5.2 項目實施 153
5.2.1 應(yīng)用乘、除法運算指令編程的流水燈PLC控制設(shè)計 153
5.2.2 自動車庫的PLC控制設(shè)計 155
5.2.3 噴水池花式噴水系統(tǒng)的PLC控制設(shè)計 156
5.3 知識拓展 158
5.3.1 計數(shù)控制 158
5.3.2 報警控制 159
5.4 技能實訓(xùn) 161
5.4.1 數(shù)碼顯示控制 161
5.4.2 音樂噴泉控制 161
思考與練習(xí) 162
項目六 化工生產(chǎn)過程的PLC控制 163
6.1 相關(guān)知識 164
6.1.1 FX系列PLC功能指令（六）—程序流程指令 164
6.1.2 FX系列PLC功能指令（七）—外圍設(shè)備I/O指令 170
6.1.3 FX系列PLC功能指令（八）—外圍設(shè)備SER指令 175
6.2 項目實施 178
6.2.1 閥門組多周期原料配比控制系統(tǒng)的PLC控制設(shè)計 178
6.2.2 用順序控制指令完成物料傳送設(shè)備的PLC控制設(shè)計 182
6.3 知識拓展：臺車之呼車控制設(shè)計 186
6.4 技能實訓(xùn) 189
6.4.1 物料混合控制設(shè)計與調(diào)試 189
6.4.2 自動配料裝車控制系統(tǒng)設(shè)計與調(diào)試 190
思考與練習(xí) 191
項目七 步進電動機的PLC控制 193
7.1 相關(guān)知識 194
7.1.1 FX系列PLC功能指令（九）—高速處理指令 194
7.1.2 FX系列PLC功能指令（十）—方便指令 199
7.1.3 步進電動機控制 205
7.2 項目實施 208
7.2.1 步進電動機的PLC控制設(shè)計 208
7.2.2 用模塊化設(shè)計理念完成機械手的PLC控制設(shè)計 211
7.3 知識拓展 216
7.3.1 光電編碼器 216
7.3.2 高速計數(shù)器 217
7.4 技能實訓(xùn) 220
7.4.1 自控成型機的PLC控制設(shè)計、安裝與調(diào)試 220
7.4.2 步進電動機的PLC控制設(shè)計、安裝與調(diào)試 222
思考與練習(xí) 225
項目八 模擬量的PLC控制 226
8.1 相關(guān)知識 227
8.1.1 PLC的功能模塊（一）—模擬量輸入模塊 227
8.1.2 PLC的功能模塊（二）—模擬量輸出模塊 230
8.1.3 PLC的功能模塊（三）—高速計數(shù)器模塊 232
8.2 項目實施：PLC在隨動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用設(shè)計 237
8.3 知識拓展：PLC的功能模塊（四）—定位控制模塊和脈沖輸出模塊 240
8.4 技能實訓(xùn) 246
8.4.1 郵件分揀機的控制設(shè)計、安裝與調(diào)試 246
8.4.2 直線運動位置檢測及定位控制的設(shè)計、系統(tǒng)的安裝與調(diào)試 249
思考與練習(xí) 251
項目九 變頻與伺服控制 252
9.1 相關(guān)知識 253
9.1.1 變頻器工作原理 253
9.1.2 三菱A800變頻器控制 256
9.1.3 伺服電動機控制 260
9.2 項目實施 262
9.2.1 三菱變頻器面板控制 262
9.2.2 三菱變頻器點動控制 263
9.2.3 三菱變頻器多段速控制 264
9.2.4 三菱變頻器模擬量控制 265
9.3 知識拓展 268
9.3.1 西門子MM440/420變頻器簡介 268
9.3.2 西門子變頻器開關(guān)量控制 270
9.3.3 西門子變頻器模擬量控制 272
9.4 技能實訓(xùn) 274
9.4.1 三菱A800變頻器點動控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試 274
9.4.2 風(fēng)機節(jié)能自動控制設(shè)計、安裝與調(diào)試 275
思考與練習(xí) 277
項目十 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制 278
10.1 相關(guān)知識 279
10.1.1 PLC通信的基本知識 279
10.1.2 PLC與PLC之間的通信 284
10.1.3 計算機連接與無協(xié)議數(shù)據(jù)傳輸 289
10.1.4 三菱工業(yè)網(wǎng)絡(luò) 298
10.2 項目實施：PLC與三菱A800變頻器無協(xié)議通信 300
10.3 技能實訓(xùn)：FX3U間的CC-Link通信 303
思考與練習(xí) 305
項目十一 三菱觸摸屏GT軟件組態(tài)控制 306
11.1 相關(guān)知識 307
11.1.1 觸摸屏簡介 307
11.1.2 三菱觸摸屏組態(tài)平臺搭建 309
11.1.3 三菱GT Works3操作入門 311
11.2 項目實施：星三角降壓啟動的控制設(shè)計、安裝與調(diào)試 314
11.3 技能實訓(xùn)：攪拌機電氣控制系統(tǒng)安裝
與調(diào)試 324
思考與練習(xí) 325
參考文獻 326

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