三菱 FX5U PLC 編程一本通

本書結合項目工程實踐，詳細介紹了FX5U PLC 的應用技術以及它在GX Works3 環境下的編程方法，
主要內容包括：三菱FX5U 系列PLC 介紹、FX5U 的編程軟件GX Works3、FX5U 的編程元件和編程指令、
順序控制功能圖與步進梯形圖、FX5U 系列PLC 與計算機的通信、三菱GOT2000 人機界面的編程、
FX5U與變頻器的聯合控制、電氣單元電路編程實例、自動控制裝置編程實例、FX5U 的安全使用和故障診斷。
本書內容實用，循序漸進，案例豐富，講解細緻，所有程序均經過仿真調試，方便讀者學習使用。
本書適合電氣工程師、自動化工程師、PLC 技術初學者等自學使用，
也可以用作職業院校、培訓學校相關專業的教材及參考書。

第1章 三菱FX5U 系列PLC 介紹 1
1.1 PLC 的優點 1
1.2 PLC 與繼電器－接觸器控制系統的區別 2
1.3 三菱FX5U 型PLC 的技術優勢 3
1.4 FX5U 系列PLC 基本單元的概貌 5
1.4.1 基本單元內部的方框圖 5
1.4.2 基本單元的工作原理 8
1.4.3 基本單元的性能和軟元件 9
1.4.4 基本單元的外形和結構 11
1.4.5 基本單元的型號規格 14
1.5 FX5U 基本單元的接線端子16
1.5.1 AC 電源、DC 輸入型的接線端子 16
1.5.2 DC 電源、DC 輸入型的接線端子 19
1.6 FX5U 基本單元的接口電路22
1.6.1 FX5U 的輸入接口電路22
1.6.2 FX5U 的輸出接口電路25
1.7 FX5U 型PLC 的擴展模塊27
1.7.1 帶有內置電源的輸入/輸出模塊27
1.7.2 擴展電纜型的輸入/輸出模塊30
1.7.3 擴展連接器型的輸入/輸出模塊33
1.7.4 FX5U 的其他擴展模塊38
1.7.5 基本單元與擴展設備的連接39
1.8 FX5U 基本單元的電源容量41

第2章 FX5U 的編程軟件GX Works3 43
2.1 編程軟件GX Works3 簡介43
2.2 GX Works3 的下載和安裝44
2.2.1 編程軟件GX Works3 的下載44
2.2.2 編程軟件GX Works3 的安裝45
2.3 GX Works3 的梯形圖編輯環境47
2.3.1 新建FX5U 的設計工程47
2.3.2 梯形圖的主菜單欄和工具條48
2.3.3 梯形圖編輯界面的導航欄50
2.3.4 梯形圖的部件選擇窗口52
2.4 在GX Works3 中打開其他格式的文件53
2.5 FX5U 控制系統的程序設計56
2.5.1 編程的前期準備工作56
2.5.2 在編程軟件中進行模塊配置57
2.5.3 進行CPU 各項參數的設置59
2.5.4 進行程序設計的步驟59
2.5.5 梯形圖程序文件的規劃60
2.5.6 FX5U 程序的調試 61
2.5.7 梯形圖的個性化設計 61
2.6 GX Works3 環境中的編程實例63
2.6.1 倉庫捲閘門控制原理63
2.6.2 I/O 地址分配和PLC 選型、接線64
2.6.3 在編程軟件中創建PLC 新工程65
2.6.4 為軟元件添加註釋65
2.6.5 梯形圖的編輯和轉換66
2.6.6 在梯形圖中添加聲明、註解68
2.7 用標籤編輯梯形圖70
2.8 編輯梯形圖的其他問題72
2.9 GX Works3 編輯環境中的模擬調試73
2.10 設計文件的保存、查找、打印76

第3章 FX5U 的編程元件和編程指令 79
3.1 FX5U 的編程語言79
3.1.1 梯形圖語言（LD） 79
3.1.2 結構化文本語言（ST）80
3.1.3 順序功能圖語言（SFC） 82
3.1.4 功能塊圖/梯形圖語言（FBD/LD）82
3.1.5 程序塊的劃分83
3.2 FX5U 的編程軟元件84
3.2.1 輸入繼電器（X） 84
3.2.2 輸出繼電器（Y） 85
3.2.3 各種內部繼電器85
3.2.4 定時器（T、ST） 86
3.2.5 計數器（C、LC）87
3.2.6 各種寄存器87
3.2.7 模塊訪問軟元件、嵌套、指針88
3.2.8 常數和字符串89
3.3 FX5U 的編程指令90
3.3.1 觸點指令90
3.3.2 合併指令93
3.3.3 輸出指令97
3.3.4 主控指令 103
3.3.5 步進指令 104
3.3.6 其他常用指令 105
3.4 使用基本指令時的一些問題 108

第4章 順序控制功能圖與步進梯形圖 109
4.1 順序控制功能圖的概貌 109
4.1.1 順序控制功能圖的相關概念 109
4.1.2 順序控制功能圖的基本結構 110
4.1.3 GX Works3 中的SFC 程序語言 112
4.1.4 步進繼電器和特殊繼電器 113
4.2 SFC 功能圖的實例——送料小車 114
4.2.1 送料小車的控制要求 114
4.2.2 編輯送料小車的SFC 功能圖 116
4.2.3 SFC 功能圖中的內置梯形圖 120
4.2.4 SFC 功能圖的特點 124
4.3 啟動-保持-停止方式的順序控制梯形圖 124
4.4 SET 和RST 指令的順序控制梯形圖 126
4.5 步進指令的順序控制梯形圖 128
4.5.1 編輯步進梯形圖的要求 129
4.5.2 步進梯形圖的形式 129
4.6 選擇系列的順序控制 131
4.7 並行系列的順序控制 138

第5章 FX5U 系列PLC 與計算機的通信 148
5.1 通信的基本概念 148
5.2 以太網方式的通信 149
5.2.1 以太網通信在FX5U 中的應用 149
5.2.2 以太網電纜直接連接方式 149
5.2.3 以太網電纜通過集線器連接方式 151
5.3 RS-232C 和RS-485 方式的通信 154
5.3.1 RS-232C 和RS-485 通信的原理 154
5.3.2 通過RS-232C 端口的通信 154
5.3.3 簡易PLC 之間的連接通信 155
5.3.4 FX5U 與變頻器的通信 155
5.3.5 RS-485 與以太網的轉換 157
5.4 向FX5U 中寫入PLC 程序 158
5.5 從FX5U 中讀取PLC 程序 160
5.6 PLC 程序在運行中的監視 161

第6章 三菱GOT2000 人機界面的編程 166
6.1 三菱GOT2000 人機界面簡介 166
6.1.1 三菱人機界面簡述 166
6.1.2 三菱人機界面的主要功能 167
6.1.3 編程軟件GT Works3 的下載和安裝 167
6.2 創建GT Designer3 的工程文件 169
6.3 GT Designer3 的編程界面 170
6.3.1 GT Designer3（GOT2000）中的工具條 171
6.3.2 編程界面中的其他內容 173
6.4 GT Designer3（GOT2000）中的畫面編程 174
6.5 畫面程序的寫入和讀取 176
6.6 在GT Simulator3 中進行仿真 178

第7章 FX5U 與變頻器的聯合控制 181
7.1 變頻器的控制功能 181
7.2 三菱E700 型變頻器簡介 182
7.2.1 E700 型變頻器的主要特徵 182
7.2.2 E700 型變頻器的接線端子 183
7.3 E700 型變頻器的面板和設置流程 185
7.4 E700 型變頻器的基本調速電路 187
7.5 FX5U 與E700 聯合的3 段速控制 188
7.6 FX5U 與E700 聯合的紡紗機控制 190

第8章 電氣單元電路編程實例 195
8.1 定時電路 195
8.1.1 瞬時接通、延時斷開電路 195
8.1.2 延時接通、延時斷開電路 196
8.1.3 兩台設備間隔定時啟動電路 198
8.1.4 長達2h 的延時電路 200
8.1.5 定時器與計數器聯合電路 201
8.2 電動機控制中的單元電路 203
8.2.1 啟動-保持-停止電路 203
8.2.2 帶有點動的啟動-保持-停止電路 205
8.2.3 電動機正反轉控制電路 207
8.2.4 置位-復位指令的正反轉控制電路 209
8.2.5 行程開關控制的自動循環電路 210
8.2.6 星-三角降壓啟動電路 212
8.2.7 繞線電動機串聯電阻啟動電路 215
8.2.8 異步電動機三速控制電路 217

第9章 自動控制裝置編程實例 221
9.1 皮帶輸送機順序控制裝置 221
9.2 兩台水泵交替運轉裝置 224
9.3 C6140 車床PLC 改造裝置 226
9.4 加熱爐自動送料裝置 229
9.5 工業機械手搬運工件裝置 234
9.6 注塑成型生產線控制裝置 239
9.7 舞台三色燈光控制裝置 246
9.8 知識競賽搶答裝置 249
9.9 公園噴泉控制裝置 251
9.10 交通信號燈控制裝置 254
9.11 飲水機溫度自動控制裝置 258

第10章 FX5U 的安全使用和故障診斷 262
10.1 安裝和接線中的安全問題 262
10.2 使用FX5U 的安全措施 264
10.3 FX5U 型PLC 的定期檢查 265
10.4 FX5U 型PLC 的故障分佈 266
10.5 通過面板指示燈診斷故障 266
10.6 通過特殊繼電器診斷故障 269
10.7 通過故障代碼診斷故障 269
10.8 FX5U 型PLC 故障診斷實例 270
10.8.1 硬件故障診斷實例 270
10.8.2 軟件故障診斷實例 280
參考文獻 288