可程式控制器程式設計與實務-FX2N/FX3U(第五版)(附範例光碟) 

可程式控制器程式設計與實務-FX2N/FX3U(第五版)(附範例光碟)  pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

陳正義 
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具体描述

  本書採用循序漸進的方式由基本的順序控制導引讀者進入可程式控制器應用領域,在每一個章節皆有提供相多的應用範例,且每一個應用範例皆有經過實際的驗證工作,期望可以幫助讀者從實務範例中學習程式設計技巧。此外,本書也有提供透過副程式及順序流程圖語言將多個功能導向的範例整合為一個應用程式的方法,這個實用技術可以幫助讀者了解設計大型可程式控制器的結構化程式技術。其內容包括有:順序控制簡介、PLC基本介紹、PLC基本介紹基本指令應用、書寫器介紹、軟體介紹、計時器與計數器、步進階梯、副程式、應用指令、可程式實習、PLC與人機介面、可程式控制器應用(二)及可程式控制器的網路化升級技術等。 
 
本書特色
 
  1.本書適用於三菱PLC FX2N/FX3U相同機形。
  2.詳細介紹可程式控制器的原理與程式建構方式,並逐步介紹三菱可程式控制器的指令、階梯圖、步進階梯及順序控制語言。
  3.本書提供超過100個應用範例及詳細說明,並附有完整的程式碼專案及相關應用資料。
  4.適用於大學、科大、技術學院電機、自動控制系「可程式控制器實習」課程使用。 
工业自动化控制系统实战指南:PLC编程与应用进阶 本书聚焦于现代工业生产线上广泛应用的先进可程式控制器(PLC)的原理、编程方法及实际应用案例,旨在为读者提供一套全面、深入且极具实操性的自动化控制解决方案。本书内容严格围绕当前主流工业控制器的技术特性、高级逻辑构建和系统集成展开,不涉及特定型号(如FX2N/FX3U系列)的详细指令集或光盘附带的特定案例解析。 --- 第一部分:自动化控制系统基础与PLC核心原理 本部分作为构建自动化知识体系的基石,详尽阐述了工业控制系统的基本架构、发展历程以及可程式控制器在现代制造业中的不可替代性。 1. 工业自动化概述与控制系统架构: 深入探讨了从继电器控制到分布式控制系统(DCS)和可程式控制器(PLC)的演进路径。详细剖析了现代自动化控制系统的基本组成要素,包括人机界面(HMI)、监控与数据采集系统(SCADA)、现场总线技术以及核心控制器之间的协同工作关系。本章重点分析了不同控制层级(现场层、控制层、管理层)的信息流和控制流的特点。 2. PLC硬件结构与选型原则: 超越具体的型号规格,本书侧重于讲解PLC硬件的通用设计理念。详细介绍了CPU模块的核心功能(如扫描周期、程序存储、通信接口)、输入/输出(I/O)模块的类型(数字量、模拟量、高速计数、温度采集)及其电气隔离和信号调理技术。重点阐述了根据控制点数量、响应速度、环境要求和通信需求进行PLC平台选型的一套科学方法论,包括对冗余系统和高可靠性硬件的选择考量。 3. 编程语言标准化与逻辑基础: 遵循国际电工委员会(IEC 61131-3)标准,系统地介绍了五种主流的PLC编程语言: 梯形图(LD/Ladder Diagram): 侧重于电路逻辑的映射、接触器和线圈的抽象表示,以及如何利用定时器(Timers)和计数器(Counters)实现基础时序控制。 指令表(IL/Instruction List): 讲解汇编语言风格的编程范式,适用于需要极致优化执行效率和内存占用的场景。 结构化文本(ST/Structured Text): 重点介绍其基于高级语言(如Pascal、C)的语法结构,如何高效实现复杂的数学运算、数据处理和算法逻辑。 功能块图(FBD/Function Block Diagram): 阐述了如何通过连接预定义的功能块(如PID模块、运算模块)来构建图形化的流程控制逻辑,特别适用于过程控制。 顺序功能图(SFC/Sequential Function Chart): 详细解析了如何使用步骤(Steps)和转换(Transitions)来描述复杂的多步骤操作流程,是实现机器状态管理和故障恢复逻辑的强大工具。 --- 第二部分:高级程序设计技术与数据管理 本部分旨在提升读者的编程深度,使其能够设计出结构清晰、可维护性强、运行高效的复杂控制程序。 4. 程序结构化与模块化设计: 强调大型项目中的代码管理至关重要。介绍如何采用自上而下的设计方法,将复杂的控制任务分解为独立的功能模块或子程序。详细讨论了子程序调用、参数传递(值传递与引用传递)的最佳实践,以及如何利用库函数(Libraries)来封装通用逻辑,从而提高代码的复用性和可读性。 5. 数据类型与先进的数据处理: 超越基础的布尔量和整数,本章深入探讨了: 复合数据结构: 如何定义和使用结构体(Structures)和数组(Arrays)来组织相关的过程变量和设备参数,简化数据访问。 浮点数运算: 在涉及精确的物理量计算(如比例、积分、微分)时,如何正确处理和优化单精度及双精度浮点数运算。 数据类型转换与安全校验: 讲解在不同数据类型之间进行安全转换的技术,以及防止溢出和异常数据输入的方法。 6. 通信网络与数据交换: 系统介绍工业控制网络的核心概念,重点关注现代PLC之间、PLC与上位机之间的数据交互机制。 串行通信基础: 概述RS-232/485协议栈的原理,以及如何利用这些接口实现简单的点对点数据交换。 工业以太网协议: 深入分析主流的工业以太网协议(如EtherNet/IP, PROFINET, Modbus TCP)的数据帧结构、报文解析和配置方法,重点讲解如何实现数据在控制层和管理层之间的高速、可靠传输。 数据块(Data Blocks)管理: 讲解如何有效组织和映射需要跨程序或跨设备共享的持久化数据。 --- 第三部分:过程控制与故障诊断 本部分将理论与实际工程紧密结合,聚焦于工业过程中最常见且对性能要求最高的控制策略和系统维护技能。 7. 比例-积分-微分(PID)控制详解: PID控制器是过程控制的核心。本书不依赖特定平台的预设功能块,而是从原理上推导PID算法的离散化形式。 理论基础: 深入解析比例(P)、积分(I)、微分(D)三项对系统响应的影响及其对超调、稳态误差和响应速度的控制作用。 参数整定方法: 系统介绍Ziegler-Nichols(齐格勒-尼科尔斯法)等经典整定方法,并探讨了基于模型的自整定技术。 抗饱和与防积分锁定(Windup): 讲解在实际应用中,如何通过限制输出和引入防积分饱和机制来保证PID控制的稳定性。 8. 运动控制基础概念: 针对简单的定位、速度控制需求,本章概述了运动控制的基本原理。讨论了步进电机和伺服驱动器的工作模式,以及PLC如何通过脉冲输出或专用运动模块实现简单的点位控制和速度同步。 9. 系统调试、监控与高级故障排除: 强调控制系统投入运行后的维护和优化能力。 在线调试技巧: 讲解如何利用监控工具实时观察变量状态、强制I/O点位、单步执行逻辑,以快速定位程序错误。 系统诊断: 阐述如何利用PLC内置的诊断功能(如错误日志、通信状态指示)来识别硬件故障或通信中断。 程序版本管理: 介绍在生产环境中进行程序备份、版本回溯和远程维护的最佳实践,确保控制系统的持续稳定运行。 --- 总结: 本书旨在培养读者具备独立设计、编程、调试和维护复杂自动化生产线的能力。通过对通用控制原理、高级编程范式、数据通信标准以及核心控制算法的深入剖析,读者将能够灵活应对不同制造商和不同架构的自动化控制系统,实现从“学会使用特定型号”到“精通自动化控制思想”的跨越。本书内容专注于技术内核与方法论,是自动化工程师向系统集成专家迈进的有力阶梯。

著者信息

图书目录

1章 順序控制簡介1-1
1-1 自動控制概念1-1
1-2 順序控制1-3
1-3 傳統配線(繼電器電路)1-7
1-4 三大基本元件(Relay、Timer、Counter)1-11
1-5 其他順序控制重要元件概述1-19
1-6 IEC 61131-3標準可程式語言1-29
問題與討論1-34

2章 PLC基本介紹2-1
2-1 PLC功能2-1
2-2 PLC內部結構2-3
2-3 PLC的掃描結構2-3
2-4 FX2/FX2N PLC之結構2-4
2-5 FX2/FX2N元件描述2-5
2-6 輸入輸出迴路接線2-8
2-7 接線技術2-14
問題與討論2-34

3章 PLC基本介紹基本指令應用3-1
3-1 邏輯LOAD及OUT線圈3-1
3-2 串聯接點3-2
3-3 串並聯迴路方塊間之連接3-3
3-4 多重輸出迴路3-5
3-5 自我保持與解除3-6
3-6 微分輸出3-7
問題與討論3-8

4章 書寫器介紹4-1
4-1 書寫器功能4-1
4-2 按鍵介紹4-2
4-3 操作模式4-3
4-4 一般功能4-6
問題與討論4-12

5章 軟體介紹5-1
5-1 檔案建立與儲存5-2
5-2 參數設定5-3
5-3 在PC上畫一簡單的階梯圖5-4
5-4 PC與PLC間之傳輸5-5
5-5 在PC上監視PLC的狀態5-6
5-6 註解編輯5-7
5-7 更改元件號碼5-9
5-8 程式下載5-10

6章 計時器與計數器6-1
6-1 計數器6-1
6-2 計時器6-5
6-3 範例操作6-9
問題與討論6-13

7章 步進階梯7-1
7-1 步進階梯指令介紹7-1
7-2 步進指令應用範例7-8
問題與討論7-27

8章 副程式8-1
8-1 副程式說明8-1
8-2 副程式運用8-2
問題與討論8-14

9章 應用指令9-1
9-1 應用指令的格式與通則9-8
9-2 搬移及比較9-9
9-3 算數運算9-14
9-4 旋轉與位移指令9-17
9-5 HKY(16按鍵)(FNC 71)9-21
9-6 DSW指令(指撥開關)(FNC 72)9-22
9-7 DECO:解碼(FNC 41)9-23
9-8 SUM:位元ON的數量(FNC 43)9-24
9-9 BON:位元ON的檢查(FNC 44)9-25
9-10 七段顯示器掃描顯示(SEGL)(FNC 74)9-25
問題與討論9-27

10章 可程式實習10-1
10-1 電動機啟動停止控制電路10-1
10-2 多處控制電動機啟動/停止電路10-4
10-3 電動機啟動兼寸動控制電路10-7
10-4 電動機手動順序控制電路10-10
10-5 三相感應電動機正逆轉控制電路10-13
10-6 電動機追次控制電路10-16
10-7 電動機順序啟動停止控制電路10-19
10-8 三相感應電動機Y-Δ啟動控制電路10-23
10-9 抽水馬達10-27
問題與討論10-32

11章 PLC與人機介面11-1
11-1 人機介面的優勢11-1
11-2 ADP3簡介11-2
11-3 ADP3應用11-2
11-4 ADP3工具應用11-10
11-5 ADP3視窗畫面11-12
11-6 實作一:交通號誌燈之控制11-14
11-7 實作二:行人穿越道燈號之控制11-23
11-8 實作三:多段計時器11-30
11-9 實作四:台車定位控制11-36

12章 可程式控制器應用12-1
12-1 PLC搭配VEXTA驅動器的步進馬達控制12-1
12-2 利用時間脈波(M8011)控制步進馬達12-11
12-3 七段顯示器與直流馬達控制12-14
12-4 指撥開關與馬達控制12-18
12-5 七段顯示器、指撥開關與步進馬達控制12-22

13章 可程式控制器的網路化升級技術13-1
13-1 TCP/IP簡介13-1
13-2 虛擬多埠串列通訊技術應用13-4
13-3 可程式控制器之網路應用實務13-14
13-4 VB監控程式設計與FX2/FX2N/AX2N之應用13-19
13-5 三菱GX Developer 8.0編輯軟體及泓格VxComm
軟體應用介紹13-25

附錄 FX2N多功能可程式控制器YC-N-PLC附-1
參考文獻參-1

图书序言

  • ISBN:9786263282209
  • 叢書系列:大專電機
  • 規格:平裝 / 504頁 / 19 x 26 x 2.52 cm / 普通級 / 單色印刷 / 五版
  • 出版地:台灣

图书试读

用户评价

评分

谈到内容组织和讲解的深度,这本书给我最大的感受就是它成功地搭建了一座从理论到实操的坚固桥梁。它没有满足于仅仅介绍FX2N或FX3U的基本指令集,而是花了大量的篇幅去剖析这些指令在实际工业场景中是如何被巧妙运用的。举个例子,书中对于“步进梯形图”(Sequential Function Chart, SFC)的讲解,不再是教科书上那种抽象的流程图描述,而是直接对接到了实际生产线中需要状态切换的复杂逻辑,比如配料系统或者自动包装机的控制流程。这种“知其然,更知其所以然”的叙事方式,极大地提升了学习的效率。另外,对于数据处理和模拟量的I/O处理,讲解得非常透彻,尤其是涉及到PID运算和通讯协议(比如RS-485或以太网模块的配置),它提供的不仅仅是代码片段,更是背后的运算逻辑和调试思路,这对于我们这些需要处理非标设备集成的工程师来说,价值无可估量。可以说,这本书的内容是面向“解决问题”的,而不是停留在“展示功能”的层面,这种务实的教学态度,绝对是市面上很多其他教材所欠缺的。

评分

这本书的语言风格,用一个词来形容就是“台湾本土化”的精确与亲切的结合。它使用的专业术语,完全符合我们这边制造业和自动化现场的常用表达习惯,没有那种生硬的翻译腔,阅读起来非常顺畅,让人感觉就像是身边的资深工程师在手把手教导一样。例如,对于一些常见的硬件连接问题,书中会用非常口语化的方式指出“这里一定要注意接地”、“这个模块的电源纹波要控制好”,这些看似细微的提醒,往往是新手踩坑最多的地方。更重要的是,它的错误处理和故障排除章节,简直是神来之笔。不同于其他书籍只列出错误代码,这本书提供了大量的“现场经验分享”,比如当PLC上电后指示灯闪烁的特定模式,代表的可能不仅仅是系统错误,更可能是外部传感器反馈异常或者线路瞬时干扰,这种基于实践的判断力,是书本学习中极难获取的宝贵财富。这种基于本土工业环境沉淀下来的知识体系,让这本书的实用价值瞬间拉高了好几个档次。

评分

关于随书附带的资源,尤其是那个“范例光碟”,对我来说简直是如虎添翼的强大后盾。在学习自动化技术时,光看文字和截图是远远不够的,必须亲手操作才能真正理解指令的生命周期和程序执行的顺序。光碟里的范例程序文件,通常都经过了精心筛选和简化,它们完美地映射了书本中讲解的每一个关键技术点。我可以直接将这些代码导入到我的GX Works2/3软件中进行模拟运行,甚至直接下载到我的FX3U开发板上进行实时测试。这种即学即练的模式,极大地缩短了知识吸收的周期。我特别欣赏的是,这些范例程序往往结构清晰,注释详尽,甚至在某些复杂的运动控制程序中,还能看到针对不同工作模式的切换逻辑的实现,这比我们自己从零开始搭建一个测试平台要高效得多。可以说,这个光盘不是一个可有可无的附属品,而是这本书作为一个完整教学体系中不可或缺的关键组成部分,保证了学习者能真正地将理论知识转化为可操作的技能。

评分

这本书的排版和装帧设计,说实话,第一眼看过去,感觉就是那种很务实、不花俏的风格,很对我们搞工程技术的人的胃口。封面设计上,那种简洁的配色和清晰的标题字体,让人一眼就知道这书的内容是扎扎实实的干货,没有太多花里胡哨的营销包装。内页的纸张质感也挺好的,摸起来不会有那种廉价感,这对需要经常翻阅和做笔记的读者来说很重要,毕竟我们翻书的频率是很高的,好的纸张能用得更久。更让我惊喜的是,它在章节的划分上处理得相当到位,逻辑性很强,从基础概念的铺陈到高级应用的讲解,过渡自然得像是行云流水一样。尤其要提到的是,书里很多技术图表的绘制,线条干净利落,符号标注准确无误,这在阅读PLC编程手册时简直是救命稻草,很多其他教材的光是看图就得费半天劲去揣摩。整体来看,这本书的“物理存在感”和阅读体验是令人满意的,它不仅仅是一个知识载体,更像是一个耐用的工具,放在工具车里或者桌面上,都能给人一种可靠的感觉。这种对细节的重视,体现了编者对目标读者的深刻理解,知道我们需要的不是花哨的外表,而是能够经受得住实际操作考验的硬核品质。

评分

这本书在技术更新速度上,展现出一种负责任的态度。尽管FX2N系列已经是比较经典和成熟的平台,但第五版能够将FX3U系列也纳入其中进行详细对比和讲解,这显示了编者对当前市场主流硬件的敏感度。FX3U在运算速度和功能扩展性上相比前代有了显著提升,书中对这些新特性(比如更快的扫描周期、增强的浮点运算能力)是如何在实际程序中体现出来的,都有细致的论述。例如,在处理高速脉冲输入或伺服定位时,FX3U的专用指令和高速I/O的处理机制,与FX2N有着本质的区别,这本书清晰地指出了这些差异点,并提供了针对新平台的优化编程策略。这种对不同代际产品都能兼顾并提供差异化指导的特点,使得这本书的适用范围大大拓宽,即使是手头只有老旧FX2N设备的人,也能从中找到宝贵的参考,而正在升级到FX3U平台的新用户,也能一步到位地掌握最新的技术要点,非常具有前瞻性和长期参考价值。

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