可编程控制器应用项目化教程（三菱FX系列）

内容详尽，全面分析

全书以三菱FX 系列PLC 为核心，详细地讲解了可编程控制器及其应用

理实一体，突出应用

以项目化教学任务为主体， 突出可编程控制器的实际应用， 易学易懂

资源丰富，方便教学

图文并茂，配有大量示例梯形图、指令表和课后习题，帮助读者理解和学习

随着制造业向智能化、柔性化转型，掌握PLC技术已成为自动化领域从业者的必备技能。三菱FX系列PLC以其稳定的性能、丰富的指令集和广泛的应用，成为工业控制的主流选择之一。本书顺应职业教育与行业发展需求，以“理论奠基—技能提升—工程实战”为脉络，致力于培养读者以下能力：

（1）基础理论扎实。深入理解PLC的硬件架构、工作原理及编程语言，构建完整的知识框架。

（2）编程技能娴熟。能够熟练运用基本指令、步进指令、功能指令完成逻辑控制、顺序控制及数据处理等任务。

（3）工程应用创新。掌握从继电器控制系统改造到PLC网络通信、特殊功能模块应用的全流程设计方法，具备解决复杂工业控制问题的能力。

本书以项目化教学为导向，共分为5个项目，通过“任务描述—任务要求—相关知识—任务实施”的闭环流程，实现理论与实践的深度融合，贯彻“做中学、学中做”的职教理念，每个项目均配备完整的I/O分配表、外部接线图及程序设计流程，便于开展理实一体化教学。在教学中做到：

（1）案例驱动。以自动送料车、自动门控制等真实工程案例为载体，引导读者从需求分析、方案设计到程序调试全程参与，培养工程思维。

（2）工具赋能。充分利用GX Works2的仿真功能与在线监控工具，实时验证程序逻辑，降低硬件调试成本。

（3）分层递进。基础薄弱的读者可从基本指令的单序列控制程序入手，逐步过渡到功能指令的复杂逻辑设计；学有余力者可探索通信网络与运动控制模块的扩展应用，满足个性化学习需求。

本书学时建议为64学时，其中理论教学24学时，实践教学40学时（含实验与项目设计）。各院校可根据实际需求调整教学重点，如强化模拟量控制或通信技术模块的实践环节。

本书由衢州职业技术学院的姜文雍、李东方、舒慧建、徐峰，浙江象睿机电设备有限公司的曾燕平以及衢州市计量质量检验研究院的黄增阳共同编写，由姜文雍和李东方任主编。编写过程中，得到了衢州职业技术学院、浙江象睿机电设备有限公司、衢州市计量质量检验研究院和中国水利水电出版社的大力支持，在此深表感谢。

由于编者水平有限，书中难免存在疏漏或不妥之处，恳请广大读者批评指正，以便不断完善。希望本书能成为读者学习PLC应用技术的得力助手，为推动工业自动化发展贡献力量。

编 者

2025年7月

前言

项目1 三菱FX系列PLC基础知识 1
项目描述 1
项目目标 1
任务1.1 PLC概述 1
【任务描述】 1
【任务要求】 2
【相关知识】 2
1.1.1 PLC的产生与发展 2
1.1.2 PLC的特点与功能 6
1.1.3 PLC的分类 8
1.1.4 PLC的应用领域 10
任务1.2 PLC的基本结构与工作状态 10
【任务描述】 10
【任务要求】 11
【相关知识】 11
1.2.1 PLC的基本结构 11
1.2.2 PLC的工作状态 18
任务1.3 三菱FX系列PLC概述 21
【任务描述】 21
【任务要求】 21
【相关知识】 21
1.3.1 三菱PLC产品系列 22
1.3.2 FX系列PLC机型构成 23
任务1.4 三菱FX系列PLC的命名方法
与主要指标 24
【任务描述】 24
【任务要求】 25
【相关知识】 25
1.4.1 FX系列PLC的命名方法 25
1.4.2 FX系列PLC的主要指标 26
任务1.5 三菱FX系列PLC常用外部设备
与接线 28
【任务描述】 28
【任务要求】 28
【相关知识】 28
1.5.1 常用输入设备与接线 28
1.5.2 常用输出设备与接线 33
任务1.6 三菱FX系列PLC的编程语言 36
【任务描述】 36
【任务要求】 37
【相关知识】 37
1.6.1 梯形图 37
1.6.2 指令表 39
1.6.3 顺序功能图 40
1.6.4 功能块图 40
1.6.5 结构化文本 41
任务1.7 GX Works2编程软件的使用 41
【任务描述】 41
【任务要求】 41
【相关知识】 41
1.7.1 软件功能 42
1.7.2 软件操作界面 42
1.7.3 工程项目的相关操作 44
1.7.4 PLC程序的输入 46
1.7.5 PLC程序的注释 47
1.7.6 PLC程序的写入 51
1.7.7 PLC程序的仿真 51
1.7.8 PLC编程软件的监视功能 53
习题1 56
项目2 FX系列PLC基本指令的应用 58
项目描述 58
项目目标 58
任务2.1 三相异步电动机的点动与长动
运行 58
【任务描述】 58
【任务要求】 59
【相关知识】 59
2.1.1 FX系列PLC的内部软继电器
及其编号 59
2.1.2 逻辑取及线圈驱动指令 64
2.1.3 单个触点串、并联指令 65
2.1.4 电路块连接指令 67
2.1.5 空操作指令 68
2.1.6 程序结束指令 69
2.1.7 梯形图的编程规则 70
【任务实施】 71
任务2.2 两台电动机顺序启动逆序停止
控制 73
【任务描述】 73
【任务要求】 73
【相关知识】 73
2.2.1 定时器 73
2.2.2 置位与复位指令 79
【任务实施】 81
任务2.3 三相异步电动机Y—△减压启动
控制 82
【任务描述】 82
【任务要求】 83
【相关知识】 83
2.3.1 多重输出电路指令 83
2.3.2 主控触点指令 85
2.3.3 脉冲输出指令 87
【任务实施】 88
任务2.4 彩灯循环点亮控制 91
【任务描述】 91
【任务要求】 91
【相关知识】 92
2.4.1 指针和常数 92
2.4.2 边沿检测触点指令 92
2.4.3 取反指令 93
2.4.4 计数器 94
2.4.5 常用基本电路的编程 98
【任务实施】 100
习题2 102
项目3 FX系列PLC顺序控制系统程序
设计 106
项目描述 106
项目目标 106
任务3.1 运料小车自动往返控制 106
【任务描述】 106
【任务要求】 107
【相关知识】 107
3.1.1 状态继电器 107
3.1.2 状态转移图程序设计 108
3.1.3 步进指令与单序列步进梯形图
编程 111
3.1.4 特殊辅助继电器 115
3.1.5 复杂转移条件的程序处理 115
3.1.6 GX Works2编程软件中状态转移图
的编写 115
【任务实施】 119
任务3.2 自动门控制 121
【任务描述】 121
【任务要求】 122
【相关知识】 122
3.2.1 选择序列 122
3.2.2 选择序列状态转移图编程 123
【任务实施】 126
任务3.3 按钮式人行横道交通灯控制 129
【任务描述】 129
【任务要求】 129
【相关知识】 129
3.3.1 并行序列 129
3.3.2 并行序列状态转移图编程 130
【任务实施】 136
习题3 139
项目4 FX系列PLC功能指令的应用 143
项目描述 143
项目目标 143
任务4.1 自动送料车控制 143
【任务描述】 143
【任务要求】 144
【相关知识】 144
4.1.1 位元件和字元件 144
4.1.2 功能指令的格式 145
4.1.3 数据传送类指令 146
4.1.4 数据比较类指令 149
4.1.5 数据处理类指令 150
【任务实施】 153
任务4.2 LED数码管显示控制 155
【任务描述】 155
【任务要求】 155
【相关知识】 155
4.2.1 四则运算指令 155
4.2.2 逻辑运算指令 159
4.2.3 七段译码指令 160
4.2.4 触点比较指令 161
【任务实施】 163
任务4.3 流水灯控制 164
【任务描述】 164
【任务要求】 165
【相关知识】 165
4.3.1 循环右移指令与循环左移指令 165
4.3.2 带进位循环右移指令与带进位循环
左移指令 166
4.3.3 位右移指令与位左移指令 167
【任务实施】 169
任务4.4 闪光频率控制 171
【任务描述】 171
【任务要求】 171
【相关知识】 171
4.4.1 条件跳转指令 171
4.4.2 子程序相关指令 172
4.4.3 交替输出指令 173
【任务实施】 174
习题4 176
项目5 特殊功能模块和数据通信 179
项目描述 179
项目目标 179
任务5.1 电热水炉温度控制 179
【任务描述】 179
【任务要求】 179
【相关知识】 180
5.1.1 模拟量和数字量 180
5.1.2 PLC模拟量控制系统 180
5.1.3 模拟量输入模块FX2N-4AD 181
5.1.4 模拟量输出模块FX2N-4DA 187
5.1.5 模拟量输入模块FX2N-4AD-PT 192
5.1.6 FX2N系列PLC与模拟量模块之间
的读写操作 195
【任务实施】 197
任务5.2 PLC数据通信 198
【任务描述】 198
【任务要求】 199
【相关知识】 199
5.2.1 通信基本知识 199
5.2.2 PLC的通信功能 203
5.2.3 FX2N系列PLC的通信器件 203
5.2.4 FX2N系列PLC的通信形式 204
【任务实施】 212
习题5 214
附录 FX系列PLC主要功能指令一览表 217
参考文献 222

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23. JavaScript前端框架应用实践教程（基于Vue 3.x） [主编 李礼 吴海天 刘颖]
24. 人工智能理论与应用研究 [钟建坤　著]
25. 中国民间美术山水语言体系研究 [陈钠 著]
26. 园林规划设计 [主编 刘金萍]
27. Linux系统管理（openEuler版） [主编 许兴鹍 黄君羡]
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29. 用英语讲中国故事（全视频 彩色版）上、下册 [主编　谢亮亮　汪洋]
30. 新时代大学生美育教育 [穆林 刘苍劲 彭圣芳]