高等院校电子信息科学与工程规划教材电气可编程控制原理与应用(第4版)/王阿根 本书特色
日本三菱公司生产的小型、超小型系列可编程控制器产品是进入我国市场*早的 PLC 产品之一，在
我国电气自动化控制系统中有较多的应用。为了适应高等教育的各类教学要求，本书选择比较有代表性的
三菱 FX3U 系列可编程控制器为主进行讲述。
全书共分 9 章，内容根据教学的需要进行编排，兼顾实际工程应用。第 1、 2 章介绍常用低压电器、
电气逻辑控制基础知识和常见电器控制电路，作为可编程控制器的基础知识；第 3 章是从常规电气控制过
渡到可编程控制的基础， 介绍二者的共同点和特殊性， 并进一步说明可编程控制器的基本控制原理； 第 4～
6 章分别介绍三菱 FX 系列 PLC 的三大类指令：基本逻辑指令、步进顺控指令和应用指令；第 7 章介绍
FX 系列 PLC 的扩展设备，主要介绍输入/输出扩展模块和模拟量模块；第 8 章介绍 PLC 的基本设计方法
和典型实例；第 9 章介绍 FX 系列 PLC 编程软件的使用方法，并列举了 10 个电气控制电路和 PLC 控制电
路的实验项目，以提高读者的实践能力。
本书可作为高等院校自动化、电气工程及其自动化、机械工程及其自动化、电子工程自动化、机电一
体化等相关专业的本科、专科教材，也可供相关工程技术人员参考。
高等院校电子信息科学与工程规划教材电气可编程控制原理与应用(第4版)/王阿根 内容简介
日本三菱公司生产的小型、超小型系列可编程控制器产品是进入我国市场很早的 PLC 产品之一，在我国电气自动化控制系统中有较多的应用。为了适应高等教育的各类教学要求，本书选择比较有代表性的三菱 FX3U 系列可编程控制器为主进行讲述。全书共分 9 章，内容根据教学的需要进行编排，兼顾实际工程应用。第 1、 2 章介绍常用低压电器、电气逻辑控制基础知识和常见电器控制电路，作为可编程控制器的基础知识；第 3 章是从常规电气控制过渡到可编程控制的基础， 介绍二者的共同点和特殊性， 并进一步说明可编程控制器的基本控制原理； 第 4～6 章分别介绍三菱 FX 系列 PLC 的三大类指令：基本逻辑指令、步进顺控指令和应用指令；第 7 章介绍FX 系列 PLC 的扩展设备，主要介绍输入/输出扩展模块和模拟量模块；第 8 章介绍 PLC 的基本设计方法和典型实例；第 9 章介绍 FX 系列 PLC 编程软件的使用方法，并列举了 10 个电气控制电路和 PLC 控制电路的实验项目，以提高读者的实践能力。本书可作为高等院校自动化、电气工程及其自动化、机械工程及其自动化、电子工程自动化、机电一体化等相关专业的本科、专科教材，也可供相关工程技术人员参考。
高等院校电子信息科学与工程规划教材电气可编程控制原理与应用(第4版)/王阿根 目录
目 录
第1 章
常用低压电器 1
11 常用低压电器的分类 1
12 刀开关 2
121 HD 型单投刀开关 3
122 HS 型双投刀开关 4
123 HR 型熔断器式刀开关 4
124 组合开关 5
125 开启式负荷开关和封闭式负荷开关 5
13 熔断器 7
131 熔断器的结构原理及分类 7
132 熔断器的主要技术参数 7
133 常用的熔断器 7
14 断路器 8
141 断路器的结构和工作原理 9
142 低压断路器的选择原则 10
15 控制器 10
16 接触器 11
17 起动器 13
18 控制继电器 13
181 电磁式继电器 13
182 中间继电器 15
183 电流继电器和电压继电器 15
184 时间继电器 16
185 热继电器 18
186 速度继电器 20
187 液位继电器 20
188 压力继电器 21
19 主令电器 21
191 按钮 22
192 行程开关 24
193 转换开关 26
110 电阻器 27
111 变阻器 27
112 电压调整器 28
113 电磁铁 28
114 其他 29
1141 信号灯 29
1142 报警器 30
1143 液压控制元件 30
115 电器的文字符号和图形符号 31
1151 电器的文字符号 31
1152 电器的图形符号 36
习题 37
第2 章
电气控制基本电路 38
21 控制电路的基本逻辑概念 38
211 控制电路的基本组成 38
212 控制电器的状态和值 39
213 控制电路的逻辑表达式 39
214 基本逻辑电路的类型 40
22 三相交流异步电动机基本控制电路 44
221 鼠笼型电动机直接起动控制电路 44
222 鼠笼型电动机降压起动控制电路 49
223 绕线型异步电动机起动控制电路 56
224 异步电动机的制动控制电路 60
225 异步电动机的调速控制电路 66
23 直流电动机的控制电路 70
231 直流电动机的基本控制特点 70
232 直流电动机的控制电路 72
习题 76
第3 章 PLC 的基本结构和工作原理 80
31 PLC 的组成 80
311 概述 80
312 初步认识可编程控制器（PLC） 80
32 PLC 的基本工作原理 82
321 PLC 的等效电路 82
322 PLC 的工作过程 84
323 PLC 的接线图和梯形图的绘制方法 86
324 串行工作方式对梯形图控制结果的影响 87
33 PLC 的输入/输出接口电路 89
331 开关量输入接线 89
332 开关量输出接口模块 91
333 FX3U 型PLC 的主要种类及型号 93
34 PLC 中的软元件 94
341 输入/输出继电器（X、Y） 94
342 辅助继电器（M） 96
343 状态继电器（S） 101
344 定时器（T） 101
345 计数器（C） 107
346 数据寄存器（D） 116
347 指针（P、I） 119
习题 121
第4 章
基本逻辑指令及应用 125
41 单接点指令 126
411 普通单接点指令 126
412 边沿单接点指令 127
42 连接导线指令 130
421 接点组连接导线指令 130
422 回路分支导线指令 132
43 接点逻辑取反指令 134
431 接点逻辑取反指令的基本用法 134
432 边沿常闭接点 135
433 边沿接点M2800～M3071 的特点 137
44 接点边沿导通指令 138
441 MEP 指令 138
442 MEF 指令 139
45 逻辑线圈指令 139
451 普通线圈指令 139
452 置位线圈指令和复位线圈指令 140
453 边沿线圈指令 143
454 主控线圈指令和主控复位线圈指令 144
46 空操作和结束指令 148
461 空操作指令 148
462 结束指令 149
47 编程注意事项 149
48 编程实例 153
481 十字路口交通灯控制 153
482 按钮人行道 155
483 送料车自动循环控制 156
习题 157
第5 章
步进顺控指令 162
51 步进梯形图指令与状态转移图 162
511 步进梯形图指令 162
512 状态转移图和步进梯形图 163
513 SFC 图和STL 图编程注意事项 166
514 状态转移条件的有关处理方法 169
52 SFC 图的跳转与分支 170
521 SFC 图的跳转 170
522 SFC 图的分支 174
习题 183
第6 章
应用指令 188
61 应用指令概述 188
611 应用指令的图形符号和指令 188
612 应用指令的格式 189
613 应用指令中的数值 198
62 程序流程指令 200
621 条件跳转指令（CJ） 200
622 子程序调用（CALL）、子程序返回（SRET）和主程序结束
指令（FEND） 203
623 中断指令（IRET、EI、DI） 205
624 监视定时器（WDT） 209
625 循环指令（FOR、NEXT） 210
63 传送比较指令 211
631 比较指令（CMP） 211
632 区间比较指令（ZCP） 213
633 传送指令（MOV） 214
634 移位传送指令（SMOV） 217
635 取反传送指令（CML） 218
636 成批传送指令（BMOV） 219
637 多点传送指令（FMOV） 221
638 交换指令（XCH） 222
639 BCD 交换指令（BCD） 222
6310 BIN 交换指令（BIN） 223
64 四则逻辑运算 225
641 BIN 加法指令（ADD） 225
642 BIN 减法指令（SUB） 227
643 BIN 乘法指令（MUL） 229
644 BIN 除法指令（DIV） 230
645 BIN 加1 指令（INC） 231
646 BIN 减1 指令（DEC） 233
647 逻辑字与、或、异或指令（WAND、WOR、WXOR） 235
648 求补码指令（NEG） 237
65 循环移位 239
651 循环右移指令（ROR） 239
652 循环左移指令（ROL） 240
653 循环带进位右移指令（RCR） 241
654 循环带进位左移指令（RCL） 242
655 位右移指令（SFTR） 242
656 位左移指令（SFTL） 243
657 字右移指令（WSFR） 246
658 字左移指令（WSFL） 247
659 位移写入指令（SFWR） 248
6510 位移读出指令（SFRD） 249
66 数据处理 250
661 全部复位指令（ZRST） 251
662 译码指令（DECO） 252
663 编码指令（ENCO） 254
664 1 的个数指令（SUM） 255
665 置1 位判断指令（BON） 256
666 平均值指令（MEAN） 257
667 报警器置位指令（ANS） 257
668 报警器复位指令（ANR） 258
669 BIN 数据开方指令（SQR） 259
6610 BIN 转为BIN 浮点数指令（FLT） 260
67 高速处理 260
671 输入/输出刷新指令（REF） 261
672 滤波调整指令（REFF） 262
673 矩阵输入指令（MTR） 263
674 比较置位指令（高速计数器用）（HSCS） 265
675 比较复位指令（高速计数器用）（HSCR） 266
676 区间比较指令（高速计数器用）（DHSZ） 267
677 脉冲密度指令（SPD） 270
678 脉冲输出指令（PLSY） 271
679 脉宽调制指令（PWM） 273
6710 可调速脉冲输出指令（PLSR） 274
68 方便指令 275
681 状态初始化指令（IST） 276
682 数据查找指令（SER） 281
683 凸轮控制（绝对方式）指令（ABSD） 283
684 凸轮控制（增量方式）指令（INCD） 286
685 示教定时器指令（TTMR） 288
686 特殊定时器指令（STMR） 290
687 交替输出指令（ALT） 291
688 斜波信号指令（RAMP） 292
689 旋转工作台指令（ROTC） 295
6810 数据排列指令（SORT） 297
69 外部设备I/O 298
691 十字键输入指令（TKY） 298
692 十六键输入指令（HKY） 301
693 数字开关指令（DSW） 303
694 七段码译码指令（SEGD） 305
695 带锁存七段码译码指令（SEGL） 306
696 方向开关指令（ARWS） 308
697 BFM 读出指令（FROM） 310
698 BFM 写入指令（TO） 312
610 外部设备SER 314
6101 串行数据传送指令（RS） 314
6102 电位器值读出指令（VRRD） 317
6103 电位器值刻度指令（VRSC） 319
6104 串行数据传送2（RS2） 320
6105 PID 运算指令（PID） 321
611 时钟数据运算 329
6111 时钟数据比较指令（TCMP） 329
6112 时钟数据区间比较指令（TZCP） 330
6113 时钟数据加法指令（TADD） 331
6114 时钟数据减法指令（TSUB） 332
6115 时、分、秒数据的秒转换指令（HTOS） 332
6116 秒数据的[时、分、秒]转换指令（STOH） 333
6117 时钟数据读出指令（TRD） 334
6118 时钟数据写入指令（TWR） 336
6119 计时表指令（HOUR） 337
612 比较型接点 338
6121 比较型接点指令 338
6122 比较型接点的改进 340
习题 343
第7 章
可编程控制器的扩展设备 347
71 概述 347
711 基本单元与扩展设备的连接 347
712 特殊单元和特殊模块的模块号 348
713 扩展单元和扩展模块的输入/输出编号 348
714 扩展点数及供给电源的容量 349
715 输入/输出点数的确定 350
72 模拟量输入/输出模块 350
721 FX2N-2AD 模拟量输入模块 351
722 FX2N-4AD 模拟量输入模块 356
723 FX2N-2DA 模拟量输出模块 362
724 其他模拟量输入/输出模块简介 366
73 定位控制模块 367
731 FX2N-1HC 高速计数器模块 367
732 FX2N-1PG 和FX2N-10PG 脉冲输出模块 368
733 FX2N-10GM 和FX2N-20GM 定位专用单元 369
734 FX2N-1RM-E-SET 可编程凸轮开关 371
74 FX3U 系列PLC 的通信和数据链接简介 372
741 CC-Link 省配线网络 372
742 AS-I 省配线网络 374
743 数据链接 374
744 通用通信、外围设备通信 376
75 图形操作终端 377
习题 378
第8 章
可编程控制器的设计及示例 379
81 PLC 控制系统设计概述 379
811 PLC 控制设计的基本原则 379
812 PLC 控制设计的基本步骤 379
82 输入/输出接线图的设计 380
821 输入接线图的设计 380
822 节省输入点的几种方法 383
823 输出接线图的设计 385
824 节省输出点的几种方法 386
83 PLC 控制设计示例 387
831 十字路口交通灯控制 387
832 电镀自动生产线PLC 设计 391
833 传送带机械手控制设计 400
习题 404
第9 章
编程软件与实验 409
91 GX Developer 编程软件 409
911 编程软件的基本操作 409
912 程序编辑操作 412
913 程序的传送 415
914 在线监视 416
915 程序的仿真 416
92 电气控制线路实验 417
实验1 三相异步电动机起动、点动、停止控制 417
实验2 三相电动机可逆控制 419
实验3 单按钮起动、停止控制 421
93 PLC 实验 422
实验4 十字路口交通灯控制 422
实验5 智力竞赛抢答 424
实验6 6 台电动机顺序起动、逆序停止控制 427
实验7 小车定点呼叫 428
实验8 简易电梯控制 430
94 电气及PLC 控制综合实验 432
实验9 三相异步电动机能耗制动控制 432
实验10 三相异步电动机星形-三角形降压起动控制 434
95 设计性实验 436
实验11 3 台电动机顺序延时起动电气控制实验 436
实验12 电动机点动起动能耗制动电气控制实验 436
实验13 两台电动机顺序延时起动、逆序停止电气控制实验 437
实验14 电动机点动起动能耗制动PLC 实验 437
实验15 两台电动机不同时起动PLC 实验 437
实验16 3 人表决PLC 实验 437
实验17 两台电动机顺序起动、逆序停止PLC 实验 437
实验18 电动机正反转起动能耗制动控制PLC 实验 437
实验19 电动机延时正反转停控制PLC 实验 438
实验20 8 个人表决PLC 实验 438
实验21 3 个按钮控制3 盏灯PLC 实验 438
实验22 电动机运行时间设定PLC 实验 438
附录A 《国产低压电器产品型号编制办法》（JB2930—8110） 439
附录B 应用指令一览表 441
附录C 特殊辅助继电器（部分） 450
附录D 特殊数据寄存器（部分） 455
附录E FX3U?FX3UC 可编程控制器软元件表 459
参考文献 461
