具體描述
PLC模擬量與通信控製應用實踐（第2版） 其他 – 2018年5月1日
李金城 (作者)
定價 65元齣版社: 電子工業齣版社; 版 (2018年5月1日)
叢書名: 工控技術精品叢書·跟李老師學PLC
其他: 396頁
ISBN: 9787121340505
條形碼: 9787121340505
本書以三菱 FX2N PLC 為目標機型，介紹瞭 PLC 在模擬量控製和通信控製中的應用。在模擬量控製中，重點介紹瞭三菱FX2N PLC模擬量特殊模塊和PID控製應用；在通信控製應用中，重點介紹瞭利用串行通信指令RS進行PLC與變頻器等智能設備的通信控製及通信程序編製。 本書深入淺齣、通俗易懂、內容詳細、思路清晰、聯係實際、注重應用，力圖使讀者通過本書的學習盡快全麵地掌握PLC模擬量控製和PLC對變頻器等智能設備的通信控製應用技術。書中包含大量應用實例，可供讀者在實踐中參考。作者簡介
李金城，工程師。1967年畢業於北京郵電大學，曾任教於廣東海洋大學，之後於企業一綫從事電氣設計、企業管理工作。2008年起加盟深圳市技成科技有限公司，從事工業控製課程的教學研究和培訓工作。自2011年起，陸續編寫瞭《PLC模擬量與通信控製應用實踐》、《三菱FX2N PLC功能指令應用詳解》、《工控技術應用數學》、《三菱FX係列PLC定位控製應用技術》、《三菱FX3U PLC應用基礎與編程入門》等5種圖書，獲得廣大讀者好評，榮獲“電子工業齣版社35周年作者”稱號。
目錄
目 錄
上篇 PLC在模擬量控製中的應用
章 模擬量控製基礎知識 （2）
1.1 模擬量與模擬量控製 （2）
1.1.1 模擬量與數字量 （2）
1.1.2 模擬量控製介紹 （3）
1.1.3 開環控製和閉環控製 （8）
1.1.4 PLC模擬量控製 （12）
1.2 A/D與D/A轉換 （14）
1.2.1 模/數（A/D）轉換 （14）
1.2.2 數/模（D/A）轉換 （16）
1.3 采樣和濾波 （18）
1.3.1 采樣 （18）
1.3.2 濾波 （20）
1.3.3 常用數字濾波方法 （22）
1.3.4 數字濾波編程舉例 （25）
1.4 標定和標定變換 （27）
1.4.1 標定 （27）
1.4.2 標定變換 （29）
1.5 非綫性軟件處理 （30）
1.5.1 概述 （30）
1.5.2 非綫性軟件處理方法 （31）
1.6 數的錶示和運算 （33）
1.6.1 定點數和浮點數 （33）
1.6.2 定點運算（整數運算） （36）
1.6.3 浮點運算（小數運算） （37）
1.6.4 二-十進製浮點數轉換 （39）
第2章 傳感器與執行器 （41）
2.1 傳感器 （41）
2.1.1 溫度傳感器 （41）
2.1.2 壓力傳感器 （44）
2.1.3 流量傳感器 （47）
2.1.4 物位傳感器 （50）
2.1.5 傳感器的性能指標 （55）
2.2 變送器 （56）
2.2.1 傳感器和變送器 （56）
2.2.2 物理量變送器的二綫製和四綫製 （58）
2.3 執行器 （59）
2.3.1 執行器概述 （60）
2.3.2 電磁閥與調節閥 （60）
2.3.3 電磁開關與電動機 （62）
2.3.4 控製電動機 （64）
第3章 三菱FX係列PLC模擬量控製應用 （67）
3.1 FX係列PLC模擬量的數據傳輸 （67）
3.1.1 特殊模擬量模塊的數據傳輸 （67）
3.1.2 特殊模擬量適配器的數據傳輸 （71）
3.2 FX係列模擬量模塊和適配器介紹 （76）
3.2.1 FX2N模擬量特殊功能模塊介紹 （76）
3.2.2 FX3U模擬量控製模塊介紹 （81）
3.3 模擬量輸入模塊FX2N-4AD的應用 （84）
3.3.1 接綫和標定 （84）
3.3.2 緩衝存儲器BFM#功能分配 （86）
3.3.3 診斷 （96）
3.3.4 程序編製舉例 （96）
3.4 模擬量輸齣模塊FX2N-4DA的應用 （98）
3.4.1 接綫和標定 （98）
3.4.2 緩衝存儲器BFM#功能分配 （99）
3.4.3 診斷 （103）
3.4.4 程序編製舉例 （103）
3.5 模擬量模塊FX2N-2AD和FX2N-2DA的應用 （105）
3.5.1 模擬量輸入模塊FX2N-2AD的應用 （105）
3.5.2 模擬量輸齣模塊FX2N-2DA的應用 （110）
3.6 溫度傳感器用模擬量輸入模塊的應用 （115）
3.6.1 溫度傳感器用模擬量輸入模塊FX2N-4AD-PT的應用 （115）
3.6.2 溫度傳感器輸入模塊FX2N-4AD-TC的應用 （120）
3.7 模擬量適配器FX3U-4AD-ADP應用 （125）
3.7.1 接綫和標定 （125）
3.7.2 特殊軟元件和標定修改 （127）
3.8 溫度傳感輸入適配器FX3U-4AD-TC-ADP 應用 （133）
3.8.1 接綫和標定 （133）
3.8.2 特殊軟元件 （136）
第4章 PID控製及其應用 （139）
4.1 PID控製介紹 （139）
4.1.1 PID控製入門 （139）
4.1.2 PID控製介紹 （142）
4.1.3 PID控製功能的實現 （144）
4.1.4 PID控製算法介紹 （145）
4.2 基本控製規律和控製參數對過渡過程的影響 （149）
4.2.1 基本控製規律 （149）
4.2.2 PID控製質量指標 （156）
4.2.3 PID控製參數對過渡過程的影響 （157）
4.2.4 控製規律的選用 （161）
4.3 三菱PLC PID指令應用 （162）
4.3.1 PID指令形式與解讀 （162）
4.3.2 PID控製參數詳解 （165）
4.3.3 PID指令應用代碼 （167）
4.3.4 PID指令程序設計 （168）
4.4 PID控製參數整定 （173）
4.4.1 參數整定前準備工作 （173）
4.4.2 試驗法參數整定 （174）
4.4.3 試湊法參數現場整定 （177）
4.4.4 PID控製參數自整定 （182）
第5章 變頻器PID控製及其應用 （189）
5.1 變頻器PID控製功能結構 （189）
5.2 三菱FR-700變頻器PID控製 （191）
5.3 放綫架變頻器PID控製 （199）
下篇 PLC通信控製變頻器應用實踐
第6章 PLC變頻器的控製方式 （206）
6.1 開關量控製 （206）
6.1.1 變頻器運行控製 （206）
6.1.2 變頻器運行頻率控製 （210）
6.2 模擬量和脈衝量控製 （213）
6.3 通信控製 （214）
第7章 數據通信基礎知識 （217）
7.1 數製 （217）
7.1.1 數製三要素 （217）
7.1.2 二、八、十、十六進製數 （218）
7.1.3 二、十六進製數轉換成十進製數 （219）
7.1.4 十進製數轉換成二、十六進製數 （219）
7.1.5 二、十六進製數互換 （221）
7.2 碼製 （221）
7.2.1 8421BCD碼 （221）
7.2.2 格雷碼 （222）
7.2.3 ASCII碼 （224）
7.3 數據通信概述 （226）
7.4 數據通信方式 （227）
7.4.1 按傳送位數分類 （227）
7.4.2 按傳送方嚮分類 （228）
7.4.3 按數據是否進行調製分類 （229）
7.4.4 按通信介質分類 （230）
7.5 PLC通信實現 （232）
7.5.1 PLC與計算機之間的通信方式 （232）
7.5.2 PLC網絡N : N通信方式 （233）
7.5.3 PLC網絡1 : 1通信方式 （234）
7.5.4 PLC與控製設備之間的通信方式 （236）
第8章 通信協議 （238）
8.1 通信網絡開放互連模型OSI （238）
8.2 通信協議基本知識 （240）
8.3 RS232和RS485串行接口標準 （241）
8.3.1 RS232串行通信接口標準 （241）
8.3.2 RS485串行通信接口標準 （243）
8.3.3 RS485串行通信應用注意事項 （246）
8.4 通信格式和數據格式 （248）
8.4.1 串行異步通信基礎 （248）
8.4.2 異步傳送的通信格式 （251）
8.4.3 異步傳送的數據格式及常用校驗碼 （253）
8.5 MODBUS 通信協議 （257）
8.5.1 MODBUS通信協議介紹 （257）
8.5.2 MODBUS的ASCII通信方式 （258）
8.5.3 MODBUS的RTU（遠程終端單元）通信方式 （259）
8.5.4 MODBUS的功能碼 （260）
8.5.5 MODBUS的查詢和應答 （260）
8.6 三菱變頻器通信協議 （261）
8.6.1 通信時序 （261）
8.6.2 通信格式 （263）
8.6.3 通信數據格式 （266）
8.6.4 通信數據格式的編寫 （270）
8.6.5 通信代碼 （275）
8.7 三菱變頻器MODBUS RTU通信協議 （275）
8.7.1 通信規格和通信時序 （276）
8.7.2 三菱FR-A700變頻器RTU通信參數設置 （277）
8.7.3 通信數據格式及其編製 （278）
8.7.4 通信代碼 （282）
8.8 通信協議小結 （283）
第9章 三菱FX PLC與三菱變頻器通信控製 （284）
9.1 通信程序常用編程知識 （284）
9.1.1 常用功能指令 （284）
9.1.2 尋址方式 （285）
9.1.3 組閤位元件應用 （287）
9.1.4 邏輯位運算 （289）
9.1.5 特殊輔助繼電器 （290）
9.2 三菱FX係列通信指令解讀 （291）
9.2.1 通信程序相關數據存儲器和繼電器 （291）
9.2.2 串行通信傳送指令RS （291）
9.2.3 HEX→ASCII變換指令ASCI （293）
9.2.4 ASCII→HEX變換指令HEX （295）
9.2.5 校驗碼指令CCD （297）
9.2.6 常用校驗碼程序設計參考 （299）
9.3 RS指令經典法通信程序設計 （302）
9.3.1 程序設計準備工作和程序樣式 （302）
9.3.2 三菱變頻器通信協議通信控製程序設計 （303）
9.3.3 MODBUS RTU通信程序設計 （321）
9.4 變頻器通信指令法通信程序設計 （326）
9.4.1 技術支持及應用範圍 （327）
9.4.2 變頻器通信指令應用注意事項 （328）
9.4.3 變頻器通信指令解讀與通信程序設計 （329）
9.4.4 FX3U PLC變頻器通信指令介紹 （335）
9.5 三菱變頻器通信控製硬件接口 （339）
9.5.1 FX2N-485-BD通信闆介紹 （339）
9.5.2 FX2N-485-BD通信闆與FR-E500變頻器連接 （342）
9.5.3 FX2N-485-BD通信闆與FR-A700變頻器連接 （344）
0章 三菱FX PLC與其他變頻器通信控製 （346）
10.1 FX2N PLC與颱達變頻器VFD-B的通信控製 （346）
10.1.1 颱達變頻器VFD-B通信協議 （346）
10.1.2 颱達變頻器VFD-B通信參數設置 （348）
10.1.3 FX2N PLC與颱達變頻器ASCII方式通信控製程序設計 （348）
10.1.4 FX2N PLC與颱達變頻器RTU方式通信控製程序設計 （358）
10.2 FX2N PLC與西門子變頻器MM420的通信控製 （365）
10.2.1 西門子MM420變頻器USS通信協議 （365）
10.2.2 西門子MM420變頻器通信參數設置與通信數據格式 （365）
10.2.3 程序設計舉例 （366）
附錄A 三菱FR-E500變頻器通信協議的參數字址定義 （369）
附錄B 三菱FR-E500參數數據讀齣和寫入指令代碼錶 （371）
附錄C 三菱FR-A700 MODBUS RTU協議存儲器 （375）
附錄D 颱達VFD-B變頻器通信協議的參數字址定義 （380）
參考文獻 （383）
用戶評價
這本書在“PLC安全生産與故障診斷”方麵的探討，是我非常看重的一部分。在工業自動化領域，安全始終是第一位的，而PLC作為控製係統的核心，其安全性和可靠性至關重要。這本書在這方麵的內容，可以說做得非常細緻。它不僅講解瞭如何編寫安全可靠的PLC程序，避免潛在的故障隱患，還提供瞭一套係統性的故障診斷和排除方法。我特彆學習瞭書中關於如何利用PLC的診斷功能（如錯誤代碼、狀態指示燈等）來快速定位故障，以及一些常見的硬件故障和程序故障的排除思路。這些內容對於我在實際工作中，能夠快速響應和處理突發狀況，減少停機時間，具有非常重要的意義。
評分這本書的“三菱FX係列PLC硬件結構與選型”部分，對於我這樣需要進行係統設計的人來說，非常有價值。它詳細介紹瞭FX係列PLC的各個型號（包括FX2N係列）的特點、性能指標、以及各種擴展模塊的功能。作者在選型指導方麵，給齣瞭非常實用的建議，比如如何根據控製點的數量、輸入輸齣信號的類型、通信需求等因素，來選擇最閤適的PLC型號和擴展模塊。我特彆欣賞書中關於不同通信模塊（如FX-485P、FX-422P等）的介紹，這對於我理解如何擴展PLC的通信能力非常有幫助。而且，書中還提供瞭豐富的硬件連接圖例，讓我在實際接綫時，能夠更加得心應手，避免不必要的錯誤。
評分這本書在“實際應用案例解析”部分，是它最大的亮點之一。作者沒有局限於理論的講解，而是精選瞭一係列貼近工業生産的實際應用案例，並且對這些案例進行瞭詳細的分析。從簡單的恒溫控製係統，到復雜的自動生産綫控製，再到數據采集和遠程監控係統，每個案例都講解得非常透徹。我特彆喜歡書中關於如何根據實際需求，選擇閤適的PLC型號、設計閤理的輸入輸齣點位、以及編寫高效的控製程序的完整流程。這些案例不僅僅是展示瞭PLC的功能，更是傳授瞭解決實際工程問題的思路和方法。通過學習這些案例，我能夠更加清晰地認識到PLC在各個行業中的應用潛力，並且能夠將學到的知識，靈活地運用到自己的實際工作中。
評分這本書的封麵設計雖然樸實，但透著一股紮實的技術氛圍，讓人一看就知道是實打實的內容。翻開目錄，首先吸引我的是“模擬量輸入/輸齣應用”這一章節。我一直對如何精確地采集和控製溫度、壓力等物理量很感興趣，而這本書裏關於模擬量轉換、濾波以及PID算法的應用講解，真的非常到位。它不僅僅是理論的堆砌，而是結閤瞭三菱FX係列PLC的實際指令和編程技巧，一步步教你如何實現精準控製。我特彆喜歡書中關於噪聲抑製和信號調理的講解，這在實際工業環境中是至關重要的，往往決定瞭係統的穩定性和精度。作者的語言通俗易懂，即使是初學者也能快速理解。而且，書中提供的多個案例都是從實際生産場景中提煉齣來的，非常有藉鑒意義。通過這些案例，我能夠清晰地看到如何將理論知識轉化為可執行的PLC程序，解決實際的工程問題。總而言之，對於想要深入理解PLC模擬量控製的讀者來說，這本書絕對是一本不可多得的寶藏。
評分拿到這本書，我最先關注的就是它是否能幫助我快速上手三菱FX2N係列PLC。這本書在“FX2NPLC功能詳解”這個章節，的確沒有讓我失望。從基本的輸入輸齣點配置、定時器、計數器指令的詳細講解，到更高級的位指令、字指令、邏輯運算指令的應用，都覆蓋得非常全麵。我特彆喜歡書中對於不同類型指令的對比分析，比如上升沿/下降沿指令的應用場景，以及何時選擇M指令、S指令等，這有助於我更好地理解PLC的運行邏輯。此外，書中還花瞭不少篇幅介紹FX2N係列PLC特有的功能，比如中斷功能、子程序調用等，這些都是提升PLC程序效率和可讀性的重要手段。作者在講解時，總是會結閤具體的編程例子，讓抽象的指令變得直觀易懂。我能夠清楚地看到，如何通過組閤這些基本指令，構建齣復雜的控製邏輯，解決各種實際的自動化難題。
評分這本書的“高級PLC編程技巧與優化”部分，對我提升PLC編程水平起到瞭很大的作用。除瞭基礎的指令應用，書中還深入講解瞭一些高級的編程技巧，比如如何利用中斷來提高程序的響應速度，如何使用子程序來簡化復雜的控製邏輯，以及如何進行PLC程序的優化，以降低功耗和提高運行效率。我特彆喜歡書中關於位邏輯、字邏輯和比較指令在復雜控製中的巧妙運用，以及如何通過閤理地組織程序結構來提高代碼的可讀性和可維護性。這些內容讓我受益匪淺，能夠幫助我編寫齣更高效、更健壯的PLC程序，更好地應對復雜多變的工業控製需求。
評分這本書在“人機界麵（HMI）與PLC的集成應用”這一塊的內容，讓我看到瞭PLC與上位機之間更加直觀的交互方式。它詳細介紹瞭如何將三菱FX係列PLC與常用的HMI（例如，一些主流的觸摸屏品牌）進行連接和通信，並且如何通過HMI來監視PLC的運行狀態、修改控製參數、以及進行報警處理等。書中提供瞭具體的通信設置步驟和畫麵設計思路，讓我能夠快速掌握HMI與PLC之間的數據交換原理，並且能夠設計齣用戶友好、功能強大的操作界麵。這對於實現自動化生産的可視化和智能化管理，非常有幫助。
評分我一直認為，在現代工業自動化中，PLC的通信能力是其核心競爭力之一。這本書在“通信控製應用”部分的內容，可以說是給瞭我巨大的驚喜。它係統地介紹瞭三菱FX係列PLC的多種通信協議，比如RS232、RS485以及更加現代化的以太網通信。讓我印象深刻的是，作者並沒有止步於講解協議本身，而是深入剖析瞭如何在實際項目中應用這些通信功能。例如，書中關於如何構建PLC與上位機之間的數據交換、PLC之間如何實現分布式控製、甚至是如何與第三方設備進行通信的詳細步驟，都寫得非常清晰。我尤其欣賞書中關於Modbus通信的應用實例，這是一種非常普遍的工業通信協議，學會它就能極大地擴展PLC的應用範圍。作者提供的實用代碼片段和調試技巧，對於我這樣的實踐者來說，簡直是雪中送炭。不再是枯燥的理論，而是手把手教你如何將PLC連接到更廣闊的自動化網絡中，實現更智能、更高效的生産。
評分我對這本書的評價，可以從它在“PLC程序設計與調試技巧”方麵所展現齣的深度來談。很多PLC書籍可能會停留在指令的講解，但這本書更進一步，深入到瞭如何寫齣高質量、易於維護的PLC程序。書中關於程序結構化設計、模塊化編程的理念，以及如何有效地利用注釋和變量命名來提高程序的可讀性，都給我留下瞭深刻的印象。更重要的是，作者分享瞭許多實用的調試技巧，比如如何利用PLC的監視功能、強製輸入輸齣、在綫仿真等手段來快速定位和解決程序中的錯誤。這對於我們這些實際操作者來說，簡直是福音。很多時候，程序寫好瞭，但調試環節卻成為瞭瓶頸，而這本書提供的這些方法，能夠極大地提高我們的調試效率，縮短項目周期。
評分這本書的“PLC在不同工業領域的應用實例”給我打開瞭新的視野。它不僅僅局限於某個單一領域的應用，而是展示瞭三菱FX係列PLC在紡織、食品、包裝、樓宇自動化等多個行業的實際應用案例。每個案例都從該行業的特點齣發，詳細闡述瞭PLC在該領域如何實現特定的控製功能，解決瞭哪些實際問題。這讓我能夠更加全麵地認識到PLC的通用性和靈活性，也能夠從中獲得啓發，將PLC技術應用到更廣泛的領域。書中對不同行業工控需求的分析，也幫助我更深入地理解瞭PLC在現代工業體係中的重要地位。
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