作者：蔡杏山
出版社：电子工业出版社
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全彩视频图解三菱FX系列PLC快速入门与提高(含DVD光盘1张)试读：
前言
PLC是英文Programmable Logic Controller的缩写，意为可编程序逻辑控制器，是一种专为工业应用而设计的控制器。在当今工业界，只要涉及控制的地方都可采用PLC来完成。PLC的应用可概括为两个方面：一是以单机控制为主的自动控制，如包装机械、印刷机械、纺织机械、注塑机械、自动焊接设备、隧道盾构设备、水处理设备、切割、多轴磨床、冶金行业的辊压、连铸机械等；二是以过程控制为主的流程自动化控制，如工厂自动化生产线、污水处理、自来水处理、楼宇控制、火电主辅控、水电主辅控、冶金行业、太阳能、水泥、石油、石化、铁路交通等。PLC的应用非常广泛，对于想迈入电气自动化控制领域的人来说，学习PLC技术显得非常重要。
我国目前使用较为广泛的PLC主要有西门子公司的S7系列PLC、三菱公司的FX系列PLC和欧姆龙公司的CP1系列PLC等。本书采用“全彩+图解+视频”的方式编写制作，能让读者轻松、快速掌握三菱FX系列PLC的应用。本书适合作为自学图书，也适合作为培训教材。本书主要有以下特点：
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本书由蔡杏山主编，在编写过程中得到了许多教师的支持，其中蔡玉山、詹春华、黄勇、何慧、黄晓玲、蔡春霞、刘凌云、刘海峰、刘元能、邵永亮、朱球辉、蔡华山、蔡理峰、万四香、蔡理刚、何丽、梁云、唐颖、王娟、吴泽民、邓艳姣、何彬、何宗昌、蔡理忠、黄芳、谢佳宏、李清荣、蔡任英和邵永明等参与了资料的收集和部分章节的编写工作，在此一致表示感谢。由于我们的水平有限，书中的错误和疏漏在所难免，望广大读者和同人予以批评指正。
编者第1章 PLC入门与实践操作1.1 认识PLC1.1.1 什么是PLC
PLC是英文Programmable Logic Controller的缩写，意为可编程序逻辑控制器，是一种专为工业应用而设计的控制器。世界上第一台PLC于1969年由美国数字设备公司（DEC）研制成功，随着技术的发展，PLC的功能越来越强大，不仅限于逻辑控制，因此美国电气制造协会NEMA于1980年对它进行重命名，称为可编程控制器（Programmable Controller），简称PC，但由于PC容易和个人计算机PC（Personal Computer）混淆，故人们仍习惯将PLC当作可编程控制器的缩写。
由于可编程序控制器一直在发展中，至今尚未对其下最后的定义。国际电工学会（IEC）对PLC的最新定义为：
可编程控制器是一种数字运算操作电子系统，专为在工业环境下应用而设计，它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程，可编程控制器及其有关的外围设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。
图1-1列出了几种常见的PLC。图1-1 几种常见的PLC1.1.2 PLC控制与继电器控制的比较
PLC控制是在继电器控制基础上发展起来的，为了让读者能初步了解PLC控制方式，下面以电动机正转控制为例对两种控制系统进行比较。
1.继电器正转控制
图1-2所示是一种常见的继电器正转控制线路，可以对电动机进行正转和停转控制，右图为主电路，左图为控制电路。图1-2 继电器正转控制线路
电路工作原理说明如下：
按下启动按钮SB1，接触器KM线圈得电，主电路中的KM主触点闭合，电动机得电运转，与此同时，控制电路中的KM常开自锁触点也闭合，锁定KM线圈得电（即SB1断开后KM线圈仍可得电）。
按下停止按钮SB2，接触器KM线圈失电，KM主触点断开，电动机失电停转，同时KM常开自锁触点也断开，解除自锁（即SB2闭合后KM线圈无法得电）。
2.PLC正转控制
图1-3所示是PLC正转控制线路，它可以实现与图1-2所示继电器正转控制线路相同的功能。PLC正转控制线路也可分为主电路和控制电路两部分，PLC与外接的输入、输出部件构成控制电路，主电路与继电器正转控制线路的主电路相同。图1-3 PLC正转控制线路
在组建PLC控制系统时，先要进行硬件连接，再编写控制程序。PLC正转控制线路的硬件接线也如图1-3所示，PLC的输入接线端子连接SB1（启动）、SB2（停止）和电源，输出接线端子连接接触器KM线圈和电源。PLC硬件连接完成后，再在计算机中使用专门的PLC编程软件编写梯形图程序，然后通过计算机与PLC之间的连接电缆将程序写入PLC。
PLC软、硬件准备好后就可以操作运行了。操作运行过程说明如下：
按下启动按钮SB1，PLC端子X0、COM之间的内部电路与24V电源、SB1构成回路，有电流流过X0、COM端子间的电路，PLC内部程序运行，运行结果使PLC的Y0、COM端子之间的内部电路导通，接触器KM线圈得电，主电路中的KM主触点闭合，电动机运转，松开SB1后，内部程序维持Y0、COM端子之间的内部电路导通，让KM线圈继续得电（自锁）。
按下停止按钮SB2，PLC端子X1、COM之间的内部电路与24V电源、SB2构成回路，有电流流过X1、COM端子间的电路，PLC内部程序运行，运行结果使PLC的Y0、COM端子之间的内部电路断开，接触器KM线圈失电，主电路中的KM主触点断开，电动机停转，松开SB2后，内部程序让Y0、COM端子之间的内部电路维持断开状态。1.2 PLC分类与特点1.2.1 PLC的分类
PLC的种类很多，下面按结构形式、控制规模和实现功能对PLC进行分类。
1.按结构形式分类
按硬件的结构形式不同，PLC可分为整体式和模块式。
整体式PLC又称箱式PLC，图1-4（a）所示为整体式PLC，其外形像一个方形的箱体，这种PLC的CPU、存储器、I/O接口电路等都安装在一个箱体内。整体式PLC的结构简单、体积小、价格低。小型PLC一般采用整体式结构。
模块式PLC又称组合式PLC，图1-4（b）所示为模块式PLC。模块式PLC有一个总线基板，基板上有很多总线插槽，其中由CPU、存储器和电源构成的一个模块通常固定安装在某个插槽中，其他功能模块可随意安装在其他不同的插槽内。模块式PLC配置灵活，可通过增减模块而组成不同规模的系统，安装维修方便，但价格较贵。大、中型PLC一般采用模块式结构。图1-4 PLC的两种类型
2.按控制规模分类
I/O点数（输入/输出端子的个数）是衡量PLC控制规模的重要参数，根据I/O点数多少，可将PLC分为小型、中型和大型三类。（1）小型PLC。其I/O点数小于256点，采用8位或16位单CPU，用户存储器容量在4K以下。（2）中型PLC。其I/O点数在256点～2048点之间，采用双CPU，用户存储器容量为2～8K。（3）大型PLC。其I/O点数大于2048点，采用16位、32位多CPU，用户存储器容量为8～16K。
3.按功能分类
根据PLC具有的功能不同，可将PLC分为低档、中档、高档三类。（1）低档PLC。它具有逻辑运算、定时、计数、移位及自诊断、监控等基本功能，有些还有少量模拟量输入/输出、算术运算、数据传送和比较、通信等功能。低档PLC主要用于逻辑控制、顺序控制或少量模拟量控制的单机控制系统。（2）中档PLC。它除具有低档PLC的功能外，还具有较强的模拟量输入/输出、算术运算、数据传送和比较、数制转换、远程I/O、子程序、通信联网等功能，有些还增设中断控制、PID控制等功能。中档PLC适用于比较复杂的控制系统。（3）高档PLC。它除了具有中档机的功能外，还增加了带符号算术运算、矩阵运算、位逻辑运算、平方根运算及其他特殊功能函数的运算、制表及表格传送功能等。高档PLC具有很强的通信联网功能，一般用于大规模过程控制或构成分布式网络控制系统，实现工厂控制自动化。1.2.2 PLC的特点
PLC是一种专为工业应用而设计的控制器，它主要有以下特点。
1.可靠性高，抗干扰能力强
为了适应工业应用要求，PLC从硬件和软件方面采用了大量的技术措施，以便能在恶劣环境下长时间可靠运行。现在大多数PLC的平均无故障运行时间已达到几十万小时，如三菱公司的F1、F2系列PLC平均无故障运行时间可达30万小时。
2.通用性强，控制程序可变，使用方便
PLC可利用齐全的各种硬件装置来组成各种控制系统，用户不必自己再设计和制作硬件装置。用户在硬件确定以后，在生产工艺流程改变或生产设备更新的情况下，无须大量改变PLC的硬件设备，只需更改程序就可以满足要求。
3.功能强，适应范围广
现代PLC不仅有逻辑运算、计时、计数、顺序控制等功能，还具有数字和模拟量的输入/输出、功率驱动、通信、人机对话、自检、记录显示等功能，既可控制一台生产机械、一条生产线，又可控制一个生产过程。
4.编程简单，易用易学
目前，大多数PLC采用梯形图编程方式，梯形图语言的编程元件符号和表达方式与继电器控制电路原理图相当接近，这样容易被大多数工厂企业电气技术人员接受和掌握。
5.系统设计、调试和维修方便
PLC用软件来取代继电器控制系统中大量的中间继电器、时间继电器、计数器等器件，使得控制柜的设计安装接线工作量大为减少。另外，PLC的用户程序可以通过计算机在实验室仿真调试，减少了现场的调试工作量。此外，由于PLC具有结构模块化及很强的自我诊断能力，使得维修也极为方便。1.3 PLC组成与工作原理1.3.1 PLC的组成方框图
PLC种类很多，但结构大同小异，典型的PLC控制系统组成方框图如图1-5所示。在组建PLC控制系统时，需要给PLC的输入端子连接有关的输入设备（如按钮、触点和行程开关等），给输出端子连接有关的输出设备（如指示灯、电磁线圈和电磁阀等），如果需要PLC与其他设备通信，可在PLC的通信接口连接其他设备；如果希望增强PLC的功能，可给PLC的扩展接口接上扩展单元。图1-5 典型的PLC控制系统组成方框图1.3.2 PLC各组成部分说明
从图1-5可以看出，PLC内部主要由CPU、存储器、输入接口电路、输出接口电路、通信接口和扩展接口等组成。
1.CPU
CPU又称中央处理器，是PLC的控制中心，通过总线（包括数据总线、地址总线和控制总线）与存储器和各种接口连接，以控制它们有条不紊地工作。CPU的性能对PLC的工作速度和效率有较大的影响，因此大型PLC通常采用高性能的CPU。
CPU的主要功能有：
①接收通信接口送来的程序和信息，并将它们存入存储器；
②采用循环检测（即扫描检测）方式不断检测输入接口电路送来的状态信息，以判断输入设备的状态；
③逐条运行存储器中的程序，并进行各种运算，再将运算结果存储下来，然后经输出接口电路对输出设备进行有关的控制；
④监测和诊断内部各电路的工作状态。
2.存储器
存储器的功能是存储程序和数据。PLC通常配有ROM（只读存储器）和RAM（随机存储器）两种存储器，ROM用来存储系统程序，RAM用来存储用户程序和程序运行时产生的数据。
系统程序由厂家编写并固化在ROM存储器中，用户无法访问和修改系统程序。系统程序主要包括系统管理程序和指令解释程序。系统管理程序的功能是管理整个PLC，让内部各个电路能有条不紊地工作。指令解释程序的功能是将用户编写的程序翻译成CPU可以识别和执行的程序。
用户程序是用户通过编程器输入存储器的程序，为了方便调试和修改，用户程序通常存放在RAM中，由于断电后RAM中的程序会丢失，所以RAM专门配有备用电池用于供电。有些PLC采用EEPROM（电可擦写只读存储器）来存储用户程序，由于EEPROM存储器中的内部可用电信号进行擦写，并且掉电后内容不会丢失，因此采用这种存储器后可不要备用电池。
3.输入/输出接口电路
输入/输出接口电路又称I/O接口电路或I/O模块，是PLC与外围设备之间的连接部件。PLC通过输入接口电路检测输入设备的状态，以此作为对输出设备控制的依据，同时PLC又通过输出接口电路对输出设备进行控制。
PLC的I/O接口电路能接收的输入和输出信号个数称为PLC的I/O点数。I/O点数是选择PLC的重要依据之一。
PLC外围设备提供或需要的信号电平是多种多样的，而PLC内部的CPU只能处理标准电平信号，因此I/O接口电路要能进行电平转换。另外，为了提高PLC的抗干扰能力，I/O接口电路一般采用光电隔离和滤波功能。此外，为了便于了解I/O接口电路的工作状态，I/O接口电路还带有状态指示灯。（1）输入接口电路
PLC的输入接口电路分为开关量输入接口电路和模拟量输入接口电路，开关量输入接口电路用于接收开关通断信号，模拟量输入接口电路用于接收模拟量信号。模拟量输入接口电路通常采用A/D转换电路，将模拟量信号转换成数字量信号。开关量输入接口电路采用的电路形式较多，根据使用电源不同，可分为内部直流输入接口电路、外部交流输入接口电路和外部交/直流输入接口电路。三种类型的开关量输入接口电路如图1-6所示。图1-6 三种类型的开关量输入接口电路
图1-6（a）所示为内部直流输入接口电路，输入接口电路的电源由PLC内部的直流电源提供。当闭合输入开关后，有电流流过光电耦合器和指示灯，光电耦合器导通，将输入开关状态送给内部电路，由于光电耦合器内部是通过光线传递的，故可以将外部电路与内部电路有效隔离开来。输入指示灯点亮用于指示输入端子有输入。R2、C为滤波电路，用于滤除输入端子窜入的干扰信号，R1为限流电阻。
图1-6（b）所示为外部交流输入接口电路，输入接口电路的电源由PLC外部的交流电源提供。为了适应交流电源的正负变化，接口电路采用了发光管正、负极并联的光电耦合器和指示灯。
图1-6（c）所示为外部直/交流输入接口电路，输入接口电路的电源由PLC外部的直流或交流电源提供。（2）输出接口电路
PLC的输出接口电路也分为开关量输出接口电路和模拟量输出接口电路。模拟量输出接口电路通常采用D/A转换电路，将数字量信号转换成模拟量信号。开关量输出接口电路采用的电路形式较多，根据使用的输出开关器件不同可分为：继电器输出接口电路、晶体管输出接口电路和双向晶闸管输出接口电路。三种类型的开关量输出接口电路如图1-7所示。图1-7 三种类型的开关量输出接口电路
图1-7（a）所示为继电器输出接口电路，当PLC内部电路产生的电流流经继电器KA线圈时，继电器常开触点KA闭合，负载上有电流通过。继电器输出接口电路可驱动交流或直流负载，但其响应时间长，动作频率低。
图1-7（b）所示为晶体管输出接口电路，它采用光电耦合器与晶体管配合使用。晶体管输出接口电路的反应速度快，动作频率高，但只能用于驱动直流负载。
图1-7（c）所示为双向晶闸管输出接口电路，它采用双向晶闸管型光电耦合器，在受光照射时，光电耦合器内部的双向晶闸管可以双向导通。双向晶闸管输出接口电路的响应速度快，动作频率高，用于驱动交流负载。
4.通信接口
PLC配有通信接口，PLC可通过通信接口与监视器、打印机、其他PLC、计算机等设备实现通信。PLC与编程器或写入器连接，可以接收编程器或写入器输入的程序；PLC与打印机连接，可将过程信息、系统参数等打印出来；PLC与人机界面（如触摸屏）连接，可以在人机界面直接操作PLC或监视PLC的工作状态；PLC与其他PLC连接，可组成多机系统或连成网络，实现更大规模的控制；PLC与计算机连接，可组成多级分布式控制系统，实现控制与管理相结合。
5.扩展接口
为了提升PLC的性能，增强PLC的控制功能，可以通过扩展接口给PLC增接一些专用功能模块，如高速计数模块、闭环控制模块、运动控制模块、中断控制模块等。
6.电源
PLC一般采用开关电源供电，与普通电源相比，PLC电源的稳定性好、抗干扰能力强。PLC的电源对电网提供的电源稳定度要求不高，一般允许电源电压在其额定值±15%的范围内波动。有些PLC还可以通过端子向外提供直流24V稳压电源。1.3.3 PLC的工作方式
PLC是一种由程序控制运行的设备，其工作方式与微型计算机不同，微型计算机运行到结束指令END时，程序运行结束。PLC运行程序时，会按顺序依次逐条执行存储器中的程序指令，当执行完最后的指令后，并不会马上停止，而是又重新开始再次执行存储器中的程序，如此周而复始，PLC的这种工作方式称为循环扫描方式。
PLC的工作过程如图1-8所示。图1-8 PLC的工作过程
PLC通电后，首先进行系统初始化，将内部电路恢复到起始状态，然后进行自我诊断，检测内部电路是否正常，以确保系统能正常运行，诊断结束后对通信接口进行扫描，若接有外设则与其通信。通信接口无外设或通信完成后，系统开始进行输入采样，检测输入设备（开关、按钮等）的状态，然后根据输入采样结果依次执行用户程序，程序运行结束后对输出进行刷新，即输出程序运行时产生的控制信号。以上过程完成后，系统又返回，重新开始自我诊断，以后不断重新上述过程。
PLC有两个工作状态：RUN（运行）状态和STOP（停止）状态。当PLC工作在RUN状态时，系统会完整执行图1-8所示过程；当PLC工作在STOP状态时，系统不执行用户程序。PLC正常工作时应处于RUN状态，而在编制和修改程序时，应处于STOP状态。PLC的两种工作状态可通过开关进行切换。
PLC工作在RUN状态时，完整执行图1-8所示过程所需的时间称为扫描周期，一般为1～100ms。扫描周期与用户程序的长短、指令的种类和CPU执行指令的速度有很大的关系。1.3.4 用实例说明PLC程序的执行控制过程
PLC的用户程序执行过程很复杂，下面以PLC正转控制线路为例进行说明。图1-9所示是PLC正转控制线路，为了便于说明，图中画出了PLC的内部等效图。
图1-9所示的PLC内部等效图中的X000、X001、X002称为输入继电器，由线圈和触点两部分组成，由于线圈与触点都是等效而来，故又称为软线圈和软触点；Y000称为输出继电器，它也包括线圈和触点。PLC内部的中间部分为用户程序（梯形图程序），程序形式与继电器控制线路相似，两端相当于电源线，中间为触点和线圈。图1-9 PLC正转控制线路
用户程序执行过程说明如下：
当按下启动按钮SB1时，输入继电器X000线圈得电（电流途径：24V+→X000线圈→X0接线端子→SB1→COM接线端子→24V-），X000线圈得电会使用户程序中的X000常开触点闭合，输出继电器Y000线圈得电（左等效电源线→已闭合的X000常开触点→X001常闭触点→Y000线圈→右等效电源线），Y000线圈得电一方面使用户程序中的Y000常开触点闭合，对Y000线圈供电进行锁定，另一方面使输出端的Y000常开硬触点（实际为继电器的常开触点或晶体管）闭合，接触器KM线圈得电，主电路中的KM主触点闭合，电动机得电运转。
当按下停止按钮SB2时，输入继电器X001线圈得电，它使用户程序中的X001常闭触点断开，输出继电器Y000线圈失电，用户程序中的Y000常开触点断开，解除自锁，另外输出端的Y000常开硬触点断开，接触器KM线圈失电，KM主触点断开，电动机失电停转。
若电动机在运行过程中电流过大，则热继电器FR动作，FR触点闭合，输入继电器X002线圈得电，它使用户程序中的X002常闭触点断开，输出继电器Y000线圈失电，输出端的Y000常开硬触点断开，接触器KM线圈失电，KM主触点闭合，电动机失电停转，从而避免电动机长时间过流运行。1.4 用仿三菱FX2N型PLC学习实践操作
在学习PLC时，首先要掌握一定的PLC理论知识，然后用实际的PLC进行实践操作，这样才能快速学会PLC技术。三菱FX系列PLC在社会上使用得非常广泛，其原装机的价格一般在千元以上，而仿三菱FX系列PLC（某宝网有卖）的价格非常低，普通不带外壳的约100～150元，如图1-10（a）所示，带外壳的约150～200元，如图1-10（b）所示，这些PLC具有原装机的大多数常用功能，相当于原装机的简化版，并且可使用原装机的软件编程，很值得PLC初学者购买来进行实践操作。图1-10 两种类型的仿三菱FX系列PLC1.4.1 仿三菱FX2N型PLC硬件介绍
图1-11所示是一种仿三菱FX-25MR型PLC，上方为电源端子和输入端子，下方为输出端子和COM端口，该PLC还有12个输入指示灯（X0～X7、X10～X13）、10个输出指示灯（Y0～Y7、Y10、Y11）和电源指示灯（POWER）、运行指示灯（RUN）、出错指示灯（ERR）。图1-11 仿三菱FX-25MR型PLC
1.输入端子、电源端子和RUN/STOP开关
仿三菱FX-25MR型PLC的输入端子、电源端子和RUN/STOP开关如图1-12所示。该PLC有15个输入端子（X0～X7、X10～X16），这些端子有一个公共端子（GND），电源端子有24V（24V电源正）和GND（电源负）两个。在输入公共端子旁边有一个RUN/STOP（运行/停止）开关，拨到“RUN”时，PLC内的程序运行，同时RUN指示灯亮；拨到“STOP”时，PLC内的程序停止运行，RUN指示灯灭（或闪烁）。图1-12 仿三菱FX-25MR型PLC的输入端子、电源端子和RUN/STOP开关
2.输出端子
仿三菱FX-25MR型PLC的输出端子如图1-13所示。该PLC有10个输出端子（Y0～Y7、Y10、Y11）和3个输出公共端子（COM0—Y0～Y2的公共端子；COM1—Y3～Y5的公共端子；COM2—Y6、Y7、Y10、Y11的公共端子）。
3.通信端口和数据线
仿三菱FX-25MR型PLC有一个通信端口，其类型为RS232端口（也称COM端口），可以连接计算机下载PLC程序，也可以连接文本显示器和触摸屏。现在的计算机大多数有USB端口而无COM端口，为了能将PLC与计算机连接起来，需要用到USB转COM端口数据线。仿三菱FX-25MR型PLC的COM端口与USB转COM端口数据线如图1-14所示，数据线的USB端口插入计算机的USB端口，COM端口则插入PLC的COM端口。图1-13 仿三菱FX-25MR型PLC的输出端子图1-14 仿三菱FX-25MR型PLC的COM端口与USB转COM端口数据线1.4.2 数据线驱动程序的安装
用USB转COM端口数据线将计算机和PLC连接起来后，计算机还不能识别该数据线，需要在计算机中安装此数据线的驱动程序。
USB转COM端口数据线的驱动程序安装如图1-15所示，具体过程如下：
打开数据线配套驱动程序的文件夹，如图1-15（a）所示，文件夹中有一个“HL-340.EXE”可执行文件，双击该文件，弹出图1-15（b）所示的对话框，单击“INSTALL（安装）”按钮，即开始安装驱动程序，单击“UNINSTALL（卸载）”按钮，可以卸载先前已安装的驱动程序，驱动安装成功后，会弹出安装成功对话框，如图1-15（c）所示。
数据线的驱动程序成功安装后，在计算机的“设备管理器”中可以查看到计算机分配给数据线的端口号。在计算机屏幕桌面右击“计算机”图标，弹出右键菜单，如图1-16（a）所示，选择“设备管理器”，弹出设备管理器窗口，其中有一项“端口（COM和LPT）”，若未成功安装数据线的驱动程序，则不会出现该项（操作系统为Win7系统时），展开“端口（COM和LPT）”项，可以看到一项端口信息“USB-SERIAL CH340（COM3）”，该信息表明数据线将USB转成COM端口后，计算机分配给该端口的端口号为COM3，也就是说，当用数据线将计算机与PLC连接起来后，计算机是通过COM3端口与PLC进行连接的，记下该端口号，后面在进行计算机与PLC通信设置时需要输入或选择该端口号。图1-16 在设备管理器中查看计算机分配给数据线的端口号图1-16 在设备管理器中查看计算机分配给数据线的端口号（续）1.4.3 DC24V电源适配器及PLC的电源接线
PLC供电有两种类型：24V直流供电（DC24V）和220V交流供电（AC220V）。对于采用220V交流供电的PLC，内部采用了AC220V转DC24V的电源电路，由于其内置电源电路，故价格更高。对于采用DC24V供电的PLC，可以在外部连接24V的电源适配器，由其将AC220V转换成DC24V提供给PLC的电源端。
1.DC24V电源适配器介绍
DC24V电源适配器的功能是将220V（或110V）交流电压转换成24V的直流电压输出。图1-17所示是一种常用DC24V电源适配器。
如图1-17（a）所示，电源适配器的L、N端为交流电压输入端，L端接相线（也称火线），N端接零线，接地端与接地线（与大地连接的导线）连接，若电源适配器出现漏电使外壳带电，外壳的漏电可以通过接地端和接地线流入大地，这样接触外壳时不会发生触电。当然，接地端不接地线，电源适配器仍会正常工作。-V、+V端为24V直流电压输出端，-V端为电源负端，+V端为电源正端。电源适配器上有一个输出电压调节电位器，可以调节输出电压，使输出电压在24V左右变化，使用时应将输出电压调到24V。电源指示灯用于指示电源适配器是否已接通电源。
在电源适配器上一般会有一个铭牌（标签），如图1-17（b）所示，在铭牌上会标注型号、额定输入和输出电压、电流参数。从铭牌上可以看出，该电源适配器输入端既可以接100～120V的交流电压，也可以接200～240V的交流电压，输出电压为24V，输出电流最大为1.5A。
2.三线电源线及插头、插座说明
图1-18所示是常见的三线电源线及插头、插座，导线的颜色、插头和插座的极性都有规定标准。L线（即相线，俗称火线）可以使用红、黄、绿或棕色导线，N线（即零线）应使用蓝色线，PE线（即接地线）应使用黄、绿双色线，插头的插片和插座的插孔极性规定具体见图1-18，接线时要按标准进行。图1-17 常用的DC24V电源适配器图1-18 常见的三线电源线及插头、插座
3.PLC的电源接线
PLC下载程序和正常工作时都需要连接电源，PLC的电源接线如图1-19所示。DC24V电源适配器的输入端接220V的交流电压，输出端的+V、-V端分别接PLC的24V和GND端，这样220V交流电压经电源适配器转换成24V直流电压提供给PLC，PLC的电源指示灯亮。如果用数据线将计算机和PLC连接起来，PLC就可以接收计算机传送过来的PLC程序了。图1-19 PLC的电源接线1.4.4 用编程软件编写程序并将程序写入PLC
1.用编程软件编写程序
仿三菱FX型PLC支持三菱GX Developer软件编写的程序，有关该软件的安装和编程方法在后面有专门的章节介绍。用GX Developer软件编写的PLC程序如图1-20所示，该程序用于控制双灯先后点亮。图1-20 用GX Developer软件编写的控制双灯先后点亮的PLC程序
2.通信设置
用数据线将计算机与PLC连接起来后，还需要在GX Developer软件中进行通信设置，这样两者才能建立连接。在GX Developer软件中进行通信设置如图1-21所示，具体过程如下：
在GX Developer软件中执行菜单命令“在线”→“传输设置”，如图1-21（a）所示，弹出“传输设置”对话框，如图1-21（b）所示，在该对话框内双击左上角的“串行USB”项，弹出“PC I/F串口详细设置”对话框，在此对话框中选中“RS-232”项，COM端口选择COM3（在设备管理器中可查看到该端口号），传输速度设为19.2Kbps，然后单击“确认”按钮关闭当前的对话框，回到上一个对话框（“传输设置”对话框），再单击对话框中的“确认”按钮即完成通信设置。图1-21 在GX Developer软件中进行通信设置
3.将程序写入PLC
用数据线将计算机与PLC连接起来并进行通信设置后，就可以在GX Developer软件中将编写好的PLC程序（或打开先前已编写好的PLC程序）写入PLC了。在GX Developer软件中将程序写入PLC（也称下载PLC程序）的操作如图1-22所示，具体过程如下：
在GX Developer软件中执行菜单命令“在线”→“PLC写入”，若弹出图1-22（a）所示的对话框，表明计算机与PLC之间未用数据线连接，或者通信设置错误，如果计算机与PLC连接正常，会弹出“PLC写入”对话框，如图1-22（b）所示，在该对话框中展开“程序”项，选中“MAIN（主程序）”，然后单击“执行”按钮，弹出询问是否执行写入对话框，单击“是”按钮，又弹出一个对话框，如图1-22（c）所示，询问是否远程让PLC进入STOP状态（PLC在STOP状态时才能被写入程序，若PLC的RUN/STOP开关已处于STOP位置，则不会出现该对话框），单击“是”按钮，GX Developer软件开始通过数据线往PLC内写入程序，图1-22（d）所示为程序写入进度条，程序写入完成后，会弹出一个对话框，如图1-22（e）所示，询问是否远程让PLC进入RUN状态，单击“是”按钮，弹出程序写入完成对话框，单击“确定”按钮，完成PLC程序的写入。图1-22 在GX Developer软件中将程序写入PLC的操作过程图1-22 在GX Developer软件中将程序写入PLC的操作过程（续）1.4.5 PLC控制双灯先后点亮系统的线路图及工作原理
由仿三菱FX-25MR型PLC构建的控制双灯先后点亮系统的线路图如图1-23所示。
图1-23 由仿三菱FX-25MR型PLC构建的控制双灯先后点亮系统的线路图
1.电源、输入和输出接线（1）电源接线
220V交流电压通过L、N两根线接到DC24V电源适配器，转换成24V的直流电压输出，通过两根线接到PLC的24V端（24V+）和GND端（24V-）。24V电压进入PLC内部后，经DC/DC电源电路降压得到5V电压，供内部电路使用。（2）输入端接线
输入端连接S1、S2两个开关，S1是一个自动复位的常开按钮开关，即按下时开关闭合，松开时自动弹起断开，S2开关无自动复位功能，即闭合后不能自动断开，需要手动才断开，S1为开灯开关，S2为关灯开关。S1开关一端接PLC的X0端，另一端接输入端的GND端（公共端），S2开关一端接PLC的X1端，另一端接输入端的GND端。（3）输出端接线
输出端连接A灯和B灯，两个灯的额定电压都是220V。接线时，A灯一端接PLC的Y0端，另一端接220V交流电源的L线，B灯一端接PLC的Y1端，另一端接220V交流电源的L线，Y0、Y1的COM端（公共端）接220V交流电源的N线。
2.控制双灯先后点亮的PLC系统的硬、软件工作原理
图1-23所示的PLC控制系统实现的功能是：当按下S1开关时，A灯马上点亮，5s后B灯再点亮，将S2开关闭合后，A、B灯同时熄灭。
PLC控制双灯先后点亮系统的硬、软件工作原理如下：
当按下PLC X0端外接按钮开关S1时，有电流流过内部的X0输入电路[电流途径是：+5V→X0输入电路→X0端→按钮开关S1→GND端（输入端的公共端）→0V]，有电流流过X0输入电路，会使内部PLC程序中的X000常开触点闭合，Y000线圈和T0定时器同时得电。Y000线圈得电一方面使Y000常开自锁触点闭合，锁定Y000线圈得电，另一方面使Y0输出电路工作，输出电流流过Y0继电器线圈，Y0继电器触点闭合，有电流流过Y0端外接的A灯（电流途径：220V的L线→A灯→Y0端→内部Y0继电器触点→COM0端→220V的N线），A灯点亮。在Y000线圈得电时，T0定时器同时也得电，T0马上开始5s计时，5s后，T0定时器动作，T0常开触点闭合，Y001线圈得电，Y1输出电路工作，输出电流流过Y1继电器线圈，Y1继电器触点（也称硬件触点或硬触点）闭合，有电流流过Y1端外接的B灯（电流途径：220V的L线→B灯→Y1端→内部Y1继电器触点→COM0端→220V的N线），B灯点亮。
当将PLC X1端外接按钮开关S2闭合后，有电流流过内部的X1输入电路[电流途径是：+5V→X1输入电路→X1端→开关S2→GND端（输入端的公共端）→0V]，有电流流过X1输入电路，会使内部PLC程序中的X001常闭触点断开，Y000线圈和T0定时器同时失电，T0定时器失电使T0常开触点断开，Y001线圈也失电。Y000、Y001线圈失电，Y0、Y1继电器线圈失电，Y0、Y1继电器触点（硬触点）断开，Y0、Y1端外接的A、B灯的电流途径被切断而均熄灭。
当S2开关处于闭开状态时，按下S1开关是无法点亮A、B灯的，这是因为当S2处于闭合状态时会使PLC程序中的X001常闭触点断开，此时即使S1闭合使X000常开触点闭合，Y000线圈和T0定时器也无法得电，Y001线圈更不会得电。1.4.6 PLC控制双灯先后点亮系统的实际接线
PLC控制双灯先后点亮系统的实际全部接线如图1-24所示，具体包括电源接线（见图1-24）、输入设备接线和输出设备接线。图1-24 PLC控制双灯先后点亮系统的实际全部接线
1.输入设备接线
PLC控制双灯先后点亮系统的输入设备为S1、S2两个开关，其实际接线如图1-25所示，S1、S2一端连在一起接到输入端的GND端（输入公共端），S1的另一端接到X0端，S2的另一端接到X1端。图1-25 PLC控制双灯先后点亮体系统的输入设备实际接线
2.输出设备接线
PLC控制双灯先后点亮系统的输出设备为A、B两个灯泡，其实际接线如图1-26所示，将220V电源线的N线接到PLC输出端的COM0端（Y0、Y1、Y2的公共端），L线与A、B灯的一端导线连接，A、B灯的另一端导线分别接PLC的Y0、Y1端。图1-26 PLC控制双灯先后点亮系统的输出设备实际接线1.4.7 PLC控制双灯先后点亮系统的通电试验
PLC控制双灯先后点亮系统的通电试验分为以下几步。
第一步：给PLC控制系统（PLC与外部设备）通电，查看PLC的电源指示灯（POWER）和运行指示灯（RUN）是否变亮，如果POWER灯不亮，检查PLC电源接线及供电是否正常，如果RUN灯不亮或闪烁，检查PLC的RUN/STOP开关是否处于“RUN”位置。
第二步：按下PLC X0端外接的按钮开关S1，如图1-27（a）所示，正常会看到X0端指示灯亮（S1断开X0端指示灯会灭），Y0端指示灯亮，同时Y0端外接的A灯会点亮。约5s后，Y1指示灯亮，Y1端外接的B灯也会变亮，如图1-27（b）所示。
第三步：将PLC X1端外接的按钮开关S2闭合，如图1-27（c）所示，正常会看到X1端指示灯亮，Y0、Y1端指示灯同时熄灭，同时Y0、Y1端外接的A、B灯也熄灭。图1-27 PLC控制双灯先后点亮系统的通电试验
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