学习三菱 PLC(可编程逻辑控制器)需要从基础概念、硬件认知、编程逻辑到实际应用逐步深入,以下是核心学习要点及建议:
一、基础概念与硬件认知
PLC 核心作用理解 PLC 的本质:用于工业自动化控制的数字运算电子系统,通过编程实现逻辑控制、定时、计数、运动控制等功能,替代传统继电器控制。
三菱 PLC 系列分类
小型 PLC:FX 系列(FX3G、FX5U 等,适合小型设备);
中大型 PLC:Q 系列、L 系列(适合复杂生产线、多轴控制);
了解不同系列的硬件规格(I/O 点数、存储容量、扩展能力),根据场景选型。
硬件组成
主机模块:CPU、电源、内置 I/O 接口;
扩展模块:数字量 I/O(输入 X、输出 Y)、模拟量模块(AD/DA)、特殊功能模块(高速计数、定位控制);
外设:编程电缆(如 USB-SC09)、HMI(触摸屏)、伺服驱动器等,掌握接线规范(输入接传感器、输出接接触器 / 电磁阀等)。
二、编程软件与基本操作
主流编程软件
小型 PLC:GX Works2(支持 FX 系列,兼容性强)、GX Works3(最新,支持 FX5U、Q 系列,功能更强大);
熟悉软件界面:工程创建、硬件组态(配置 I/O 模块)、程序编写、下载 / 上传、监控调试。
编程语言选择
梯形图(LD):入门首选,图形化编程,类似继电器电路图,直观易懂;
指令表(IL):梯形图的文本形式,适合简单逻辑;
结构化文本(ST):高级语言,类似 C 语言,适合复杂算法(如 PID、数据处理);
三菱特色:SCL(顺序控制梯形图),用于步进顺控程序(SFC 图的梯形图实现)。
三、核心编程指令与逻辑
基础逻辑指令
输入输出:LD(取指令)、LDI(取反)、OUT(输出);
逻辑运算:AND(与)、ANI(与非)、OR(或)、ORI(或非)、ANB(块与)、ORB(块或);
置位复位:SET(置位)、RST(复位),用于保持输出状态(如电机启动自锁)。
定时与计数
定时器(T):TON(通电延时,如 T0 K100 表示 10 秒延时,K 值单位为 100ms)、TOF(断电延时);
计数器(C):CTU(加计数,如 C0 K10 表示计数到 10 触发)、CTD(减计数),注意复位(RST C0)和当前值(C0 当前值存储在 D8000+C0 地址)。
数据处理与运算
数据寄存器(D):存储数值(如 D0=100),支持整数、浮点数;
四则运算:ADD(加)、SUB(减)、MUL(乘)、DIV(除),注意数据类型匹配;
比较指令:CMP(比较,如 CMP D0 K100 M0,通过 M0~M2 判断大小)。
步进顺控(SFC)
用于顺序控制(如流水线、自动上料),通过状态继电器(S)实现步骤切换;
核心指令:STL(步进开始)、RET(步进返回),掌握单流程、分支、汇合结构的编程。
四、特色功能与高级应用
高速处理
高速计数器(如 FX5U 的 C235~C255):处理高频脉冲信号(如编码器反馈),支持中断响应;
高速输出:脉冲输出指令(PLSY、PLSR)控制伺服 / 步进电机,实现定位(如 PLSY K1000 Y0,输出 1000Hz 脉冲到 Y0)。
通信与组网
常用协议:三菱专用协议(MELSEC-I/F)、Modbus RTU/TCP;
通信指令:RS 指令(串口通信)、FROM/TO(模块数据读写),实现 PLC 与 HMI、变频器、传感器的数据交换。
模拟量控制
模拟量输入(AD):将传感器信号(如 4~20mA 电流)转换为数字量(如 D100=0~4000 对应 4~20mA);
模拟量输出(DA):将数字量转换为电压 / 电流信号(如控制阀门开度),掌握校准与量程转换计算。
故障诊断与调试
利用软件监控:实时查看 I/O 状态、数据寄存器值、定时器 / 计数器当前值;
故障代码:通过特殊辅助继电器(如 M8067 为程序错误)和数据寄存器(如 D8068 存储错误码)排查问题;
强制输出:在监控模式下强制 Y 点输出,测试外部设备动作。
五、学习方法与实践建议
从案例入手
基础案例:电机正反转控制、自动门开关、传送带启停;
进阶案例:定时循环控制、计数器累加计数、步进电机定位;
推荐参考三菱官方手册中的示例程序(GX Works 帮助文档)。
硬件实操
搭建最小系统:PLC 主机 + 电源 + 按钮(输入)+ 指示灯(输出),编写程序测试逻辑;
连接真实设备:控制电磁阀、小型电机,观察实际动作与程序逻辑的对应关系。
熟悉手册与资源
必备手册:《三菱 FX 系列编程手册》《GX Works3 操作手册》,掌握指令用法和特殊继电器 / 寄存器功能(如 M8000 为运行监控,M8002 为初始脉冲);
在线资源:三菱自动化官网教程、工业论坛(如中华工控网)的案例分享。
进阶方向
运动控制:学习定位指令(如 DRVI、DRVA)、伺服驱动器参数匹配;
网络通信:实现 PLC 与 PLC、PLC 与上位机(如组态王、WINCC)的通信;
结构化编程:使用功能块(FB)、函数(FC)简化复杂程序,提高复用性。
总结
三菱 PLC 学习的核心是 “理论 + 实操”:先掌握基础指令和逻辑,再通过实际项目练习调试能力,重点理解 “输入信号→程序运算→输出控制” 的闭环过程。从简单控制到复杂系统,逐步积累对特殊功能和通信协议的应用经验,就能应对大多数工业自动化场景。