本书以教学和工程应用为出发点，在介绍常用低压电器、电气控制典型电路、PLC基本工作原理及应用特点的基础上，系统阐述了FX系列PLC的结构、性能特点、编程资源及硬件组态配置；详细介绍了FX系列PLC的指令系统、模拟量检测、PID闭环系统、网络通信、程序设计方法及应用示例。通过典型机型对PLC控制系统的编程环境以及控制系统设计思想、步骤、方法和调试进行了详尽的讲述。
本书内容翔实、循序渐进、由浅入深、实例丰富，以工程为导向，凸显项目实践，便于推行基于问题、知识点、项目、设计案例的实践育人教学方法和学习方法，便于阅读和自学。每章均配有实验项目、思考与习题，以引导读者逐步认识、熟悉、掌握、应用PLC。
本书可作为高等院校电气工程、自动化、电子、机电一体化及计算机等相关专业学习可编程序控制器的教学用书，同时也可作为应用FX系列PLC技术人员的参考用书。
可编程序控制器（PLC）是以微处理器为基础，综合计算机技术、自动控制技术和通信技术发展而来的一种新型工业控制装置，在电气控制等各种自动化控制领域中有着越来越广泛的应用。
本书以实践育人和工程应用为出发点，在简要介绍常用低压电器、电气控制典型电路、PLC工作原理及应用特点的基础上，结合由浅入深的应用示例，系统阐述了FX系列 PLC的系统结构、硬件配置、性能特点、编程资源、指令系统、模拟量、PID闭环系统、网络通信及应用。结合应用实例，对PLC控制系统的编程环境、程序设计方法、控制系统设计思想、步骤和调试进行了详尽的讲述。
本书融入了编者多年高校“可编程序控制器”课程的实践育人教学改革和成功案例，并根据不断发展的PLC控制技术，在参考同类教材和相关文献的基础上编写完成。
全书主要特点如下：
（1）工程导向
以工程实例为引导，既注重通过PLC应用实例映射PLC的一般工作原理及其应用特点，又注重PLC教学的可阅读性和实践性，更注重PLC工程应用的可操作性和实用性。
（2）实例丰富
本书以丰富的应用示例，将主要知识点贯穿其中，引导读者逐步认识、熟悉、掌握、应用PLC。
（3）便于自学
本书对主要知识点提供了内容翔实的描述和实际操作过程，循序渐进、通俗易懂、条理清楚，便于自学。对从事PLC应用的人员和高等学校相关专业的师生均能提供强劲的技术支持。
（4）实践育人
本书在取材和编排上，尽力做到便于在教学过程中构建实践育人教学模式，使学生快速学习和掌握PLC应用技术。
本书共有10章，第1章简要介绍常用低压电器及继电器接触控制典型电路及常识。第2章阐述了PLC的工作特点、工作原理、性能指标、系统软硬件结构原理及编程基础知识。第3章主要介绍了FX系列PLC的硬件组成、扩展模块、端口编址、编程资源及外部接线。第4～6章详细介绍了FX系列PLC的基本指令、开关量及顺序控制梯形图程序设计方法、应用指令及编程示例。第7章介绍了 PLC模拟量模块应用、PID指令及控制系统的设计过程。第8章介绍了FX系列PLC的网络通信及应用。第9章介绍了PLC控制系统的类型、设计步骤、工程问题及工程应用实例。第10章介绍了FX系列PLC的编程环境GX-Developer与仿真软件的使用入门。
本书由赵全利任主编，陈瑞霞、田壮壮、周毅任副主编。其中赵全利编写第1、6章；陈瑞霞编写第2、9章；忽晓伟编写第3、5章；田壮壮编写第4、8章；周毅编写第7章；第10章、各章习题、程序上机调试、附录由刘瑞新、彭守旺、刘克纯、骆秋容、缪丽丽、徐维维、崔瑛瑛、翟丽娟、彭泽源、庄建新、韩建敏、编写和完成。全书由赵全利教授对各章节整改并统稿，刘瑞新教授主审定稿。本书编写过程中，得到秦春斌博士、张继伟老师的悉心指导和帮助，在此表示感谢。
为了方便教师、学生和自学者使用学习，本书配有教学课件、应用实例以及课后习题的源程序代码，读者可到机械工业出版社网站（http://www.cmpedu.com）下载。
本书在编写过程中参考和引用了许多文献，在此对文献的作者表示真诚感谢。由于编者水平有限，书中难免存在错误和不妥之处，敬请广大读者批评指正。
前言
第1章 低压电器及电气控制基础1
1.1 低压电器1
1.1.1 低压电器概述1
1.1.2 常用低压电器及选用原则2
1.2 继电接触式控制系统的结构组成13
1.2.1 继电接触式控制系统的结构13
1.2.2 继电接触式控制系统的典型实例14
1.3 电气控制系统图16
1.3.1 电气控制系统图及绘制原则16
1.3.2 常用电气控制电路设计步骤17
1.4 电气控制系统基本电路18
1.4.1 点动、长动（自锁）控制电路18
1.4.2 正、反转控制电路19
1.4.3 顺序控制电路19
1.4.4 电动机绕组星-三角变换起动控制电路20
1.4.5 转子绕组串电阻起动控制电路22
1.5 实验：继电接触基本电路22
1.5.1 交流接触器（继电器）电路22
1.5.2 电动机自锁起动控制电路23
1.6 思考与习题24
第2章 PLC基础知识25
2.1 PLC概述25
2.1.1 PLC的产生及工作特点25
2.1.2 PLC的分类及性能指标28
2.1.3 PLC的应用领域30
2.1.4 PLC控制和继电器控制的区别31
2.1.5 PLC控制和一般计算机控制的区别32
2.1.6 常用PLC简介33
2.1.7 PLC的发展趋势35
2.2 PLC的系统结构及工作原理36
2.2.1 PLC硬件结构36
2.2.2 PLC软件及编程语言43
2.3 PLC的工作原理45
2.3.1 PLC的扫描工作原理45
2.3.2 PLC执行程序的过程及特点46
2.4 一个简单的PLC应用示例47
2.5 实验：PLC简单应用实例演示50
2.6 思考与习题51
第3章 FX系列PLC硬件52
3.1 FX系列PLC硬件体系52
3.1.1 FX系列PLC硬件特点52
3.1.2 FX系列PLC硬件结构53
3.1.3 FX系列PLC简介54
3.2 FX系列PLC硬件配置59
3.2.1 FX系列PLC的硬件配置特征59
3.2.2 FX系列PLC基本单元59
3.2.3 FX系列PLC扩展单元和扩展模块66
3.2.4 FX系列PLC特殊功能模块67
3.2.5 定位控制模块68
3.3 FX系列PLC编程资源及编址71
3.3.1 FX系列PLC编程资源71
3.3.2 FX系列PLC的I/O编址及扩展76
3.4 FX系列PLC的外部接线78
3.4.1 电源接线及其负载能力78
3.4.2 输入端器件外部接线80
3.4.3 输出端外部接线及负载能力81
3.5 实验：PLC电动机起动控制85
3.6 思考与习题85
第4章 FX系列PLC的基本指令及应用87
4.1 概述87
4.1.1 FX系列PLC编程软件简介87
4.1.2 FX系列PLC基本指令格式87
4.2 PLC的基本指令及应用88
4.2.1 逻辑取、输出线圈指令（LD/LDI、OUT）88
4.2.2 触点串联、并联指令89
4.2.3 块串联、并联指令91
4.2.4 堆栈指令（MPS/MRD/MPP）92
4.2.5 置位、复位指令（SET、RST）92
4.2.6 边沿检出触点指令与脉冲微分输出指令94
4.2.7 其他基本指令97
4.3 定时器及应用99
4.3.1 定时器及类型99
4.3.2 定时器的应用101
4.4 计数器及应用103
4.4.1 计数器及类型103
4.4.2 计数器的应用105
4.5 梯形图编程规则106
4.6 实验：基本指令应用107
4.6.1 竞赛抢答器控制系统107
4.6.2 交通灯控制系统110
4.7 思考与习题111
第5章 开关量及顺序控制梯形图程序设计方法114
5.1 梯形图程序设计方法114
5.1.1 基于继电器电路结构的梯形图程序设计方法114
5.1.2 梯形图经验设计法118
5.1.3 梯形图逻辑设计法119
5.2 状态转移图与顺序控制设计方法120
5.2.1 PLC顺序控制设计方法121
5.2.2 状态转移图基本知识121
5.2.3 用辅助继电器实现顺序控制123
5.3 步进顺序控制指令与状态转移图的编程126
5.3.1 步进顺序控制指令126
5.3.2 状态转移图的编程127
5.3.3 单流程的编程128
5.3.4 选择性分支与汇合的编程129
5.3.5 并行分支与汇合的编程131
5.4 实验：顺序控制指令及应用133
5.4.1 钻孔动力头顺序控制133
5.4.2 机械手控制134
5.5 思考与习题137
第6章 FX系列PLC的应用指令139
6.1 应用指令概述139
6.1.1 应用指令的表示方法139
6.1.2 变址操作数141
6.2 数据处理指令142
6.2.1 比较指令142
6.2.2 传送与交换指令145
6.2.3 变换指令148
6.2.4 循环移位指令与移位指令150
6.2.5 其他数据处理指令154
6.3 四则运算指令与逻辑运算指令158
6.3.1 四则运算指令158
6.3.2 逻辑运算指令161
6.4 程序流程控制指令162
6.4.1 条件跳转指令162
6.4.2 子程序调用和返回指令163
6.4.3 中断指令165
6.4.4 监视定时器指令、循环程序及主程序结束指令168
6.5 高速处理指令169
6.5.1 输入/输出相关的高速处理指令169
6.5.2 高速计数器指令170
6.5.3 脉冲密度指令与脉冲输出指令172
6.6 方便指令174
6.6.1 与控制相关的方便指令174
6.6.2 其他方便指令175
6.7 其他应用指令178
6.8 FX3U、FX3UC和FX3G系列PLC增加的应用指令179
6.9 实验：应用指令编程180
6.9.1 多功能指示灯闪烁控制180
6.9.2 步进电动机的定位控制180
6.10 思考与习题182
第7章 PLC模拟量采集及PID控制系统184
7.1 模拟量闭环控制系统184
7.1.1 模拟信号获取及变换184
7.1.2 计算机闭环控制系统186
7.1.3 数字PID控制算法及应用特点187
7.2 FX系列PLC特殊功能模块扩展编址及读/写操作192
7.3 FX系列PLC模拟量输入模块及应用194
7.3.1 A-
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