运动控制器与交流伺服系统的调试和应用电子书

前言

第1章 迅猛发展的运动控制器与交流 伺服系统技术

1.1 什么是运动控制和运动控制器

1.2 通用型运动控制器

1.2.1 通用型运动控制器的分类

1.2.2 通用型运动控制器具备的功能

1.2.3 运动控制器系统的构成

1.3 运动控制器应用领域和发展趋势

1.4 运动控制器是工业自动化领域新的潮流和支柱

1.5 我国运动控制器行业的市场规模

1.6 焊接生产线控制系统的解决方案

1.6.1 焊接生产线的工作要求

1.6.2 解决方案

第2章 运动控制器技术性能及选型

2.1 QD77运动控制器技术规格和功能

2.2 主要功能和技术名词解释

第3章 运动控制器安装配线及外部

3.1 系统配置与配线

3.1.1 运动控制器在控制系统中的位置

3.1.2 QD77内部规定的输入/输出信号

3.2 运动控制器与PLC CPU之间的输入/输出信号

3.2.1 输入信号

3.2.2 输出信号

3.3 与外部设备的接口

3.3.1 外部信号

3.3.2 输入信号

第4章 运动控制器的参数

4.1 参数

4.2 参数的详细解释

4.2.1 基本参数1

4.2.2 基本参数2

4.2.3 详细参数1

4.2.4 详细参数2

4.2.5 回原点参数1

4.2.6 回原点参数2

第5章 运动控制器的基本定位运动

5.1 QD77的定位数据

5.1.1 点到点的定位流程

5.1.2 定位数据的内容存放和设置

5.2 对定位数据的解释

5.2.1 运行模式——Da.1

5.2.2 运动指令——Da.2

5.2.3 加速时间编号——Da.3

5.2.4 减速时间编号——Da.4

5.2.5 设置在2轴插补运行的“对方轴”——Da.5

5.2.6 设置定位地址/移动量——Da.6

5.2.7 设置圆弧地址——Da.7

5.2.8 设置指令速度——Da.8

5.2.9 设置停留时间或JUMP指令的跳转目标点——Da.9

5.2.10 设置M指令/条件数据编号/循环执行次数——Da.10

5.3 定位数据的使用要点

第6章 运动控制器的运动控制型

6.1 运动指令

6.2 运动指令详解

6.2.1 1轴直线控制

6.2.2 2轴直线插补

6.2.3 3轴直线插补

6.2.4 4轴直线插补

6.2.5 定长进给

6.2.6 圆弧插补

6.2.7 速度控制

6.2.8 速度/位置切换控制

6.2.9 位置/速度切换控制

6.2.10 更改当前值

6.2.11 NOP指令

6.2.12 JUMP指令

6.2.13 LOOP指令和LEND指令

6.3 运动指令的简明分类

第7章 运动控制器的高级运动控制

7.1 高级运动控制的定义

7.2 运动块的定义

7.3 程序区的定义

7.4 运动块数据的设置

7.4.1 启动数据的设置

7.4.2 条件数据的设置

7.4.3 设置样例

7.4.4 多轴同时启动

7.4.5 无条件循环

7.4.6 有条件循环

7.5 高级定位的PLC程序编制

第8章 运动控制器的功能型控制 指令

8.1 系统控制指令

8.2 轴运动控制指令

8.3 扩展轴控制指令

第9章 运动控制器的工作状态监视 接口

9.1 系统状态的监视信号

9.2 轴运动状态的监视信号

第10章 回原点及点动模式

10.1 JOG运行

10.1.1 JOG运行的定义

10.1.2 JOG运行的执行步骤（见图10-1）

10.1.3 JOG运行所需要设置的参数

10.1.4 JOG运行的PLC程序的编制

10.2 微动运行

10.2.1 微动运行的定义

10.2.2 微动运行的PLC程序的编制

10.3 回原点运行

10.3.1 回原点的一般过程和技术术语

10.3.2 回原点参数的设置

10.3.3 编制回原点的PLC程序

第11章 手轮模式

11.1 手轮模式概述

11.2 常用手轮的技术规格

11.2.1 技术规格

11.2.2 对手轮技术术语的说明

11.3 手轮与控制器的连接

11.3.1 运动控制器的接口

11.3.2 与手轮相关的各引脚定义

11.3.3 差分型手轮的连接

11.3.4 集电极开路型手轮的连接

11.3.5 接线示例

11.4 手轮脉冲的移动量

11.5 手轮运行执行步骤

11.5.1 基本步骤

11.5.2 手轮运行必须使用的参数

11.5.3 手轮运行的启动条件

11.6 编制手轮运行的PLC程序

第12章 自动模式

12.1 自动模式的选择设置工作流程

12.2 指令设置

12.3 参数设置

12.4 编制自动模式的PLC程序

第13章 运动控制器的辅助功能

13.1 辅助功能概述

13.2 回原点辅助功能

13.2.1 任意位置回原点功能

13.2.2 原点移位调整功能

13.3 用于补偿控制的功能

13.3.1 反向间隙补偿功能

13.3.2 行程补偿功能（调整电子齿轮比）

13.3.3 连续轨迹运行的减振功能

13.4 限制功能

13.4.1 速度限制功能

13.4.2 转矩限制功能

13.4.3 软限位

13.4.4 硬限位

13.4.5 紧急停止功能

13.5 更改控制内容的功能

13.5.1 速度更改功能

13.5.2 速度倍率调节功能

13.5.3 转矩更改功能

13.5.4 目标位置更改功能

13.6 绝对位置检测系统

13.7 其他功能

13.7.1 单步运行

13.7.2 中断跳越功能

13.7.3 M指令

13.7.4 示教功能

第14章 编制运动控制器相关的PLC程序

14.1 为什么要编制PLC程序

14.2 编制PLC程序前的准备工作

14.3 编制PLC程序的流程

14.3.1 程序结构

14.3.2 设置参数和定位数据的PLC程序模块

14.3.3 初始化程序

14.3.4 常规工作程序

14.3.5 辅助功能程序

14.4 对PLC程序的详细分段解释

14.4.1 工作模式选择

14.4.2 JOG模式

14.4.3 手轮模式

14.4.4 回原点模式

14.4.5 自动模式

14.4.6 M指令的处理方法

14.4.7 速度倍率

14.4.8 单步运行

14.4.9 跳越运行

14.4.10 示教运行

14.4.11 连续运行中的中断停止

14.4.12 重启

14.4.13 改变目标位置值

14.4.14 更改转矩

14.4.15 初始化程序

第15章 伺服系统的技术规格及 选型

15.1 伺服系统的基本性能指标

15.2 控制模式及性能指标

15.2.1 位置控制模式

15.2.2 速度控制模式

15.2.3 转矩控制模式

15.2.4 保护功能

15.3 基本功能说明

15.4 伺服驱动器与伺服电动机组合使用

第16章 伺服系统连接及配线

16.1 主电源回路/控制电源回路接线

16.2 接通电源的步骤

16.3 位置控制模式接线图（见图16-3）

16.3.1 接线说明

16.3.2 信号详细说明

16.4 速度控制模式

16.4.1 概述

16.4.2 设置

16.5 转矩控制模式

16.5.1 概述

16.5.2 设置

16.6 位置/速度切换控制工作模式

16.7 速度/转矩切换控制工作模式

16.8 转矩/位置切换控制工作模式

16.9 报警发生时的时序图

16.10 带电磁制动器的伺服电动机

16.11 接地

第17章 伺服驱动器输入/输出信号及 配线

17.1 输入信号

17.2 输入信号的详细说明

17.3 输出信号

17.4 输出信号的详细说明

17.5 第2类输入信号

17.6 第2类输出信号

17.7 电源端子

17.8 I/O端子使用详细说明

17.8.1 开关量输入/输出

17.8.2 脉冲输入

17.8.3 脉冲输出

17.8.4 模拟量输入

17.8.5 模拟量输出

第18章 伺服系统的参数

18.1 参数组的分类

18.2 基本参数

18.3 增益及滤波器参数

18.4 速度控制和转矩控制模式的参数

18.5 关于模拟量监控

18.6 定义输入/输出端子功能的参数

第19章 伺服系统的调试

19.1 伺服调试的理论基础

19.1.1 伺服系统调试的三环理论

19.1.2 伺服系统的一般调节方法

19.1.3 速度控制特性及整定

19.1.4 位置控制特性及整定

19.1.5 过象限误差

19.2 通用伺服系统的调试

19.2.1 调试模式的选择

19.2.2 各调试模式功能概述

19.3 自动调试模式下的调试方法

19.3.1 自动调试模式1

19.3.2 自动调试模式2

19.3.3 自动调试模式的动作

19.3.4 调试的注意事项

19.3.5 自动调试模式的调试顺序

19.3.6 伺服系统响应性设置

19.4 手动模式的调试方法

19.4.1 速度控制模式的调试

19.4.2 位置控制模式的调试

19.5 插补模式的调试方法

19.5.1 相关参数

19.5.2 调试顺序

第20章 消除振动的方法

20.1 可能发生的振动类型

20.2 滤波器的设置和使用

20.2.1 机械系统共振的处理对策——消振滤波器的设置

20.2.2 高频共振的处理对策——高频消振滤波器的设置

20.2.3 滚珠丝杠类振动及处理对策

20.2.4 工件端部振动及支架晃动的处理对策1

20.2.5 对工件端部振动及支架晃动的处理对策2—指令型陷波滤波器

第21章 制定运动控制型项目的解决 方案

21.1 制定解决方案的流程

21.2 项目背景调查

21.3 机床或生产线的基本要求

21.4 生产线工艺流程图

21.4.1 生产线的总工艺流程图

21.4.2 焊接机工艺流程图

21.5 确定控制方案

21.6 控制程序构建

21.6.1 PLC顺控程序结构

21.6.2 运动部分的PLC程序结构

第22章 运动控制器在大型曲轴热处理 机床上的应用

22.1 机床结构及功能

22.2 热处理机床的工作流程

22.3 控制系统的解决方案

22.4 运动控制器应设置的数据

22.5 运动流程的构成

22.5.1 运动流程的构成方案及比较

22.5.2 编制PLC程序的关键要点

第23章 电容老化滚筒机床运动控制 系统的技术开发

23.1 旋转滚筒机床的运动控制要求

23.2 控制系统的配置

23.3 运动控制方案的制定

23.3.1 基本刚性坐标系

23.3.2 旋转排架动态位置的确认

23.3.3 对定位程序的处理

23.4 滚筒机床回原点的特殊处理

23.4.1 滚筒机床设置原点的要求

23.4.2 计数型回原点方式

23.4.3 原点移位调整功能的使用

23.5 环形运动机械的行程限制

23.6 伺服电动机调整的若干问题

23.6.1 伺服电动机上电后出现剧烈抖动

23.6.2 伺服电动机上电和断电时负载突然坠落

23.6.3 伺服电动机定位时静态转矩不足

23.6.4 全部加载后性能有明显变化

23.7 小结

第24章 运动控制器转矩限制技术在 伺服压力机上的应用

24.1 压力机控制系统的构成及压力控制要求

24.2 压力机工作压力与伺服电动机转矩的关系

24.3 实时转矩控制方案

24.3.1 实时转矩值的读取

24.3.2 实际自动工作状态转矩值的测试

24.3.3 实时转矩控制的PLC程序

24.4 转矩限制方案

24.4.1 作为控制指令的转矩限制指令

24.4.2 使用转矩限制指令的若干问题

24.4.3 关于报警

24.5 小结

第25章 多辊彩印刷机运动控制系统的 设计及伺服系统调试

25.1 项目要求及主控制系统方案

25.1.1 项目要求

25.1.2 主控制系统方案

25.2 同步控制设计方案

25.3 伺服系统的调试

25.3.1 同步运行精度超标

25.3.2 对伺服电动机工作参数的调整

25.3.3 总结

25.4 对系统稳定性的判断和改善

25.4.1 机械减速比的影响

25.4.2 改变机械系统减速比提高系统的稳定性

25.5 小结

第26章 运动控制器及交流伺服系统在钢 条分切机生产线上的应用

26.1 项目综述

26.2 各工步工作内容详述

26.3 控制方案

26.4 控制系统硬件配置（见表26-1）

26.5 PLC程序结构

26.6 张力控制过程

26.7 小结

第27章 变频器伺服运行技术开发

27.1 对硬件的要求

27.2 FR-A7 NS SSCNET Ⅲ通信卡的技术规格及使用

27.3 变频器相关参数的设置

27.4 运动控制器系统构成及设置

27.5 运动程序的编制

27.5.1 回原点

27.5.2 定位

27.6 虚模式下的同步运行

27.7 变频器做定位控制的硬件配置及定位精度

27.8 FR-A7 AP卡的安装与接线

27.9 变频器参数的设定

27.10 定位过程

27.11 小结

第28章 简易运动控制器在专用机床 控制系统上的应用

28.1 项目背景

28.2 控制系统方案及配置

28.2.1 方案及配置

28.2.2 简易运动控制单元FX2 N-1 PG丰富的功能

28.3 基于1 PG的自动程序编制

28.4 绝对位置检测系统的建立

28.5 定位不准的问题及解决方法

28.6 小结

第29章 PLC位置控制系统中手轮的 应用技术开发

29.1 FX PLC使用手轮理论上的可能性

29.2 PLC程序的处理

29.2.1 手轮的输入信号

29.2.2 对手轮模式下启动信号的处理

29.2.3 提高PLC处理速度响应性的方法

第30章 电阻生产线电气控制系统的技术开发

30.1 项目综述

30.2 工艺流程和各工步内容详述

30.3 程序设计及控制方案

30.3.1 主要控制对象

30.3.2 数据采集及传送保存

30.3.3 数据识别方案

30.4 主要PLC程序结构

30.5 小结

参考文献