伺服控制系統(tǒng)與PLC、變頻器、觸摸屏應用技術

第一章 伺服控制與伺服電機應用入門
第一節(jié) 伺服控制基礎 001
一、什么是伺服系統(tǒng) 001
二、什么是伺服電機 001
三、什么是伺服控制器 002
四、伺服系統(tǒng)控制三種工作模式 002
五、伺服系統(tǒng)的位置環(huán)、速度環(huán)、電流環(huán) 004
六、伺服系統(tǒng)的分類 005
第二節(jié) 伺服系統(tǒng)執(zhí)行元件及其作用 008
一、伺服驅動器各基本構成單元的作用 008
二、伺服系統(tǒng)常用位置檢測裝置 009
第三節(jié) 伺服進給系統(tǒng)執(zhí)行元件——步進電機 017
一、步進電機 017
二、永磁直流無刷伺服電機 020
三、交流伺服電機 027
四、直線電機 034
第四節(jié) 典型伺服系統(tǒng)的結構組成 040
第五節(jié) 單芯片高精度運動控制系統(tǒng) 042
一、單芯片速率伺服控制系統(tǒng) 042
二、基于PIC18F4520單片機和IRMCK201芯片控制的伺服驅動系統(tǒng) 043
第六節(jié) 伺服驅動器的安裝、接線及調試與維修 045
一、匯川IS600P伺服驅動器接口 045
二、匯川IS600P伺服驅動器組成的伺服系統(tǒng) 045
三、伺服系統(tǒng)配線注意事項 046
四、伺服電機的安裝 048
五、伺服驅動器的安裝 049
六、伺服驅動器和伺服電機的連接 051
七、伺服電機編碼器的連接 055
八、伺服驅動器控制信號端子的接線方法 057
九、伺服驅動器與伺服電機抱閘的配線 070
十、伺服驅動器通信信號的接線 071
十一、伺服驅動器模擬量監(jiān)視信號的接線 074
十二、伺服驅動系統(tǒng)電氣接線的抗干擾措施 074
十三、伺服驅動器的三種控制運行模式 078
十四、伺服驅動器運行前的檢查與調試 078
第七節(jié) 伺服驅動器的故障處理 085
一、伺服驅動器啟動時的警告和處理 085
二、伺服驅動器運行中的故障和警告處理 091
三、伺服驅動器典型故障處理措施 095

第二章 典型伺服驅動器和智能伺服驅動器及應用
第一節(jié) 伺服驅動器V80及應用 102
一、SINAMICS V80 經(jīng)濟型伺服驅動器的特點與優(yōu)勢 102
二、SINAMICS V80 經(jīng)濟型伺服驅動器和配套伺服電機選型說明 102
三、SINAMICS V80 經(jīng)濟型伺服驅動器通信電纜 103
四、SINAMICS V80伺服驅動器接口 104
五、SINAMICS V80 驅動器系統(tǒng)接線 108
六、SINAMICS V80系統(tǒng)接線示意圖 113
第二節(jié) 直流數(shù)字式步進電機驅動器 116
一、步進電機驅動器與伺服電機驅動器的區(qū)別 116
二、步進電機和伺服電機的區(qū)別 116
三、步進電機驅動器的工作原理 116
四、DM432C數(shù)字式步進電機驅動器接口和接線 118
五、驅動器電流、細分撥碼開關設定和參數(shù)自整定 122
六、直流數(shù)字式步進電機驅動器供電電源的選擇 123
七、直流數(shù)字式步進電機驅動器電機的選配 124
八、直流數(shù)字式步進電機驅動器典型接線舉例 125
九、數(shù)字式步進電機驅動器常見問題和處理方法 126
第三節(jié) 智能伺服驅動器 127
一、智能伺服系統(tǒng)的構成 128
二、系統(tǒng)主電路 128
三、系統(tǒng)驅動電路 129
四、系統(tǒng)檢測電路 130
五、系統(tǒng)顯示電路 132
六、系統(tǒng)保護電路 133
七、通信接口電路 134
八、伺服系統(tǒng)的軟件控制 135
第四節(jié) 伺服與步進電機驅動電路 138
一、直流伺服步進電機驅動電路 138
二、通用40V40A步進電機驅動器電路分析 164
三、松下MSD6P1E交流伺服驅動器電路分析 168

第三章 三菱步進伺服系統(tǒng)的控制與應用技術
第一節(jié) 三菱伺服系統(tǒng)的組成 169
一、三菱通用AC伺服MR-J4系列的功能和配置 169
二、MR-J4系列伺服驅動器面板結構和配套設備的構成 175
第二節(jié) 三菱伺服系統(tǒng)的應用實例 178
一、三菱伺服系統(tǒng)電源回路的連接 178
二、三菱MR-J4-A伺服系統(tǒng)位置控制模式輸入輸出信號的連接 179
三、三菱MR-J4-A伺服系統(tǒng)速度控制模式輸入輸出信號的連接 181
四、三菱MR-J4-A伺服系統(tǒng)轉矩控制模式輸入輸出信號的連接 182
五、三菱伺服系統(tǒng)MR-J4-A電源部分的接線 183
六、三菱伺服系統(tǒng)MR-J4-A接頭和信號端子詳解 184
七、MR-J4-A伺服驅動器位置控制模式信號功能詳解 192
八、MR-J4-A伺服驅動器速度控制模式信號功能詳解 196
九、MR-J4-A伺服驅動器轉矩控制模式信號功能詳解 198
十、MR-J4-A伺服驅動器模式切換控制方式簡單介紹 201
十一、三菱MR-J4-A伺服系統(tǒng)接口部分與接線方法 203
十二、三菱MR-J4-A伺服系統(tǒng)使用帶電磁制動器的伺服電機接線 206
十三、三菱MR-J4-A伺服系統(tǒng)接地 207
第三節(jié) 三菱伺服系統(tǒng)的啟動 208
一、初次接通電源時啟動 208
二、位置控制模式的啟動 210
三、速度控制模式的啟動 212
四、轉矩控制模式的啟動 212
五、MR-J4-A伺服放大器顯示和操作 212
第四節(jié) 三菱伺服系統(tǒng)MR-Configurator2軟件的安裝及功能 220
第五節(jié) 三菱伺服驅動系統(tǒng)增益調整 220
一、系統(tǒng)增益調整的種類 221
二、一鍵式調整 222
三、自動調諧 226
四、手動模式 227
第六節(jié) 三菱伺服驅動系統(tǒng)STO功能 229
一、STO功能方框圖和信號連接器 229
二、STO信號（軟元件）的說明 230
三、STO信號連接示例 231
四、接口電路的詳細說明 234
第七節(jié) 伺服驅動系統(tǒng)使用線性伺服電機和直驅伺服電機的應用 236
一、伺服驅動系統(tǒng)中線性伺服電機的應用 236
二、伺服驅動系統(tǒng)直驅電機的應用 242

第四章 可編程控制器（PLC）及應用技術
第一節(jié) 認識PLC 246
一、PLC的工作原理 246
二、PLC的編程語言 248
三、三菱PLC 250
四、PLC的硬件 251
五、FX系列PLC的編程軟元件 253
第二節(jié) PLC的引入及各單元電路梯形圖 258
一、PLC的引入——點動控制電路 258
二、PLC自保持（自鎖）電路編程舉例 261
三、PLC優(yōu)先（互鎖）電路編程舉例 261
四、產(chǎn)生脈沖的PLC程序梯形圖 263
五、單脈沖PLC程序梯形圖 264
六、斷電延時動作的PLC程序梯形圖 265
七、分頻PLC程序梯形圖 265
第三節(jié) 三菱FX系列PLC的編程軟件及梯形圖設計 266
一、梯形圖設計技巧實例 266
二、三菱PLC指令控制表 268
第四節(jié) 典型PLC控制編程實例 272
一、三相異步電動機星-三角啟動控制 272
二、小車往返運行PLC控制 273
三、電動機的啟動停止控制 275
四、電動機的正反轉控制 276
五、三相異步電動機三速控制 278
六、報警燈、抽水泵、攪拌機等PLC控制 280

第五章 變頻器控制技術及應用
第一節(jié) 通用變頻器的工作原理 281
一、變頻器基本結構 281
二、通用變頻器的控制原理及類型 282
第二節(jié) 實用變頻器應用與接線 285
一、標準變頻器典型外部配電電路與控制面板 285
二、單相220V進單相220V輸出變頻器用于單相電動機啟動運行控制電路 287
三、單相220V進三相220V輸出變頻器用于單相220V電動機啟動運行控制電路 289
四、單相220V進三相220V輸出變頻器用于380V電動機啟動運行控制電路 290
五、單相220V進三相380V輸出變頻器電動機啟動運行控制電路 293
六、三相380V進380V輸出變頻器電動機啟動控制電路 294
七、帶有自動制動功能的變頻器電動機控制電路 296
八、用開關控制的變頻器電動機正轉控制電路 297
九、用繼電器控制的變頻器電動機正轉控制電路 301
十、用開關控制的變頻器電動機正反轉控制電路 302
十一、用繼電器控制變頻器電動機正反轉控制電路 304
十二、工頻與變頻切換電路 306
十三、用變頻器對電動機實現(xiàn)多擋轉速控制電路 308
十四、變頻器的PID控制電路 310
十五、變頻器控制的一控多電路 314
第三節(jié) 變頻器應用系統(tǒng)設計 316
一、負載類型 316
二、需了解的技術要求 317
三、設計過程 317
四、設備及元件的選用 318
五、信號隔離問題 320
第四節(jié) 變頻器的維護與檢修 320

第六章 觸摸屏及應用
第一節(jié) 觸摸屏及其軟件基礎 321
第二節(jié) 觸摸屏應用實例 321

第七章 PLC、變頻器、觸摸屏、伺服控制綜合應用實例
一、PLC與變頻器組合實現(xiàn)電動機正反轉控制 322
二、PLC與變頻器組合實現(xiàn)多擋轉速控制 325
三、家用洗衣機的PLC控制系統(tǒng) 332
四、多段速度恒壓PLC控制供水系統(tǒng) 339
五、PLC/變頻器PID控制的恒壓供水系統(tǒng) 341
六、通過RS-485通信實現(xiàn)單臺電動機的變頻運行 348
七、PLC與變頻器的RS-485通信控制 352
八、步進電動機控制 356
九、PLC控制步進電動機正反轉及速度 358

參考文獻