前言
第1章運動(dòng)控制概論1
1.1運動(dòng)控制系統的應用背景1
1.2運動(dòng)控制系統的組成1
1.3運動(dòng)控制系統的功能2
1.4運動(dòng)控制器的種類(lèi)3
1.5運動(dòng)控制系統的基本原理5
第2章運動(dòng)控制器及其低壓電器6
2.1運動(dòng)控制器6
2.1.1PLC的應用場(chǎng)合6
2.1.2PLC的工作原理7
2.1.3PLC的內部結構8
2.2西門(mén)子PLC的運動(dòng)控制功能11
2.2.1SIMATIC S7-200 SMART PLC11
2.2.2SIMATIC S7-200 SMART PLC運動(dòng)控制向導13
2.2.3SIMATIC S7-200 SMART PLC運動(dòng)控制指令25
2.2.4SIMATIC S7-1200/1500 PLC28
2.2.5SIMATIC S7-1200 PLC控制脈沖型伺服運動(dòng)控制向導29
2.2.6SIMATIC S7-1500 PLC控制總線(xiàn)型伺服運動(dòng)控制向導37
2.2.7SIMATIC S7-1200/1500 PLC運動(dòng)控制指令49
2.3低壓電器52
2.3.1指示燈53
2.3.2開(kāi)關(guān)53
2.3.3低壓斷路器54
2.3.4熔斷器56
2.3.5接觸器58
2.3.6控制繼電器59
2.3.7熱繼電器61
2.3.8傳感器62
2.4人機界面64
第3章變頻調速系統66
3.1變頻調速的基本原理66
3.2三相異步電動(dòng)機的基本原理66
3.2.1三相異步電動(dòng)機的主要用途和分類(lèi)66
3.2.2三相異步電動(dòng)機的基本結構66
3.2.3三相異步電動(dòng)機的等效電路67
3.2.4三相異步電動(dòng)機的調速70
3.2.5三相異步電動(dòng)機的制動(dòng)控制73
3.3變頻器73
3.3.1變頻器的組成74
3.3.2變頻器的工作原理74
3.3.3變頻器的控制方式74
3.4西門(mén)子變頻調速系統75
3.4.1SINAMICS V20變頻器75
3.4.2SINAMICS G120C變頻器81
3.4.3SINAMICS V20變頻器和SINAMICSG120C變頻器通信85
第4章伺服控制系統89
4.1伺服驅動(dòng)器原理概述90
4.1.1伺服電動(dòng)機矢量控制原理90
4.1.2坐標變換原理92
4.1.3PWM控制方法93
4.2編碼器97
4.3網(wǎng)絡(luò )通信98
4.4西門(mén)子伺服控制系統99
4.4.1SINAMICS V90 PTI伺服驅動(dòng)器脈沖型的組成及功能99
4.4.2SINAMICS V90伺服驅動(dòng)器PROFINET通信總線(xiàn)型的組成及功能108
4.4.3SINAMICS V90伺服驅動(dòng)器的安全功能114
4.4.4SINAMICS V90伺服驅動(dòng)器的調試工具115
4.4.5SIMOTICS 1FL6伺服電動(dòng)機119
第5章伺服控制系統的優(yōu)化121
5.1伺服控制系統的基本控制理論122
5.1.1信號的描述方法122
5.1.2系統階躍響應特性125
5.1.3系統開(kāi)環(huán)頻域響應特性128
5.1.4系統閉環(huán)頻域響應特性129
5.1.5系統頻域響應的測量方法130
5.1.6控制系統的基本模型130
5.2伺服控制系統的基本優(yōu)化方法140
5.2.1伺服控制系統的基本環(huán)路140
5.2.2PID控制器原理142
5.2.3電流環(huán)優(yōu)化143
5.2.4機械傳動(dòng)系統144
5.2.5速度環(huán)優(yōu)化151
5.2.6位置環(huán)優(yōu)化165
5.3SINAMICS V90伺服驅動(dòng)器的優(yōu)化方法175
5.3.1基于頻域響應Bode圖的優(yōu)化176
5.3.2一鍵自動(dòng)優(yōu)化178
5.3.3實(shí)時(shí)自動(dòng)優(yōu)化180
5.3.4自動(dòng)優(yōu)化策略181
5.3.5位置指令響應183
5.3.6插補軸優(yōu)化方法183
5.3.7機械諧振抑制188
5.3.8低頻振動(dòng)抑制189
第6章運動(dòng)控制系統的應用194
6.1伺服電動(dòng)機的選型194
6.2電氣控制柜的設計196
6.2.1電氣控制柜的設計原則196
6.2.2直流24V電源的設計要求198
6.2.3防護要求199
6.2.4冷卻設計201
6.3接地設計205
6.3.1接地的分類(lèi)205
6.3.2低壓系統的接地形式206
6.3.3接地209
6.3.4電磁兼容性的設計212
6.3.5西門(mén)子驅動(dòng)器的接地屏蔽要點(diǎn)213
6.4運動(dòng)控制系統的設計調試要點(diǎn)217
6.4.1電動(dòng)機的起?刂217
6.4.2SINAMICS V20變頻器或SINAMICSG120C變頻器與SIMATIC S7-200 SMARTPLC之間的USS通信222
6.4.3SINAMICS V20變頻器或SINAMICSG120C變頻器與SIMATIC S7-200 SMARTPLC之間的Modbus通信227
6.4.4SINAMICS G120C變頻器與SIMATICS7-200 SMART PLC之間的PROFINET通信230
6.4.5SINAMICS V20變頻器或SINAMICS G120C變頻器與SIMATIC S7-1200 PLC之間的USS通信235
6.4.6SINAMICS V20變頻器或SINAMICS G120C變頻器與SIMATIC S7-1200 PLC之間的Modbus通信240
6.4.7SINAMICS G120C變頻器與SIMATIC S7-1200 PLC之間的PROFINET通信244
6.4.8SINAMICS V90 PN伺服驅動(dòng)器與SIMATIC S7-1500 PLC之間的位置控制(HSP)246
6.4.9SINAMICS V90 PN伺服驅動(dòng)器與SIMATIC S7-1500 PLC之間的位置控制(GSD)254
6.4.10SINAMICS V90 PN伺服驅動(dòng)器與SIMATIC S7-1200 PLC之間的PROFINET通信(功能塊)256
6.4.11SINAMICS V90 PN伺服驅動(dòng)器與SIMATIC S7-200 SMART PLC之間的位置控制263
6.4.12SINAMICS V90 PN伺服驅動(dòng)器附加報文750的應用269
附錄伺服電動(dòng)機選型的計算274
附錄A基本運動(dòng)原理274
附錄B圓盤(pán)型負載的伺服電動(dòng)機選型282
附錄C滾珠絲杠型負載的伺服電動(dòng)機
選型285
參考文獻288