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本書以三菱QD77運動控制器為例介紹了運動控制器的功能、運動程序的編制方法以及各種運動功能的實現(xiàn)和運動控制指令的使用；以三菱MR-J4 交流伺服驅動系統(tǒng)為例介紹了交流伺服系統(tǒng)的工作原理，技術規(guī)格、連接和設置、參數(shù)的定義和設置以及整機的調試和振動的消除。本書還提供了多個交流伺服系統(tǒng)的應用案例，介紹了運動控制器與交流伺服系統(tǒng)在包裝機械、印刷機械、電子機械、壓力機，熱處理機床和生產流水線上的實際應用。從解決方案到實際調試經(jīng)驗都有翔實的介紹。
　　本書以實用、現(xiàn)場操作為主，盡量讓讀者能夠通過對本書的閱讀學習循序漸進地掌握解決實際問題的方法。
　　本書適合自控工程技術人員、機床電氣技術工程師、自動化機床設備操作工和維修工程師以及高校教師、本科及高職高專學生閱讀。

21世紀的今天，自動化技術的發(fā)展可謂一日千里，各種新技術層出不窮，特別是在機床控制和驅動技術方面，昨日還是龐大的減速箱，今天卻是配置伺服電動機和運動控制器，實現(xiàn)微米級的高精度加工了。交流伺服系統(tǒng)和運動控制器在制造業(yè)的方方面面已經(jīng)得到廣泛應用，成為自動化技術發(fā)展中一波巨大的浪潮，這一波浪潮在中國制造崛起的前夜來得恰是時候。
　　本書是作者大量工程實踐的經(jīng)驗總結。有過失敗，有過教訓，有過成功，有過設計技術方案前的通盤規(guī)劃，有過調試現(xiàn)場的思索和彷徨。
　　本書第1章介紹了迅猛發(fā)展的運動控制器的類型、應用領域和規(guī)模、發(fā)展趨勢、市場前景預測等內容。
　　第2~第14章以三菱QD77運動控制器為例詳細地介紹了運動控制器的技術指標、連接配線、參數(shù)設置、基本運動程序和高級運動程序的設置方法，特別介紹了編制PLC程序的方法。運動控制器是一個數(shù)控系統(tǒng)，可以適用于現(xiàn)有的絕大部分運動機械。
　　第15~第20章從實用的角度對交流伺服系統(tǒng)做了全面的介紹。在這些章節(jié)中詳細地介紹了交流伺服系統(tǒng)的選型及使用方法，各參數(shù)的定義和設置，以及整機的調試方法和消除振動的方法，這些內容是作者對伺服控制理論的驗證過程，具有很強的實用價值。
　　第21~第30章詳細介紹了運動控制器和交流伺服系統(tǒng)在各實際項目中的應用。這些項目都是作者實際設計和調試過的項目，其中的經(jīng)驗教訓來之不易。作者經(jīng)過認真總結，愿與讀者分享。
　　如果本書能夠給機床電氣技術人員、調試工程師和自控工程從業(yè)人員和廣大的讀者一些幫助，即實現(xiàn)了作者寫這本書的初衷。

作者2021年4月

前言
第1章迅猛發(fā)展的運動控制器與交流
伺服系統(tǒng)技術1
11什么是運動控制和運動控制器1
12通用型運動控制器1
121通用型運動控制器的分類1
122通用型運動控制器具備的功能2
123運動控制器系統(tǒng)的構成3
13運動控制器應用領域和發(fā)展趨勢3
14運動控制器是工業(yè)自動化領域新的
潮流和支柱5
15我國運動控制器行業(yè)的市場規(guī)模6
16焊接生產線控制系統(tǒng)的解決方案6
161焊接生產線的工作要求6
162解決方案7
第2章運動控制器技術性能及選型9
21QD77運動控制器技術規(guī)格和功能9
22主要功能和技術名詞解釋11
第3章運動控制器安裝配線及外部
信號連接12
31系統(tǒng)配置與配線12
311運動控制器在控制系統(tǒng)中的
位置12
312QD77內部規(guī)定的輸入/輸出
信號13
32運動控制器與PLC CPU之間的輸入/
輸出信號14
321輸入信號14
322輸出信號16
33與外部設備的接口18
331外部信號18
332輸入信號19
第4章運動控制器的參數(shù)23
41參數(shù)23
42參數(shù)的詳細解釋26
421基本參數(shù)126
422基本參數(shù)227
423詳細參數(shù)128
424詳細參數(shù)233
425回原點參數(shù)136
426回原點參數(shù)237
第5章運動控制器的基本定位運動
控制39
51QD77的定位數(shù)據(jù)39
511點到點的定位流程39
512定位數(shù)據(jù)的內容存放和設置40
52對定位數(shù)據(jù)的解釋41
521運行模式Da141
522運動指令Da242
523加速時間編號Da343
524減速時間編號Da443
525設置在2軸插補運行的對方
軸Da543
526設置定位地址/移動
量Da643
527設置圓弧地址Da744
528設置指令速度Da844
529設置停留時間或JUMP指令的跳
轉目標點Da944
5210設置M指令/條件數(shù)據(jù)編號/循環(huán)
執(zhí)行次數(shù)Da1045
53定位數(shù)據(jù)的使用要點46
第6章運動控制器的運動控制型
指令47
61運動指令47
62運動指令詳解48
6211軸直線控制48
6222軸直線插補49
6233軸直線插補51
6244軸直線插補52
625定長進給53
626圓弧插補55
627速度控制59
628速度/位置切換控制62
629位置/速度切換控制65
6210更改當前值65
6211NOP指令66
6212JUMP指令66
6213LOOP指令和LEND指令68
63運動指令的簡明分類69
第7章運動控制器的高級運動控制70
71高級運動控制的定義70
72運動塊的定義70
73程序區(qū)的定義72
74運動塊數(shù)據(jù)的設置74
741啟動數(shù)據(jù)的設置76
742條件數(shù)據(jù)的設置77
743設置樣例79
744多軸同時啟動80
745無條件循環(huán)81
746有條件循環(huán)81
75高級定位的PLC程序編制82
第8章運動控制器的功能型控制
指令84
81系統(tǒng)控制指令84
82軸運動控制指令85
83擴展軸控制指令97
第9章運動控制器的工作狀態(tài)監(jiān)視
接口98
91系統(tǒng)狀態(tài)的監(jiān)視信號98
92軸運動狀態(tài)的監(jiān)視信號102
第10章回原點及點動模式112
101JOG運行112
1011JOG運行的定義112
1012JOG運行的執(zhí)行步驟112
1013JOG運行所需要設置的參數(shù)114
1014JOG運行的PLC程序的編制115
102微動運行116
1021微動運行的定義116
1022微動運行的PLC程序的編制117
103回原點運行118
1031回原點的一般過程和技術術語118
1032回原點參數(shù)的設置119
1033編制回原點的PLC程序120
第11章手輪模式121
111手輪模式概述121
112常用手輪的技術規(guī)格121
1121技術規(guī)格122
1122對手輪技術術語的說明123
113手輪與控制器的連接126
1131運動控制器的接口126
1132與手輪相關的各引腳定義126
1133差分型手輪的連接126
1134集電極開路型手輪的連接127
1135接線示例128
114手輪脈沖的移動量129
115手輪運行執(zhí)行步驟129
1151基本步驟129
1152手輪運行必須使用的參數(shù)130
1153手輪運行的啟動條件130
116編制手輪運行的PLC程序132
第12章自動模式134
121自動模式的選擇設置工作流程134
122指令設置135
123參數(shù)設置136
124編制自動模式的PLC程序137
第13章運動控制器的輔助功能139
131輔助功能概述139
132回原點輔助功能140
1321任意位置回原點功能140
1322原點移位調整功能142
133用于補償控制的功能144
1331反向間隙補償功能144
1332行程補償功能（調整電子齒
輪比）144
1333連續(xù)軌跡運行的減振功能145
134限制功能145
1341速度限制功能146
1342轉矩限制功能146
1343軟限位148
1344硬限位150
1345緊急停止功能152
135更改控制內容的功能153
1351速度更改功能153
1352速度倍率調節(jié)功能155
1353轉矩更改功能156
1354目標位置更改功能157
136位置檢測系統(tǒng)160
137其他功能161
1371單步運行161
1372中斷跳越功能162
1373M指令163
1374示教功能165
第14章編制運動控制器相關的PLC
程序168
141為什么要編制PLC程序168
142編制PLC程序前的準備工作168
143編制PLC程序的流程174
1431程序結構174
1432設置參數(shù)和定位數(shù)據(jù)的PLC程序
模塊175
1433初始化程序175
1434常規(guī)工作程序176
1435輔助功能程序176
144對PLC程序的詳細分段解釋177
1441工作模式選擇177
1442JOG模式178
1443手輪模式178
1444回原點模式179
1445自動模式181
1446M指令的處理方法182
1447速度倍率183
1448單步運行183
1449跳越運行185
14410示教運行185
14411連續(xù)運行中的中斷停止186
14412重啟186
14413改變目標位置值187
14414更改轉矩187
14415初始化程序187
第15章伺服系統(tǒng)的技術規(guī)格及
選型192
151伺服系統(tǒng)的基本性能指標192
152控制模式及性能指標194
1521位置控制模式194
1522速度控制模式194
1523轉矩控制模式194
1524保護功能194
153基本功能說明194
154伺服驅動器與伺服電動機組合使用196
第16章伺服系統(tǒng)連接及配線197
161主電源回路/控制電源回路接線197
162接通電源的步驟198
163位置控制模式接線圖199
1631接線說明199
1632信號詳細說明200
164速度控制模式202
1641概述202
1642設置203
165轉矩控制模式205
1651概述205
1652設置206
166位置/速度切換控制工作模式208
167速度/轉矩切換控制工作模式209
168轉矩/位置切換控制工作模式210
169報警發(fā)生時的時序圖210
1610帶電磁制動器的伺服電動機210
1611接地214
第17章伺服驅動器輸入/輸出信號及
配線216
171輸入信號216
172輸入信號的詳細說明218
173輸出信號221
174輸出信號的詳細說明222
175第2類輸入信號223
176第2類輸出信號224
177電源端子224
178I/O端子使用詳細說明224
1781開關量輸入/輸出225
1782脈沖輸入225
1783脈沖輸出226
1784模擬量輸入227
1785模擬量輸出227
第18章伺服系統(tǒng)的參數(shù)228
181參數(shù)組的分類228
182基本參數(shù)229
183增益及濾波器參數(shù)237
184速度控制和轉矩控制模式的參數(shù)247
185關于模擬量監(jiān)控259
186定義輸入/輸出端子功能的參數(shù)263
第19章伺服系統(tǒng)的調試268
191伺服調試的理論基礎268
1911伺服系統(tǒng)調試的三環(huán)理論268
1912伺服系統(tǒng)的一般調節(jié)方法269
1913速度控制特性及整定269
1914位置控制特性及整定270
1915過象限誤差270
192通用伺服系統(tǒng)的調試271
1921調試模式的選擇271
1922各調試模式功能概述272
193自動調試模式下的調試方法273
1931自動調試模式1273
1932自動調試模式2274
1933自動調試模式的動作274
1934調試的注意事項275
1935自動調試模式的調試順序275
1936伺服系統(tǒng)響應性設置277
194手動模式的調試方法278
1941速度控制模式的調試278
1942位置控制模式的調試279
195插補模式的調試方法281
1951相關參數(shù)281
1952調試順序281
第20章消除振動的方法283
201可能發(fā)生的振動類型283
202濾波器的設置和使用283
2021機械系統(tǒng)共振的處理對策消振
濾波器的設置284
2022高頻共振的處理對策高頻消振
濾波器的設置285
2023滾珠絲杠類振動及處理對策287
2024工件端部振動及支架晃動的處理
對策1287
2025對工件端部振動及支架晃動的處理
對策2指令型陷波濾波器290
第21章制定運動控制型項目的解決
方案293
211制定解決方案的流程293
212項目背景調查293
213機床或生產線的基本要求294
214生產線工藝流程圖295
2141生產線的總工藝流程圖295
2142焊接機工藝流程圖296
215確定控制方案298
216控制程序構建298
2161PLC順控程序結構298
2162運動部分的PLC程序結構300
第22章運動控制器在大型曲軸熱處理
機床上的應用302
221機床結構及功能302
222熱處理機床的工作流程303
223控制系統(tǒng)的解決方案304
224運動控制器應設置的數(shù)據(jù)304
225運動流程的構成311
2251運動流程的構成方案及比較311
2252編制PLC程序的關鍵要點312
第23章電容老化滾筒機床運動控制
系統(tǒng)的技術開發(fā)314
231旋轉滾筒機床的運動控制要求314
232控制系統(tǒng)的配置315
233運動控制方案的制定315
2331基本剛性坐標系315
2332旋轉排架動態(tài)位置的確認316
2333對定位程序的處理317
234滾筒機床回原點的特殊處理319
2341滾筒機床設置原點的要求319
2342計數(shù)型回原點方式319
2343原點移位調整功能的使用320
235環(huán)形運動機械的行程限制321
236伺服電動機調整的若干問題323
2361伺服電動機上電后出現(xiàn)劇烈
抖動323
2362伺服電動機上電和斷電時負載突然
墜落324
2363伺服電動機定位時靜態(tài)轉矩
不足324
2364全部加載后性能有明顯變化325
237小結325
第24章運動控制器轉矩限制技術在
伺服壓力機上的應用326
241壓力機控制系統(tǒng)的構成及壓力控制
要求326
242壓力機工作壓力與伺服電動機轉矩的
關系327
243實時轉矩控制方案327
2431實時轉矩值的讀取327
2432實際自動工作狀態(tài)轉矩值的
測試327
2433實時轉矩控制的PLC程序329
244轉矩限制方案329
2441作為控制指令的轉矩限制指令329
2442使用轉矩限制指令的若干問題330
2443關于報警331
245小結331
第25章多輥彩印刷機運動控制系統(tǒng)的
設計及伺服系統(tǒng)調試332
251項目要求及主控制系統(tǒng)方案332
2511項目要求332
2512主控制系統(tǒng)方案332
252同步控制設計方案333
253伺服系統(tǒng)的調試334
2531同步運行精度超標334
2532對伺服電動機工作參數(shù)的
調整335
2533總結337
254對系統(tǒng)穩(wěn)定性的判斷和改善337
2541機械減速比的影響337
2542改變機械系統(tǒng)減速比提高系統(tǒng)的
穩(wěn)定性338
255小結338
第26章運動控制器及交流伺服系統(tǒng)在鋼
條分切機生產線上的應用339
261項目綜述339
262各工步工作內容詳述339
263控制方案340
264控制系統(tǒng)硬件配置341
265PLC程序結構341
266張力控制過程343
267小結345
第27章變頻器伺服運行技術開發(fā)346
271對硬件的要求346
272FR-A7NS SSCNET Ⅲ通信卡的技術
規(guī)格及使用347
273變頻器相關參數(shù)的設置349
274運動控制器系統(tǒng)構成及設置350
275運動程序的編制351
2751回原點351
2752定位351
276虛模式下的同步運行351
277變頻器做定位控制的硬件配置及定位
精度352
278FR-A7AP卡的安裝與接線352
279變頻器參數(shù)的設定354
2710定位過程355
2711小結356
第28章簡易運動控制器在專用機床
控制系統(tǒng)上的應用357
281項目背景357
282控制系統(tǒng)方案及配置357
2821方案及配置357
2822簡易運動控制單元FX2N-1PG豐富
的功能357
283基于1PG的自動程序編制358
284位置檢測系統(tǒng)的建立359
285定位不準的問題及解決方法360
286小結361
第29章PLC位置控制系統(tǒng)中手輪的
應用技術開發(fā)362
291FX PLC使用手輪理論上的可能性362
292PLC程序的處理363
2921手輪的輸入信號363
2922對手輪模式下啟動信號的處理364
2923提高PLC處理速度響應性的
方法364
第30章電阻生產線電氣控制系統(tǒng)的
技術開發(fā)366
301項目綜述366
302工藝流程和各工步內容詳述366
303程序設計及控制方案367
3031主要控制對象367
3032數(shù)據(jù)采集及傳送保存368
3033數(shù)據(jù)識別方案368
304主要PLC程序結構371
305小結373
參考文獻374

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