本書以一種模塊化機(jī)器人為載體,介紹常見機(jī)器人的傳動部件組成及電機(jī)選型、并按項(xiàng)目化的方式,分別講述PLC控制器的編程環(huán)境及簡單編程、基于總線的主從通訊方式實(shí)現(xiàn)、基于PLC的步進(jìn)及伺服控制方式、基于總線方式的單軸電機(jī)位置控制、基于主從方式的單軸的復(fù)位、示教、再現(xiàn)與編程等,到最后的多軸模塊機(jī)器人的復(fù)位、示教、再現(xiàn)的編程實(shí)現(xiàn)。
王文斌,工學(xué)博士,副教授,現(xiàn)任深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電一體化專業(yè)帶頭人。曾在上海汽輪機(jī)廠有限公司從事汽輪機(jī)本體設(shè)計工作。2007年加入深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院從事機(jī)電一體化技術(shù)教學(xué)和科研工作。
目 錄
任務(wù)?1 智能裝備要素組成及接口認(rèn)識 1
項(xiàng)目描述 1
學(xué)習(xí)導(dǎo)圖 1
任務(wù)?1.1 機(jī)電一體化智能裝備5?大要素的組成分析 2
任務(wù)提出 2
知識準(zhǔn)備 2
1.1.1 機(jī)電一體化產(chǎn)品和智能裝備 2
1.1.2 機(jī)電一體化產(chǎn)品的要素組成 4
任務(wù)實(shí)施 7
任務(wù)小結(jié) 11
任務(wù)拓展 12
任務(wù)?1.2 智能裝備要素接口分析 13
任務(wù)提出 13
知識準(zhǔn)備 13
1.2.1 機(jī)電一體化智能裝備的接口組成 13
1.2.2 機(jī)電一體化智能裝備的發(fā)展趨勢 15
任務(wù)實(shí)施 16
任務(wù)小結(jié) 18
任務(wù)拓展 18
任務(wù)?2 智能裝備機(jī)電傳動平臺機(jī)械傳動系統(tǒng) 20
項(xiàng)目描述 20
學(xué)習(xí)導(dǎo)圖 20
任務(wù)?2.1 典型機(jī)電傳動模塊的傳動系統(tǒng)分析 21
任務(wù)提出 21
知識準(zhǔn)備 21
2.1.1 機(jī)電一體化智能裝備機(jī)械傳動系統(tǒng)的組成及特征 21
2.1.2 常見機(jī)械傳動機(jī)構(gòu) 22
2.1.3 支撐及導(dǎo)向部件 28
任務(wù)實(shí)施 30
任務(wù)小結(jié) 32
任務(wù)拓展 32
任務(wù)?2.2 典型傳動系統(tǒng)的電動機(jī)選型 35
任務(wù)提出 35
知識準(zhǔn)備 36
2.2.1 轉(zhuǎn)動慣量 36
2.2.2 電動機(jī)選型的慣量匹配原則和容量匹配原則 39
任務(wù)實(shí)施 41
任務(wù)小結(jié) 46
任務(wù)拓展 46
任務(wù)?3 直流電動機(jī)間歇輸送機(jī)構(gòu)往返調(diào)速控制 48
項(xiàng)目描述 48
學(xué)習(xí)導(dǎo)圖 48
任務(wù)?3.1 智能裝備機(jī)電傳動平臺?1200 PLC開發(fā)環(huán)境組態(tài)及程序開發(fā) 49
任務(wù)提出 49
知識準(zhǔn)備 49
3.1.1 S7-1200 PLC硬件簡介 49
3.1.2 S7-1200 PLC的程序塊、變量與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類型 52
任務(wù)實(shí)施 58
任務(wù)小結(jié) 73
任務(wù)拓展 73
任務(wù)?3.2 基于按鈕控制直流電動機(jī)間歇輸送機(jī)構(gòu)往返運(yùn)動控制 74
任務(wù)提出 74
知識準(zhǔn)備 74
3.2.1 直流電動機(jī)驅(qū)動原理 74
3.2.2 PLC與模擬量 78
3.2.3 PLC模擬量輸出的計算 79
任務(wù)實(shí)施 82
任務(wù)小結(jié) 91
任務(wù)拓展 92
任務(wù)?3.3 基于觸摸屏控制直流電動機(jī)間歇輸送機(jī)構(gòu)往返運(yùn)動控制 92
任務(wù)提出 92
知識準(zhǔn)備 92
3.3.1 西門子人機(jī)界面開發(fā)環(huán)境 92
3.3.2 光電開關(guān)的類型與接線 93
任務(wù)實(shí)施 96
任務(wù)小結(jié) 110
任務(wù)拓展 110
任務(wù)?4 三相異步電動機(jī)軸傳動變頻調(diào)速控制 111
項(xiàng)目描述 111
學(xué)習(xí)導(dǎo)圖 112
任務(wù)?4.1 基于BOP的變頻器調(diào)速測試 112
任務(wù)提出 112
知識準(zhǔn)備 113
4.1.1 三相異步電動機(jī)的調(diào)速原理 113
4.1.2 變頻器與典型系統(tǒng)的接線 115
4.1.3 基本操作面板(BOP)的功能及參數(shù)設(shè)置 116
任務(wù)實(shí)施 119
任務(wù)小結(jié) 124
任務(wù)拓展 124
任務(wù)?4.2 按鈕控制三相交流電動機(jī)模塊變頻器的模擬量調(diào)速 125
任務(wù)提出 125
知識準(zhǔn)備 125
4.2.1 SINAMICS V20?型變頻器控制回路的接線 125
4.2.2 標(biāo)準(zhǔn)化與縮放指令 127
任務(wù)實(shí)施 129
任務(wù)小結(jié) 133
任務(wù)拓展 133
任務(wù)?4.3 按鈕控制三相交流電動機(jī)的多段速調(diào)速 134
任務(wù)提出 134
知識準(zhǔn)備 134
4.3.1 變頻器連接宏快速調(diào)試 134
4.3.2 SCL編程語言 136
任務(wù)實(shí)施 139
任務(wù)小結(jié) 144
任務(wù)拓展 144
任務(wù)?4.4 觸摸屏控制三相交流電動機(jī)的多段速調(diào)速與轉(zhuǎn)速反饋 145
任務(wù)提出 145
知識準(zhǔn)備 146
4.4.1 變頻器項(xiàng)目的實(shí)施 146
4.4.2 測速發(fā)電機(jī)模擬信號的采集 147
任務(wù)實(shí)施 148
任務(wù)小結(jié) 156
任務(wù)拓展 157
任務(wù)?5 步進(jìn)電動機(jī)雙軸運(yùn)動控制平臺編程 158
任務(wù)描述 158
學(xué)習(xí)導(dǎo)圖 158
任務(wù)?5.1 運(yùn)動控制直線軸的組態(tài)及調(diào)試 159
任務(wù)提出 159
知識準(zhǔn)備 159
5.1.1 步進(jìn)電動機(jī)控制基礎(chǔ) 159
任務(wù)實(shí)施 162
任務(wù)小結(jié) 172
任務(wù)拓展 172
任務(wù)?5.2 觸摸屏控制步進(jìn)電動機(jī)運(yùn)動平臺模塊回原點(diǎn)實(shí)訓(xùn) 172
任務(wù)提出 172
知識準(zhǔn)備 173
5.2.1 步進(jìn)電動機(jī)控制系統(tǒng)的驅(qū)動方式 173
5.2.2 回原點(diǎn)相關(guān)指令介紹 176
任務(wù)實(shí)施 179
任務(wù)小結(jié) 186
任務(wù)拓展 186
任務(wù)?5.3 觸摸屏控制步進(jìn)電動機(jī)運(yùn)動平臺模塊的手動和絕對位置運(yùn)動控制 190
任務(wù)提出 190
知識準(zhǔn)備 190
5.3.1 手動、絕對運(yùn)動等相關(guān)指令介紹 190
任務(wù)實(shí)施 195
任務(wù)小結(jié) 204
任務(wù)拓展 204
任務(wù)?6 交流伺服電動機(jī)角度控制平臺編程 206
項(xiàng)目描述 206
學(xué)習(xí)導(dǎo)圖 206
任務(wù)?6.1 角度控制平臺的相對運(yùn)動控制 207
任務(wù)提出 207
知識準(zhǔn)備 207
6.1.1 伺服系統(tǒng) 207
6.1.2 交流伺服電動機(jī) 208
6.1.3 旋轉(zhuǎn)編碼器 210
6.1.4 交流伺服電動機(jī)驅(qū)動器的電氣連接 211
任務(wù)實(shí)施 213
任務(wù)小結(jié) 224
任務(wù)拓展 224
任務(wù)?6.2 角度控制的示教再現(xiàn) 225
任務(wù)提出 225
知識準(zhǔn)備 225
6.2.1 伺服驅(qū)動器的面板操作 225
6.2.2 角度控制平臺伺服驅(qū)動器的關(guān)鍵參數(shù)設(shè)置 227
6.2.3 角度控制平臺伺服驅(qū)動器的參數(shù)簡單自整定 230
6.2.4 復(fù)合數(shù)據(jù)類型 231
6.2.5 示教再現(xiàn)操作 235
任務(wù)實(shí)施 236
任務(wù)小結(jié) 247
任務(wù)拓展 248
任務(wù)?7 機(jī)電傳動平臺綜合任務(wù)編程 251
任務(wù)描述 251
學(xué)習(xí)導(dǎo)圖 251
知識準(zhǔn)備 252
7.1.1 模擬液晶玻璃切割設(shè)備的切割任務(wù)流程分析 252
7.1.2 順序控制編程方法 253
任務(wù)實(shí)施 258
任務(wù)小結(jié) 289
參考文獻(xiàn) 290