PLC与步进伺服快速入门与实践

基础篇第1章　步进电动机及驱动器概述/3 1.1　步进电动机的发展/3 1.1.1　步进电动机现状/3 1.1.2　步进电动机发展趋势/4 1.2　步进电动机的分类/4 1.2.1　按运动方式分类/4 1.2.2　按电动机输出转矩分类/6 1.2.3　按转矩产生的工作方式分类/6 1.2.4　按励磁组数分类/7 1.2.5　按电流极性分类/7 1.3　步进电动机驱动器/8 1.3.1　驱动器系统组成/9 1.3.2　驱动器参数说明/9 1.3.3　驱动器使用方法/10 1.3.4　驱动器连接电路/12 1.4　本章小结/14第2章　步进电动机工作原理/15 2.1　磁阻式步进电动机/15 2.1.1　磁阻式步进电动机的结构/15 2.1.2　磁阻式步进电动机的运行方式/15 2.1.3　小步距角步进电动机/18 2.1.4　反应式步进电动机的结构形式/19 2.2　永磁式步进电动机/20 2.2.1　单定子结构/21 2.2.2　两定子结构/22 2.3　混合式步进电动机/22 2.3.1　永磁感应子式步进电动机的结构/22 2.3.2　永磁感应子式步进电动机工作原理/23 2.4　特种步进电动机/24 2.4.1　特微型永磁步进电动机/24 2.4.2　机电混合式步进电动机/28 2.4.3　直线和平面步进电动机/30 2.5　本章小结/33第3章　伺服系统/34 3.1　伺服系统的发展/34 3.1.1　液压及气动伺服系统的发展/34 3.1.2　电气伺服系统的发展/35 3.2　伺服控制系统结构功能/36 3.2.1　伺服系统结构/37 3.2.2　伺服系统功能/38 3.3　伺服控制系统的组成/38 3.3.1　自动控制理论中的伺服系统/39 3.3.2　电气控制系统中的伺服设备/40 3.3.3　电-液控制系统中的伺服设备/40 3.3.4　电-气控制系统中的伺服设备/40 3.4　伺服控制系统分类/41 3.4.1　按参数特性分类/41 3.4.2　按驱动元件类型分类/43 3.4.3　按控制原理分类/44 3.4.4　按机床加工系统分类/45 3.5　伺服控制系统的特点/46 3.5.1　伺服系统精度/46 3.5.2　伺服系统稳定性/47 3.5.3　响应及宽调速特性/47 3.6　本章小结/47第4章　伺服系统原理/49 4.1　步进式伺服系统原理/49 4.1.1　控制脉冲发生器/49 4.1.2　环分电路/50 4.1.3　驱动电路/51 4.1.4　步进电动机/52 4.2　电-液伺服系统原理/54 4.2.1　伺服阀/54 4.2.2　液压马达/56 4.2.3　液压缸的基本原理/57 4.2.4　反馈传感器/58 4.3　气动伺服系统原理/59 4.3.1　气动伺服系统构成/59 4.3.2　气动伺服系统气路原理/59 4.4　直流伺服系统原理/60 4.4.1　整流驱动装置原理/61 4.4.2　直流PWM伺服驱动装置的工作原理/61 4.4.3　直流系统控制电路原理/62 4.4.4　测速元件工作原理/63 4.5　交流伺服系统原理/63 4.5.1　伺服控制单元基本原理/64 4.5.2　功率放大单元原理/65 4.5.3　感应电动机原理/66 4.5.4　反馈元件原理/66 4.6　数字伺服系统原理/67 4.6.1　控制计算机及接口原理/68 4.6.2　模拟低通滤波器原理/68 4.6.3　自整角机-数字转换器原理/69 4.7　本章小结/70提高篇第5章　步进电动机系统设计/73 5.1　步进电动机特性/73 5.1.1　静态特性/73 5.1.2　运行特性/77 5.1.3　频率特性/81 5.1.4　机械谐振与阻尼特性/84 5.1.5　步距误差特性/87 5.2　控制系统/87 5.2.1　开环系统/88 5.2.2　闭环系统/90 5.3　参数测试/90 5.3.1　静态参数测试/90 5.3.2　动态参数测试/95 5.4　参数选型/97 5.4.1　参数估算/97 5.4.2　参数设定/101 5.5　数学模型/105 5.5.1　状态变量与传递函数/105 5.5.2　动态特性模型/115 5.5.3　加减速模型/122 5.6　振动与噪声及阻尼处理/124 5.6.1　振荡和失步/125 5.6.2　振荡和噪声/126 5.6.3　低频振荡的抑制/126 5.7　本章小结/129第6章　伺服系统设计/130 6.1　伺服系统需求分析/130 6.1.1　伺服系统需求/130 6.1.2　伺服系统优点/131 6.1.3　伺服系统技术要求/131 6.2　伺服系统总体方案设计/132 6.2.1　伺服系统总体方案初步制订/132 6.2.2　伺服系统稳态设计/133 6.2.3　建立系统数学模型及动态设计/133 6.3　电-液伺服系统分析与设计/134 6.3.1　电-液伺服系统总体方案设计/134 6.3.2　电-液伺服系统稳态设计/135 6.3.3　电-液伺服系统数学模型/140 6.3.4　电-液伺服系统动态分析/142 6.4　气动伺服系统设计/143 6.4.1　气动伺服系统总体方案设计/143 6.4.2　气动伺服系统稳态设计/146 6.4.3　气动伺服系统数学模型/150 6.4.4　气动系统动态分析/152 6.5　直流伺服系统设计/152 6.5.1　直流伺服系统整体设计/152 6.5.2　直流伺服系统稳态设计/153 6.5.3　直流伺服系统数学模型/161 6.5.4　直流伺服的动态分析设计/163 6.6　交流伺服系统设计/164 6.6.1　交流伺服系统总体设计/164 6.6.2　交流伺服系统稳态设计/165 6.6.3　交流伺服系统动态数学模型/175 6.6.4　交流伺服系统动态分析/178 6.7　全数字伺服系统/178 6.7.1　全数字伺服系统总体设计/178 6.7.2　全数字伺服系统稳态设计/180 6.7.3　数字控制程序设计/189 6.8　本章小结/189实践篇第7章　西门子工程常用步进电动机控制实例/193 7.1　S7-200 PLC驱动步进电动机实例/193 7.1.1　S7-200 PLC下步进电动机控制系统功能说明/193 7.1.2　系统硬件选型与搭建/194 7.1.3　电气控制原理图/197 7.1.4　系统软件程序设计/199 7.2　S7-300 PLC驱动步进电动机实例/201 7.2.1　S7-300 PLC下步进电动机控制系统功能说明/202 7.2.2　系统硬件选型与搭建/203 7.2.3　电气控制原理图/205 7.2.4　系统软件程序设计/206 7.3　工控机驱动步进电动机实例/211 7.3.1　工控机控制下步进电动机控制系统功能说明/211 7.3.2　系统硬件选型与搭建/212 7.3.3　电气控制原理图/213 7.3.4　系统软件程序设计/214 7.4　本章小结/215第8章　三菱步进伺服系统的控制应用技术/216 8.1　三菱伺服系统模块组成/216 8.1.1　MR-J2S-A伺服驱动器结构与功能/216 8.1.2　伺服电动机原理及其功能/219 8.2　三菱交流伺服系统各端子功能以及内部电路/220 8.2.1　三菱交流伺服系统外围接线/221 8.2.2　三菱交流伺服系统各端子及功能说明/222 8.2.3　三菱伺服系统接口说明/223 8.3　三菱伺服系统的工作模式/227 8.3.1　三菱MR-J2S-A伺服系统位置控制模式/228 8.3.2　三菱MR-J2S-A伺服系统速度控制模式/234 8.3.3　三菱MR-J2S-A伺服系统转矩控制模式/237 8.4　三菱伺服系统的设计/238 8.4.1　三菱MR-J2S-A伺服系统控制模式选择/239 8.4.2　三菱伺服电动机型号选择/240 8.4.3　三菱伺服系统其他配件规格选择/248 8.4.4　三菱伺服电气接线图/250 8.4.5　三菱伺服软件选择/255 8.4.6　三菱伺服系统MR-J2S-A基本参数设置/255 8.5　本章小结/259第9章　步进伺服系统综合应用实例/260 9.1　西门子数控伺服系统在轧辊车床的应用/260 9.1.1　西门子840D数控伺服系统及轧辊车床基本概念/260 9.1.2　西门子840D数控伺服系统硬件配置/263 9.1.3　基于西门子840D系统的轧辊车床软件配置/277 9.2　电-液伺服系统在仿形铣床上的典型应用/288 9.2.1　仿形铣床的基本概念/288 9.2.2　电-液伺服系统下仿形铣床的基本参数/290 9.2.3　仿形铣床的基本控制方式/292 9.2.4　数字随动铣床/293 9.2.5　液压伺服下仿形铣床的检修方式/294 9.3　基于DSP的混合式步进电动机伺服系统/296 9.3.1　基于DSP的混合式步进电动机系统功能说明/296 9.3.2　系统硬件设计/297 9.3.3　系统软件设计/305 9.4　本章小结/317

基础篇第1章　步进电动机及驱动器概述/3 1.1　步进电动机的发展/3 1.1.1　步进电动机现状/3 1.1.2　步进电动机发展趋势/4 1.2　步进电动机的分类/4 1.2.1　按运动方式分类/4 1.2.2　按电动机输出转矩分类/6 1.2.3　按转矩产生的工作方式分类/6 1.2.4　按励磁组数分类/7 1.2.5　按电流极性分类/7 1.3　步进电动机驱动器/8 1.3.1　驱动器系统组成/9 1.3.2　驱动器参数说明/9 1.3.3　驱动器使用方法/10 1.3.4　驱动器连接电路/12 1.4　本章小结/14第2章　步进电动机工作原理/15 2.1　磁阻式步进电动机/15 2.1.1　磁阻式步进电动机的结构/15 2.1.2　磁阻式步进电动机的运行方式/15 2.1.3　小步距角步进电动机/18 2.1.4　反应式步进电动机的结构形式/19 2.2　永磁式步进电动机/20 2.2.1　单定子结构/21 2.2.2　两定子结构/22 2.3　混合式步进电动机/22 2.3.1　永磁感应子式步进电动机的结构/22 2.3.2　永磁感应子式步进电动机工作原理/23 2.4　特种步进电动机/24 2.4.1　特微型永磁步进电动机/24 2.4.2　机电混合式步进电动机/28 2.4.3　直线和平面步进电动机/30 2.5　本章小结/33第3章　伺服系统/34 3.1　伺服系统的发展/34 3.1.1　液压及气动伺服系统的发展/34 3.1.2　电气伺服系统的发展/35 3.2　伺服控制系统结构功能/36 3.2.1　伺服系统结构/37 3.2.2　伺服系统功能/38 3.3　伺服控制系统的组成/38 3.3.1　自动控制理论中的伺服系统/39 3.3.2　电气控制系统中的伺服设备/40 3.3.3　电-液控制系统中的伺服设备/40 3.3.4　电-气控制系统中的伺服设备/40 3.4　伺服控制系统分类/41 3.4.1　按参数特性分类/41 3.4.2　按驱动元件类型分类/43 3.4.3　按控制原理分类/44 3.4.4　按机床加工系统分类/45 3.5　伺服控制系统的特点/46 3.5.1　伺服系统精度/46 3.5.2　伺服系统稳定性/47 3.5.3　响应及宽调速特性/47 3.6　本章小结/47第4章　伺服系统原理/49 4.1　步进式伺服系统原理/49 4.1.1　控制脉冲发生器/49 4.1.2　环分电路/50 4.1.3　驱动电路/51 4.1.4　步进电动机/52 4.2　电-液伺服系统原理/54 4.2.1　伺服阀/54 4.2.2　液压马达/56 4.2.3　液压缸的基本原理/57 4.2.4　反馈传感器/58 4.3　气动伺服系统原理/59 4.3.1　气动伺服系统构成/59 4.3.2　气动伺服系统气路原理/59 4.4　直流伺服系统原理/60 4.4.1　整流驱动装置原理/61 4.4.2　直流PWM伺服驱动装置的工作原理/61 4.4.3　直流系统控制电路原理/62 4.4.4　测速元件工作原理/63 4.5　交流伺服系统原理/63 4.5.1　伺服控制单元基本原理/64 4.5.2　功率放大单元原理/65 4.5.3　感应电动机原理/66 4.5.4　反馈元件原理/66 4.6　数字伺服系统原理/67 4.6.1　控制计算机及接口原理/68 4.6.2　模拟低通滤波器原理/68 4.6.3　自整角机-数字转换器原理/69 4.7　本章小结/70提高篇第5章　步进电动机系统设计/73 5.1　步进电动机特性/73 5.1.1　静态特性/73 5.1.2　运行特性/77 5.1.3　频率特性/81 5.1.4　机械谐振与阻尼特性/84 5.1.5　步距误差特性/87 5.2　控制系统/87 5.2.1　开环系统/88 5.2.2　闭环系统/90 5.3　参数测试/90 5.3.1　静态参数测试/90 5.3.2　动态参数测试/95 5.4　参数选型/97 5.4.1　参数估算/97 5.4.2　参数设定/101 5.5　数学模型/105 5.5.1　状态变量与传递函数/105 5.5.2　动态特性模型/115 5.5.3　加减速模型/122 5.6　振动与噪声及阻尼处理/124 5.6.1　振荡和失步/125 5.6.2　振荡和噪声/126 5.6.3　低频振荡的抑制/126 5.7　本章小结/129第6章　伺服系统设计/130 6.1　伺服系统需求分析/130 6.1.1　伺服系统需求/130 6.1.2　伺服系统优点/131 6.1.3　伺服系统技术要求/131 6.2　伺服系统总体方案设计/132 6.2.1　伺服系统总体方案初步制订/132 6.2.2　伺服系统稳态设计/133 6.2.3　建立系统数学模型及动态设计/133 6.3　电-液伺服系统分析与设计/134 6.3.1　电-液伺服系统总体方案设计/134 6.3.2　电-液伺服系统稳态设计/135 6.3.3　电-液伺服系统数学模型/140 6.3.4　电-液伺服系统动态分析/142 6.4　气动伺服系统设计/143 6.4.1　气动伺服系统总体方案设计/143 6.4.2　气动伺服系统稳态设计/146 6.4.3　气动伺服系统数学模型/150 6.4.4　气动系统动态分析/152 6.5　直流伺服系统设计/152 6.5.1　直流伺服系统整体设计/152 6.5.2　直流伺服系统稳态设计/153 6.5.3　直流伺服系统数学模型/161 6.5.4　直流伺服的动态分析设计/163 6.6　交流伺服系统设计/164 6.6.1　交流伺服系统总体设计/164 6.6.2　交流伺服系统稳态设计/165 6.6.3　交流伺服系统动态数学模型/175 6.6.4　交流伺服系统动态分析/178 6.7　全数字伺服系统/178 6.7.1　全数字伺服系统总体设计/178 6.7.2　全数字伺服系统稳态设计/180 6.7.3　数字控制程序设计/189 6.8　本章小结/189实践篇第7章　西门子工程常用步进电动机控制实例/193 7.1　S7-200 PLC驱动步进电动机实例/193 7.1.1　S7-200 PLC下步进电动机控制系统功能说明/193 7.1.2　系统硬件选型与搭建/194 7.1.3　电气控制原理图/197 7.1.4　系统软件程序设计/199 7.2　S7-300 PLC驱动步进电动机实例/201 7.2.1　S7-300 PLC下步进电动机控制系统功能说明/202 7.2.2　系统硬件选型与搭建/203 7.2.3　电气控制原理图/205 7.2.4　系统软件程序设计/206 7.3　工控机驱动步进电动机实例/211 7.3.1　工控机控制下步进电动机控制系统功能说明/211 7.3.2　系统硬件选型与搭建/212 7.3.3　电气控制原理图/213 7.3.4　系统软件程序设计/214 7.4　本章小结/215第8章　三菱步进伺服系统的控制应用技术/216 8.1　三菱伺服系统模块组成/216 8.1.1　MR-J2S-A伺服驱动器结构与功能/216 8.1.2　伺服电动机原理及其功能/219 8.2　三菱交流伺服系统各端子功能以及内部电路/220 8.2.1　三菱交流伺服系统外围接线/221 8.2.2　三菱交流伺服系统各端子及功能说明/222 8.2.3　三菱伺服系统接口说明/223 8.3　三菱伺服系统的工作模式/227 8.3.1　三菱MR-J2S-A伺服系统位置控制模式/228 8.3.2　三菱MR-J2S-A伺服系统速度控制模式/234 8.3.3　三菱MR-J2S-A伺服系统转矩控制模式/237 8.4　三菱伺服系统的设计/238 8.4.1　三菱MR-J2S-A伺服系统控制模式选择/239 8.4.2　三菱伺服电动机型号选择/240 8.4.3　三菱伺服系统其他配件规格选择/248 8.4.4　三菱伺服电气接线图/250 8.4.5　三菱伺服软件选择/255 8.4.6　三菱伺服系统MR-J2S-A基本参数设置/255 8.5　本章小结/259第9章　步进伺服系统综合应用实例/260 9.1　西门子数控伺服系统在轧辊车床的应用/260 9.1.1　西门子840D数控伺服系统及轧辊车床基本概念/260 9.1.2　西门子840D数控伺服系统硬件配置/263 9.1.3　基于西门子840D系统的轧辊车床软件配置/277 9.2　电-液伺服系统在仿形铣床上的典型应用/288 9.2.1　仿形铣床的基本概念/288 9.2.2　电-液伺服系统下仿形铣床的基本参数/290 9.2.3　仿形铣床的基本控制方式/292 9.2.4　数字随动铣床/293 9.2.5　液压伺服下仿形铣床的检修方式/294 9.3　基于DSP的混合式步进电动机伺服系统/296 9.3.1　基于DSP的混合式步进电动机系统功能说明/296 9.3.2　系统硬件设计/297 9.3.3　系统软件设计/305 9.4　本章小结/317
· · · · · · (收起)