本書以立德樹人、項(xiàng)目設(shè)計(jì)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)為出發(fā)點(diǎn),引入了5個(gè)項(xiàng)目,12個(gè)任務(wù),涉及變頻器、步進(jìn)控制和伺服控制,所有項(xiàng)目和任務(wù)都源于工程實(shí)際,按照從易到難、從單一到綜合的原則進(jìn)行編排,符合高等職業(yè)院校學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)和學(xué)習(xí)規(guī)律。本書可以作為高等職業(yè)院校自動(dòng)化類、電子信息類專業(yè)的教材,也適合工控技術(shù)人員學(xué)習(xí)使用。
G120變頻器 V90伺服,掌控電驅(qū)精髓項(xiàng)目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動(dòng),所有項(xiàng)目和任務(wù)都源于工程實(shí)際涉及變頻器、步進(jìn)控制和伺服控制,并包含運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的綜合應(yīng)用
運(yùn)動(dòng)控制是對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件的位置、速度等進(jìn)行實(shí)時(shí)的控制管理,使其按照預(yù)期的運(yùn)動(dòng)軌跡和規(guī)定的運(yùn)動(dòng)參數(shù)進(jìn)行運(yùn)動(dòng),它是伴隨著數(shù)控技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)和工廠自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展應(yīng)運(yùn)而生的。根據(jù)我國制造業(yè)發(fā)展藍(lán)圖,未來十年,新一代智能制造技術(shù)和數(shù)字化應(yīng)用水平將走在世界前列,制造業(yè)總體水平達(dá)到世界先進(jìn)水平,我國將會(huì)向制造強(qiáng)國目標(biāo)穩(wěn)步邁進(jìn)。作為智能制造的核心,運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)將進(jìn)入快車道,制造業(yè)對(duì)從事點(diǎn)膠、貼片、打磨、焊接、分揀和裝配工業(yè)的運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)項(xiàng)目實(shí)施的人才需求量劇增。為適應(yīng)制造業(yè)發(fā)展對(duì)于新技術(shù)技能人才提出的要求,本書采用項(xiàng)目教學(xué)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)方式組織運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)相關(guān)內(nèi)容,所有項(xiàng)目和任務(wù)都源于工程實(shí)際,按照從易到難、從單一到綜合的原則進(jìn)行編排,符合高等職業(yè)教育學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)和學(xué)習(xí)規(guī)律。本書共分5個(gè)項(xiàng)目,12個(gè)任務(wù)。項(xiàng)目1介紹了G120變頻器的試運(yùn)行與端子控制,通過宏定義實(shí)現(xiàn)G120變頻器運(yùn)行、15段速控制和模擬量控制3個(gè)任務(wù)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線的自動(dòng)化控制;項(xiàng)目2闡述了G120變頻器的在線調(diào)試與PLC控制,通過Startdrive工具調(diào)試G120變頻器、S7-1200 PLC端子控制G120變頻器、S7-1200 PLC通信控制G120變頻器3個(gè)任務(wù)實(shí)現(xiàn)變頻器的多樣化功能;項(xiàng)目3主要闡述了步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的PLC控制,以運(yùn)動(dòng)控制軸工藝實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)定位和觸摸屏控制應(yīng)用;項(xiàng)目4主要介紹了V90伺服電動(dòng)機(jī)的控制,在許多需要精確位置控制的伺服應(yīng)用中發(fā)揮了巨大的作用;項(xiàng)目5通過自動(dòng)輸送裝置控制系統(tǒng)、物料傳送與堆垛自動(dòng)控制兩個(gè)任務(wù)來掌握運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的綜合應(yīng)用。本書由浙江工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院李方園編著。本書在編寫過程中,得到了浙江瑞亞能源科技有限公司、西門子工廠自動(dòng)化工程有限公司相關(guān)工程技術(shù)人員的幫助,并提供了相當(dāng)多的典型案例和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),在此一并表示感謝。由于作者水平有限,疏漏之處在所難免,懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。
李方園,浙江工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院慈溪學(xué)院院長,教授/高級(jí)工程師,省高職高專自動(dòng)化專業(yè)帶頭人,寧波市自動(dòng)化學(xué)會(huì)秘書長。長期從事智能制造方面的教科研工作,出版專著3部,主編3本國家級(jí)規(guī)劃教材,是電工電子類暢銷書作者。獲得省科研成果獎(jiǎng)1項(xiàng),主持省級(jí)精品課程1門、省級(jí)課題2項(xiàng)、市廳級(jí)課題6項(xiàng),發(fā)表核心十余篇。參與制定國家職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)2項(xiàng)。
項(xiàng)目1 G120變頻器的試運(yùn)行與端子控制1項(xiàng)目導(dǎo)讀1任務(wù)1.1通過宏定義實(shí)現(xiàn)G120變頻器運(yùn)行1任務(wù)描述1知識(shí)準(zhǔn)備21.1.1通用變頻器的基本構(gòu)造21.1.2G120變頻器的基本構(gòu)造31.1.3變頻器的頻率指令方式41.1.4變頻器的啟動(dòng)指令方式61.1.5G120變頻器的硬件與參數(shù)說明6任務(wù)實(shí)施81.1.6G120變頻器的安裝與接線81.1.7變頻器上電試運(yùn)行111.1.8實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線調(diào)速功能(一)151.1.9實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線調(diào)速功能(二)18任務(wù)記錄19任務(wù)評(píng)價(jià)19任務(wù)1.2G120變頻器的15段速控制20任務(wù)描述20知識(shí)準(zhǔn)備201.2.1通用變頻器的多段速運(yùn)行201.2.2G120變頻器的速度設(shè)定方式211.2.3G120變頻器的多段速運(yùn)行設(shè)定22任務(wù)實(shí)施231.2.4G120變頻器15段速控制方案設(shè)計(jì)231.2.5電氣接線241.2.6G120變頻器參數(shù)設(shè)置251.2.7調(diào)試與運(yùn)行25任務(wù)記錄26任務(wù)評(píng)價(jià)26任務(wù)1.3G120變頻器模擬量控制26任務(wù)描述26知識(shí)準(zhǔn)備271.3.1變頻器模擬量給定方式271.3.2頻率給定曲線281.3.3模擬量給定的參數(shù)281.3.4G120變頻器模擬量輸入信號(hào)選擇與曲線定標(biāo)301.3.5G120變頻器模擬量輸出信號(hào)選擇與曲線定標(biāo)321.3.6斜坡函數(shù)發(fā)生器32任務(wù)實(shí)施331.3.7電氣接線331.3.8G120變頻器參數(shù)設(shè)置341.3.9G120變頻器的故障排除34任務(wù)記錄35任務(wù)評(píng)價(jià)35拓展閱讀36思考與練習(xí)36項(xiàng)目2 G120變頻器的在線調(diào)試與PLC控制38項(xiàng)目導(dǎo)讀38任務(wù)2.1通過Startdrive工具調(diào)試G120變頻器38任務(wù)描述38知識(shí)準(zhǔn)備392.1.1變頻調(diào)速的恒壓頻比控制特性392.1.2變頻器的矢量控制402.1.3變頻調(diào)速系統(tǒng)的機(jī)械特性曲線422.1.4負(fù)載的機(jī)械特性分類432.1.5G120變頻器的控制方式44任務(wù)實(shí)施452.1.6變頻器安裝與網(wǎng)線連接452.1.7使用Startdrive調(diào)試向?qū)гO(shè)置變頻器參數(shù)452.1.8使用Startdrive進(jìn)行變頻器參數(shù)下載與調(diào)試542.1.9使用Startdrive進(jìn)行直接參數(shù)設(shè)置59任務(wù)記錄61任務(wù)評(píng)價(jià)62任務(wù)2.2 S7-1200 PLC端子控制G120變頻器62任務(wù)描述62知識(shí)準(zhǔn)備632.2.1G120變頻器的指定頻率來源632.2.2G120變頻器設(shè)定值處理64任務(wù)實(shí)施652.2.3I/O分配與PLC控制變頻器電路設(shè)計(jì)652.2.4變頻器參數(shù)設(shè)置662.2.5PLC梯形圖編程66任務(wù)記錄69任務(wù)評(píng)價(jià)69任務(wù)2.3 S7-1200 PLC通信控制G120變頻器70任務(wù)描述70知識(shí)準(zhǔn)備702.3.1變頻器PROFINET通信報(bào)文結(jié)構(gòu)702.3.2變頻器通信控制字和狀態(tài)字格式72任務(wù)實(shí)施732.3.3電氣接線732.3.4通過Startdrive進(jìn)行G120變頻器報(bào)文配置732.3.5PLC通信控制變頻器編程77任務(wù)記錄79任務(wù)評(píng)價(jià)79拓展閱讀80思考與練習(xí)81項(xiàng)目3 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的PLC控制83項(xiàng)目導(dǎo)讀83任務(wù)3.1步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制工作臺(tái)定位83任務(wù)描述83知識(shí)準(zhǔn)備843.1.1步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作原理843.1.2步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的種類853.1.3步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)873.1.4步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器883.1.5步進(jìn)電動(dòng)機(jī)定位控制應(yīng)用893.1.6運(yùn)動(dòng)控制相關(guān)的指令90任務(wù)實(shí)施963.1.7PLC I/O分配與步進(jìn)控制電路設(shè)計(jì)963.1.8工藝對(duì)象軸的組態(tài)與調(diào)試973.1.9PLC控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的編程107任務(wù)記錄109任務(wù)評(píng)價(jià)109任務(wù)3.2觸摸屏控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)110任務(wù)描述110知識(shí)準(zhǔn)備1103.2.1運(yùn)動(dòng)控制指令時(shí)序圖1103.2.2執(zhí)行回零指令1113.2.3絕對(duì)位置斷電保持功能1143.2.4運(yùn)動(dòng)控制指令MC_ReadParam116任務(wù)實(shí)施1183.2.5電氣接線和輸入定義1183.2.6觸摸屏畫面組態(tài)1183.2.7PLC梯形圖編程1213.2.8觸摸屏控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)調(diào)試126任務(wù)記錄127任務(wù)評(píng)價(jià)127拓展閱讀127思考與練習(xí)128項(xiàng)目4 V90伺服電動(dòng)機(jī)的控制130項(xiàng)目導(dǎo)讀130任務(wù)4.1伺服速度控制模式下實(shí)現(xiàn)滑臺(tái)定位運(yùn)行130任務(wù)描述130知識(shí)準(zhǔn)備1314.1.1伺服系統(tǒng)的組成與結(jié)構(gòu)1314.1.2V90伺服控制系統(tǒng)的組成133任務(wù)實(shí)施1354.1.3伺服控制系統(tǒng)電氣接線1354.1.4用VASSISTANT調(diào)試伺服驅(qū)動(dòng)器和伺服電動(dòng)機(jī)1364.1.5PLC配置與運(yùn)動(dòng)控制對(duì)象組態(tài)1414.1.6滑臺(tái)定位控制系統(tǒng)的PLC編程1474.1.7滑臺(tái)定位控制系統(tǒng)調(diào)試149任務(wù)記錄151任務(wù)評(píng)價(jià)152任務(wù)4.2伺服EPOS模式下實(shí)現(xiàn)絲杠工作臺(tái)運(yùn)行153任務(wù)描述153知識(shí)準(zhǔn)備1534.2.1EPOS控制選件包1534.2.2SinaPos指令的輸入輸出1544.2.3SinaPos指令的主要模式選擇156任務(wù)實(shí)施1584.2.4電氣接線1584.2.5采用VASSISTANT調(diào)試V90 PN伺服驅(qū)動(dòng)器1584.2.6PLC配置與編程1614.2.7EPOS模式下的伺服控制調(diào)試167任務(wù)記錄168任務(wù)評(píng)價(jià)169拓展閱讀169思考與練習(xí)170項(xiàng)目5 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)綜合應(yīng)用172項(xiàng)目導(dǎo)讀172任務(wù)5.1自動(dòng)輸送裝置控制系統(tǒng)172任務(wù)描述172任務(wù)實(shí)施1735.1.1輸入輸出定義和電氣接線1735.1.2PROFINET IO通信方式設(shè)置1735.1.3PLC編程與觸摸屏組態(tài)177任務(wù)記錄184任務(wù)評(píng)價(jià)185任務(wù)5.2物料傳送與堆垛自動(dòng)控制185任務(wù)描述185任務(wù)實(shí)施1865.2.1輸入輸出定義和電氣接線1865.2.2觸摸屏畫面組態(tài)1885.2.3運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)編程189任務(wù)記錄199任務(wù)評(píng)價(jià)200拓展閱讀200思考與練習(xí)201參考文獻(xiàn) 203