運動控制器與交流伺服系統(tǒng)的調試和應用

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(chǎn)線控制系統(tǒng)的解決方案6
161焊接生產(chǎn)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絕對位置檢測系統(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(chǎn)線的基本要求294
214生產(chǎn)線工藝流程圖295
2141生產(chǎn)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(chǎn)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絕對位置檢測系統(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(chǎn)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