本書以立德樹人、項目設計、任務驅(qū)動為出發(fā)點,引入了5個項目,12個任務,涉及變頻器、步進控制和伺服控制,所有項目和任務都源于工程實際,按照從易到難、從單一到綜合的原則進行編排,符合高等職業(yè)院校學生的認知特點和學習規(guī)律。本書可以作為高等職業(yè)院校自動化類、電子信息類專業(yè)的教材,也適合工控技術人員學習使用。
G120變頻器 V90伺服,掌控電驅(qū)精髓項目導向、任務驅(qū)動,所有項目和任務都源于工程實際涉及變頻器、步進控制和伺服控制,并包含運動控制系統(tǒng)的綜合應用
運動控制是對機械運動部件的位置、速度等進行實時的控制管理,使其按照預期的運動軌跡和規(guī)定的運動參數(shù)進行運動,它是伴隨著數(shù)控技術、機器人技術和工廠自動化技術的發(fā)展應運而生的。根據(jù)我國制造業(yè)發(fā)展藍圖,未來十年,新一代智能制造技術和數(shù)字化應用水平將走在世界前列,制造業(yè)總體水平達到世界先進水平,我國將會向制造強國目標穩(wěn)步邁進。作為智能制造的核心,運動控制技術將進入快車道,制造業(yè)對從事點膠、貼片、打磨、焊接、分揀和裝配工業(yè)的運動控制技術項目實施的人才需求量劇增。為適應制造業(yè)發(fā)展對于新技術技能人才提出的要求,本書采用項目教學、任務驅(qū)動方式組織運動控制技術相關內(nèi)容,所有項目和任務都源于工程實際,按照從易到難、從單一到綜合的原則進行編排,符合高等職業(yè)教育學生的認知特點和學習規(guī)律。本書共分5個項目,12個任務。項目1介紹了G120變頻器的試運行與端子控制,通過宏定義實現(xiàn)G120變頻器運行、15段速控制和模擬量控制3個任務實現(xiàn)生產(chǎn)線的自動化控制;項目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個任務實現(xiàn)變頻器的多樣化功能;項目3主要闡述了步進電動機的PLC控制,以運動控制軸工藝實現(xiàn)工作臺定位和觸摸屏控制應用;項目4主要介紹了V90伺服電動機的控制,在許多需要精確位置控制的伺服應用中發(fā)揮了巨大的作用;項目5通過自動輸送裝置控制系統(tǒng)、物料傳送與堆垛自動控制兩個任務來掌握運動控制系統(tǒng)的綜合應用。本書由浙江工商職業(yè)技術學院李方園編著。本書在編寫過程中,得到了浙江瑞亞能源科技有限公司、西門子工廠自動化工程有限公司相關工程技術人員的幫助,并提供了相當多的典型案例和實踐經(jīng)驗,在此一并表示感謝。由于作者水平有限,疏漏之處在所難免,懇請讀者批評指正。
李方園,浙江工商職業(yè)技術學院慈溪學院院長,教授/高級工程師,省高職高專自動化專業(yè)帶頭人,寧波市自動化學會秘書長。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本國家級規(guī)劃教材,是電工電子類暢銷書作者。獲得省科研成果獎1項,主持省級精品課程1門、省級課題2項、市廳級課題6項,發(fā)表核心十余篇。參與制定國家職業(yè)技能標準2項。
項目1 G120變頻器的試運行與端子控制1項目導讀1任務1.1通過宏定義實現(xiàn)G120變頻器運行1任務描述1知識準備21.1.1通用變頻器的基本構造21.1.2G120變頻器的基本構造31.1.3變頻器的頻率指令方式41.1.4變頻器的啟動指令方式61.1.5G120變頻器的硬件與參數(shù)說明6任務實施81.1.6G120變頻器的安裝與接線81.1.7變頻器上電試運行111.1.8實現(xiàn)生產(chǎn)線調(diào)速功能(一)151.1.9實現(xiàn)生產(chǎn)線調(diào)速功能(二)18任務記錄19任務評價19任務1.2G120變頻器的15段速控制20任務描述20知識準備201.2.1通用變頻器的多段速運行201.2.2G120變頻器的速度設定方式211.2.3G120變頻器的多段速運行設定22任務實施231.2.4G120變頻器15段速控制方案設計231.2.5電氣接線241.2.6G120變頻器參數(shù)設置251.2.7調(diào)試與運行25任務記錄26任務評價26任務1.3G120變頻器模擬量控制26任務描述26知識準備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選擇與曲線定標301.3.5G120變頻器模擬量輸出信號選擇與曲線定標321.3.6斜坡函數(shù)發(fā)生器32任務實施331.3.7電氣接線331.3.8G120變頻器參數(shù)設置341.3.9G120變頻器的故障排除34任務記錄35任務評價35拓展閱讀36思考與練習36項目2 G120變頻器的在線調(diào)試與PLC控制38項目導讀38任務2.1通過Startdrive工具調(diào)試G120變頻器38任務描述38知識準備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)的機械特性曲線422.1.4負載的機械特性分類432.1.5G120變頻器的控制方式44任務實施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置變頻器參數(shù)452.1.8使用Startdrive進行變頻器參數(shù)下載與調(diào)試542.1.9使用Startdrive進行直接參數(shù)設置59任務記錄61任務評價62任務2.2 S7-1200 PLC端子控制G120變頻器62任務描述62知識準備632.2.1G120變頻器的指定頻率來源632.2.2G120變頻器設定值處理64任務實施652.2.3I/O分配與PLC控制變頻器電路設計652.2.4變頻器參數(shù)設置662.2.5PLC梯形圖編程66任務記錄69任務評價69任務2.3 S7-1200 PLC通信控制G120變頻器70任務描述70知識準備702.3.1變頻器PROFINET通信報文結構702.3.2變頻器通信控制字和狀態(tài)字格式72任務實施732.3.3電氣接線732.3.4通過Startdrive進行G120變頻器報文配置732.3.5PLC通信控制變頻器編程77任務記錄79任務評價79拓展閱讀80思考與練習81項目3 步進電動機的PLC控制83項目導讀83任務3.1步進電動機控制工作臺定位83任務描述83知識準備843.1.1步進電動機的工作原理843.1.2步進電動機的種類853.1.3步進電動機的結構873.1.4步進驅(qū)動器883.1.5步進電動機定位控制應用893.1.6運動控制相關的指令90任務實施963.1.7PLC I/O分配與步進控制電路設計963.1.8工藝對象軸的組態(tài)與調(diào)試973.1.9PLC控制步進電動機的編程107任務記錄109任務評價109任務3.2觸摸屏控制步進電動機110任務描述110知識準備1103.2.1運動控制指令時序圖1103.2.2執(zhí)行回零指令1113.2.3絕對位置斷電保持功能1143.2.4運動控制指令MC_ReadParam116任務實施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觸摸屏控制步進電動機調(diào)試126任務記錄127任務評價127拓展閱讀127思考與練習128項目4 V90伺服電動機的控制130項目導讀130任務4.1伺服速度控制模式下實現(xiàn)滑臺定位運行130任務描述130知識準備1314.1.1伺服系統(tǒng)的組成與結構1314.1.2V90伺服控制系統(tǒng)的組成133任務實施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)動器和伺服電動機1364.1.5PLC配置與運動控制對象組態(tài)1414.1.6滑臺定位控制系統(tǒng)的PLC編程1474.1.7滑臺定位控制系統(tǒng)調(diào)試149任務記錄151任務評價152任務4.2伺服EPOS模式下實現(xiàn)絲杠工作臺運行153任務描述153知識準備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任務實施1584.2.4電氣接線1584.2.5采用VASSISTANT調(diào)試V90 PN伺服驅(qū)動器1584.2.6PLC配置與編程1614.2.7EPOS模式下的伺服控制調(diào)試167任務記錄168任務評價169拓展閱讀169思考與練習170項目5 運動控制系統(tǒng)綜合應用172項目導讀172任務5.1自動輸送裝置控制系統(tǒng)172任務描述172任務實施1735.1.1輸入輸出定義和電氣接線1735.1.2PROFINET IO通信方式設置1735.1.3PLC編程與觸摸屏組態(tài)177任務記錄184任務評價185任務5.2物料傳送與堆垛自動控制185任務描述185任務實施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運動控制系統(tǒng)編程189任務記錄199任務評價200拓展閱讀200思考與練習201參考文獻 203