变频及伺服应用技术

本书以三菱和西门子变频器以及三菱伺服驱动器为例，系统介绍了变频器、步进驱动器和伺服驱动器的结构、工作原理、基本使用方法和实训操作，并介绍了PLC与变频器、步进驱动器以及伺服驱动器相结合的实际工程应用案例。本书分6个项目，包括三菱变频器的运行与功能解析、西门子变频器的运行与操作、变频器常用控制电路、变频器与PLC在工程中的典型应用、步进电机的应用、伺服电机的应用。

郭艳萍，重庆工业职业技术学院教授，长期从事电气自动化专业核心课程的教学和理论研究工作，主持参与各级各类教研、科研课题10余项。

项目1三菱变频器的运行与功能解析
任务1.1认识变频器
一、任务导入
二、相关知识
（一）交流异步电动机的调速方法
（二）变频调速原理
（三）通用变频器的基本结构
（四）变频器的分类
（五）变频器的控制方式
三、任务实施
（一）三菱变频器认识
（二）三菱FR-700系列变频器的接线图
四、知识拓展
（一）变频器的安装方式
（二）变频器的应用及主流变频器
思考与练习
任务1.2三菱变频器的面板运行操作
一、任务导入
二、相关知识
（一）三菱变频器的运行模式
（二）三菱FR-700系列变频器的操作面板
三、任务实施
（一）FR-700变频器的基本操作流程
（二）参数设定
（三）参数清除、全部清除
（四）简单设定运行模式
（五）三菱变频器的面板操作训练
四、知识拓展
（一）与工作频率有关的功能
（二）变频器的启动和制动功能
思考与练习
任务1.3三菱变频器的外部运行操作
一、任务导入
二、相关知识
（一）变频器输入控制端子的功能
（二）变频器输出控制端子的功能
三、任务实施
（一）变频器的外部点动操作训练
（二）变频器的外部正反转连续运行操作训练
四、知识拓展——电流给定信号调解频率
思考与练习
任务1.4三菱变频器的组合运行操作
一、任务导入
二、相关知识
（一）工作频率给定方式
（二）频率给定线的设置及调整
三、任务实施
四、知识拓展——组合模式2电流给定调节速度的案例
思考与练习
任务1.5三菱变频器的多段速运行操作
一、任务导入
二、相关知识——多段速端子功能设置
三、任务实施
四、知识拓展——变频器的15段速运行
思考与练习
任务1.6三菱变频器的升降速运行操作
一、任务导入
二、相关知识——升降速端子功能设置
三、任务实施
四、知识拓展——变频器的保护功能
思考与练习
项目2西门子变频器的运行与操作
任务2.1西门子变频器的面板运行操作
一、任务导入
二、相关知识
（一）MM440变频器的接线图
（二）MM440变频器的运行操作模式
（三）MM440变频器的参数类型
（四）MM440变频器的操作面板
（五）MM440变频器的快速调试及参数解析
三、任务实施
四、知识拓展
思考与练习
任务2.2西门子变频器的外部运行操作
一、任务导入
二、相关知识
（一）西门子变频器输入端子功能
（二）西门子变频器输出端子功能
三、任务实施
（一）变频器的外部点动操作训练
（二）变频器的外部正反转连续运行操作训练
四、知识拓展——西门子变频器的组合运行操作实训
思考与练习
任务2.3西门子变频器的多段速运行操作
一、任务导入
二、相关知识
三、任务实施
四、知识拓展——西门子变频器升降速控制端功能
思考与练习
项目3变频器常用控制电路
任务3.1变频器正反转控制电路
一、任务导入
二、相关知识
（一）变频器的外接主电路
（二）变频器启停控制电路
三、任务实施
四、知识拓展——变频器外围电器元件的选择
思考与练习
任务3.2变频器同步运行控制电路
一、任务导入
二、相关知识——模拟电压输入端子控制的同步运行
三、任务实施
四、知识拓展——升、降速端子实现两地控制
思考与练习
任务3.3变频器工频切换控制电路
一、任务导入
二、相关知识——变频器内置工频切换电路
三、任务实施
任务3.4变频器PID控制电路
一、任务导入
二、相关知识
（一）恒压变频供水系统的构成
（二）PID控制功能
三、任务实施
思考与练习
项目4变频器与PLC在工程中的典型应用
任务4.1物料分拣输送带的正反转变频控制系统
一、任务导入
二、相关知识

（一）三菱PLC与变频器的开关量连接方式
（二）三菱PLC与变频器的模拟量连接方式
（三）三菱PLC与变频器的RS-485通信连接方式
三、任务实施
四、知识拓展
（一）西门子继电器输出型PLC与变频器的连接方式
（二）西门子晶体管输出型PLC与变频器的连接方式
（三）西门子PLC的模拟量模块与变频器的连接方式
思考与练习
任务4.2工业搅拌机的多段速变频控制系统
一、任务导入
二、相关知识
（一）变频调速系统设计原则
（二）变频调速系统设计步骤
三、任务实施
四、知识拓展——变频调速系统的调试
思考与练习
任务4.3风机的变频/工频自动切换控制系统
一、任务导入
二、任务实施
三、知识拓展
（一）变频器类型的选择
（二）变频器容量的选择
（三）变频器选型注意事项
思考与练习
任务4.4验布机的无级调速控制系统
一、任务导入
二、相关知识
（一）三菱模拟量输入/输出扩展模块的类型
（二）三菱模拟量输出扩展模块FX2N-2DA
（三）特殊功能模块的读写操作指令FROM和TO
三、任务实施
四、知识拓展
（一）变频器主电路的接线
（二）变频器控制电路的接线
思考与练习
任务4.5多泵恒压供水控制系统
一、任务导入
二、相关知识——多泵恒压变频供水控制的实现方法
三、任务实施
四、知识拓展
（一）变频器的抗干扰措施
（二）变频器的测量
（三）变频器常见故障处理
思考与练习
项目五步进电机的应用
任务5.1步进电机的正反转控制
一、任务导入
二、相关知识
（一）步进电机
（二）步进控制系统的组成
（三）步进驱动器
（四）三菱PLC的高速脉冲输出指令PLSY和PLSR
三、任务实施
四、知识拓展——步进电机的调速控制
思考与练习
任务5.2剪切机的定长控制
一、任务导入
二、任务实施
三、知识拓展——双轴步进电机的定位控制
思考与练习
项目六伺服电机的应用
任务6.1伺服驱动器的认识及试运行
一、任务导入
二、相关知识
（一）伺服电机
（二）伺服驱动器的控制模式
（三）三菱伺服驱动器的内部结构
（四）三菱伺服驱动器的外部结构
（五）三菱伺服驱动器的外围接线
（六）三菱伺服驱动器的电源及启停保护电路
三、任务实施
（一）三菱伺服驱动器输入输出引脚功能认识
（二）伺服驱动器输入输出的接线认识
（三）伺服驱动器的显示操作与参数设置
（四）伺服驱动器外部I/O信号显示
（五）伺服电机的试运行
四、知识拓展——主流伺服驱动器介绍
思考与练习
任务6.2伺服电机的多段速控制
一、任务导入
二、相关知识
（一）速度控制模式的接线图
（二）速度控制方式
三、任务实施
思考与练习
任务6.3伺服电机的转矩控制
一、任务导入
二、相关知识
三、任务实施
思考与练习
任务6.4伺服电机的位置控制
一、任务导入
二、相关知识
（一）伺服驱动器位置控制接线图
（二）脉冲列输入引脚的接线
（三）脉冲输入形式
（四）定位完成（INP）
三、任务实施
四、知识拓展
（一）西门子SINAMICSV60/V80伺服驱动器
（二）西门子SINAMICSV90伺服驱动器
思考与练习
参考文献