运动控制系统应用指南

1.西门子公司组编，西门子工程师编写，将技术知识、产品知识和工作经验集于本书;2.涉及SIMATIC S7-200 SMART PLC、SIMATIC S7-1200 PLC、SIMATIC S7-1500 PLC、SINAMICS V20变频器、SINAMICS G120C变频器、SINAMICS V90伺服驱动器、SIMOTICS 1FL6伺服电动机等多个运动控制产品；3.学习如何运用运动控制产品在自动化设备上发挥出zui大的效能；4.本书会让更多的自动化工程师受益。

本书主要介绍了运动控制、选型设计、调试优化所涉及的基本原理和相关标准及应用。本书共6章及附录，分别介绍了运动控制的基础理论；西门子运动控制器的功能及其应用，在运动控制中所涉及的低压电器；变频控制系统的原理及SINAMICS V20变频器及SINAMICS G120C变频器的功能；伺服控制原理及SINAMICS V90伺服控制系统的功能；伺服控制系统的优化原理和方法；伺服电动机的选型原则及基本计算；电气设计中的直流24V电源、防护、冷却、接地等设计要求；西门子变频器、伺服驱动系统及运动控制系统的使用技巧。本书可供通用机械设备制造相关的设计、调试、维护等技术及管理人员阅读，也可以作为中、高职学校和大专院校、高校相关专业的教学参考用书。

序
前言
第1章 运动控制概论
1.1 运动控制系统的应用背景
1.2 运动控制系统的组成
1.3 运动控制系统的功能
1.4 运动控制器的种类
1.5 运动控制系统的基本原理
第2章 运动控制器及其低压电器
2.1 运动控制器
2.1.1 PLC的应用场合
2.1.2 PLC的工作原理
2.1.3 PLC的内部结构
2.2 西门子PLC的运动控制功能
2.2.1 SIMATIC S7-200 SMART PLC
2.2.2 SIMATIC S7-200 SMART PLC运动控制向导
2.2.3 SIMATIC S7-200 SMART PLC运动控制指令
2.2.4 SIMATIC S7-1200/1500 PLC
2.2.5 SIMATIC S7-1200 PLC控制脉冲型伺服运动控制向导
2.2.6 SIMATIC S7-1500 PLC控制总线型伺服运动控制向导
2.2.7 SIMATIC S7-1200/1500 PLC运动控制指令
2.3 低压电器
2.3.1 指示灯
2.3.2 开关
2.3.3 低压断路器
2.3.4 熔断器
2.3.5 接触器
2.3.6 控制继电器
2.3.7 热继电器
2.3.8 传感器
2.4 人机界面
第3章 变频调速系统
3.1 变频调速的基本原理
3.2 三相异步电动机的基本原理
3.2.1 三相异步电动机的主要用途和分类
3.2.2 三相异步电动机的基本结构
3.2.3 三相异步电动机的等效电路
3.2.4 三相异步电动机的调速
3.2.5 三相异步电动机的制动控制
3.3 变频器
3.3.1 变频器的组成
3.3.2 变频器的工作原理
3.3.3 变频器的控制方式
3.4 西门子变频调速系统
3.4.1 SINAMICS V20变频器
3.4.2 SINAMICS G120C变频器
3.4.3 SINAMICS V20变频器和SINAMICS G120C变频器通信
第4章 伺服控制系统
4.1 伺服驱动器原理概述
4.1.1 伺服电动机矢量控制原理
4.1.2 坐标变换原理
4.1.3 PWM控制方法
4.2 编码器
4.3 网络通信
4.4 西门子伺服控制系统
4.4.1 SINAMICS V90 PTI伺服驱动器脉冲型的组成及功能
4.4.2 SINAMICS V90伺服驱动器PROFINET通信总线型的组成及功能
4.4.3 SINAMICS V90伺服驱动器的安全功能
4.4.4 SINAMICS V90伺服驱动器的调试工具
4.4.5 SIMOTICS 1FL6伺服电动机
第5章 伺服控制系统的优化
5.1 伺服控制系统的基本控制理论
5.1.1 信号的描述方法
5.1.2 系统阶跃响应特性
5.1.3 系统开环频域响应特性
5.1.4 系统闭环频域响应特性
5.1.5 系统频域响应的测量方法
5.1.6 控制系统的基本模型
5.2 伺服控制系统的基本优化方法
5.2.1 伺服控制系统的基本环路
5.2.2 PID控制器原理
5.2.3 电流环优化
5.2.4 机械传动系统
5.2.5 速度环优化
5.2.6 位置环优化
5.3 SINAMICS V90伺服驱动器的优化方法
5.3.1 基于频域响应Bode图的优化
5.3.2 一键自动优化
5.3.3 实时自动优化
5.3.4 自动优化策略
5.3.5 位置指令响应
5.3.6 插补轴优化方法
5.3.7 机械谐振抑制
5.3.8 低频振动抑制
第6章 运动控制系统的应用
6.1 伺服电动机的选型
6.2 电气控制柜的设计
6.2.1 电气控制柜的设计原则
6.2.2 直流24V电源的设计要求
6.2.3 防护要求
6.2.4 冷却设计
6.3 接地设计
6.3.1 接地的分类
6.3.2 低压系统的接地形式
6.3.3 接地
6.3.4 电磁兼容性的设计
6.3.5 西门子驱动器的接地屏蔽要点
6.4 运动控制系统的设计调试要点
6.4.1 电动机的起停控制
6.4.2 SINAMICS V20变频器或SINAMICSG120C变频器与SIMATIC S7-200 SMARTPLC之间的USS通信
6.4.3 SINAMICS V20变频器或SINAMICSG120C变频器与SIMATIC S7-200 SMARTPLC之间的Modbus通信
6.4.4 SINAMICS G120C变频器与SIMATICS7-200 SMART PLC之间的PROFINET通信
6.4.5 SINAMICS V20变频器或SINAMICS G120C变频器与SIMATIC S7-1200 PLC之间的USS通信
6.4.6 SINAMICS V20变频器或SINAMICS G120C变频器与SIMATIC S7-1200 PLC之间的Modbus通信
6.4.7 SINAMICS G120C变频器与SIMATIC S7-1200 PLC之间的PROFINET通信
6.4.8 SINAMICS V90 PN伺服驱动器与SIMATIC S7-1500 PLC之间的位置控制（HSP）
6.4.9 SINAMICS V90 PN伺服驱动器与SIMATIC S7-1500 PLC之间的位置控制（GSD）
6.4.10 SINAMICS V90 PN伺服驱动器与SIMATIC S7-1200 PLC之间的PROFINET通信（功能块）
6.4.11 SINAMICS V90 PN伺服驱动器与SIMATIC S7-200 SMART PLC之间的位置控制
6.4.12 SINAMICS V90 PN伺服驱动器附加报文750的应用
附录 伺服电动机选型的计算
附录A 基本运动原理
附录B 圆盘型负载的伺服电动机选型
附录C 滚珠丝杠型负载的伺服电动机选型
参考文献