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。

序前言章运动控制概论11.1运动控制系统的应用背景11.2运动控制系统的组成11.3运动控制系统的功能21.4运动控制器的种类31.5运动控制系统的基本原理5第2章运动控制器及其低压电器62.1运动控制器62.1.1PLC的应用场合62.1.2PLC的工作原理72.1.3PLC的内部结构82.2西门子PLC的运动控制功能112.2.1SIMATIC S7-200 SMART PLC112.2.2SIMATIC S7-200 SMART PLC运动控制向导132.2.3SIMATIC S7-200 SMART PLC运动控制指令252.2.4SIMATIC S7-1200/1500 PLC282.2.5SIMATIC S7-1200 PLC控制脉冲型伺服运动控制向导292.2.6SIMATIC S7-1500 PLC控制总线型伺服运动控制向导372.2.7SIMATIC S7-1200/1500 PLC运动控制指令492.3低压电器522.3.1指示灯532.3.2开关532.3.3低压断路器542.3.4熔断器562.3.5接触器582.3.6控制继电器592.3.7热继电器612.3.8传感器622.4人机界面64第3章变频调速系统663.1变频调速的基本原理663.2三相异步电动机的基本原理663.2.1三相异步电动机的主要用途和分类663.2.2三相异步电动机的基本结构663.2.3三相异步电动机的等效电路673.2.4三相异步电动机的调速703.2.5三相异步电动机的制动控制733.3变频器733.3.1变频器的组成743.3.2变频器的工作原理743.3.3变频器的控制方式743.4西门子变频调速系统753.4.1SINAMICS V20变频器753.4.2SINAMICS G120C变频器813.4.3SINAMICS V20变频器和SINAMICSG120C变频器通信85第4章伺服控制系统894.1伺服驱动器原理概述904.1.1伺服电动机矢量控制原理904.1.2坐标变换原理924.1.3PWM控制方法934.2编码器974.3网络通信984.4西门子伺服控制系统994.4.1SINAMICS V90 PTI伺服驱动器脉冲型的组成及功能994.4.2SINAMICS V90伺服驱动器PROFINET通信总线型的组成及功能1084.4.3SINAMICS V90伺服驱动器的安全功能1144.4.4SINAMICS V90伺服驱动器的调试工具1154.4.5SIMOTICS 1FL6伺服电动机119第5章伺服控制系统的优化1215.1伺服控制系统的基本控制理论1225.1.1信号的描述方法1225.1.2系统阶跃响应特性1255.1.3系统开环频域响应特性1285.1.4系统闭环频域响应特性1295.1.5系统频域响应的测量方法1305.1.6控制系统的基本模型1305.2伺服控制系统的基本优化方法1405.2.1伺服控制系统的基本环路1405.2.2PID控制器原理1425.2.3电流环优化1435.2.4机械传动系统1445.2.5速度环优化1515.2.6位置环优化1655.3SINAMICS V90伺服驱动器的优化方法1755.3.1基于频域响应Bode图的优化1765.3.2一键自动优化1785.3.3实时自动优化1805.3.4自动优化策略1815.3.5位置指令响应1835.3.6插补轴优化方法1835.3.7机械谐振抑制1885.3.8低频振动抑制189第6章运动控制系统的应用1946.1伺服电动机的选型1946.2电气控制柜的设计1966.2.1电气控制柜的设计原则1966.2.2直流24V电源的设计要求1986.2.3防护要求1996.2.4冷却设计2016.3接地设计2056.3.1接地的分类2056.3.2低压系统的接地形式2066.3.3接地2096.3.4电磁兼容性的设计2126.3.5西门子驱动器的接地屏蔽要点2136.4运动控制系统的设计调试要点2176.4.1电动机的起停控制2176.4.2SINAMICS V20变频器或SINAMICSG120C变频器与SIMATIC S7-200 SMARTPLC之间的USS通信2226.4.3SINAMICS V20变频器或SINAMICSG120C变频器与SIMATIC S7-200 SMARTPLC之间的Modbus通信2276.4.4SINAMICS G120C变频器与SIMATICS7-200 SMART PLC之间的PROFINET通信2306.4.5SINAMICS V20变频器或SINAMICS G120C变频器与SIMATIC S7-1200 PLC之间的USS通信2356.4.6SINAMICS V20变频器或SINAMICS G120C变频器与SIMATIC S7-1200 PLC之间的Modbus通信2406.4.7SINAMICS G120C变频器与SIMATIC S7-1200 PLC之间的PROFINET通信2446.4.8SINAMICS V90 PN伺服驱动器与SIMATIC S7-1500 PLC之间的位置控制（HSP）2466.4.9SINAMICS V90 PN伺服驱动器与SIMATIC S7-1500 PLC之间的位置控制（GSD）2546.4.10SINAMICS V90 PN伺服驱动器与SIMATIC S7-1200 PLC之间的PROFINET通信（功能块）2566.4.11SINAMICS V90 PN伺服驱动器与SIMATIC S7-200 SMART PLC之间的位置控制2636.4.12SINAMICS V90 PN伺服驱动器附加报文750的应用269附录伺服电动机选型的计算274附录A基本运动原理274附录B圆盘型负载的伺服电动机选型282附录C滚珠丝杠型负载的伺服电动机选型285参考文献288