運動控制系統安裝調試與運行

中國水利水電出版社

【作者】張燕李蘭云王愛林

【I S B N 】978-7-5170-7474-8

【責任編輯】張玉玲

【適用讀者群】高職高專

【出版時間】2022-07-28

【開本】16開

【裝幀信息】平裝（光膜）

【版次】第1版第1次印刷

【頁數】164

【千字數】355

【印張】10.25

【定價】￥32

【叢書】高等職業教育“十三五”規劃教材（自動化專業課程群）

【備注信息】

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裝備制造業是實現工業化的基礎條件，是工業化、信息化兩化融合的主力軍。隨著高端裝備技術的發展、設備自動化程度的提升，以電動機為控制對象的運動控制技術應用需求也越來越廣泛，變頻調速和伺服、步進控制等技術已深入到家電、交通、紡織、機械、冶金、化工等各個行業。本書以運動控制技術中的伺服電動機、步進、變頻調速為重點，通過學習來了解運動控制系統的構成、特點，掌握變頻調速系統和伺服、步進控制系統的基本知識。

本書以伺服電動機、步進電動機、變頻器為基礎，結合GE Versa Motion運動控制系統實訓設備進行編寫，共分為4個學習情境，14個子學習情境。其中，學習情境1講解伺服電動機的認知和應用；學習情境2講解步進電動機的認知和應用；學習情境3講解交直流調速技術的認知；學習情境4講解GE Versa Motion運動控制系統的認知和應用。每個學習情境又分為若干個子學習情境。本書在內容上簡明扼要，配以圖示，通俗易懂，層次分明；在結構上循序漸進，強調實用性，重視可操作性，理論聯系實際，使讀者能盡快掌握運動控制安裝與調試的技能。

本書可以作為高職高專電氣自動化技術、機電一體化技術等機電類專業教材，還可以供機電類技術人員參考。

注重知識、技能和職業素質培養的有機結合。

體現“任務引導”“工學結合”的編寫原則。

簡明扼要，配以圖示，通俗易懂，層次分明。

隨著機器制造業的產業升級，大量以運動控制為核心的機器設備在各個行業的應用得到飛速發展，如數控機床、膠印設備、繞線機、玻璃加工機械、包裝機械等。這些設備的大量應用，使得設計、調試、維修等相關專業的技術人員需要進一步掌握運動控制方面的專業知識。針對這一現實情況，我們專門為高職學生編寫了這本運動控制入門級教材。

本書為包頭輕工職業技術學院“運動控制系統安裝調試與運行”混合課程配套教材。教材以學校與GE智能平臺大學計劃校企合作共建的運動控制實訓設備為載體，重點介紹了當前主流的伺服、步進、變頻、HMI、Versa Motion等相關知識。本書在編寫時力求由淺入深、通俗易懂、淡化理論、注重應用。其中，學習情境1為伺服電動機的認知和應用，主要介紹伺服電動機的相關原理及應用等；學習情境2為步進電動機的認知和應用，主要介紹步進電動機的相關原理及應用等；學習情境3為交直流調速技術的認知，主要介紹直流調速技術和交流調速技術，重點以MM420變頻器為例介紹了當前主流的變頻調速；學習情境4為運動控制系統的認知和應用，主要介紹了GE智能平臺RX3i系統控制器硬件組成、PME編程軟件的使用、QuickPanel View/Control與組態技術及Versa Motion交流伺服調速系統等。

本書是包頭輕工職業技術學院“校企合作”建設項目之一。本書打破了傳統的教材編寫模式，立足“以任務為導向、以項目為驅動”的方式和“教、學、做一體化”的教學模式進行編寫，具有鮮明的職業教育特色，以實際應用工程任務為主線，突出了“工學結合”的特點。本書注重將知識、技能和職業素質的培養有機結合起來，體現出“任務引導”“工學結合”的編寫原則，可以有效地提高學生的學習興趣及學習效率。

本書由包頭輕工職業技術學院的張燕、李蘭云、王愛林擔任主編，石磊、張麗娟、薛小倩擔任副主編。其中，學習情境1由李蘭云編寫，學習情境2和學習情境4由張燕編寫，學習情境3由王愛林編寫，全書由張麗娟、薛小倩統稿，石磊對本書進行了仔細審閱，提出了寶貴意見。在編寫過程中，編者參閱了許多同行、專家編著的文獻及GE智能平臺和MM系列變頻器的相關資料，在此一并表示感謝。

由于編者水平有限，書中難免有不足和錯漏之處，懇請讀者批評指正。

學習情境1 伺服電動機的認知和應用 1
子學習情境1.1 伺服控制系統概述 1
1 伺服控制系統的概念及組成 2
2 伺服控制系統的基本要求 3
3 伺服控制系統的控制方式 5
4 伺服控制系統的分類 7
子學習情境1.2 伺服電動機的認知 10
1 伺服電動機的概念及分類 11
2 交流伺服電動機 12
3 直流伺服電動機 17
4 變頻控制與伺服控制的區別 20
子學習情境1.3 伺服電動機的選型與維修 22
1 伺服電動機的選型 23
2 伺服電動機的故障維修 25
子學習情境1.4 伺服控制系統的工程應用 27
學習情境2 步進電動機的認知和應用 36
子學習情境2.1 步進電動機的認知 36
1 步進電動機的概念及作用 37
2 步進電動機的發展 38
3 步進電動機的應用特點 38
4 步進電動機的分類 39
子學習情境2.2 反應式步進電動機的結構及工作原理 39
1 反應式步進電動機的結構 41
2 反應式步進電動機的工作原理 41
3 三相式步進電動機的通電方式和步距角 42
4 步進電動機的主要參數和特性 44
子學習情境2.3 步進電動機控制系統 45
1 步進電動機控制系統的組成 47
2 環形分配器的原理及應用 47
3 功率放大器的原理及應用 49
4 典型步進電動機控制系統 51
子學習情境2.4 步進電動機的使用與故障診斷 52
1 步進電動機的選型與使用 53
2 步進電動機的故障診斷 54
子學習情境2.5 步進電動機的工程應用 57
基于單片機的步進電動機控制系統 58
學習情境3 交直流調速技術的認知 61
子學習情境3.1 直流調速控制系統的認知 61
1 調速的基礎知識 62
2 直流電動機的認知 64
3 直流電動機調速方案 71
4 單閉環直流調速系統 73
5 直流脈寬調速系統 77
子學習情境3.2 交流調速控制系統的認知 79
1 交流調速系統的發展及概況 80
2 交流電動機的認知 81
3 MM420變頻調速系統 85
4 變頻器的故障診斷及維修 99
5 高速磨床的變頻調速 101
學習情境4 運動控制系統的認知和應用 106
子學習情境4.1 PAC SystemsTM RX3i系統的組態及應用 106
1 PAC SystemsTM RX3i系統的認知 107
2 ProficyTM Machine Edition軟件的組態與應用 111
子學習情境4.2 QuickPanel View/Control系統的組態及應用 126
1 QuickPanel View/Control系統的配置 128
2 QuickPanel View/Control工程的創建 129
3 基于QuickPanel的電動機自鎖 134
子學習情境4.3 GE Versa Motion運動控制系統的認知和應用 136
1 伺服驅動器的應用 138
2 Micro Motion Controller的應用 143
3 Micro PLCs Controller的應用 151
附錄伺服驅動器顯示狀態一覽表 160