机器自动化控制器原理与应用

机器自动化控制器原理与应用 
作　者：徐世许 编 
出版时间：2013 
内容简介 
　　《机器自动化控制器原理与应用》以欧姆龙公司最先进的NJ系列机器自动化控制器为背景机，系统地介绍了NJ的工作原理、硬件单元与系统配置、程序组织与编程技术、指令系统、自动化平台软件Sysmac Studio的使用，以及NJ的EtherCAT网络、运动控制功能与运动控制指令，还有NJ的EtherNet/IP网络。《机器自动化控制器原理与应用》系统性强，内容丰富而新颖，阐述清楚，理论联系实际。本书可作为大专院校自动化、电气技术、机电一体化等专业的本科和研究生教材，也可以作为工程技术人员的培训用书。 
前言 
第1章 概述 
1.1 PLC的产生与发展 
1.1.1 什么是PLC 
1.1.2 PLC的产生与发展 
1.1.3 PLC的发展趋势 
1.2 PLC的特点与应用领域 
1.2.1 PLC的特点 
1.2.2 PLC的应用领域 
1.3 PLC的基本组成与各部分的作用 
1.3.1 PLC的基本组成 
1.3.2 PLC各部分的作用 
1.4 PLC的工作原理 
1.4.1 PLC的循环扫描工作过程 
1.4.2 PLC的I/O滞后现象 
1.5 PLC的编程语言 
1.5.1 梯形图 
1.5.2 语句表 
1.5.3 功能块 
1.5.4 结构文本 
1.6 OMRON PLC发展概况 
1.7 OMRON可编程自动化控制器 
1.7.1 NJ的特点 
1.7.2 使用NJ的操作步骤 
第2章 NJ的硬件与配置 
2.1 NJ的硬件 
2.1.1 NJ的硬件单元 
2.1.2 CPU/扩展机架 
2.2 Sysmac Studio自动化软件的安装 
与使用 
2.2.1 Sysmac Studio的规格 
2.2.2 Sysmac Studio的安装与卸载 
2.2.3 创建工程 
2.2.4 操作视窗 
2.2.5 命令菜单 
2.2.6 Sysmac Studio与控制器的 
连接 
2.3 NJ的配置和设置 
2.3.1 EtherCAT的配置和设置 
2.3.2 CPU/扩展机架的配置和 
设置 
2.3.3 I/O映射 
2.3.4 控制器设置 
2.3.5 运动控制设置 
2.3.6 Cam数据设置 
2.3.7 任务设置 
2.3.8数据跟踪设置 
第3章 NJ的编程基础 
3.1 任务 
3.1.1 任务类型 
3.1.2 任务的基本操作 
3.1.3 保证任务间变量取值的一 
致性 
3.1.4 从控制器外部访问变量与 
任务执行的同步 
3.1.5 任务设置 
3.1.6 与任务相关的指令 
3.1.7 与任务相关的系统定义变量 
3.1.8与任务相关的错误 
3.1.9监视任务执行状态和任务 
执行时间 
3.2 程序组织单元 
3.2.1 程序 
3.2.2 功能块 
3.2.3 功能 
3.3 变量 
3.3.1 变量的类型 
3.3.2 应用于POU的用户定义 
变量的类型 
3.3.3 变量的属性 
3.4 数据类型 
3.4.1 基本数据类型 
3.4.2 导出数据类型 
3.4.3 数组 
3.5 编程语言 
3.5.1 梯形图 
3.5.2 结构文本 
第4章 NJ的指令系统 
4.1 概述  
4.2 梯形图指令 
4.3 顺序输入指令 
4.4 顺序输出指令 
4.5 顺序控制指令 
4.6 定时器指令 
4.7 计数器指令 
4.8 比较指令 
4.9 运算指令 
4.10 BCD转换指令 
4.11 数据类型转换指令 
4.12 位串处理指令 
4.13 数据传送指令 
4.14 移位指令 
第5章 Sysmac Studio在编程与 
调试中的作用 
5.1 编程与调试步骤 
5.2 编程操作 
5.2.1 添加梯形图或ST 
5.2.2 梯形图编程 
5.2.3 ST编程 
5.2.4 查找和替换 
5.2.5 程序检查 
5.2.6 编译和重编译 
5.3 调试操作 
5.3.1 模拟器与控制器 
5.3.2 监视 
5.3.3 改变当前值、设置/重置、 
强制刷新 
5.3.4 交叉索引窗口 
5.3.5 在线编辑 
5.3.6 改变操作模式 
5.3.7 监视控制器状态 
5.3.8 任务执行状态监视 
5.3.9 任务执行时间监视 
5.3.10 轴状态监视(MC监 
视表) 
5.3.1 1数据跟踪 
5.4 离线调试 
5.4.1 程序模拟调试 
5.4.2 离线调试顺序控制和运动 
控制程序 
5.4.3 NS 系列PT的离线模拟调试 
5.5 在线调试 
5.5.1 同步(自动检验后上载/ 
下载) 
5.5.2 同步、传送和检验EtherCAT 
配置 
5.5.3 同步、传送和CPU/扩展机架 
组件比较 
5.5.4 测试轴运行(MC试 
运行) 
5.5.5 复位控制器 
5.6 故障分析 
第6章 NJ的EtherCAT网络 
6.1 概述 
6.1.1 EtherCAT特点 
6.1.2 NJ的EtherCAT网络配置 
6.1.3 内置EtherCAT端口的规范 
6.1.4 EtherCAT主站、从站的 
通信端口 
6.1.5 EtherCAT网络拓扑结构 
6.1.6 EtherCAT网络的连接 
6.2 EtherCAT通信机制 
6.2.1 EtherCAT通信类型和设置 
6.2.2 EtherCAT通信的实现 
6.2.3 EtherCAT通信的状态转换 
6.3 EtherCAT配置与设置 
6.3.1 EtherCAT网络操作步骤 
6.3.2 创建EtherCAT网络配置 
6.3.3 设置EtherCAT从站变量 
和轴 
6.3.4 EtherCAT主站和从站参 
数设置 
6.3.5 EtherCAT网络配置比较 
和合并 
6.3.6 从Sysmac Studio下载网 
络配置信息 
6.3.7 完成EtherCAT配置和设置 
后确认通信正常 
6.4 PDO通信和SDO通信 
6.4.1 PDO通信 
6.4.2 SDO通信 
6.4.3 EtherCAT通信使用的指令 
6.5 EtherCAT故障诊断 
6.5.1 查找错误的方法 
6.5.2 与EtherCAT主站功能模块 
相关的错误 
6.5.3 复位错误 
6.5.4 诊断和统计信息 
6.6 EtherCAT其他功能 
6.6.1 监视包 
6.6.2 从站的使能与禁用 
6.6.3 从站的断开连接与重新 
连接 
第7章 NJ的运动控制 
7.1 概述 
7.2 运动控制配置与原理 
7.2.1 CPU单元的内部配置 
7.2.2 运动控制配置 
7.2.3 运动控制原理 
7.2.4 EtherCAT通信和运动控制 
7.3 轴 
7.3.1 轴简介 
7.3.2 轴参数 
7.3.3 轴参数设置举例 
7.3.4 轴变量 
7.3.5 从Sysmac Studio进行轴参数 
设置 
7.4 轴组 
7.4.1 轴组简介 
7.4.2 轴组参数 
7.4.3 轴组变量 
7.4.4 从Sysmac Studio进行轴组 
参数设置 
7.5 MC试运行 
7.5.1 MC试运行功能 
7.5.2 启动MC试运行 
7.5.3 监视传感器信号 
7.5.4 检查伺服电动机ON/OFF 
操作 
7.5.5 点动 
7.5.6 原点返回 
7.5.7 绝对定位 
7.5.8相对定位 
7.6 运动控制编程基础 
7.6.1 运动控制指令 
7.6.2 状态转换 
7.6.3 运动控制指令的执行时序 
7.6.4 运动控制指令重新执行时 
序图 
7.6.5 运动控制指令多次执行时 
序图 
7.6.6 运动控制的系统定义变量 
7.6.7 凸轮表和凸轮数据变量 
7.7 单轴运动控制指令 
7.7.1 概述 
7.7.2 伺服上电指令MC_Power 
7.7.3 点动指令MC_MoveJog 
7.7.4 原点返回指令MC_Home 
7.7.5 运动指令MC_Move 
7.7.6 伺服停止指令MC_Stop 
7.7.7 速度控制指令 
MC_MoveVelocity 
7.7.8启动凸轮操作指令 
MC_CamIn 
7.7.9结束凸轮操作指令 
MC_CamOut 
7.7.1 0启动齿轮操作指令 
MC_GearIn 
7.7.1 1结束齿轮操作指令 
MC_GearOut 
7.8轴组运动控制指令 
7.8.1 概述 
7.8.2 轴组使能指令 
MC_GroupEnable 
7.8.3 轴组禁用指令 
MC_GroupDisable 
7.8.4 轴组停止指令 
MC_GroupStop 
7.8.5 轴组直线插补指令 
MC_MoveLinear 
7.8.6 轴组圆弧插补指令 
MC_MoveCircular2D 
7.9运动控制功能 
7.9.1 单轴定位控制 
7.9.2 单轴同步控制 
7.9.3 单轴速度控制 
7.9.4 单轴扭矩控制 
7.9.5 单轴控制的通用功能 
7.9.6 单轴运动控制指令的重新 
执行 
7.9.7 单轴运动控制指令的多次 
执行 
7.9.8多轴协调控制 
7.9.9多轴协调控制的通用功能 
7.9.1 0多轴协调控制运动控制 
指令的重新执行 
7.9.1 1多轴协调控制运动控制 
指令的多次执行 
7.9.1 2多轴协调控制运动控制 
指令的过渡模式 
第8章 NJ的EtherNet/IP网络 
8.1 概述 
8.1.1 内置EtherNet/IP端口的 
地址 
8.1.2 内置EtherNet/IP端口的 
指示灯 
8.1.3 EtherNet/IP网络的连接 
8.1.4 与内置EIP端口相关的 
系统定义变量 
8.1.5 内置EtherNet/IP端口的 
设置 
8.1.6 NJ系列CPU单元内置 
EIP端口的特性 
8.2 标签数据链接 
8.2.1 标签数据链接规格 
8.2.2 标签数据链接的设置 
8.2.3 启动和停止数据链接 
8.2.4 控制器状态 
8.2.5 标签数据链接数据的并发 
8.3 CIP信息通信 
8.3.1 概述 
8.3.2 CIP通信指令 
8.3.3 CIP通信指令的使用 
8.3.4 路由路径 
8.4 其他通信服务 
8.4.1 Socket服务 
8.4.2 FTP服务 
8.4.3 自动时钟调整(NTP服务) 
8.4.4 SNMP服务 
8.4.5 BOOTP客户端 
8.4.6 IP路由表 
8.4.7 HOST名指定 
8.4.8 FINS通信 
8.4.9 NJ控制器与NS触摸屏通信 
8.4.10 NJ控制器与CJ PLC的 
EtherNet/IP通信 
参考文献