运动控制器及数控系统的工程应用

运动控制器及数控系统的工程应用 
作者：黄风 编著 
出版时间：2015年版 
内容简介 
　　《运动控制器及数控系统的工程应用》汇集了作者多年将运动控制器及数控系统应用于各行业的自动控制项目50余例。案例涵盖了包装机械、压力机、升降机、加工中心、专用机床、激光加工机床、磨床、数控机床联网控制和绝对位置检测系统等方面。本书内容翔实丰富，着重介绍了解决方案、PLC程序及宏程序编制、调试技术难点等，为机床运动控制系统设计、调试、维修、操作人员提供了实用的技术和经验。 
目录 
前言 
第1篇运动控制器应用案例 
第1章大型包装机多轴同步运行 
控制系统的设计开发及伺 
服系统的调试 
1.1项目背景及主控制系统方案 
1.1.1项目背景 
1.1.2主控制系统方案 
1.2电气控制系统设计方案 
1.2.1包装机核心技术要求——多轴 
同步运行 
1.2.2同步控制设计方案. 
1.3伺服系统调试 
1.3.1同步运行精度超标 
1.3.2对第1轴速度波动的原因分析 
1.3.3对电动机工作状态的测试 
1.3.4对机械负载进行分析 
1.3.5对伺服电动机工作参数进行 
调整 
1.4对系统稳定性的判断和改善 
1.4.1减速比的影响 
1.4.2改变机械系统减速比提高系 
统稳定性 
1.5结束语 
第2章数控压力机伺服电动机的 
选型及压力测试新方法 
2.1伺服电动机选型的原则和计算 
2.2压力机工作压力的测定 
2.2.1测试对象的基本参数 
2.2.2伺服电动机最大转矩测试 
2.2.3行程转矩测试 
2.2.4实际自动工作状态数据测试 
第3章基于三菱QD75运动控制 
单元的压力限制保护技术 
开发 
3.1压力机控制系统的构成及压力控 
制要求 
3.2压力机工作压力与伺服电动机转 
矩的关系 
3.3实时转矩控制方案 
3.3.1实时转矩值的读取 
3.3.2实际自动工作状态转矩值 
测试 
3.3.3实时转矩控制的PLC程序 
3.4转矩限制方案 
3.4.1作为控制指令的转矩限制 
指令 
3.4.2使用转矩限制指令的若干 
问题 
3.4.3报警 
3.5结束语 
第4章运动控制器与QPLC多 
CPU数据通信的实用 
方法 
4.1运动控制器CPU的信息及传递 
4.2多CPU通信方法 
4.3运动控制器中的指令型元件和状 
态型元件 
4.3.1指令型元件 
4.3.2状态型元件 
4.4对运动CPU 中常用软元件的解释 
4.5运动控制器中信息程序的编制 
原则 
4.5.1处理“开关量信号” 
4.5.2处理“数据量信号” 
第5章运动控制器SFC程序的 
设计开发 
5.1实用的SFC编程方法 
5.2SFC图的构建技巧 
5.2.1主程序SFC图 
5.2.2工作模式选择流程图 
5.2.3JOG模式的 SFC图 
5.2.4手轮模式运行子程序SFC 
5.2.5回原点模式子程序SFC 
5.2.6自动模式子程序SFC 
5.3对SFC图用软元件的说明 
5.4结束语 
〖1〗目录〖〗〖1〗运动控制器及数控系统工程应用案例集锦第6章运动控制器“原点返回” 
的14种模式及参数设置 
6.1运动控制器“原点返回”的14种模式 
6.1.1对“原点返回”模式各名词的说明 
6.1.2DOG1 型“原点返回”模式 
6.1.3DOG2 型“原点返回”模式 
6.1.4DOG+计数1型“原点返回”模式 
6.1.5DOG+计数2型“原点返回”模式 
6.1.6DOG+计数3型“原点返回”模式 
6.1.7绝对原点设置模式1 
6.1.8绝对原点设置模式2 
6.1.9长挡块型DOG开关“原点返回”模式1 
6.1.10长挡块型DOG开关“原点返回”模式2 
6.1.11长挡块型DOG开关“原点返回”模式3 
6.1.12长挡块型DOG开关“原点返回”模式4 
6.1.13阻挡型“原点返回”模式1 
6.1.14阻挡型“原点返回”模式2 
6.1.15限位开关型“原点返回”模式 
6.2“原点返回”操作的主要参数 
6.2.1对参数的一般说明 
6.2.2对重要参数的说明 
6.3MT developer软件固定参数的设置 
第7章变频主轴实现定位运行的方法 
7.1硬件配置要求及定位准确度 
7.2FR A7AP定位卡的安装与接线 
7.3变频器参数的设置 
7.3.1定位起动信号设置 
7.3.2定位完成信号设置 
7.3.3定位运行主要参数设置 
7.4定位过程 
7.4.1在运行过程中的定位 
7.4.2从停止状态起动的定位 
7.4.3连续多点定位 
7.4.4关于定位原点的确定方法 
7.4.5关于编码器脉冲的“4倍频” 
7.5对电动机性能的调谐 
第8章基于运动控制器的变频器 
伺服运行技术开发研究 
8.1对硬件的要求 
8.2FRA7NS SSCNET III通信卡的技 
术规格及使用 
8.2.1FRA7NS SSCNET通信卡 
8.2.2FRA7NS SSCNET III通信卡各 
接口的说明和连接 
8.2.3使用FRA7NS SSCNET III通信 
卡的注意事项 
8.2.4轴号设定 
8.3变频器相关参数设置 
8.4运动控制器系统构成及设置 
8.5运动程序编制 
8.5.1回原点 
8.5.2定位 
8.6虚模式下的同步运行 
8.7注意事项 
8.8关于变频器定位准确度的计算 
第9章基于运动控制脉冲单元的 
专用机床控制系统开发 
9.1项目背景 
9.2控制系统方案及配置 
9.2.1方案及配置 
9.2.2位置控制单元FX2N1PG 
9.3基于 1PG的自动程序编制 
9.4绝对位置检测系统的建立 
9.5定位不准的问题及其解决方法 
9.5.1定位不准的现象 
9.5.2解决问题的方法 
9.6结束语 
第10章PLC位置控制系统中手 
轮应用技术研究 
10.1FXPLC使用手轮理论上的可能性 
10.2PLC程序的处理 
10.3实际接入手轮信号后遇到的问题及处理方法 
10.3.1手轮的输入信号 
10.3.2对手轮运行模式下“起动信号”的处理 
10.3.3提高PLC处理速度响应性的方法 
第11章基于PLC控制的升降机舒适感调试及运动分析 
11.1客户对升降机运行舒适感的要求11.2解决方案 
11.3升降机各运行阶段速度变化的分析 
11.3.1上升起动阶段的速度变化 
11.3.2上升停止阶段的速度变化 
11.3.3下降起动阶段的速度变化 
11.3.4下降停止阶段的速度变化 
11.4PLC程序的编制 
11.5实验结果 
11.6结论 
第12章带触摸屏压力机数控系统的技术开发及调试 
12.1数控系统的配置 
12.2主要程序的编制 
12.3调试中遇到的问题及故障排除 
第13章基于FX2N 20GM定位 
单元的多点定位测试仪 
控制系统技术开发 
13.1多点定位测试仪控制系统技术要求 
13.2控制系统的基本配置 
13.2.1控制系统的构成 
13.2.2控制系统各部分的功能 
13.3多点定位测试仪运动逻辑分析及运动程序开发 
13.3.1多点定位测试仪的定位运动要求 
13.3.2对运动逻辑的分析 
13.3.3运动程序的编制 
13.4FX2N20GM定位单元与PLC的联机通信 
13.4.1联机通信的专用指令及PLC程序 
13.4.2使用FX2N20GM定位单元的注意事项 
13.5调试期间的问题及解决 
13.5.1手轮的连接 
13.5.2停止方式的选择 
13.5.3M指令的使用 
第14章基于FX2N10GM定位单元的8轴专用机床数控系统的开发设计 
14.1工作机械的动作要求 
14.2数控系统的选型及配置 
14.2.1控制方案 
14.2.2设计方案 
14.3程序设计要点 
14.3.1主PLC与FX2N10GM 定位 
单元之间的信息交换 
14.3.2自动程序的构成 
14.4主要技术难点 
14.4.1绝对位置检测系统的建立 
14.4.2绝对位置检测系统下的回零操作 
14.4.3关于旋转轴的定位和旋转的处理 
14.5结束语 
第2篇数控系统应用案例 
第15章轧辊磨床数控系统的技 
术开发及应用 
15.1磨床的各运动轴及数控系统配置 
15.1.1磨床的各运动轴 
15.1.2数控系统的基本配置 
15.2调试中的问题及故障排除 
15.2.1Z轴速度问题及对“电子齿轮减速比”的分析 
15.2.2插补速度的限制 
15.2.3Z55报警及其排除 
15.3磨削程序的结构 
15.3.1轧辊磨床的基本动作顺序 
15.3.2客户对加工程序的要求 
15.3.3加工程序的编制原则 
15.4加工程序中变量的设置及使用 
15.4.1公共变量的设置 
15.4.2程序内部用变量 
15.5实用加工程序 
15.6PLC程序与加工程序的关系 
15.6.1“当前磨削齿数”的处理 
15.6.2加工圈数的显示 
15.7结束语 
第16章12轴热处理机床数控系统的开发应用 
16.1机床动作要求和运动轴功能分配 
16.2数控系统的选择 
16.3双系统的PLC梯形图编制要点 
16.4加工程序的编制 
16.4.1双系统编程方法 
16.4.2工件旋转轴的速度控制和位置控制的实现 
16.5控制系统的其他特点 
16.6调试中遇到的问题 
第17章彩带打标机控制系统的技术开发 
17.1彩带打标机的工作要求 
17.2控制系统的构成及解决方案 
17.3技术难点——超长行程的处理方法 
17.3.1延长当前值的各种实验 
17.3.2理论行程和实际行程 
17.3.3设置参数时的注意事项 
17.4技术难点——模拟主轴与插补轴的同步运行 
17.4.1彩带打标机的主加工运行模式 
17.4.2对模拟主轴速度的计算 
17.4.3插补轴的合成速度和分量速度 
17.4.4变量设置及宏程序编制 
17.5结束语 
第18章数控系统在激光切割机随动技术上的应用 
18.1激光切割机的特殊工作要求 
18.2激光切割机的数控系统基本配置 
18.3激光切割机特殊工作要求的解决方案——随动技术 
18.4实现“外部工件坐标系补偿”的相关技术 
18.4.1硬件配置 
18.4.2相关的PLC接口 
18.4.3PLC程序处理 
18.5实际效果 
第19章伺服同步功能在双驱动龙门铣床上的应用 
19.1伺服同步功能的实现 
19.2相关的参数 
19.3原点的设置 
19.4回原点过程中遇到的问题 
19.5机械精度误差的补偿 
19.6软极限引起的问题 
第20章变截面变速度运行的宏 
程序编制 
第21章高速高精度功能在模具加工中的使用 
21.1使用高速高精度功能的步骤 
21.2影响运行流畅性的关键参数 
21.2.1关键参数及加速度 
21.2.2其他高速高精度参数设置 
21.3建议设置的参数 
第22章刀库换刀PLC程序和宏程序的开发研究 
22.1刀库运动的基本知识 
22.1.1刀库运动基本术语 
22.1.2三菱M70数控系统内置刀库的设置 
22.1.3刀库中的环形坐标系 
22.2换刀专用指令的功能及使用 
22.2.1换刀专用指令的基本格式 
22.2.2刀号搜索指令 
22.2.3刀具交换指令 
22.2.4刀盘正转指令 
22.2.5刀盘反转指令 
22.2.6刀号读取指令 
22.2.7刀号写入指令 
22.2.8一次性写入全部刀号指令 
22.2.9刀库旋转分度指令 
22.3斗笠式刀库换刀程序的编制 
22.3.1斗笠式刀库的基本特点 
22.3.2换刀指令的使用 
22.3.3换刀PLC 程序的编制方法 
22.3.4换刀宏程序的编制方法 
22.3.5刀库换刀的安全保护 
22.3.6刀库换刀调试必须注意的问题 
22.4机械手刀库的换刀程序开发和调试 
22.4.1机械手刀库的工作特点 
22.4.2换刀宏程序及PLC程序的编制方法 
22.4.3刀库调试必须注意的问题 
22.5某品牌刀库的案例 
22.5.1刀库系统提供的信号 
22.5.2对换刀系统时序图的解释 
22.6伺服电动机刀库 
22.6.1斗笠式刀库 
22.6.2机械手刀库 
第23章一种多M指令的PLC 
程序处理方法 
23.1对感应器运动的处理方法 
23.2解决问题的关键 
第24章主轴换档的PLC程序编制和关键参数设置 
24.1与主轴换档相关的主轴参数 
24.2与换档相关的PLC 接口信号 
24.3主轴换档的PLC程序处理 
第25章“中断宏程序插入”功能 
在加快生产节拍上的应用 
25.1专用数控机床的工作要求 
25.2M70数控系统的“功能开发” 
25.2.1启用 M70的“中断宏插 
入”功能 
25.2.2启用M70的“手动自动同时有效”功能 
25.3使用M70中“手动定位”功能的技术要点 
25.4结束语 
第26章数控系统的特殊功能在专用机床上的应用 
26.1问题的提出 
26.2三菱数控系统特殊功能的应用 
26.2.1DDB功能的应用 
26.2.2对进给轴“当前位置”的处理 
26.2.3使用“宏程序读取PLC程序中的相关信息” 
26.3实用的主加工程序 
第27章两伺服轴同步运行的一种新方法 
27.1工作机械的特殊要求 
27.2解决方案 
27.3实际技术开发 
第28章应用“斜线可选程序跳过功能”实现加工程序的分支流程 
28.1专用机床的交替循环工作要求 
28.2解决问题的对策 
28.3“斜线可选程序跳过功能”的实际应用 
28.4实际效果 
第29章伺服参数对加工圆形工件几何误差的影响 
29.1加工圆形工件时出现的形位误差 
29.2圆度误差在45°方向达到最大 
29.3产生圆度误差的原因 
29.4提高加工准确度的对策 
第30章数控机床断电重启的一 
种新方法 
30.1三菱数控系统本身具有 “断电 
重启”功能 
30.2新开发的“断电重启”功能 
第31章影响数控齿条机动态剪 
切精度的各因素试验 
研究 
31.1工作机械的运行方式及控制系统 
31.1.1移动剪切平台对齿条的动态 
剪切过程 
31.1.2移动剪切平台控制系统的 
构成 
31.2移动剪切平台的动态冲切模式 
分析 
31.2.1移动剪切平台的动态冲切 
模式分析 
31.2.2移动剪切平台动态冲切的 
PLC程序 
31.3影响剪切长度准确度的因素 
31.4影响冲切准确度的各因素分析 
31.5现场采取的措施 
第32章建立数控机床监控网络 
的一种简易方法 
32.1数控设备的联网要求 
32.2NC MONITOR数控机床监控网络的 
硬件配置及网络构成 
32.2.1数控机床监控网络的硬件 
配置 
32.2.2数控机床监控网络的构成 
32.3NC MONITOR软件的使用 
32.3.1NC MONITOR软件的安装 
32.3.2NC MONITOR软件的主要 
工作界面 
32.3.3NC MONITOR软件的使用 
方法 
32.3.4使用NC MONITOR软件可 
进行的监控操作 
32.3.5使用NC MONITOR软件的 
限制事项 
32.4建立数控机床监控网络的关键 
技术及设置 
32.4.1硬件连接 
32.4.2IP地址的设置 
32.4.3其他参数设置 
32.5结束语 
第33章数控机床旋转轴运动的 
宏程序编制及应用 
33.1全数控热处理机床的工作要求 
33.2第1种编程方案及运行效果 
33.3第2种编程方案及运行效果 
第34章车床刀塔换刀及卡盘工 
作模式转换技术研究 
34.1数控车床刀架换刀的工作顺序 
34.2数控车床的换刀动作及指令 
34.3换刀过程的其他问题 
34.4关于液压卡盘的安全工作模式 
34.5液压尾座的工作模式 
第35章锁机锁屏PLC程序开发 
研究 
35.1锁机程序的一般性要求 
35.2锁机程序的编制 
35.2.1锁机时间的设定 
35.2.2锁机间隔的设定 
35.2.3锁机次数 
35.2.4PLC程序的编制 
35.3关于锁停时钟屏幕和参数屏幕的 
原理和程序处理 
第36章通信故障的分析和故障 
排除 
36.1数控系统的配置和硬件布置 
36.2通信故障报警 
36.3对报警的分析和判断 
36.4排除故障的方法及相关试验 
36.5干扰源及其影响 
36.5.1干扰源 
36.5.2相关的试验 
36.6结论 
第37章伺服双驱龙门铣床建立 
绝对值检测系统的关键 
技术 
37.1相对值检测系统与绝对值检测系 
统的区别 
37.2对伺服电动机编码器的要求 
37.3设置绝对值检测系统原点的方法 
37.3.1相对值检测系统回原点的原 
理和实际操作过程 
37.3.2绝对值检测系统建立原点的 
原理和过程 
37.3.3绝对值检测系统设定原点的 
实际操作 
37.3.4对“绝对位置设置”界面的 
解释 
37.4伺服同期数控系统双轴的绝对值 
检测系统原点设定 
37.5结束语 
第38章数控机床定位紊乱故障的 
排除 
38.1第1阶段故障 
38.2第2阶段故障 
第39章大型回转工作台数控系 
统的技术开发及调试 
39.1控制系统基本配置 
39.2有关减速比的设置 
39.2.1电子齿轮传动比的计算 
39.2.2E68数控系统相关的参数及 
使用方法 
39.2.3三菱CNC 中电子齿轮传动 
比的计算及其设置范围 
39.2.4电子齿轮传动比的计算实例 
39.3分度的调节 
39.3.1影响分度准确度的因素分析 
39.3.2“反向间隙”的测定 
39.3.3运行速度和加减速时间对分 
度运动的影响 
39.4关于电子齿轮传动比的有关计算 
39.4.1直线轴的计算 
39.4.2齿轮传动比参数的设定调整 
39.4.3误差的计算 
第40章宏程序在热处理机床能 
量监控系统中的应用