《PLC運(yùn)動控制技術(shù)應(yīng)用設(shè)計與實踐（三菱）》是“任務(wù)驅(qū)動式PLC編程及運(yùn)動控制技術(shù)應(yīng)用系列教程”之一，主要內(nèi)容包括：PLC運(yùn)動控制技術(shù)概述、帶式傳送機(jī)的變頻調(diào)速控制、行走機(jī)械手的速度與位置控制、貨物傳輸與搬運(yùn)系統(tǒng)的PLC網(wǎng)絡(luò)控制、人機(jī)界面在行走機(jī)械手中的應(yīng)用、PLC運(yùn)動控制系統(tǒng)的設(shè)計與實踐。
《PLC運(yùn)動控制技術(shù)應(yīng)用設(shè)計與實踐（三菱）》的工程性與實踐性較強(qiáng)，簡明實用，對PLC用戶具有較大的參考價值。《PLC運(yùn)動控制技術(shù)應(yīng)用設(shè)計與實踐（三菱）》學(xué)練一體，可作為職業(yè)院校學(xué)生學(xué)習(xí)PLC運(yùn)動控制技術(shù)的實訓(xùn)教材，也可供從事自動化系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)的工程技術(shù)人員進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計和應(yīng)用時參考。
一體化教材，職業(yè)院校電氣類、機(jī)電類和電氣自動化類專業(yè)學(xué)生的PLC基礎(chǔ)教學(xué)和實訓(xùn)指導(dǎo)，技能大賽用書,職業(yè)院校、中級電工、高級電工技能大賽輔導(dǎo)，考工培訓(xùn)教材,中級電工、高級電工職業(yè)鑒定培訓(xùn)，自學(xué)參考書,PLC從業(yè)人員和愛好者的自學(xué)參考。
任務(wù)驅(qū)動式PLC編程及運(yùn)動控制技術(shù)應(yīng)用系列教程按不同的PLC型號和內(nèi)容深淺分為八冊，讀者可按實際情況選擇不同的分冊進(jìn)行閱讀學(xué)習(xí)，本書是其中之一。
可編程序控制器（PLC）是20世紀(jì)60年代發(fā)展起來的一種新型工業(yè)控制器。作為運(yùn)動控制器，它遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了原先PLC的概念，已廣泛應(yīng)用于各種運(yùn)動控制系統(tǒng)中。目前，運(yùn)動控制領(lǐng)域已經(jīng)發(fā)生了日新月異的變化，各種現(xiàn)代控制技術(shù)已被廣泛應(yīng)用到各種工程實際中。例如，自適應(yīng)控制、最優(yōu)控制、魯棒控制、滑模變結(jié)構(gòu)控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制以及各種智能控制都已經(jīng)深入到傳統(tǒng)的運(yùn)動控制系統(tǒng)中，具有較高的靜動態(tài)性能的運(yùn)動控制系統(tǒng)不斷涌現(xiàn)。
本書以三菱FX2N型PLC為例，主要介紹PLC運(yùn)動控制系統(tǒng)的控制原理、PLC編程與調(diào)試、系統(tǒng)接線、聯(lián)網(wǎng)以及監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計等。
全書共分6章：第1章主要介紹運(yùn)動控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)，PLC在運(yùn)動控制中的應(yīng)用，運(yùn)動控制技術(shù)實訓(xùn)設(shè)備的功能及其實訓(xùn)內(nèi)容；第2章介紹帶式傳送機(jī)變頻調(diào)速的各種控制方式及其應(yīng)用；第3章介紹行走機(jī)械手的速度與位置控制的各種方法及其實踐；第4章介紹貨物傳輸與搬運(yùn)系統(tǒng)的PLC網(wǎng)絡(luò)控制；第5章詳細(xì)介紹了人機(jī)界面在行走機(jī)械手中的應(yīng)用；第6章主要介紹倉儲、柔性制造加工、現(xiàn)代生產(chǎn)線等典型的PLC運(yùn)動控制系統(tǒng)的應(yīng)用實例，介紹了PLC運(yùn)動控制技術(shù)的應(yīng)用與設(shè)計，并配有技能大賽通用試題。
本書工程性與實踐性比較強(qiáng)，簡明實用，對PLC用戶具有較大參考價值。本書可作為職業(yè)院校學(xué)生學(xué)習(xí)PLC運(yùn)動控制技術(shù)的實訓(xùn)教材，也可以作為技能大賽參考書。“學(xué)練一體”是本書的特點(diǎn)。本套教材配有第4章和第6章實訓(xùn)內(nèi)容的程序光盤。
本書由李全利任主編，翟津任副主編，對全書進(jìn)行統(tǒng)稿，常斗南任主審，審閱全書。第1章由于德穎編寫，第2章及前言由李全利編寫，第3章由韋孝平編寫，第4章由賈亦真編寫，第5章由方強(qiáng)編寫，第6章及附錄由翟津編寫。
前言
第1章 PLC運(yùn)動控制技術(shù)概述
1.1 PLC運(yùn)動控制技術(shù)
1.1.1 運(yùn)動控制的概念
1.1.2 運(yùn)動控制技術(shù)的基本要素
1.1.3 PLC與運(yùn)動控制
1.1.4 運(yùn)動控制系統(tǒng)的分類及其應(yīng)用場合
1.2 PLC運(yùn)動控制系統(tǒng)的組成及各部分的作用
1.2.1 工作人員操作站
1.2.2 運(yùn)動控制器
1.2.3 驅(qū)動器
1.2.4 伺服機(jī)構(gòu)
1.2.5 檢測裝置
1.2.6 機(jī)械裝置
1.3 PLC運(yùn)動控制技術(shù)實訓(xùn)設(shè)備
1.3.1 FVI、METS3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其功能
1.3.2 系統(tǒng)的實訓(xùn)內(nèi)容
1.4 小結(jié)與作業(yè)
1.4.1 小結(jié)
1.4.2 作業(yè)
第2章 帶式傳送機(jī)的變頻調(diào)速控制
2.1 實訓(xùn)任務(wù)
2.1.1 帶式傳送機(jī)的起動和正反轉(zhuǎn)控制
2.1.2 采用PLC實現(xiàn)帶式傳送機(jī)的簡單控制
2.1.3 采用PLC實現(xiàn)帶式傳送機(jī)的無級調(diào)速控制
2.1.4 帶式傳送機(jī)的閉環(huán)調(diào)速控制
2.2 小結(jié)與作業(yè)
2.2.1 小結(jié)
2.2.2 作業(yè)
第3章 行走機(jī)械手的速度與位置控制
3.1 實訓(xùn)任務(wù)
3.1.1 采用光電編碼器、高速計數(shù)器和直流電動機(jī)實現(xiàn)行走機(jī)械手的定位控制
3.1.2 采用步進(jìn)驅(qū)動系統(tǒng)實現(xiàn)行走機(jī)械手的速度與位置控制
3.1.3 采用伺服驅(qū)動系統(tǒng)實現(xiàn)行走機(jī)械手的速度與位置控制
3.2 小結(jié)與作業(yè)
3.2.1 小結(jié)
3.2.2 作業(yè)
第4章 貨物傳輸與搬運(yùn)系統(tǒng)的PLC網(wǎng)絡(luò)控制
4.1 貨物傳輸與搬運(yùn)系統(tǒng)的N：N網(wǎng)絡(luò)控制
4.1.1 系統(tǒng)組成
4.1.2 系統(tǒng)編程
4.2 貨物傳輸與搬運(yùn)系統(tǒng)的CC-LINK網(wǎng)絡(luò)控制
4.2.1 應(yīng)用FX2N-16CCI-M的CC-LINK網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)對貨物傳輸與搬運(yùn)的控制
4.2.2 應(yīng)用Q機(jī)的CC-LINK網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)對貨物傳輸與搬運(yùn)的控制
4.3 小結(jié)與作業(yè)
4.3.1 小結(jié)
4.3.2 作業(yè)
第5章 人機(jī)界面在行走機(jī)械手中的應(yīng)用
5.1 觸摸屏
5.1.1 觸摸屏的特點(diǎn)及功能
5.1.2 觸摸屏的硬件
5.1.3 觸摸屏的軟件安裝
5.2 觸摸屏實訓(xùn)任務(wù)
5.2.1 制作兩個按鈕控制行走機(jī)械手的左移動與右移動
5.2.2 制作行走機(jī)械手觸摸屏的監(jiān)控界面
5.3 組態(tài)王
5.3.1 組態(tài)王的特點(diǎn)
5.3.2 組態(tài)王的功能
5.3.3 組態(tài)王的安裝
5.4 組態(tài)王實訓(xùn)任務(wù)
5.4.1 制作兩個按鈕控制行走機(jī)械手的左移動與右移動
5.4.2 制作行走機(jī)械手組態(tài)王的監(jiān)控界面
5.5 小結(jié)與作業(yè)
5.5.1 小結(jié)
5.5.2 作業(yè)
第6章 PLC運(yùn)動控制系統(tǒng)的設(shè)計與實踐
6.1 倉儲控制系統(tǒng)的設(shè)計與實踐
6.1.1 加工制造系統(tǒng)終端貨物的識別、分揀與人庫
6.1.2 載貨臺與庫位間貨物的傳送
6.1.3 倉庫貨物的調(diào)配
6.1.4 撥碼器在倉儲控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
6.1.5 利用觸摸屏實現(xiàn)倉儲控制系統(tǒng)的自動控制
6.2 柔性制造加工系統(tǒng)的應(yīng)用設(shè)計與實踐
6.2.1 順序加工（工件流水加工的實現(xiàn)）
6.2.2 加工入庫（分類加工及人庫分揀）
6.2.3 柔性制造智能控制
6.2.4 柔性制造加工系統(tǒng)組態(tài)的實現(xiàn)
6.3 現(xiàn)代生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的應(yīng)用設(shè)計與實踐
6.3.1 生產(chǎn)線控制系統(tǒng)一（配套加工系統(tǒng)）
6.3.2 生產(chǎn)線控制系統(tǒng)二（定量加工系統(tǒng)）
6.3.3 生產(chǎn)線控制系統(tǒng)三（帶有初加工的裝配系統(tǒng)）
6.4 技能大賽通用試題
6.4.1 試題
6.4.2 試題二
6.5 小結(jié)與作業(yè)
6.5.1 小結(jié)
6.5.2 作業(yè)
附錄
附錄A Fx2N系列指令系統(tǒng)表
附錄B Fx2N系列PLC特殊元件編號及
名稱檢索
參考文獻(xiàn)
運(yùn)動控制器可實現(xiàn)控制算法，如PID算法、模糊控制算法及各類校正算法等。總之，現(xiàn)代運(yùn)動控制器可實現(xiàn)各種先進(jìn)的控制算法。
PLC作為通用控制裝置，以其高可靠性、功能強(qiáng)、體積小、可以在線修改程序、易于與計算機(jī)連接、能對模擬量進(jìn)行控制等優(yōu)異性能，在工業(yè)控制領(lǐng)域中得到大量運(yùn)用，現(xiàn)已成為現(xiàn)代工業(yè)三大支柱之首。PLC已在流水線、包裝線、機(jī)械手、立體倉庫等設(shè)備上得到廣泛的應(yīng)用，這些應(yīng)用都屬于運(yùn)動控制的范疇。
1.2.3 驅(qū)動器
驅(qū)動器是指將運(yùn)動控制器輸出的小信號放大以驅(qū)動伺服機(jī)構(gòu)的部件。對于不同類別的伺服機(jī)構(gòu)，驅(qū)動器有電動、液動、氣動等類型。
PLC運(yùn)動控制系統(tǒng)采用PLC作為運(yùn)動控制器，通常驅(qū)動器為變頻器、伺服電動機(jī)驅(qū)動器、步進(jìn)電動機(jī)環(huán)形驅(qū)動器等。
在一些對速度、位置的控制精度要求不高的場合，在運(yùn)動控制系統(tǒng)中可以采用變頻器控制交流電動機(jī)的方式來完成。在交流異步電動機(jī)的諸多調(diào)速方法中，變頻調(diào)速的性能最好，調(diào)速范圍大、靜態(tài)穩(wěn)定性好、運(yùn)行效率高。采用通用變頻器對交流異步電動機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制，由于使用方便、可靠性高，并且經(jīng)濟(jì)效益顯著，使得這種方案逐步得到推廣。
步進(jìn)驅(qū)動系統(tǒng)（步進(jìn)電動機(jī)與驅(qū)動器組成的系統(tǒng)）主要應(yīng)用在開環(huán)、控制精度及響應(yīng)速度要求不太高的運(yùn)動控制場合，如程序控制系統(tǒng)、數(shù)字控制系統(tǒng)等。步進(jìn)驅(qū)動系統(tǒng)的運(yùn)行性能是電動機(jī)與驅(qū)動器兩者配合所反映出來的綜合效果。效率、可靠性和驅(qū)動能力是步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動電路所要解決的三大問題，三者之間彼此制約。驅(qū)動能力隨電源電壓的升高而增大，但電路的功耗一般也相應(yīng)增大，使效率降低。可靠性則隨著驅(qū)動電路的功耗增大、溫度升高而降低。恒流驅(qū)動技術(shù)采用了能量反饋，提高了電源效率，改善了電動機(jī)矩頻特性，國內(nèi)外步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動器大多都采用這種驅(qū)動方式。
交流伺服電動機(jī)的驅(qū)動裝置采用了全數(shù)字式驅(qū)動控制技術(shù)后，使得驅(qū)動裝置硬件結(jié)構(gòu)簡單，參數(shù)調(diào)整方便，輸出的一致性、可靠性增加。同時，驅(qū)動裝置可以集成復(fù)雜的電動機(jī)控制算法和智能控制功能，如增益自動調(diào)整、網(wǎng)絡(luò)通信等功能，大大提高了交流伺服系統(tǒng)的適用范圍。
1.2.4 伺服機(jī)構(gòu)
伺服機(jī)構(gòu)是PLC運(yùn)動控制系統(tǒng)的重要組成部分，選擇運(yùn)動控制系統(tǒng)的伺服機(jī)構(gòu)首先應(yīng)該是在整個工作過程中都能拖運(yùn)負(fù)載，其次是選擇伺服機(jī)構(gòu)必須考慮它的性能對控制系統(tǒng)的影響，最后要考慮的就是在低速運(yùn)行時必須平衡而且扭矩脈動變化小，在高速運(yùn)行時振動噪聲應(yīng)該小。
運(yùn)動控制系統(tǒng)伺服機(jī)構(gòu)按工作介質(zhì)可分為電動伺服機(jī)構(gòu)、液壓伺服機(jī)構(gòu)和氣動伺服機(jī)構(gòu)。在中、小功率的運(yùn)動控制系統(tǒng)中，電動伺服機(jī)構(gòu)的應(yīng)用比較廣泛。電動伺服機(jī)構(gòu)即控制電動機(jī)，與一般電動機(jī)相比有如下優(yōu)點(diǎn)：
（1）高可靠性執(zhí)行元件是控制系統(tǒng)的重要組成部分，所以它的可靠性顯得十分重要。
（2）高精度系統(tǒng)的機(jī)械運(yùn)動要精確滿足控制要求，這就要求執(zhí)行元件具有高精度。
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