《PLC運動控制技術應用設計與實踐（西門子）》是“任務驅動式PLC編程及運動控制技術應用系列教程”之一，主要內容包括：PLC運動控制技術概述、帶式傳送機的變頻調速控制、行走機械手的速度與位置控制、貨物傳輸與搬運系統的PLC網絡控制、人機界面在行走機械手中的應用、PLC運動控制系統的設計與實踐。
《PLC運動控制技術應用設計與實踐（西門子）》的工程性與實踐性較強，簡明實用，對PLC用戶具有較大的參考價值。《PLC運動控制技術應用設計與實踐（西門子）》學練一體，可作為職業院校學生學習PLC運動控制技術的實訓教材，也可供從事自動化系統設計與開發的工程技術人員進行系統設計和應用時參考。
一體化教材——職業院校電氣類、機電類和電氣自動化類專業學生的PLC基礎教學和實訓指導。 技能大賽用書——職業院校、中級電工、高級電工技能大賽輔導。 考工培訓教材——中級電工、高級電工職業鑒定培訓。 自學參考書——PLC從業人員和愛好者的自學參考。
任務驅動式PLC編程及運動控制技術應用系列教程按不同的PLC型號和內容深淺分為八冊，讀者可按實際情況選擇不同的分冊進行閱讀學習，本書是其中之一。
可編程序控制器（PLC）是20世紀60年代發展起來的一種新型工業控制器。作為運動控制器，它遠遠超出了原先PLC的概念，已廣泛應用于各種運動控制系統中。目前，運動控制領域已經發生了日新月異的變化，各種現代控制技術已被廣泛應用到各種工程實際中。例如，自適應控制、最優控制、魯棒控制、滑模變結構控制、模糊控制、神經網絡控制以及各種智能控制都已經深入到傳統的運動控制系統中，具有較高的靜動態性能的運動控制系統不斷涌現。
本書以西門子S7-200型PLC為例，主要介紹PLC運動控制系統的控制原理、PLC編程與調試、系統接線、聯網以及監控系統設計等。
全書共分6章：第1章主要介紹運動控制系統的基本結構，PLC在運動控制中的應用，運動控制技術實訓設備的功能及其實訓內容；第2章介紹帶式傳送機變頻調速的各種控制方式及其應用；第3章介紹行走機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系統的PPI網絡控制、MPI網絡控制、PROFIBUS網絡應用；第5章詳細介紹了人機界面在行走機械手中的應用；第6章主要介紹倉儲、柔性制造加工、現代生產線等典型的PLC運動控制系統的應用實例，介紹PLC運動控制技術的應用與設計，并配有技能大賽通用試題。
本書工程性與實踐性比較強，簡明實用，對PLC用戶具有較大參考價值。本書可作為職業院校學生學習PLC運動控制技術的實訓教材，也可以作為技能大賽參考書。“學練一體”是本書的特點。本套教材配有第4章和第6章實訓內容的程序光盤。
前言
第1章 PLC運動控制技術概述
1.1 PLC運動控制技術
1.1.1 運動控制的概念
1.1.2 運動控制技術的基本要素
1.1.3 PLC與運動控制
1.1.4 運動控制系統的分類及其應用場合
1.2 PLC運動控制系統的組成及各部分的作用
1.2.1 工作人員操作站
1.2.2 運動控制器
1.2.3 驅動器
1.2.4 伺服機構
1.2.5 檢測裝置
1.2.6 機械裝置
1.3 PLC運動控制技術實訓設備
1.3.1 TVT—METS3系統結構及其功能
1.3.2 系統的實訓內容
1.4 小結與作業
1.4.1 小結
1.4.2 作業
第2章 帶式傳送機的變頻調速控制
2.1 實訓任務
2.1.1 帶式傳送機的起動和正反轉控制
2.1.2 采用PLC實現帶式傳送機的簡單控制
2.1.3 采用PLC實現帶式傳送機的無級調速控制
2.1.4 帶式傳送機的閉環調速控制
2.2 小結與作業
2.2.1 小結
2.2.2 作業
第3章 行走機械手的速度與位置控制
3.1 實訓任務
3.1.1 采用光電編碼器.高速計數器和直流電動機實現行走機械手的定位控制
3.1.2 采用步進驅動系統實現行走機械手的速度與位置控制
3.1.3 采用伺服驅動系統實現行走機械手的速度與位置控制
3.1.4 采用位控模塊實現行走機械手的速度與位置控制
3.2 小結與作業
3.2.1 小結
3.2.2 作業
第4章 貨物傳輸與搬運系統的PLC網絡控制
4.1 貨物傳輸與搬運系統的PPI網絡控制
4.1.1 應用指令向導配置PPI網絡實現對貨物傳輸與搬運系統的控制
4.1.2 應用NETW／R指令配置PPI網絡實現對貨物傳輸與搬運系統的控制
4.1.3 應用一臺PLC作為遠程I／O實現對貨物傳輸與搬運系統的控制
4.2 貨物傳輸與搬運系統的MPI網絡控制
4.2.1 采用MPI全局數據包通信方式實現對貨物傳輸與搬運系統的控制
4.2.2 采用無組態連接通信方式實現對貨物傳輸與搬運系統的控制
4.2.3 采用MPI單邊編程通信方式實現對貨物的傳輸與搬運系統的控制
4.3 貨物傳輸與搬運系統的PROFIBUS網絡應用
4.3.1 兩臺S7—300的PROFIBUS網絡應用
4.3.2 一臺S7—200和一臺S7—300的PROFIBUS網絡應用
4.4 小結與作業
4.4.1 小結
4.4.2 作業
第5章 人機界面在行走機械手中的應用
5.1 觸摸屏
5.1.1 觸摸屏的特點及功能介紹
5.1.2 觸摸屏的硬件介紹
5.1.3 觸摸屏的軟件安裝
5.2 觸摸屏實訓任務
5.2.1 制作兩個按鈕控制行走機械手的左移動與右移動
5.2.2 行走機械手觸摸屏的監控界面制作
5.3 組態王
5.3.1 組態王的特點
5.3.2 組態王的功能
5.3.3 組態王的安裝
5.4 組態王實訓任務
5.4.1 制作兩個按鈕控制行走機械手的左移動與右移動
5.4.2 制作行走機械手組態王的監控界面
5.5 小結與作業
5.5.1 小結
5.5.2 作業
第6章 PLC運動控制系統的設計與實踐
6.1 倉儲控制系統的設計與實踐
6.1.1 加工制造系統終端貨物的識別.分揀與入庫
6.1.2 載貨臺與庫位間貨物的傳送
6.1.3 倉庫貨物的調配
6.1.4 撥碼器在倉儲控制系統中的應用
6.1.5 利用觸摸屏實現倉儲控制系統自動控制
6.2 柔性制造加工系統的應用設計與實踐
6.2.1 順序加工(工件流水加工的實現)
6.2.2 加工人庫(分類加工及入庫分揀)
6.2.3 柔性制造智能控制
6.2.4 柔性制造加工系統組態的實現
6.3 現代生產線控制系統的應用設計與實踐
6.3.1 生產線控制系統一(配套加工系統)
6.3.2 生產線控制系統二(定量加工系統)
6.3.3 生產線控制系統三(帶有初加工的裝配系統)
6.4 技能大賽通用試題
6.4.1 試題一
6.4.2 試題二
6.5 小結與作業
6.5.1 小結
6.5.2 作業
附錄
附錄A PLC運動控制系統有關設備的參數設置
附錄B PLC運動控制設備電氣與氣動元器件圖形符號
附錄C S7—200的SIMATIC指令集簡表
參考文獻
驅動器是指將運動控制器輸出的小信號放大以驅動伺服機構的部件。對于不同類別的伺服機構，驅動器有電動、液動、氣動等類型。
PLC運動控制系統采用PLC作為運動控制器，驅動器為變頻器、伺服電動機驅動器、步進電動機環形驅動器等。
在一些對速度、位置的控制精度要求不高的場合，在運動控制系統中可以采用變頻器控制交流電動機的方式來完成。在交流異步電動機的諸多調速方法中，變頻調速的性能最好，調速范圍大、靜態穩定性好、運行效率高。采用通用變頻器對交流異步電動機進行調速控制，由于使用方便、可靠性高，并且經濟效益顯著，使得這種方案逐步得到推廣。
步進驅動系統（步進電動機與驅動器組成的系統）主要應用在開環、控制精度及響應速度要求不太高的運動控制場合，如程序控制系統、數字控制系統等。步進驅動系統的運行性能是電動機與驅動器兩者配合所反映出來的綜合效果。效率、可靠性和驅動能力是步進電動驅動電路所要解決的三大問題，三者之間彼此制約。驅動能力隨電源電壓的升高而增大，但電路的功率消耗一般也相應增大，使效率降低。可靠性則隨著驅動電路的功率消耗增大、溫度升高而降低。恒流驅動技術采用了能量反饋，提高了電源效率，改善了電動機矩頻特性，國內外步進電動機驅動器大多都采用這種驅動方式。
交流伺服電動機的驅動裝置采用了全數字式驅動控制技術后，使得驅動裝置硬件結構簡單，參數調整方便，輸出的一致性、可靠性增加。同時，驅動裝置可以集成復雜的電動機控制算法和智能控制功能，如增益自動調整、網絡通信等功能，大大提高了交流伺服系統的適用范圍。
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