新書推薦：
![超能团队：提高团队绩效的30个工具 [英]帕梅拉·汉密尔顿](http://103.6.6.66/upload/mall/productImages/24/15/9787111751304.jpg)
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超能团队：提高团队绩效的30个工具 [英]帕梅拉·汉密尔顿
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| 編輯推薦： |
1.西门子公司组编，西门子工程师编写，将技术知识、产品知识和工作经验集于本书;
2.涉及SIMATIC S7-200 SMART PLC、SIMATIC S7-1200 PLC、SIMATIC S7-1500 PLC、SINAMICS V20变频器、SINAMICS G120C变频器、SINAMICS V90伺服驱动器、SIMOTICS 1FL6伺服电动机等多个运动控制产品；
3.学习如何运用运动控制产品在自动化设备上发挥出zui大的效能；
4.本书会让更多的自动化工程师受益。
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| 內容簡介： |
本书共6章及附录，分别介绍了运动控制的基础理论；西门子运动控制器的功能及其应用，在运动控制中所涉及的低压电器；变频控制系统的原理及SINAMICS V20变频器及SINAMICS G120C变频器的功能；伺服控制原理及SINAMICS V90伺服控制系统的功能；伺服控制系统的优化原理和方法；伺服电动机的选型原则及基本计算；电气设计中的直流24V电源、防护、冷却、接地等设计要求；西门子变频器、伺服驱动系统及运动控制系统的使用技巧。
本书可供通用机械设备制造相关的设计、调试、维护等技术及管理人员阅读，也可以作为中、高职学校和大专院校、高校相关专业的教学参考用书。
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| 目錄：
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序
前言
第1章运动控制概论1
1.1运动控制系统的应用背景1
1.2运动控制系统的组成1
1.3运动控制系统的功能2
1.4运动控制器的种类3
1.5运动控制系统的基本原理5
第2章运动控制器及其低压电器6
2.1运动控制器6
2.1.1PLC的应用场合6
2.1.2PLC的工作原理7
2.1.3PLC的内部结构8
2.2西门子PLC的运动控制功能11
2.2.1SIMATIC S7-200 SMART PLC11
2.2.2SIMATIC S7-200 SMART PLC运动控制向导13
2.2.3SIMATIC S7-200 SMART PLC运动控制指令25
2.2.4SIMATIC S7-12001500 PLC28
2.2.5SIMATIC S7-1200 PLC控制脉冲型伺服运动控制向导29
2.2.6SIMATIC S7-1500 PLC控制总线型伺服运动控制向导37
2.2.7SIMATIC S7-12001500 PLC运动控制指令49
2.3低压电器52
2.3.1指示灯53
2.3.2开关53
2.3.3低压断路器54
2.3.4熔断器56
2.3.5接触器58
2.3.6控制继电器59
2.3.7热继电器61
2.3.8传感器62
2.4人机界面64
第3章变频调速系统66
3.1变频调速的基本原理66
3.2三相异步电动机的基本原理66
3.2.1三相异步电动机的主要用途和分类66
3.2.2三相异步电动机的基本结构66
3.2.3三相异步电动机的等效电路67
3.2.4三相异步电动机的调速70
3.2.5三相异步电动机的制动控制73
3.3变频器73
3.3.1变频器的组成74
3.3.2变频器的工作原理74
3.3.3变频器的控制方式74
3.4西门子变频调速系统75
3.4.1SINAMICS V20变频器75
3.4.2SINAMICS G120C变频器81
3.4.3SINAMICS V20变频器和SINAMICSG120C变频器通信85
第4章伺服控制系统89
4.1伺服驱动器原理概述90
4.1.1伺服电动机矢量控制原理90
4.1.2坐标变换原理92
4.1.3PWM控制方法93
4.2编码器97
4.3网络通信98
4.4西门子伺服控制系统99
4.4.1SINAMICS V90 PTI伺服驱动器脉冲型的组成及功能99
4.4.2SINAMICS V90伺服驱动器PROFINET通信总线型的组成及功能108
4.4.3SINAMICS V90伺服驱动器的安全功能114
4.4.4SINAMICS V90伺服驱动器的调试工具115
4.4.5SIMOTICS 1FL6伺服电动机119
第5章伺服控制系统的优化121
5.1伺服控制系统的基本控制理论122
5.1.1信号的描述方法122
5.1.2系统阶跃响应特性125
5.1.3系统开环频域响应特性128
5.1.4系统闭环频域响应特性129
5.1.5系统频域响应的测量方法130
5.1.6控制系统的基本模型130
5.2伺服控制系统的基本优化方法140
5.2.1伺服控制系统的基本环路140
5.2.2PID控制器原理142
5.2.3电流环优化143
5.2.4机械传动系统144
5.2.5速度环优化151
5.2.6位置环优化165
5.3SINAMICS V90伺服驱动器的优化方法175
5.3.1基于频域响应Bode图的优化176
5.3.2一键自动优化178
5.3.3实时自动优化180
5.3.4自动优化策略181
5.3.5位置指令响应183
5.3.6插补轴优化方法183
5.3.7机械谐振抑制188
5.3.8低频振动抑制189
第6章运动控制系统的应用194
6.1伺服电动机的选型194
6.2电气控制柜的设计196
6.2.1电气控制柜的设计原则196
6.2.2直流24V电源的设计要求198
6.2.3防护要求199
6.2.4冷却设计201
6.3接地设计205
6.3.1接地的分类205
6.3.2低压系统的接地形式206
6.3.3接地209
6.3.4电磁兼容性的设计212
6.3.5西门子驱动器的接地屏蔽要点213
6.4运动控制系统的设计调试要点217
6.4.1电动机的起停控制217
6.4.2SINAMICS V20变频器或SINAMICSG120C变频器与SIMATIC S7-200 SMARTPLC之间的USS通信222
6.4.3SINAMICS V20变频器或SINAMICSG120C变频器与SIMATIC S7-200 SMARTPLC之间的Modbus通信227
6.4.4SINAMICS G120C变频器与SIMATICS7-200 SMART PLC之间的PROFINET通信230
6.4.5SINAMICS V20变频器或SINAMICS G120C变频器与SIMATIC S7-1200 PLC之间的USS通信235
6.4.6SINAMICS V20变频器或SINAMICS G120C变频器与SIMATIC S7-1200 PLC之间的Modbus通信240
6.4.7SINAMICS G120C变频器与SIMATIC S7-1200 PLC之间的PROFINET通信244
6.4.8SINAMICS V90 PN伺服驱动器与SIMATIC S7-1500 PLC之间的位置控制（HSP）246
6.4.9SINAMICS V90 PN伺服驱动器与SIMATIC S7-1500 PLC之间的位置控制（GSD）254
6.4.10SINAMICS V90 PN伺服驱动器与SIMATIC S7-1200 PLC之间的PROFINET通信（功能块）256
6.4.11SINAMICS V90 PN伺服驱动器与SIMATIC S7-200 SMART PLC之间的位置控制263
6.4.12SINAMICS V90 PN伺服驱动器附加报文750的应用269
附录伺服电动机选型的计算274
附录A基本运动原理274
附录B圆盘型负载的伺服电动机选型282
附录C滚珠丝杠型负载的伺服电动机
选型285
参考文献288
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| 內容試閱：
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作为一个制造业大国，同时也是全球制造业的中心，我国近几年间，在通用机械设备制造业有着极大的发展和变革，同时由于人力成本的上升以及消费者对产品品质要求的不断更新，从而对生产机械提出了新的要求。并且，随着机电一体化的大力发展与普及，电气控制元件逐步取代某些机械部件，从而使得设备的机械运动越来越复杂，对机械设备的效率、精度、稳定性、安全性和节能等提出了越来越高的要求，因此在生产机械中，运动控制器、低压电器、变频调速系统、伺服控制系统等的应用就越来越广泛。
西门子公司本着以客户为本的思想，以为客户提供全套解决方案为目标，为机械设备制造商提供运动控制器、传感器、人机界面、低压电器、变频器及异步电动机、伺服驱动器及伺服电动机等。客户可以根据机械设备的设计需求自由选择相应的产品，力求性价比最高，为制造业最终实现工业40夯实基础。
本书可以为机械设备制造业中相关行业工作者、生产管理者、设备维修维护者的参考书籍及培训材料，也可作为各中、高职院校的参考教材。此外，我希望本书也可以为有志于学习和了解通用机械设备运动控制相关的基本原理和西门子运动控制产品的读者朋友、行业伙伴们带来一定的帮助。
本书由游辉胜主编并统稿，游辉胜编写第1章、第2章、第6章中的61、63、64节及附录部分；戴朝阳编写第3章；杨同杰编写第4章中的41~43节及第5章；丁楠编写第4章中的44节；孙文玉编写第6章中的62节。全书由李澄、朱亮负责主审。感谢西门子资深专家王钢先生在本书的编写过程中提出了相当多的宝贵意见并为本书作序。感谢在本书编写过程中给予大力支持的各位朋友。
由于时间仓促、编者水平有限，书中难免存在不足之处，诚恳希望有关专家、学者、工程技术人员以及广大读者朋友们多多包涵，并不吝批评指正，谢谢！
编者
游辉胜
2019年11月于南京
中国改革开放40多年以来，经济发展取得了举世瞩目的成就，制造业已成各个行业快速发展的基础。基础设施建设、汽车、食品饮料、通信、电子、机械制造、纺织、印刷、包装、物流和电池制造等在中国和全球市场需求的快速增长，产品更新换代周期的缩短，对自动化制造设备在高效率、高质量、低成本等方面提出了更高的要求。伴随着《中国制造2025》和一带一路倡议，中国制造业的技术水平稳步提高，中国经济的快速发展促进了周边国家的发展，也拉动了全球经济。
全球知名的西门子公司与中国的合作已有150年的历史。特别是近30年，西门子公司全面融入中国经济的发展，不仅在制造和销售方面具有国际水准和高质量的产品，大大提升了制造业的技术水平；而且还在中国建立了研发基地，将产品管理的职能设在中国，在中国形成了完整的价值链。西门子公司采用全球统一的设计标准和质量标准，秉承中国定义、中国研发、中国制造、全球销售的策略，实现了从中国制造到中国创造的转变。标有中国制造的运动控制产品，以及用这些产品装备的制造设备，使中国的机器制造水平与国际接轨，提高了自动化系统的可靠性，而且远销全球。中国制造已经逐步成为高质量的代表。
本书涉及的SIMATIC S7-200 SMART PLC、SIMATIC S7-1200 PLC、SIMATIC S7-1500 PLC、SINAMICS V20变频器、SINAMICS G120C变频器、SINAMICS V90伺服驱动器、SIMOTICS 1FL6伺服电动机是西门子公司为装备制造业设计的高性价比的运动控制产品，应用遍及中国和全球。为了让广大读者更好地了解和应用这些产品，西门子公司的资深工程师们编写了本书。本书基于作者多年从事这方面工作的经验和体会，对运动控制系统的设计、调试、性能优化等方面进行了全面、系统的描述，相信读者通过了解和学习一定会有助于所运用的运动控制产品在自动化设备上发挥出最大的效能。
本书作者都是在自动化行业具有多年工作经验的工程师，他们将技术知识、产品知识和工作经验集于本书，因此本书是一本非常好的实用型参考书，既可以作为工程师的设计参考手册，亦可作为自动化设备设计制造的教科书。
希望本书能够让更多的自动化工程师受益，希望西门子公司的技术和产品为中国的发展做出更多的贡献。
西门子公司资深专家王钢
2019年12月
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