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| 內容簡介： |
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本书分为四部分，第壹部分为运动控制概述，主要讲解了运动控制基本知识、系统组成、类型、特点以及常用名词。第二部分为运动控制功能与应用，介绍了如速度控制、位置控制、转矩平衡、卷曲、飞剪、横切和位置同步等典型应用。第三部分为实例应用解析，涉及印刷、包装、物流、金属加工、汽车和起重等众多行业，每个实例均包括设备概述、系统配置、解决方案及技术要点分析。第四部分为运动控制虚拟调试，通过实例重点介绍了如何运用TIA博途软件、SIMIT软件和NX MCD软件进行产品的选型及虚拟调试。本书可供从事与运动控制相关的系统集成商、设备制造商、电气工程师以及相关的电气工程技术人员阅读，也可以作为大专院校、高等院校相关专业学生和教师的参考用书。
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序前言第1章 运动控制概述11.1 运动控制的定义11.2 描述运动控制的三个维度21.2.1 运动学维度21.2.2 运动特征维度21.2.3 运动轴维度31.3 运动控制常用名词31.4 运动控制类型及特点111.4.1 风机泵类控制111.4.2 传送及进给类控制121.4.3 物料加工及处理类控制131.5 运动控制的发展141.5.1 硬件及软件的发展141.5.2 运动控制功能的发展15第2章 运动控制的解决方案162.1 运动控制系统的组成162.2 运动控制的典型应用172.2.1 卷曲应用172.2.2 追同步应用172.2.3 角同步应用182.3 运动控制的功能实现182.3.1 驱动器集成运动控制功能192.3.2 控制系统实现运动控制功能19第3章 基于驱动器的控制功能203.1 V/F控制203.1.1 V/F控制概述203.1.2 控制要点213.1.3 V/F控制调试示例233.2 开环速度矢量控制273.2.1 开环速度矢量控制概述273.2.2 开环速度矢量控制控制要点283.2.3 开环速度矢量控制调试示例293.3 闭环速度矢量控制363.3.1 闭环速度矢量控制概述363.3.2 闭环速度矢量控制控制要点363.3.3 闭环速度矢量控制调试示例363.4 定位控制423.4.1 定位控制概述423.4.2 定位控制要点423.4.3 定位控制调试示例433.5 驱动器集成的常用功能553.5.1 Vdc控制器553.5.2 PID工艺控制器583.5.3 摩擦特性曲线613.6 驱动器集成的软件编程功能633.6.1 自由功能块633.6.2 驱动控制图表（DCC）功能663.6.3 通过SINAMICS DCB Studio软件创建DCC功能块库74第4章 基于系统的运动控制功能814.1 定位功能814.1.1 驱动器内集成的定位功能814.1.2 示例：西门子S7-1200 PLC控制SINAMICS V90伺服驱动器实现基本定位864.1.3 控制器通过工艺对象TO实现定位功能954.1.4 示例：西门子S7-1500 PLC通过工艺对象与SINAMICS V90伺服驱动器实现定位功能994.2 电子齿轮（Gear）同步1064.2.1 应用场合1064.2.2 示例：西门子S7-1500T PLC与SINAMICS S210伺服驱动系统实现电子齿轮同步1074.3 电子凸轮（CAM）同步1134.3.1 定义及基本概念1134.3.2 示例：西门子S7-1500 PLC和SINAMICS V90伺服驱动器实现凸轮同步1184.4 转矩同步1224.4.1 应用场合1224.4.2 控制方案1234.4.3 示例：西门子S7-1500 PLC与SINAMICS S120伺服驱动器实现转矩同步1274.5 夹紧功能1324.5.1 功能概述1324.5.2 示例：西门子S7-1500 PLC和SINAMICS V90伺服驱动器实现夹紧工艺1334.6 卷曲功能1424.6.1 系统组成1424.6.2 卷曲常用的三种张力控制方式1444.6.3 卷曲功能的实时卷径计算1484.7 横切和飞剪1504.7.1 系统组成与工艺1514.7.2 示例1：西门子SIMOTION和SINAMICS S120伺服驱动器实现横切功能1544.7.3 示例2：西门子S7-1500T和SINAMICS S120伺服驱动器实现横切功能158第5章 实例应用11625.1 全自动丝网印刷烫金一体机1625.1.1 丝网印刷机设备概述1625.1.2 丝网印刷机电气系统配置1645.1.3 丝网印刷机运动控制解决方案1655.1.4 丝网印刷机运动控制技术要点解析1715.2 凹版印刷机1785.2.1 凹版印刷机设备概述1785.2.2 凹版印刷机电气系统配置1795.2.3 凹版印刷机运动控制解决方案1795.2.4 凹版印刷机运动控制技术要点解析1825.3 机组式柔版印刷机1845.3.1 柔版印刷机设备概述1845.3.2 柔版印刷机电气系统配置1855.3.3 柔版印刷机运动控制解决方案1855.3.4 柔版印刷机运动控制技术要点解析189第6章 实例应用21916.1 枕式包装机1916.1.1 枕式包装机设备概述1916.1.2 枕式包装机电气系统配置1926.1.3 枕式包装机运动控制解决方案1926.1.4 枕式包装机运动控制技术要点解析1936.2 糖果包装机1976.2.1 糖果包装机设备概述1976.2.2 糖果包装机电气系统配置1986.2.3 糖果包装机运动控制解决方案1986.2.4 糖果包装机运动控制技术要点解析2016.3 多列立式条状包装机2046.3.1 多列立式条状包装机设备概述2046.3.2 多列立式条状包装机电气系统配置2046.3.3 多列立式条状包装机运动控制解决方案2046.3.4 多列立式条状包装机运动控制技术要点解析210第7章 实例应用32117.1 大型高速薄膜分切机2117.1.1 薄膜分切机设备概述2117.1.2 薄膜分切机电气系统配置2127.1.3 薄膜分切机运动控制解决方案2127.1.4 薄膜分切机运动控制技术要点解析2197.2 横切机2227.2.1 横切机设备概述2227.2.2 横切机电气系统配置2237.2.3 横切机运动控制解决方案2247.2.4 横切机技术要点解析2277.3 恒张力绕线机2287.3.1 恒张力绕线机设备概述2287.3.2 恒张力绕线机电气系统配置2297.3.3 恒张力绕线机运动控制解决方案2297.3.4 恒张力绕线机运动控制技术要点解析233第8章 实例应用42348.1 袋装弹簧机2348.1.1 袋装弹簧机设备概述2348.1.2 袋装弹簧机电气系统配置2358.1.3 袋装弹簧机运动控制解决方案2358.
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随着科技、电力电子及计算机技术的发展，尤其是近年来网络的迅猛发展，为运动控制的高速发展提供了非常有利的条件，运动控制将以前的半自动化完全变成全自动化，由单一控制变成多轴多任务控制，产品的质量及生产效率由依赖于人变成了依赖于机器，运动控制越来越受到人们的重视。无论是传统的制造业，如冶金行业的开卷线及飞剪、造纸行业的张力控制、印刷行业的位置同步及色标追踪、包装行业的纸张及薄膜的分切和复卷等，还是新兴行业，如太阳能行业多晶硅切割的线锯、电池行业的方形卷绕及叠片、物流行业的堆垛机及环穿车等，这些应用中运用了大量的运动控制，运动控制为产品的质量及生产效率提供了保障。运动控制是对产品在生产过程中各个环节更精细、更精准的控制，运动控制的特点是注重系统的响应速度、控制精度、动态反应、同步性及一致性，而且绝大多数产品有多轴控制的需求，需要多个传动轴之间相互配合来完成，而运动控制系统能够很好地协调各轴之间的关系，保证轴与轴之间的同步性，即使出现由于外界负载的变化而产生的系统扰动，运动控制系统也能快速地做出响应，从而保证系统的可靠性和稳定性，而所有的控制指令都是通过软件程序来完成的，非常灵活，为产品的质量、定制化生产以及生产效率等提供了必要的条件。随着数字化技术的不断融合，数字化及大数据将运动控制提升到一个新的高度。越来越多的人需要对运动控制的应用有一个更系统化的了解，运动控制通常分为通用运动控制和专用运动控制，本书将重点介绍通用运动控制，从实际应用的角度讲述通用运动控制，理论和实际相结合，既有运动控制基本知识，又有运动控制常见的功能分析，还有一些运动控制数字化的内容，并结合大量的实例解析运动控制。本书深入浅出，既能让读者充分了解运动控制的基础知识及典型应用，又能很好地了解各行业生产机械中的运动控制，是一本将运动控制基本知识和实例分析相结合的工程应用类参考书。本书非常适合从事与运动控制相关的系统集成商、设备制造商、电气工程师和其他相关的电气工程技术人员，以及自动控制、电气工程及自动化等相关专业的高等院校师生阅读参考。本书共分为四部分：部分是运动控制概述，主要介绍了运动控制基本知识及系统组成，理解什么是运动控制、运动控制的类型和各自的特点以及一些常用名词。第二部分是运动控制功能与应用，如速度控制、定位、位置同步、转矩平衡、卷曲、飞剪、横切等常见的功能，从原理分析到实例操作，具有很强的实用性。第三部分是实例应用解析，实例非常典型，涉及印刷、包装、物流、金属加工等众多行业，每个实例都包括设备概述、系统配置、解决方案以及技术要点分析，内容深入浅出，让读者全面地了解实例解析思路和实现的过程，具有极高的参考价值和实用价值。第四部分是运动控制虚拟调试，以西门子数字化机电概念设计软件NX MCD为例，通过实例重点介绍了如何运用TIA博途软件、SIMIT软件和NX MCD软件进行产品的选型及运动控制模拟仿真。本书在编写过程中，对运动控制的基本知识、常见运动控制的功能以及大量实际案例进行了梳理、研究、归纳和总结。本书主编为顾和祥、副主编为曾斌、闫磊，参加本书编写的还有唐骥宇、高争华、张贵年、明军、许逸舟、郑磊、张军、王智涛、赖天生、王硕。在此衷心地感谢西门子公司运动控制部通用运动控制应用技术团队，感谢通用运动控制管理层对本书出版的大力支持，感谢为本书出版付出辛勤劳动的所有人。本书是集运动控制基本知识、功能应用及实际案例分析于一体的应用类参考书，涉及的知识面比较广，由于编写者经验不足，难免会存在错误和不妥之处，敬请读者批评指正。作者 顾和祥 2021年9月
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