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