运动控制系统安装调试与运行

中国水利水电出版社

【作者】张燕李兰云王爱林

【I S B N 】978-7-5170-7474-8

【责任编辑】张玉玲

【适用读者群】高职高专

【出版时间】2022-07-28

【开本】16开

【装帧信息】平装（光膜）

【版次】第1版第1次印刷

【页数】164

【千字数】355

【印张】10.25

【定价】￥32

【丛书】高等职业教育“十三五”规划教材（自动化专业课程群）

【备注信息】

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装备制造业是实现工业化的基础条件，是工业化、信息化两化融合的主力军。随着高端装备技术的发展、设备自动化程度的提升，以电动机为控制对象的运动控制技术应用需求也越来越广泛，变频调速和伺服、步进控制等技术已深入到家电、交通、纺织、机械、冶金、化工等各个行业。本书以运动控制技术中的伺服电动机、步进、变频调速为重点，通过学习来了解运动控制系统的构成、特点，掌握变频调速系统和伺服、步进控制系统的基本知识。

本书以伺服电动机、步进电动机、变频器为基础，结合GE Versa Motion运动控制系统实训设备进行编写，共分为4个学习情境，14个子学习情境。其中，学习情境1讲解伺服电动机的认知和应用；学习情境2讲解步进电动机的认知和应用；学习情境3讲解交直流调速技术的认知；学习情境4讲解GE Versa Motion运动控制系统的认知和应用。每个学习情境又分为若干个子学习情境。本书在内容上简明扼要，配以图示，通俗易懂，层次分明；在结构上循序渐进，强调实用性，重视可操作性，理论联系实际，使读者能尽快掌握运动控制安装与调试的技能。

本书可以作为高职高专电气自动化技术、机电一体化技术等机电类专业教材，还可以供机电类技术人员参考。

注重知识、技能和职业素质培养的有机结合。

体现“任务引导”“工学结合”的编写原则。

简明扼要，配以图示，通俗易懂，层次分明。

随着机器制造业的产业升级，大量以运动控制为核心的机器设备在各个行业的应用得到飞速发展，如数控机床、胶印设备、绕线机、玻璃加工机械、包装机械等。这些设备的大量应用，使得设计、调试、维修等相关专业的技术人员需要进一步掌握运动控制方面的专业知识。针对这一现实情况，我们专门为高职学生编写了这本运动控制入门级教材。

本书为包头轻工职业技术学院“运动控制系统安装调试与运行”混合课程配套教材。教材以学校与GE智能平台大学计划校企合作共建的运动控制实训设备为载体，重点介绍了当前主流的伺服、步进、变频、HMI、Versa Motion等相关知识。本书在编写时力求由浅入深、通俗易懂、淡化理论、注重应用。其中，学习情境1为伺服电动机的认知和应用，主要介绍伺服电动机的相关原理及应用等；学习情境2为步进电动机的认知和应用，主要介绍步进电动机的相关原理及应用等；学习情境3为交直流调速技术的认知，主要介绍直流调速技术和交流调速技术，重点以MM420变频器为例介绍了当前主流的变频调速；学习情境4为运动控制系统的认知和应用，主要介绍了GE智能平台RX3i系统控制器硬件组成、PME编程软件的使用、QuickPanel View/Control与组态技术及Versa Motion交流伺服调速系统等。

本书是包头轻工职业技术学院“校企合作”建设项目之一。本书打破了传统的教材编写模式，立足“以任务为导向、以项目为驱动”的方式和“教、学、做一体化”的教学模式进行编写，具有鲜明的职业教育特色，以实际应用工程任务为主线，突出了“工学结合”的特点。本书注重将知识、技能和职业素质的培养有机结合起来，体现出“任务引导”“工学结合”的编写原则，可以有效地提高学生的学习兴趣及学习效率。

本书由包头轻工职业技术学院的张燕、李兰云、王爱林担任主编，石磊、张丽娟、薛小倩担任副主编。其中，学习情境1由李兰云编写，学习情境2和学习情境4由张燕编写，学习情境3由王爱林编写，全书由张丽娟、薛小倩统稿，石磊对本书进行了仔细审阅，提出了宝贵意见。在编写过程中，编者参阅了许多同行、专家编著的文献及GE智能平台和MM系列变频器的相关资料，在此一并表示感谢。

由于编者水平有限，书中难免有不足和错漏之处，恳请读者批评指正。

学习情境1 伺服电动机的认知和应用 1
子学习情境1.1 伺服控制系统概述 1
1 伺服控制系统的概念及组成 2
2 伺服控制系统的基本要求 3
3 伺服控制系统的控制方式 5
4 伺服控制系统的分类 7
子学习情境1.2 伺服电动机的认知 10
1 伺服电动机的概念及分类 11
2 交流伺服电动机 12
3 直流伺服电动机 17
4 变频控制与伺服控制的区别 20
子学习情境1.3 伺服电动机的选型与维修 22
1 伺服电动机的选型 23
2 伺服电动机的故障维修 25
子学习情境1.4 伺服控制系统的工程应用 27
学习情境2 步进电动机的认知和应用 36
子学习情境2.1 步进电动机的认知 36
1 步进电动机的概念及作用 37
2 步进电动机的发展 38
3 步进电动机的应用特点 38
4 步进电动机的分类 39
子学习情境2.2 反应式步进电动机的结构及工作原理 39
1 反应式步进电动机的结构 41
2 反应式步进电动机的工作原理 41
3 三相式步进电动机的通电方式和步距角 42
4 步进电动机的主要参数和特性 44
子学习情境2.3 步进电动机控制系统 45
1 步进电动机控制系统的组成 47
2 环形分配器的原理及应用 47
3 功率放大器的原理及应用 49
4 典型步进电动机控制系统 51
子学习情境2.4 步进电动机的使用与故障诊断 52
1 步进电动机的选型与使用 53
2 步进电动机的故障诊断 54
子学习情境2.5 步进电动机的工程应用 57
基于单片机的步进电动机控制系统 58
学习情境3 交直流调速技术的认知 61
子学习情境3.1 直流调速控制系统的认知 61
1 调速的基础知识 62
2 直流电动机的认知 64
3 直流电动机调速方案 71
4 单闭环直流调速系统 73
5 直流脉宽调速系统 77
子学习情境3.2 交流调速控制系统的认知 79
1 交流调速系统的发展及概况 80
2 交流电动机的认知 81
3 MM420变频调速系统 85
4 变频器的故障诊断及维修 99
5 高速磨床的变频调速 101
学习情境4 运动控制系统的认知和应用 106
子学习情境4.1 PAC SystemsTM RX3i系统的组态及应用 106
1 PAC SystemsTM RX3i系统的认知 107
2 ProficyTM Machine Edition软件的组态与应用 111
子学习情境4.2 QuickPanel View/Control系统的组态及应用 126
1 QuickPanel View/Control系统的配置 128
2 QuickPanel View/Control工程的创建 129
3 基于QuickPanel的电动机自锁 134
子学习情境4.3 GE Versa Motion运动控制系统的认知和应用 136
1 伺服驱动器的应用 138
2 Micro Motion Controller的应用 143
3 Micro PLCs Controller的应用 151
附录伺服驱动器显示状态一览表 160

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