机械系统计算机控制PDF电子书下载

第1章 概论 1

1.1 机电一体化的概念和发展概况 1

1.2 机电一体化的机械系统的组成 2

1.3 机电一体化的机械系统的评价 4

1.4 机械系统实现机电一体化的方法 5

第2章 工业控制计算机 6

2.1 概述 6

2.1.1 工业现场计算机控制的特点和要求 6

2.1.2 工业控制计算机的组成及工作原理 6

2.1.3 工业控制计算机的总线结构 7

2.1.4 工业控制计算机种类及其发展 12

2.2 STD总线工业控制机 14

2.2.1 STD总线工业控制机的特点 14

2.2.2 STD总线工业控制机系统配置 17

2.2.3 STD总线工业控制机模板介绍 19

2.2.4 控制系统软件 28

2.3 工业PC 30

2.3.1 工业PC的发展 30

2.3.2 工业PC的特点 30

2.3.3 工业PC产品系列 31

2.3.4 工业控制组态软件 52

2.3.5 新一代嵌入式工业控制计算机——PC/104工业PC 53

2.4 可编程序控制器(PLC) 57

2.4.1 可编程序控制器概述及工作原理 57

2.4.2 OMRON C200H可编程序控制器 70

2.4.3 OMRON CQM1可编程序控制器 101

2.4.4 Square D可编程序控制器 118

2.5 单片机 171

2.5.1 单片机概述 171

2.5.2 MCS-51单片机 172

2.5.3 MCS-96系列单片机 188

2.5.4 单片机系统扩展及应用 220

2.5.5 单片机开发系统简介 228

第3章 机械参数检测与接口电路 231

3.1 概述 231

3.2 传感器定义及分类 231

3.3 常用的传感器 233

3.3.1 机械式传感器 233

3.3.2 电阻式传感器 234

3.3.3 电感式传感器 236

3.3.4 压电式传感器 236

3.3.5 磁电式传感器 236

3.3.6 半导体敏感元件 237

3.3.7 其他类型检测技术 240

3.4 现代传感器——集成传感器与智能传感器 241

3.5 对传感器的要求 241

3.6 机械参数检测 242

3.6.1 位移的测量 242

3.6.2 速度的测量 247

3.6.3 力和压力的测量 249

3.6.4 流量的测量 252

3.6.5 温度的测量 254

3.6.6 开关型信号及其检测 256

3.7 检测传感器与计算机的接口技术 260

3.7.1 开关量接口电路 261

3.7.2 数字量接口电路 265

3.7.3 模拟量输入输出接口电路 267

第4章 驱动元件及其计算机控制 278

4.1 步进电机和驱动电源 278

4.1.1 步进电机的结构和工作原理 278

4.1.2 步进电机的基本特性 280

4.1.3 步进电机驱动电源 281

4.1.4 步进电机的计算机控制 289

4.1.5 步进电机的选择 291

4.2 直流伺服电机及其控制 292

4.2.1 伺服系统的要求 292

4.2.2 直流伺服电机结构和速度控制原理 293

4.2.3 直流伺服电机的基本特性 294

4.2.4 直流伺服电机的种类和主要技术参数 296

4.2.5 直流伺服电机的速度控制 299

4.2.6 直流电机位置伺服控制系统 306

4.3 交流伺服电机及其控制 310

4.3.1 交流伺服控制的发展 310

4.3.2 交流伺服电机的结构和工作原理 311

4.3.3 感应式电机的速度控制 312

4.3.4 感应式电机的矢量控制 317

4.3.5 逆变器 321

4.4 液压、气动阀及其控制 327

4.4.1 液压系统的基本原理和液压阀的分类 327

4.4.2 开关型电动液压阀 329

4.4.3 模拟量型电动液压阀 330

4.4.4 液压阀的计算机控制 334

第5章 机械系统计算机控制的设计 336

5.1 计算机控制系统的组成 336

5.1.1 计算机控制系统的组成 336

5.1.2 计算机控制系统的基本要求 338

5.2 计算机控制系统的设计步骤 339

5.3 控制系统硬件设计 342

5.3.1 硬件设计 342

5.3.2 设计举例 345

5.4 控制系统软件设计 348

5.4.1 软件设计 348

5.4.2 设计举例 353

5.5 控制系统抗干扰设计 354

5.6 控制系统的故障检测和处理 360

第6章 计算机数控加工技术 366

6.1 机械系统的控制方式 366

6.2 数控制造系统的分类 366

6.3 数控机床的结构 368

6.4 计算机数控(CNC)系统 369

6.4.1 概述 369

6.4.2 CNC装置的硬件结构 370

6.4.3 CNC系统软件 371

6.4.4 CNC装置的插补算法 374

6.4.5 CNC装置的工作过程 375

6.4.6 CNC装置的功能 375

6.5 数控加工的程序编制 377

6.5.1 CNC机床的坐标系和参考点 377

6.5.2 数控编程的工艺处理 380

6.5.3 手工编程 382

6.5.4 图形交互自动编程 403

第7章 工业机器人 408

7.1 概述 408

7.1.1 工业机器人定义 408

7.1.2 工业机器人的种类 408

7.1.3 工业机器人的系统组成及工作过程 409

7.2 工业机器人的机械结构 411

7.3 工业机器人的驱动系统及控制系统 414

7.3.1 驱动系统 414

7.3.2 控制系统 414

7.4 工业机器人实例 422

7.4.1 Mr. AROS弧焊机器人 422

7.4.2 FANUC工业机器人 426

第8章 制造系统的控制与管理 430

8.1 物流系统控制与管理 430

8.1.1 概述 430

8.1.2 物流设备 431

8.1.3 物流系统管理 437

8.2 柔性制造系统(FMS) 439

8.2.1 FMS基本概念及其组成 439

8.2.2 制造单元 441

8.2.3 自动化仓库和运输系统 443

8.2.4 中央操作管理系统 444

8.3 计算机集成制造系统 446

8.3.1 CIMS的基本概念 446

8.3.2 CIMS的构成与控制结构 447

8.3.3 CIMS管理信息系统 450

8.3.4 CIMS网络系统和数据库 456

附录1 C200H PC指令系统一览表 463

附录2 C200H PC指令执行时间 479

附录3 Square D PLC Model 400指令一览表 484

附录4 MCS-51系列单片机的指令表 489

附录5 MCS-96指令表 493

附录6 MCS-96指令操作码与状态时间表 496