机电一体化技术与系统PDF电子书下载

导论 1

一、机电一体化概论 1

二、机电一体化系统分析 4

三、机电一体化技术 6

思考与练习 9

学习领域一 控制技术基础 11

项目1 交流逆变技术 13

任务1 熟悉电力电子器件 13

能力目标 13

工作内容 13

相关知识 13

一、交流逆变概述 14

二、电力电子器件 15

任务2 掌握整流电路的分析方法 18

能力目标 18

工作内容 18

相关知识 18

一、整流电路 19

二、单相桥式整流 19

三、三相桥式整流 20

任务3 熟悉PWM逆变原理 22

能力目标 22

工作内容 22

相关知识 22

一、逆变的基本形式 22

二、PWM逆变原理 25

项目2 位置检测技术 30

任务1 熟悉检测开关 30

能力目标 30

工作内容 30

相关知识 31

一、传感器特点与分类 31

二、接近开关 31

三、霍尔开关 33

实践指导 34

一、接近开关产品简介 34

二、接近开关主要参数 35

任务2 熟悉光栅与光电编码器 36

能力目标 36

工作内容 36

相关知识 36

一、光栅 36

二、光电编码器 39

实践指导 41

一、常用的光栅产品 41

二、常用的光电编码器 42

任务3 熟悉磁栅与磁编码器 43

能力目标 43

工作内容 43

相关知识 43

一、磁栅 44

二、磁编码器 45

实践指导 46

一、常用的磁栅产品 46

二、常用的磁编码器 47

学习领域二 自动控制系统 49

项目3 PLC控制系统 51

任务1 熟悉PLC控制系统 51

能力目标 51

工作内容 51

相关知识 52

一、PLC的特点与功能 52

二、系统组成与PLC结构 53

三、PLC的工作原理 56

实践指导 57

一、FX系列PLC简介 57

二、FX系列PLC的规格与型号 59

任务2 掌握PLC连接技术 60

能力目标 60

工作内容 60

相关知识 60

一、PLC硬件 60

二、PLC连接 61

实践指导 65

一、FX系列PLC的I/O连接 65

二、PLC与接近开关的连接 66

任务3 掌握梯形图编程技术 68

能力目标 68

工作内容 68

相关知识 68

一、指令与编程元件 68

二、梯形图程序的编制 71

实践指导 75

一、FX系列PLC的编程元件 75

二、典型梯形图程序 76

任务4 PLC的应用与实践 78

能力目标 78

工作内容 78

资讯＆计划 80

实践指导 80

一、控制系统设计原则 80

二、控制系统设计步骤 81

决策＆实施 81

实践指导 81

一、系统规划 82

二、原理图设计 84

三、程序编制 88

检查＆评价 89

训练＆提高 90

项目4 CNC控制系统 91

任务1 熟悉CNC控制系统 91

能力目标 91

工作内容 91

相关知识 92

一、CNC控制系统 92

二、组成与原理 93

三、CNC功能 94

实践指导 96

一、KND100系列CNC简介 97

二、FANUC-Oi系列CNC简介 98

任务2 掌握CNC连接技术 99

能力目标 99

工作内容 99

相关知识 100

一、开环CNC的连接 100

二、闭环CNC的连接 101

实践指导 103

一、KND100的伺服、主轴连接 103

二、KND100的I/O连接 104

任务3 CNC的应用与实践 107

能力目标 107

工作内容 107

资讯＆计划 108

实践指导 108

一、了解系统组成部件 108

二、熟悉KND100操作面板 109

决策＆实施 110

实践指导 110

一、伺服控制电路设计 110

二、主轴控制电路设计 111

检查＆评价 111

一、强电回路识读 118

二、CNC控制回路识读 118

训练＆提高 119

学习领域三 运动控制系统 121

项目5 步进驱动系统 123

任务1 熟悉步进电机工作原理 123

能力目标 123

工作内容 123

相关知识 124

一、三相单三拍运行原理 124

二、三相六拍运行原理 125

三、小步距角电机运行原理 126

四、混合式步进电机 126

实践指导 127

一、步进电机的静态特性 127

二、步进电机的动态特性 128

任务2 了解步进驱动器原理 128

能力目标 128

工作内容 129

相关知识 129

一、步进驱动器的功能 129

二、驱动电源的工作原理 130

实践指导 130

一、双电压驱动电源 130

二、PWM调压驱动电源 131

任务3 步进驱动的应用与实践 132

能力目标 132

工作内容 132

资讯＆计划 132

实践指导 133

一、SIEMENS步进驱动产品 133

二、步进驱动器的选择 134

决策＆实施 135

实践指导 135

一、SIEMENS步进驱动器的连接 135

二、驱动器的设定与调整 137

检查＆评价 137

实践指导 138

项目6 交流伺服驱动系统 139

任务1 熟悉交流伺服系统 139

能力目标 139

工作内容 139

相关知识 140

一、伺服电机运行原理 140

二、伺服电机的输出特性 141

三、交流伺服驱动器 142

实践指导 144

一、∑Ⅱ系列交流伺服简介 144

二、∑Ⅱ系列伺服电机 145

三、∑Ⅱ系列驱动器 146

任务2 掌握交流伺服连接技术 147

能力目标 147

工作内容 148

相关知识 148

一、硬件组成 148

二、主回路连接 149

三、控制回路连接 151

实践指导 153

一、∑Ⅱ系列驱动器连接总图 153

二、控制信号规格 156

三、电机的连接 156

任务3 掌握驱动器功能与参数 157

能力目标 157

工作内容 158

相关知识 158

一、驱动器结构与控制方式 158

二、指令输入的形式 160

三、位置测量系统的匹配 161

四、其他功能与参数 162

实践指导 163

一、∑Ⅱ驱动器的基本参数 163

二、参数的设定与计算 164

任务4 交流伺服的应用与实践 165

能力目标 165

工作内容 165

资讯＆计划 166

实践指导 166

一、操作单元说明 166

二、驱动器试运行与快速调试 169

三、驱动器的在线自动调整 172

决策＆实施 173

实践指导 174

一、驱动器参数的设定 174

二、点动与回参考点试运行 176

三、速度控制快速调试 178

四、位置控制快速调试 179

五、驱动器在线自动调整 180

检查＆评价 181

实践指导 181

一、用操作单元检查驱动器状态 181

二、根据报警显示排除故障 184

项目7 变频调速系统 189

任务1 熟悉变频调速系统 189

能力目标 189

工作内容 189

相关知识 189

一、感应电机运行原理 190

二、V/f变频控制原理 192

三、变频器 192

实践指导 194

一、FR-700系列变频器简介 194

二、FR-A700变频器性能 195

任务2 掌握变频器连接技术 196

能力目标 196

工作内容 196

相关知识 197

一、硬件组成 197

二、主回路连接 198

三、控制回路连接 199

实践指导 202

一、FR-A700变频器连接总图 202

二、信号规格 205

任务3 掌握变频器功能与参数 206

能力目标 206

工作内容 206

相关知识 206

一、变频器的操作模式 206

二、变频器运行与控制 209

三、变频器的基本设定 210

实践指导 211

一、操作模式与运行方式选择 211

二、模拟量输入选择与调整 212

三、DI/DO功能定义 214

四、电机参数的设定 216

五、变频控制参数设定 218

任务4 变频器的应用与实践 222

能力目标 222

工作内容 222

资讯＆计划 222

实践指导 223

一、变频器的操作 223

二、变频器的快速调试 225

决策＆实施 226

实践指导 226

一、变频器连接与检查 226

二、参数的初始化与设定 227

三、参数保护 228

检查＆评价 228

实践指导 229

一、变频器的状态检查 229

二、报警显示 230

三、故障诊断 236

学习领域四 机械部件与气／液控制技术 239

项目8 机械部件 241

任务1 齿轮传动的结构、原理与实践 241

能力目标 241

工作内容 241

资讯＆计划 241

实践指导 242

一、认识机械系统 242

二、齿轮传动设计 243

三、齿轮间隙消除 247

决策＆实施 250

实践指导 250

检查＆评价 252

任务2 熟悉滚珠丝杠螺母副 253

能力目标 253

工作内容 253

相关知识 253

一、认识滚珠丝杠螺母副 253

二、轴向间隙的调整与预紧 255

三、基本选型及防护 257

任务3 导向支承部件的结构与原理 259

能力目标 259

工作内容 259

相关知识 259

一、直线滑动导轨认知 260

二、直线滚动导轨使用 261

三、支承的选用 269

实践指导 269

任务4 定位控制机构的结构与原理 272

能力目标 272

工作内容 272

相关知识 272

一、回转刀架原理分析 272

二、刀库与机械手认识 276

三、转塔刀架故障分析与维护 278

项目9 液压与气动控制技术 282

任务1 机械手液压系统分析 282

能力目标 282

工作内容 282

相关知识 283

一、工业机械手认识 283

二、液压控制原理分析 283

三、液压系统特点及推广 287

实践指导 288

一、液压系统安装 288

二、液压系统调试 290

任务2 电液伺服系统应用 291

能力目标 291

工作内容 291

相关知识 291

一、电液伺服机构认识 291

二、喷漆机器人系统设计 294

三、液压系统维护 297

任务3 气动机械手控制系统分析 298

能力目标 298

工作内容 298

相关知识 298

一、气压传动常用元件及基本回路 298

二、气动机械手的调试 303

参考文献 308