机器自动化控制器原理与应用PDF电子书下载

第1章 概述 1

1.1 PLC的产生与发展 1

1.1.1什么是PLC 1

1.1.2 PLC的产生与发展 1

1.1.3 PLC的发展趋势 2

1.2 PLC的特点与应用领域 3

1.2.1 PLC的特点 3

1.2.2 PLC的应用领域 4

1.3 PLC的基本组成与各部分的作用 5

1.3.1 PLC的基本组成 5

1.3.2 PLC各部分的作用 5

1.4 PLC的工作原理 10

1.4.1 PLC的循环扫描工作过程 10

1.4.2 PLC的I/O滞后现象 12

1.5 PLC的编程语言 13

1.5.1梯形图 14

1.5.2语句表 15

1.5.3功能块 15

1.5.4结构文本 16

1.6 OMRON PLC发展概况 17

1.7 OMRON可编程自动化控制器 19

1.7.1 NJ的特点 20

1.7.2使用NJ的操作步骤 23

第2章NJ的硬件与配置 24

2.1 NJ的硬件 24

2.1.1 NJ的硬件单元 24

2.1.2 CPU／扩展机架 29

2.2 Sysmac Studio自动化软件的安装与使用 31

2.2.1 Sysmac Studio的规格 31

2.2.2 Sysmac Studio的安装与卸载 33

2.2.3创建工程 35

2.2.4操作视窗 40

2.2.5命令菜单 44

2.2.6 Sysmac Studio与控制器的连接 47

2.3 NJ的配置和设置 48

2.3.1 EtherCAT的配置和设置 49

2.3.2 CPU/扩展机架的配置和设置 51

2.3.3 I/O映射 58

2.3.4控制器设置 63

2.3.5运动控制设置 64

2.3.6 Cam数据设置 68

2.3.7任务设置 68

2.3.8数据跟踪设置 69

第3章NJ的编程基础 70

3.1任务 70

3.1.1任务类型 70

3.1.2任务的基本操作 71

3.1.3保证任务间变量取值的一致性 75

3.1.4从控制器外部访问变量与任务执行的同步 77

3.1.5任务设置 78

3.1.6与任务相关的指令 81

3.1.7与任务相关的系统定义变量 81

3.1.8与任务相关的错误 83

3.1.9监视任务执行状态和任务执行时间 84

3.2程序组织单元 85

3.2.1程序 85

3.2.2功能块 86

3.2.3功能 93

3.3变量 99

3.3.1变量的类型 99

3.3.2应用于POU的用户定义变量的类型 100

3.3.3变量的属性 100

3.4数据类型 101

3.4.1基本数据类型 101

3.4.2导出数据类型 109

3.4.3数组 114

3.5编程语言 116

3.5.1梯形图 116

3.5.2结构文本 121

第4章NJ的指令系统 133

4.1概述 133

4.2梯形图指令 137

4.3顺序输入指令 140

4.4顺序输出指令 142

4.5顺序控制指令 145

4.6定时器指令 150

4.7计数器指令 154

4.8比较指令 159

4.9运算指令 163

4.10 BCD转换指令 167

4.11数据类型转换指令 169

4.12位串处理指令 171

4.13数据传送指令 174

4.14移位指令 178

第5章Sysmac Studio在编程与调试中的作用 182

5.1编程与调试步骤 182

5.2编程操作 183

5.2.1添加梯形图或ST 183

5.2.2梯形图编程 184

5.2.3 ST编程 193

5.2.4查找和替换 196

5.2.5程序检查 196

5.2.6编译和重编译 197

5.3调试操作 198

5.3.1模拟器与控制器 198

5.3.2监视 199

5.3.3改变当前值、设置／重置、强制刷新 199

5.3.4交叉索引窗口 201

5.3.5在线编辑 202

5.3.6改变操作模式 203

5.3.7监视控制器状态 203

5.3.8任务执行状态监视 204

5.3.9任务执行时间监视 204

5.3.10轴状态监视（MC监视表） 206

5.3.11数据跟踪 206

5.4离线调试 210

5.4.1程序模拟调试 210

5.4.2离线调试顺序控制和运动控制程序 213

5.4.3 NS系列PT的离线模拟调试 213

5.5在线调试 213

5.5.1同步（自动检验后上载／下载） 214

5.5.2同步、传送和检验EtherCAT配置 216

5.5.3同步、传送和CPU／扩展机架组件比较 216

5.5.4测试轴运行（MC试运行） 216

5.5.5复位控制器 216

5.6故障分析 216

第6章NJ的EtherCAT网络 218

6.1概述 218

6.1.1 EtherCAT特点 218

6.1.2 NJ的 EtherCAT网络配置 219

6.1.3内置EtherCAT端口的规范 221

6.1.4 EtherCAT主站、从站的通信端口 222

6.1.5 EtherCAT网络拓扑结构 223

6.1.6 EtherCAT网络的连接 225

6.2 EtherCAT通信机制 226

6.2.1 EtherCAT通信类型和设置 226

6.2.2 EtherCAT通信的实现 227

6.2.3 EtherCAT通信的状态转换 229

6.3 EtherCAT配置与设置 230

6.3.1 EtherCAT网络操作步骤 230

6.3.2创建EtherCAT网络配置 232

6.3.3设置EtherCAT从站变量和轴 234

6.3.4 EtherCAT主站和从站参数设置 239

6.3.5 EtherCAT网络配置比较和合并 243

6.3.6从Sysmac Studio下载网络配置信息 249

6.3.7完成EtherCAT配置和设置后确认通信正常 250

6.4 PDO通信和SDO通信 250

6.4.1 PDO通信 250

6.4.2 SDO通信 254

6.4.3 EtherCAT通信使用的指令 257

6.5 EtherCAT故障诊断 257

6.5.1查找错误的方法 257

6.5.2与EtherCAT主站功能模块相关的错误 258

6.5.3复位错误 261

6.5.4诊断和统计信息 261

6.6 EtherCAT其他功能 262

6.6.1监视包 262

6.6.2从站的使能与禁用 264

6.6.3从站的断开连接与重新连接 265

第7章NJ的运动控制 267

7.1概述 267

7.2运动控制配置与原理 269

7.2.1 CPU单元的内部配置 269

7.2.2运动控制配置 270

7.2.3运动控制原理 270

7.2.4 EtherCAT通信和运动控制 273

7.3轴 275

7.3.1轴简介 275

7.3.2轴参数 276

7.3.3轴参数设置举例 284

7.3.4轴变量 285

7.3.5从Sysmac Studio进行轴参数设置 287

7.4轴组 287

7.4.1轴组简介 287

7.4.2轴组参数 288

7.4.3轴组变量 290

7.4.4从Sysmac Studio进行轴组参数设置 292

7.5 MC试运行 296

7.5.1 MC试运行功能 296

7.5.2启动MC试运行 297

7.5.3监视传感器信号 299

7.5.4检查伺服电动机ON/OFF操作 300

7.5.5点动 300

7.5.6原点返回 300

7.5.7绝对定位 301

7.5.8相对定位 301

7.6运动控制编程基础 301

7.6.1运动控制指令 302

7.6.2状态转换 302

7.6.3运动控制指令的执行时序 304

7.6.4运动控制指令重新执行时序图 307

7.6.5运动控制指令多次执行时序图 307

7.6.6运动控制的系统定义变量 308

7.6.7凸轮表和凸轮数据变量 309

7.7单轴运动控制指令 311

7.7.1概述 311

7.7.2伺服上电指令MC_ Power 314

7.7.3点动指令MC_MoveJog 315

7.7.4原点返回指令MC_ Home 316

7.7.5运动指令MC_ Move 318

7.7.6伺服停止指令MC_Stop 318

7.7.7速度控制指令MC_MoveVelocity 319

7.7.8启动凸轮操作指令MC_ CamIn 324

7.7.9结束凸轮操作指令MC_ CamOut 341

7.7.10启动齿轮操作指令MC_ GearIn 342

7.7.11结束齿轮操作指令MC_ GearOut 346

7.8轴组运动控制指令 347

7.8.1概述 347

7.8.2轴组使能指令MC _GroupEnable 348

7.8.3轴组禁用指令MC_GroupDisable 348

7.8.4轴组停止指令MC_GroupStop 349

7.8.5轴组直线插补指令MC_ MoveLinear 351

7.8.6轴组圆弧插补指令MC_ MoveCircular2D 360

7.9运动控制功能 369

7.9.1单轴定位控制 369

7.9.2单轴同步控制 372

7.9.3单轴速度控制 373

7.9.4单轴扭矩控制 373

7.9.5单轴控制的通用功能 374

7.9.6单轴运动控制指令的重新执行 381

7.9.7单轴运动控制指令的多次执行 383

7.9.8多轴协调控制 388

7.9.9多轴协调控制的通用功能 389

7.9.10多轴协调控制运动控制指令的重新执行 390

7.9.11多轴协调控制运动控制指令的多次执行 390

7.9.12多轴协调控制运动控制指令的过渡模式 391

第8章NJ的EtherNet/IP网络 394

8.1概述 394

8.1.1内置EtherNet/IP端口的地址 396

8.1.2内置EtherNet/IP端口的指示灯 396

8.1.3 EtherNet/IP网络的连接 397

8.1.4与内置EIP端口相关的系统定义变量 398

8.1.5内置EtherNet/IP端口的设置 399

8.1.6 NJ系列CPU单元内置EIP端口的特性 399

8.2标签数据链接 400

8.2.1标签数据链接规格 400

8.2.2标签数据链接的设置 402

8.2.3启动和停止数据链接 404

8.2.4控制器状态 404

8.2.5标签数据链接数据的并发 404

8.3 CIP信息通信 406

8.3.1概述 406

8.3.2 CIP通信指令 407

8.3.3 CIP通信指令的使用 408

8.3.4路由路径 409

8.4其他通信服务 412

8.4.1 Socket服务 412

8.4.2 FTP服务 413

8.4.3自动时钟调整（NTP服务） 415

8.4.4 SNMP服务 416

8.4.5 BOOTP客户端 418

8.4.6 IP路由表 418

8.4.7 HOST名指定 419

8.4.8 FINS通信 419

8.4.9 NJ控制器与NS触摸屏通信 420

8.4.10 NJ控制器与CJ PLC的EtherNet/IP通信 421

参考文献 422