《机电一体化实用技术》

第一章机电一体化概论1

第一节机电一体化基础1

一、机电一体化的基本概念1

二、发展机电一体化的意义2

三、机电一体化产品的优先发展领域3

四、国外机电一体化技术的发展6

第二节机电一体化产品的主体结构与主要技术9

一、机电一体化产品的主体结构9

二、机电一体化产品的技术支柱13

第三节机电一体化产品的研制17

一、机电一体化产品的设计思想17

二、机电一体化产品的研制工具18

第二章机电一体化产品的机械系统21

第一节机械系统和机电一体化21

一、传统机械产品中机械的机电一体化改造21

二、典型机电一体化产品的机械系统22

第二节机械结构因素对伺服系统性能的影响27

一、摩擦对伺服性能的影响27

二、传动间隙——齿隙的影响32

三、结构弹性变形的影响37

四、惯量的影响41

第三节伺服电动机与机械负载的匹配41

一、电动机与总传动比的选择41

二、级数和各级传动比的选择51

第三章机电一体化产品的控制系统56

第一节单片机控制56

一、概述56

二、典型单片机的应用特点58

三、单片机的最小应用系统60

四、单片机系统的扩展61

五、单片机的操作和显示——人机对话64

六、检测和控制通道70

七、应用实例——磨床单片机控制系统74

第二节可编 程序控制器78

一、PLC的发展和特点78

二、PLC系统的简介80

三、PLC的接口模块83

四、PLC的软件结构85

五、PLC的通信与联网87

六、PLC的选用89

第三节数控系统96

一、数控系统概述96

二、数控机床98

三、数控系统实例（FANUC-BESK7CMCNC系统）112

第四节STD工业控制总线121

一、STD工业控制总线简介121

二、STD总线模板产品124

三、STD总线系统产品126

四、STD总线系统应用实例（锻压机械在线监测与微机实时控制系统）132

第五节CAD/CAM技术135

一、CAD/CAM技术概述135

二、CAD/CAM关键技术138

三、CAD/CAM软件工程技术143

四、CAD/CAM开发实施方案的编制144

第六节多机控制146

一、多机控制概述146

二、多机控制的应用范围和特点148

三、多机控制的结构和功能150

四、选型原则152

五、多机控制的调试154

六、应用实例（立体仓库控制系统）156

第七节接口技术和显示技术163

一、接口技术163

二、显示技术172

第四章机电一体化产品的检测系统181

第一节非电量检测与传感器181

一、非电量检测181

二、传感器简介182

第二节传感器的应用184

一、位移传感器184

二、角度（角速度）传感器193

三、光电跟踪传感器196

四、压力传感器198

五、流量传感器200

六、温度传感器203

第五章 机电一体化产品的驱动系统208

第一节电力电子技术208

一、电力电子器件208

二、国内外产品的互换216

第二节直流电动机调速218

一、直流调速原理及直流调速装置的构成218

二、直流调速装置220

三、直流调速系统设计223

四、直流调速系统的调试225

五、晶体管脉宽（PWM）直流调速系统225

第三节交流电动机调速234

一、交流调速原理及交流调速电路的构成234

二、SPWM变频调速238

三、SPWM变频调速装置的效益和市场241

第四节步进电动机及控制242

一、步进电动机的基本构造与工作原理242

二、步进电动机控制系统及功率驱动电源244

三、步进电动机的选用原则247

四、步进电动机在带材生产线纠偏控制中的应用249

第五节电液伺服控制系统250

一、电液伺服控制系统概述250

二、电液伺服阀251

三、电液伺服系统的调试259

四、电液伺服系统常见故障分析261

五、电液伺服系统的维护263

六、电液比例控制技术263

七、电气比例技术268

第六章机电一体化产品及系统实例273

第一节交联聚乙烯绝缘电力电缆生产线的自控系统273

一、三相整流子电动机自动稳速控制273

二、温度自动控制273

三、上下牵引电动机同步传动调节系统276

第二节KC型窗式空调器277

一、控制系统特点277

二、主要性能指标277

三、控制模式及功能278

四、系统组成279

第三节微处理机在电除尘器高压硅整流器设备控制中的应用281

--、相述281

二、设备的工作原理282

第四节中型PLC在制氧机电控装置中的应用282

一、制氧机电控装置控制要求282

二、配置284

三、系统功能285

四、程序编制方法285

第五节CNC-4A数控气割机288

一、气割和气割机288

二、数控气割机288

三、CNC-4A数控气割机288

四、控制器的结构和原理289

五、控制器的接口及软件289

六、CNC-4A数控气割机控制器的主要功能291

七、CNC-4A数控气割机的机架设计291

八、CNC-4A数控气割机的传动设计291

九、CNC-6000数控气割机291

第六节导轨磨床的数控化293

一、数控导轨磨床的基本概念293

二、控制系统分析294

第七节压敏胶生产线二级计算机控制系统299

一、生产过程简介299

二、控制系统构成特点299

第八节 PLC在大中型制冷机组上的应用301

一、系统硬件301

二、系统软件303

三、PLC控制的离心式冷水机组主要功能304

第九节GJ-2高频高压电子加速器PLC控制器的应用305

一、系统总体设计原则305

二、硬件选用305

三、程序流程306

四、效果307

第十节PLC在高速钢球自动冷镦机中的应用307

一、控制原理308

二、使用效果309

第十一节BPY系列交流变频调速器及配套电动机310

一、BPY系列变频器的主要指标310

二、变频器的控制方式310

第十二节增强型小型PLC及其在冷冻行业的应用311

一、PC2-20A的基本组成311

二、用于水冷机组的温度控制311

三、PC2-20A用于印刷厂打样机钢板床湿度控制312

第十三节分布式能源监测系统313

一、分布式能源监测系统的总体结构314

二、分布式能源监测系统的软件315

第十四节注塑机的机电一体化316

一、注塑机采用PLC控制的两种型式316

二、专用PLC控制的SZ-2500/5000型注塑机317