制造装备电气控制

1 自动控制系统的构造方法

1.1 电气控制电路图的绘制和分析方法

1.1.1 电气控制电路图的绘制方法

1.1.2 继电一接触器电气控制电路图的分析方法

1.2 恒值控制系统的构造方法

1.2.1 恒值控制系统在水位控制系统上的应用

1.2.2 恒值控制系统在恒温控制系统上的应用

1.2.3 恒值控制系统在气割机器人驱动控制系统上的应用

1.2.4 恒值控制系统在恒张力卷取控制系统上的应用

习题与思考题

2 直流电动机控制系统

2.1 典型生产机械的工艺要求及制造装备电气控制的任务

2.1.1 典型生产机械的工艺要求

2.1.2 制造装备电气控制的任务

2.2 电动机控制系统驱动电源及反馈信号检测方法

2.3 直流电动机不可逆调速系统

2.3.1 直流电动机的调速方案

2.3.2 晶用管供电的不可逆直流调速系统

2.4 调节器的工程设计方法

2.4.1 典型系统

2.4.2 控制系统的动态性能指标

2.4.3 典型Ⅰ型系统性能指标和参数的关系

2.4.4 典型Ⅱ型系统性能指标和参数的关系

2.4.5 调节嚣结构的选择和传递函数的近似处理——非典型系统的典型化

2.5 按工程设计方法设计双闭环系统的调节器

2.5.1 电流调节器的设计

2.5.2 转速调节器的设计

2.6 晶体管直流PWM调速系统

2.7 可逆调速系统

2.7.1 概速

2.7.2 有环流可逆调速系统

2.7.3 无环流可逆调速系统

2.7.4 磁场可逆调速系统

2.8 稳速系统

2.8.1 数字稳速系统

2.8.2 锁频锁相技术

2.8.3 微机控制锁相传动系统

习题与思考题

3 交流电动机的变频控制

3.1 速度控制系统

3.1.1 开环控制

3.1.2 闭环控制

3.1.3 与速度控制有关的特殊控制

3.1.4 变频调速系统的特殊问题

3.2 位置控制系统

3.2.1 开环位置控制

3.2.2 手动位置控制

3.2.3 闭环位置控制

3.3 张力控制系统

3.3.1 采用转矩电流控制的张力控制

3.3.2 采用拉延的张力控制

3.3.3 采用调节辊的张力控制

3.3.4 采用张力传感器的张力控制

3.4 PID控制

3.5 同步控制系统

3.5.1 FR-A540变频器简介

3.5.2 FR-500系列变频嚣在同步控制中的应用

习题与思考题

4 制造装备的PLC控制

4.1 PLC模拟量概述

4.1.1 PLC模拟量控黼过程

4.1.2 PLC模拟量输入输出方法

4.2 模拟量开环控制

4.2.1 开环特性

4.2.2 开环控制

4.3 模拟量简单闭环控制

4.3.1 ON/OFF输出控制

4.3.2 女反馈控制

4.3.3 偏差控制

4.3.4 无静差控制

4.4 常规指令实现PID控制

4.4.1 PID控制基本公式

4.4.2 PID控制程序实现

4.5 专用指令实现PID控制

4.5.1 三菱FX PLC PID指令

4.5.2 西门子$7-200 PLC PID指令

4.6 步进电机控制系统

4.6.1 独立运动控制

4.6.2 协调运动控制

习题与思考题

5 数控机床位置伺服系统

5.1 数控机床常用传感嚣及检测装置

5.1.1 检测装置的要求与分类

5.1.2 旋转变压嚣

5.1.3 感应同步器

5.1.4 旋转编码器

5.1.5 光栅

5.1.6 磁栅

5.2 进给伺服系统概迷

5.2.1 伺服系统常用的控制方式

5.2.2 数控机床运动方式对伺服系统的要求

5.2.3 检测信号反馈比较方式

5.3 进给伺服系统分析

5.3.1 进给伺服系统的数学模型

5.3.2 进给伺服系统的动、静态性能分析

5.3.3 前馈控制

5.3.4 位置指令信号分析

5.3.5 指令值的修正

习题与思考题

参考文献2100433B

《制造装备电气控制》全书共分5章。内容包括继电接触器开关控制系统与恒值自动控制系统的构造与设计方法；直流电动机四象限闭环控制系统与数字稳速系统的组成原理和调节器的工程设计方法；交流电动机变频调速在速度、位置，张力与同步控制系统中的应用技术；PLC在模拟量控制、PID控制、步进电动机位置控制与数控插补控制中的应用技术与程序设计方法；数控机床位置伺服控制系统的组成与进给伺服系统的性能分析方法。每章附有习题与思考题，方便学生复习与掌握该章内容。

《制造装备电气控制》适用于机械工程及自动化专业和机械设计制造及其自动化（现代装备与控制工程）专业的本，专科学生作为教材，也可以作为电气自动化专业和相关专业的专业课教材。书中所举的应用实例具有较好的应用价值，可供工程技术人员学习参考。

前言

第一章 绪论

第一节 机械制造装备及其在国民经济中的重要作用

第二节 机械制造装备应具备的主要功能

第三节 机械制造装备的分类

习题与思考题

第二章 机械制造装备设计方法

第一节 机械制造装备设计的类型

第二节 机械制造装备设计的方法

第三节 机械制造装备设计的评价

习题与思考题

第三章 金属切削机床设计

第一节 概述

第二节 金属切削机床设计的基本理论

第三节 金属切削机床总体设计

第四节 主传动系设计

第五节 进给传动系设计

第六节 主轴部件设计

第七节 支承件设计

第八节 导轨设计

第九节 机床刀架和自动换刀装置设计

习题与思考题

第四章 工业机器人设计

第一节 概述

第二节 工业机器人运动功能设计

第三节 工业机器人传动系统设计

第四节 工业机器人的机械结构系统设计

第五节 工业机器人的控制

第六节 工业机器人在机械制造系统中的应用

习题与思考题

第五章 机床夹具设计

第一节 机床夹具的功能和应满足的要求

第二节 机床夹具的类型和组成

第三节 机床夹具定位机构的设计

第四节 机床夹具夹紧机构的设计

第五节 机床夹具的其它装置

第六节 可调整夹具的设计

第七节 机床夹具设计步骤

第八节 典型机床夹具的设计要求

习题与思考题

第六章 物流系统设计

第一节 物流系统的功能和应满足的要求

第二节 物流系统的总体设计

第三节 机床上料装置设计

第四节 机床间工件传送装置设计

第五节 自动化仓库设计

习题与思考题

第七章 机械加工生产线总体设计

第一节 概述

第二节 生产线工艺方案设计

第三节 生产线专用机床的总体设计

第四节 生产线的总体布局设计

第五节 柔性制造生产线

习题与思考题

参考文献

信息反馈表

总体目标：经过10年的努力，形成完整的智能制造装备产业体系，总体技术水平迈入国际先进行列，部分产品取得原始创新突破，基本满足国民经济重点领域和国防建设的需求。

到2015年：

——产业规模快速增长。产业销售收入超过10000亿元，年均增长率超过25%，工业增加值率达到35%。智能制造装备满足国民经济重点领域需求。

——重点领域取得突破。传感器、自动控制系统、工业机器人、伺服和执行部件为代表的智能装置实现突破并达到国际先进水平，重大成套装备及生产线系统集成水平大幅度提升。

——组织结构优化升级。培育若干具有国际竞争力的大型企业集团，打造一批“专、精、特、新”的专业化企业，建设一批特色鲜明、优势突出的产业集聚区。

——创新能力显著提升。基本建成完善的产学研用相结合的产业创新体系，骨干企业研究开发经费占销售收入的比重超过5%。培养一大批知识复合型、具有国际视野的领军人才。

到2020年：

——将我国智能制造装备产业培育成为具有国际竞争力的先导产业。建立完善的智能制造装备产业体系，产业销售收入超过30000亿元，实现装备的智能化及制造过程的自动化，使产业生产效率、产品技术水平和质量得到显著提高，能源、资源消耗和污染物的排放明显降低。