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应用步进电动机和伺服电动机进行定位控制的技术目前已经非常普及，但专门阐述这方面内容的技术书籍还相当缺乏，特别是以初学者为对象的从入门到提高的读物基本还处于空白阶段。本书以三菱FX系列PLC为目标机型，以想学习和掌握定位控制应用技术的初学者为对象，详细介绍了PLC在定位控制技术中的应用知识。为使初学者能在较短的时间里学习和掌握定位控制技术，本书特别加强了基础知识的学习，包括定位控制基本知识、FX系列PLC定位控制性能及脉冲输出和定位指令的详细解读，使读者对定位控制的组成、结构和控制方式等有基本的了解。在此基础上，以逐步提高的方式对MR-J3伺服驱动器、FX2N-1PG定位控制模块及FX2N-20GM定位控制单元的功能、参数、操作等方面知识进行了全面、系统、深入、具体的介绍。本书编写力求通俗易懂、深入浅出、联系实际、注重应用，书中精选的应用实例可供读者在实际应用中参考。与本书配套的视频课程由深圳技成科技有限公司负责制作，网址为http://www.jcpeixun.com。

目    录
第1章  定位控制基础知识	（1）
1.1  定位控制介绍	（1）
1.1.1  定位控制与定位控制方式	（1）
1.1.2  定位控制脉冲输出方式	（3）
1.1.3  PLC定位控制系统的组成	（5）
1.2  伺服电动机和伺服驱动器	（7）
1.2.1  伺服电动机	（7）
1.2.2  伺服驱动器	（10）
1.2.3  偏差计数器和位置增益	（14）
1.3  脉冲当量与电子齿轮比设置	（16）
1.3.1  脉冲当量	（16）
1.3.2  电子齿轮与电子齿轮比	（18）
1.3.3  电子齿轮比的应用和设置	（19）
1.3.4  定位控制中的计算	（25）
1.4  编码器	（28）
1.4.1  编码器简介	（28）
1.4.2  编码器分类	（29）
1.4.3  增量式编码器的使用	（32）
1.5  定位控制运行模式分析	（38）
1.5.1  相对定位和绝对定位	（38）
1.5.2  原点和零点	（39）
1.5.3  原点回归模式分析	（40）
1.5.4  单速运行模式分析	（44）
1.5.5  中断单速定长运行模式分析	（46）
1.5.6  多速运行模式分析	（47）
1.5.7  表格定位运行模式	（48）
1.6  联动与插补分折	（49）
1.6.1  独立单轴连动与2轴同步联动	（49）
1.6.2  轨迹控制分析	（50）
1.6.3  插补控制分析	（52）
1.6.3  插补指令简介	（57）
1.7  端口电路和信号传输	（58）
1.7.1  信号回路分析法	（58）
1.7.2  端口电路结构	（60）
1.7.3  脉冲信号的传输示例	（64）

第2章  FX PLC定位控制介绍	（67）
2.1  FX系列PLC的定位控制功能	（67）
2.1.1  FX1S、FX1N的定位控制功能	（67）
2.1.2  FX2N的定位控制功能	（68）
2.1.3  FX3U的定位控制功能	（69）
2.2  定位控制模块和控制单元	（70）
2.2.1  FX2N的定位控制模块	（70）
2.2.2  FX2N的定位控制单元	（70）
2.2.3  三菱PLC定位控制系统结构	（74）
第3章  FX3U PLC定位控制技术应用	（76）
3.1  预备知识	（76）
3.1.1  FX3U PLC新增编程软元件	（76）
3.1.2  FX PLC定位控制相关软元件及内容含义	（78）
3.1.3  FX特殊功能模块介绍	（86）
3.1.4  FX3U-2HSY-ADP高速脉冲适配器介绍	（88）
3.2  特殊功能模块BFM读/写指令	（93）
3.2.1  BFM读指令FROM	（93）
3.2.2  BFM写指令TO	（95）
3.2.3  BFM分时读出指令RBFM	（96）
3.2.4  BFM分时写入指令WBFM	（98）
3.3  脉冲输出指令	（99）
3.3.1  脉冲输出指令PLSY	（99）
3.3.2  带加减速的脉冲输出指令PLSR	（102）
3.3.3  可变速脉冲输出指令PLSV	（106）
3.4  定位控制指令	（109）
3.4.1  概述	（109）
3.4.2  原点回归指令ZRN	（110）
3.4.3  带搜索功能原点回归指令DSZR	（114）
3.4.4  相对位置定位指令DRVI	（119）
3.4.5  绝对位置定位指令DRVA	（122）
3.4.6  绝对位置数据读取指令ABS	（125）
3.4.7  中断定长定位指令DVIT	（128）
3.4.8  表格定位指令TBL	（132）
第4章  FX3U PLC定位控制程序编制	（138）
4.1  标志位与程序基本样式	（138）
4.1.1  指令执行完成标志位M8029和M8329	（138）
4.1.2  脉冲输出状态标志位M8340、M8348和M8349	（140）
4.2  定位控制程序基本样式	（142）
4.2.1  原点回归程序基本样式	（142）
4.2.2  手动程序基本样式	（145）
 
4.2.3  单轴定位控制程序基本样式	（147）
4.3  定位控制程序示例	（153）
4.3.1  定位控制程序样例	（153）
4.3.2  PLSR和PLSY指令定位控制程序编制	（159）
4.3.3  定位指令定位控制程序编制	（162）
4.3.4  表格定位指令定位控制示例	（171）
第5章  步进电动机定位控制技术应用	（176）
5.1  步进电动机的结构和工作原理	（176）
5.1.1  步进电动机的结构	（176）
5.1.2  步进电动机工作原理	（177）
5.1.3  步进电动机性能参数与选用	（179）
5.2  步进驱动器	（182）
5.2.1  步进驱动器的结构组成	（182）
5.2.2  步进驱动器的细分	（183）
5.2.3  研控YK型步进驱动器的使用	（184）
5.3  步进电动机定位控制的应用	（191）
5.3.1  步进电动机定位控制计算	（191）
5.3.2  步进电动机定位控制程序设计	（193）
第6章  MR-J3伺服驱动器规格及连接	（195）
6.1  产品规格与附件	（195）
6.1.1  简介	（195）
6.1.2  型号规格	（197）
6.1.3  配套伺服电动机	（198）
6.1.4  附件	（200）
6.2  端口与连接	（205）
6.2.1  端口简介	（205）
6.2.2  主电路端口说明与连接	（206）
6.2.3  位置控制模式（P）输入（I）端口说明与连接	（207）
6.2.4  位置控制模式（P）输出（O）端口说明与连接	（212）
6.2.5  MR-J3伺服驱动器位置控制模式I/O信号连接举例	（215）
第7章  MR-J3伺服驱动器应用	（220）
7.1  定位控制常用参数设置	（220）
7.1.1  驱动器功能参数简介	（220）
7.1.2  基本设定参数PA□□	（223）
7.1.3  增益、滤波器调整设定参数PB□□	（236）
7.1.4  扩展设定参数PC□□	（240）
7.1.5  I/O设定参数PD□□	（245）
7.2  驱动器的显示与操作	（250）
7.2.1  操作显示面板说明	（250）
7.2.2  状态显示.	（252）
7.2.3  诊断显示	（254）
7.2.4  报警显示	（255）
7.2.5  参数显示与设定	（256）
7.2.6  I/O信号显示与输出信号强制输出	（258）
7.2.7  试运行操作	（260）
7.3  伺服驱动器的启动和调试	（263）
7.3.1  伺服驱动器的启动准备	（263）
7.3.2  伺服系统的调试	（265）
7.4  伺服驱动器故障与报警	（267）
7.4.1  故障报警概述	（267）
7.4.2  报警及其处理方法	（269）
7.4.3  警告及其处理方法	（273）
7.4.4  开机故障及常见故障分析	（275）
第8章  FX2N-1PG定位控制技术应用	（278）
8.1  性能、端口和连接	（278）
8.1.1  性能规格	（278）
8.1.2  LED显示与端口分配	（279）
8.1.3  端口接线	（281）
8.1.4  1PG与步进/伺服驱动器的接线	（283）
8.2  缓冲存储器BFM#	（285）
8.2.1  缓冲存储器BFM#简介	（285）
8.2.2  速度/位置单位制	（287）
8.2.3  速度/位置运行参数设置	（289）
8.2.4  控制字设置	（291）
8.3  操作模式及程序设计	（298）
8.3.1  手动（JOG）运行操作	（298）
8.3.2  原点回归运行操作	（300）
8.3.3  单速定位操作	（304）
8.3.4  中断单速定位操作	（306）
8.3.5  双速定位操作	（309）
8.3.6  外部信号双速定位操作	（311）
8.3.7  变速定位操作	（312）
8.4  应用程序设计例讲	（314）
8.4.1  单速定位往复运动	（314）
8.4.2  双速定位运动	（319）
8.4.3  双轴定位机械手程序示例	（326）
8.5  FX2N-10PG定位模块介绍	（335）
8.5.1  性能简介	（335）
8.5.2  新增功能介绍	（336）
 

 
第9章  FX2N-20GM的组成与连接	（339）
9.1  产品结构的组成	（339）
9.1.1  简介	（339）
9.1.2  FX2N-20GM的产品结构组成	（340）
9.1.3  20GM控制系统配置	（343）
9.2  产品性能规格	（344）
9.2.1  电源规格	（344）
9.2.2  主要规格	（345）
9.2.3  性能规格	（345）
9.2.4  输入规格	（346）
9.2.5  输出规格	（347）
9.3  连接	（348）
9.3.1  电源接线	（348）
9.3.2  输入/输出端口的信号接线	（348）
9.3.3  20GM与驱动器连接	（352）
9.4  故障与维护	（354）
9.4.1  故障与故障诊断	（354）
9.4.2  故障代码表	（356）
9.4.3  维护	（358）
第10章  FX2N-20GM参数设置与指令应用	（359）
10.1  参数及其设置	（359）
10.1.1  参数简介	（359）
10.1.2  定位控制参数	（360）
10.1.3  I/O控制参数	（366）
10.1.4  系统参数	（372）
10.2  指令及其应用	（375）
10.2.1  指令概述	（375）
10.2.2  定位控制指令	（377）
10.2.3  顺控指令	（390）
10.3  特殊辅助继电器和特殊数据寄存器	（406）
10.3.1  特殊辅助继电器	（406）
10.3.2  特殊数据寄存器	（408）
第11章  FX2N-20GM编程软件VPS的使用	（413）
11.1  概述	（413）
11.1.1  简介	（413）
11.1.2  软件界面	（414）
11.1.3  窗口	（416）
11.2  参数的软件设置	（417）
11.2.1  定位参数	（417）
11.2.2  I/O参数	（419）
11.2.3  系统参数	（420）
11.3  编程图标符号的应用	（421）
11.3.1  符号图标简介	（421）
11.3.2  流程符号（Flow Symbols）说明	（423）
11.3.3  指令符号（Code Symbols）说明	（426）
11.3.4  功能符号（Function Symbols）说明	（431）
11.4  图形程序的编制	（435）
11.4.1  程序编制说明	（435）
11.4.2  图形程序的基本操作	（437）
11.4.3  图形程序编制基础示例	（439）
11.4.4  图形程序编制示例	（444）
11.5  图形程序的操作	（447）
11.5.1  20GM程序的存/取操作	（447）
11.5.2  图形程序的读/写操作	（447）
11.5.3  图形程序与cod指令文本程序的转换操作	（450）
第12章  FX2N-20GM cod指令程序的编制	（454）
12.1  预备知识	（454）
12.1.1  程序编制应知	（454）
12.1.2  20GM的定位操作与执行方式	（461）
12.1.3  m代码	（466）
12.1.4  PLC对20GM的通信操作	（470）
12.2  常用控制编程示例	（477）
12.2.1  定位系统设置	（477）
12.2.2  常用控制编程示例（独立2轴）	（478）
12.2.3  常用控制编程示例（同步2轴）	（485）
12.3  PLC控制20GM编程示例	（488）
12.3.1  编程示例控制概述	（488）
12.3.2  系统的组成与电气原理图	（489）
12.3.3  定位控制的程序设计	（491）
12.3.4  PLC梯形图程序设计	（493）
附录A  FX3U PLC定位控制特殊软元件速查列表	（499）
附录B  MR-J3伺服驱动器参数列表	（501）
附录C  FX2N-1PG定位模块一览表	（505）
附录D  FX2N-20GM定位单元一览表	（507）
附录E  深圳研控步进电动机与适配驱动器	（513）
参考文献	（515）

前    言
随着PLC技术、变频技术和伺服控制技术的迅猛普及和推广，以步进电动机和伺服电动机为执行元件的定位控制技术在工业生产中，特别是在非标专用生产设备和通用设备的改造中得到了越来越广泛的应用，而学习和应用定位控制技术就成为广大自动化技术人员的迫切需求。目前，在众多的自动化出版物中，专门讲解步进与伺服控制技术的书籍相当稀缺，而针对初学者关于定位控制的入门书籍几乎是空白。广大读者朋友和技成培训学员在阅读了作者编写的《PLC模拟量与通信控制应用实践》和《三菱FX2N PLC功能指令应用详解》这两本书后，特别希望作者也能编写一本关于步进和伺服在定位控制方面的入门书籍，使他们能够在较短时间里学会和应用简单的定位控制技术。读者朋友的需求、信任和鼓励是作者编写本书的初衷和动力。从思考到动笔，从动笔到搁笔，历时两年多，这中间度过了许多不眠之夜，参阅了大量资料，进行了多次反复的推敲和修改，验证了大部分案例程序，终于完成了本书的编写。虽然完成，但心中仍惶惶然，担心自己学识水平有限，文字功底不足，从内容到编写都不能满足广大读者朋友的需求而产生期望越大失望越大的感觉。但是，作为一种尝试，作者希望本书能起到一种抛砖引玉之效，期望以后更多更好的关于定位控制及运动量控制的好书出版，以满足广大自动化技术工控人员的需求。
本书是以三菱电动机的三菱FX系列PLC为目标机型，以广大自动化技术的初学者为对象而编写的一本专门讲解定位控制技术的入门书籍，全部由6部分组成，内容及章节安排如下。
（1）定位控制基础知识（第1章）。
（2）三菱FX3U PLC定位控制技术（第2、3章、4章）。
（3）步进电动机定位控制技术（第5章）。
（4）三菱MR-J3伺服驱动器应用技术（第6、7章）。
（5）定位模块FX2N-1PG定位控制技术（第8章）。
（6）定位单元FX2N-20GM定位控制技术（第9章、第10章）。
6个部分的内容既有关联，也互相独立。读者可按照自己的需求进行阅读，无须按顺序进行，但定位控制基础知识则是每一个初学者必须阅读的章节。
本书的读者是从事工业控制自动化的工程技术人员，生产第一线的初、中、高级维修电工和刚毕业的工科院校机电专业的学生。编写时力求深入浅出、通俗易懂、联系实际、注重应用。为了使读者尽快地掌握定位控制技术应用，书中精选了大量的程序样式和示例。这些样式和示例，多数经过了实际测试，但由于应用环境工况不一定完全相同，读者不要完全照搬，应结合自己的控制要求进行修改和补充。
本书适合所有想通过自学来掌握三菱FX系列PLC定位控制技术的人员，同时也可作为PLC控制技术的培训教材和机电一体化专业的教学参考书。
在本书编写过程中，得到了技成培训唐倩工程师、曾鑫工程师和李金龙的协助，李震涛同志为本书的书稿整理工作付出了辛勤的劳力。在此对他们表示衷心的感谢。
在本书编写过程中参考了大量资料，限于篇幅，不能一一列出，在此也向有关资料的作者表示衷心的感谢。同时，由于编者水平有限，书中一定会有很多疏漏之处，难免会存在各种错误，恳请广大读者朋友和广大工控技术人员批评指正。
与本书配套的视频课程由深圳技成科技有限公司负责制作发行，有需要的读者可与该公司联系，网址为http://www.jcpeixun.com，联系电话：4001114100。
读者在阅读过程中，如有问题，欢迎与作者联系，电子邮箱：jc1350284@163.com。

                                                             李金城

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三菱FX系列PLC定位控制应用技术（附学习卡1张）