變頻及伺服應用技術(附微課視頻)（簡體書）

本書以三菱和西門子變頻器以及三菱伺服驅動器為例，系統介紹了變頻器、步進驅動器和伺服驅動器的結構、工作原理、基本使用方法和實訓操作，并介紹了PLC與變頻器、步進驅動器以及伺服驅動器相結合的實際工程應用案例。本書分6個項目，包括三菱變頻器的運行與功能解析、西門子變頻器的運行與操作、變頻器常用控制電路、變頻器與PLC在工程中的典型應用、步進電機的應用、伺服電機的應用。

重慶工業職業技術學院教授，長期從事電氣自動化專業核心課程的教學和理論研究工作，主持參與各級各類教研、科研課題10余項。

本書的主要特點是在內容組織上采用項目化、任務驅動設計，任務內容仿真性強，任務實施步驟詳細，包括設計方案、硬件接線圖、程序等；在表現形式上使用了大量的便于學生理解的圖表，每個單元的任務內容均具有可操作性，并且每個單元有“任務實施”專欄介紹任務實施的過程，方便“教、學、做”一體化教學。

項目1 三菱變頻器的運行與功能解析

任務1.1　認識變頻器

　一、 任務導入

　二、 相關知識

（一）交流異步電動機的調速方法

（二）變頻調速原理

（三）通用變頻器的基本結構

（四）變頻器的分類

（五）變頻器的控制方式

　三、任務實施

（一）三菱變頻器認識

（二）三菱FR-700系列變頻器的接線圖

四、　知識拓展

（一）變頻器的安裝方式

（二）變頻器的應用及主流變頻器

思考與練習

任務1.2　三菱變頻器的面板運行操作

一、任務導入

　二、相關知識

（一）三菱變頻器的運行模式

（二）三菱FR-700系列變頻器的操作面板

　三、任務實施

（一）FR-700變頻器的基本操作流程

（二）參數設定

（三）參數清除、清除

（四）簡單設定運行模式

（五）三菱變頻器的面板操作訓練

四、知識拓展

（一）與工作頻率有關的功能

（二）變頻器的啟動和制動功能

思考與練習

任務1.3　三菱變頻器的外部運行操作

一、任務導入

　二、相關知識

（一）變頻器輸入控制端子的功能

（二）變頻器輸出控制端子的功能

　三、任務實施

（一）變頻器的外部點動操作訓練

（二）變頻器的外部正反轉連續運行操作訓練

　四、知識拓展——電流給定信號調解頻率

思考與練習

任務1.4　三菱變頻器的組合運行操作

一、任務導入

　二、相關知識

（一）工作頻率給定方式

（二）頻率給定線的設置及調整

　三、任務實施

四、知識拓展——組合模式2電流給定調節速度的案例

思考與練習

任務1.5　三菱變頻器的多段速運行操作

一、任務導入

　二、相關知識——多段速端子功能設置

　三、任務實施

　四、知識拓展——變頻器的15段速運行

思考與練習

任務1.6　三菱變頻器的升降速運行操作

一、任務導入

　二、相關知識——升降速端子功能設置

　三、任務實施

　四、知識拓展——變頻器的保護功能

思考與練習

項目2　西門子變頻器的運行與操作

任務2.1　西門子變頻器的面板運行操作

一、任務導入

二、相關知識

（一）MM440變頻器的接線圖

（二）MM440變頻器的運行操作模式

（三）MM440變頻器的參數類型

（四）MM440變頻器的操作面板

（五）MM440變頻器的快速調試及參數解析

三、任務實施

四、知識拓展

思考與練習

任務2.2　西門子變頻器的外部運行操作

一、任務導入

二、相關知識

（一）西門子變頻器輸入端子功能

（二）西門子變頻器輸出端子功能

三、任務實施

（一）變頻器的外部點動操作訓練

（二）變頻器的外部正反轉連續運行操作訓練

四、知識拓展——西門子變頻器的組合運行操作實訓

思考與練習

任務2.3　西門子變頻器的多段速運行操作

　一、任務導入

二、相關知識

三、任務實施

四、知識拓展——西門子變頻器升降速控制端功能

思考與練習

項目3　變頻器常用控制電路

任務3.1　變頻器正反轉控制電路

一、任務導入

二、相關知識

　（一）變頻器的外接主電路

　（二）變頻器啟停控制電路

三、任務實施

四、知識拓展——變頻器外圍電器元件的選擇

思考與練習

任務3.2　變頻器同步運行控制電路

　一、任務導入

　二、相關知識——模擬電壓輸入端子控制的同步運行

　三、任務實施

　四、知識拓展——升、降速端子實現兩地控制

思考與練習

任務3.3　變頻器工頻切換控制電路

　一、任務導入

　二、相關知識——變頻器內置工頻切換電路

三、任務實施

任務3.4　變頻器PID控制電路

　一、任務導入

　二、相關知識

（一）恒壓變頻供水系統的構成

（二）PID控制功能

　三、任務實施

思考與練習

項目4　變頻器與PLC在工程中的典型應用

　任務4.1物料分揀輸送帶的正反轉變頻控制系統

一、任務導入

二、相關知識



（一）三菱PLC與變頻器的開關量連接方式

（二）三菱PLC與變頻器的模擬量連接方式

（三）三菱PLC與變頻器的RS-485通信連接方式

三、任務實施

四、知識拓展

（一）西門子繼電器輸出型PLC與變頻器的連接方式

（二）西門子晶體管輸出型PLC與變頻器的連接方式

（三）西門子PLC的模擬量模塊與變頻器的連接方式

思考與練習

任務4.2工業攪拌機的多段速變頻控制系統

一、任務導入

二、相關知識

　（一）變頻調速系統設計原則

（二）變頻調速系統設計步驟

三、任務實施

四、知識拓展——變頻調速系統的調試

思考與練習

任務4.3　風機的變頻/工頻自動切換控制系統

一、任務導入

二、任務實施

三、知識拓展

（一）變頻器類型的選擇

（二）變頻器容量的選擇

（三）變頻器選型注意事項

思考與練習

　任務4.4 驗布機的無級調速控制系統

一、　任務導入

二、相關知識

（一）三菱模擬量輸入/輸出擴展模塊的類型

（二）三菱模擬量輸出擴展模塊FX2N-2DA

（三）特殊功能模塊的讀寫操作指令FROM和TO

三、任務實施

四、知識拓展

（一）變頻器主電路的接線

（二）變頻器控制電路的接線

思考與練習

　任務4.5 多泵恒壓供水控制系統

一、任務導入

二、相關知識——多泵恒壓變頻供水控制的實現方法

三、任務實施

　四、知識拓展

（一）變頻器的抗干擾措施

（二）變頻器的測量

（三）變頻器常見故障處理

　思考與練習

項目五　步進電機的應用

任務5.1　步進電機的正反轉控制

一、任務導入

二、相關知識

（一）步進電機

（二）步進控制系統的組成

（三）步進驅動器

（四）三菱PLC的高速脈沖輸出指令PLSY和PLSR

三、任務實施

四、知識拓展——步進電機的調速控制

思考與練習

　任務5.2 剪切機的定長控制

一、　任務導入

二、　任務實施

三、知識拓展——雙軸步進電機的定位控制

思考與練習

項目六　伺服電機的應用

任務6.1　伺服驅動器的認識及試運行

一、任務導入

二、相關知識

（一）伺服電機

（二）伺服驅動器的控制模式

（三）三菱伺服驅動器的內部結構

（四）三菱伺服驅動器的外部結構

（五）三菱伺服驅動器的外圍接線

（六）三菱伺服驅動器的電源及啟停保護電路

三、任務實施

（一）三菱伺服驅動器輸入輸出引腳功能認識

（二）伺服驅動器輸入輸出的接線認識

（三）伺服驅動器的顯示操作與參數設置

（四）伺服驅動器外部I/O信號顯示

（五）伺服電機的試運行

四、知識拓展——主流伺服驅動器介紹

思考與練習

任務6.2　伺服電機的多段速控制

一、任務導入

二、相關知識

（一）速度控制模式的接線圖

（二）速度控制方式

三、任務實施

思考與練習

任務6.3　伺服電機的轉矩控制

一、任務導入

二、相關知識

三、任務實施

思考與練習

任務6.4　伺服電機的位置控制

一、任務導入

二、相關知識

（一）伺服驅動器位置控制接線圖

（二）脈沖列輸入引腳的接線

（三）脈沖輸入形式

（四）定位完成（INP）

三、任務實施

四、知識拓展

（一）西門子SINAMICS　V60/V80伺服驅動器

（二）西門子SINAMICS　V90伺服驅動器

思考與練習

參考文獻