本书从实用的角度出发，以案例引导学习的方式，结合视频讲解，全面系统地介绍了西门子S7-200 SMART PLC编程技术、西门子SINAMICS V90、三菱MR-J4/MR-JE伺服驱动系统及其系统集成。
全书分为三部分，第一部分介绍西门子S7-200 SMART PLC的编程技术；第二部分讲解西门子SINAMICS V90和三菱MR-J4/MR-JE伺服驱动系统基础，主要介绍三款伺服驱动系统的接线与参数设置；第三部分介绍西门子SINAMICS V90、三菱MR-J4/MR-JE伺服驱动系统工程应用，包括伺服驱动系统的速度控制及应用、伺服驱动系统的位置控制及应用、伺服驱动系统的转矩控制及参数读写和伺服驱动系统调试。本书采用双色图解，内容全面丰富，重点突出，且注重实用性，配有大量的典型实用案例，每个实例都有详细的软件、硬件配置清单，并配有接线图和程序。对重点和复杂内容还配有微课视频资料，方便读者学习。
本书可供电气控制工程技术人员使用，也可作为大中专院校机电类、信息类专业的参考书和工具书。

第1篇 西门子S7-200 SMART PLC编程
第1章 西门子S7-200 SMART PLC的硬件 002
1.1 认识PLC 002
1.1.1 PLC是什么 002
1.1.2 PLC的应用范围 003
1.2 S7-200 SMART PLC概述 003
1.2.1 西门子S7系列模块简介 003
1.2.2 S7-200 SMART PLC的产品特点 005
1.3 S7-200 SMART CPU模块及其接线 006
1.3.1 S7-200 SMART CPU模块的介绍 006
0101-CPU模块的接线 008
1.3.2 S7-200 SMART CPU模块的接线 008
1.4 S7-200 SMART PLC扩展模块及其接线 010
0102-数字量模块的接线 011
1.4.1 数字量输入和输出扩展模块 011
0103-模拟量模块的接线 012
1.4.2 模拟量输入和输出扩展模块 012
1.4.3 其他扩展模块 014
0104-S7-200 SMART扩展模块的地址分配 016
1.5 最大输入和输出点配置 016
1.5.1 模块的地址分配 016
1.5.2 最大输入和输出点配置 017

第2章 西门子S7-200 SMART PLC编程软件使用入门 019
2.1 STEP7-Micro/WIN SMART编程软件简介与下载 019
2.1.1 STEP7-Micro/WIN SMART编程软件简介 019
0201-安装STEP7-Micro/WIN SMART软件 020
2.1.2 STEP7-Micro/WIN SMART编程软件的下载 020
2.2 STEP7-Micro/WIN SMART编程软件的使用 020
2.2.1 STEP7-Micro/WIN SMART编程软件的打开 020
2.2.2 STEP7-Micro/WIN SMART编程软件的界面介绍 021
2.2.3 创建新工程 027
2.2.4 保存工程 028
2.2.5 打开工程 028
0202-系统块的使用 030
2.2.6 系统块 030
0203-程序调试 038
2.2.7 程序调试 038
2.2.8 交叉引用 040
2.2.9 工具 041
0204-软件中使用快捷键 042
2.2.10 帮助菜单 042
2.2.11 使用快捷键 042
0205-用STEP7-Micro/WIN SMART软件建立一个完整的项目 043
2.3 用STEP7-Micro/WIN SMART软件建立一个完整的项目 043
0206-仿真软件S7-200 SIM 2.0的使用 051
2.4 仿真软件的使用 051
2.4.1 仿真软件简介 051
2.4.2 仿真软件S7-200 SIM 2.0的使用 051

第3章 西门子S7-200 SMART PLC的编程语言 053
3.1 S7-200 SMART PLC的编程基础知识 053
3.1.1 数据的存储类型 053
3.1.2 元件的功能与地址分配 055
0301-PLC的三个运行阶段 056
3.1.3 STEP7中的编程语言 061
3.2 位逻辑指令 061
3.2.1 基本位操作指令 061
3.2.2 置位/复位指令 063
0302-边沿触发指令的应用 064
3.2.3 置位优先和复位优先双稳态触发器指令（SR/RS） 064
3.2.4 边沿触发指令 064
0303-电动机的单键启停 065
3.2.5 取反指令(NOT) 066
3.3 定时器与计数器指令 066
3.3.1 定时器指令 066
0304-定时器及其应用——气炮 068
0305-鼓风机的控制程序讲解 070
3.3.2 计数器指令 072
3.3.3 基本指令的应用实例 076
0306-综合应用之三级皮带的控制 082
3.4 功能指令 085
3.4.1 比较指令 085
3.4.2 数据处理指令 087
0307-MOVE指令编写星三角启动控制程序 090
3.4.3 移位与循环指令 091
3.4.4 算术运算指令 095
0308-将英寸转换成厘米 105
3.4.5 功能指令的应用 109
0309-用气动比例调压阀控制气压 113
3.5 中断与子程序及其应用 114
3.5.1 子程序调用指令 115
3.5.2 中断指令 117

第4章 逻辑控制编程的编写方法 121
4.1 顺序功能图 121
4.1.1 顺序功能图的画法 121
4.1.2 梯形图编程的原则 127
4.2 逻辑控制的梯形图编程方法 130
4.2.1 利用“启保停”编写梯形图程序 130
4.2.2 利用复位和置位指令编写逻辑控制程序 132
0401-利用MOVE指令编写逻辑控制程序 133
4.2.3 利用MOVE指令编写逻辑控制程序 133


第2篇 西门子、三菱伺服驱动系统入门
第5章 伺服驱动系统的结构及其系统原理 138
5.1 伺服系统概述 138
5.1.1 伺服系统的概念 138
5.1.2 伺服系统的应用场合 140
5.1.3 伺服系统的行业应用 142
5.1.4 主流伺服系统品牌 143
5.2 伺服驱动器主要元器件 143
5.3 伺服驱动器 148
5.3.1 交—直—交变换简介 148
5.3.2 变频变压的原理 149
5.3.3 正弦脉宽调制波的实现方法 151
5.3.4 交—直—交伺服驱动器的主电路 153
5.3.5 伺服驱动器的控制电路 155
5.4 伺服电动机 156
5.4.1 直流伺服电动机 156
5.4.2 交流伺服电动机 158
5.4.3 偏差计数器和位置增益 159
5.5 编码器 161
5.5.1 编码器简介 161
5.5.2 增量式编码器 162
5.5.3 绝对值编码器 162
5.5.4 编码器应用 163

第6章 西门子SINAMICS V90伺服驱动系统接线与参数设置 164
6.1 西门子伺服系统介绍 164
6.2 SINAMICS V90伺服驱动系统 165
6.2.1 SINAMICS V90伺服驱动器 165
6.2.2 SINAMICS V90伺服电动机 168
0601-SINAMICS V90伺服驱动系统的接口与接线 169
6.3 SINAMICS V90伺服驱动系统的接口与接线 169
6.3.1 SINAMICS V90伺服系统的强电回路接线 169
0602-SINAMICS V90伺服系统的参数介绍 170
6.3.2 SINAMICS V90伺服系统的控制回路接线 170
6.4 SINAMICS V90伺服系统的参数 173
6.4.1 SINAMICS V90伺服系统的参数概述 173
6.4.2 SINAMICS V90伺服系统的参数说明 174
6.5 SINAMICS V90伺服系统的参数设置 182
6.5.1 用基本操作面板（BOP）设置SINAMICS V90伺服系统的参数 182
0603-SINAMICS V90伺服系统的参数设置 185
6.5.2 用V-ASSISTANT软件设置SINAMICS V90伺服系统的参数 185

第7章 三菱MR-J4伺服驱动系统接线及参数设置 189
0701-MR-J4伺服系统主回路的接线 189
7.1 三菱MR-J4伺服系统的主回路接线 189
7.1.1 MR-J4伺服系统的硬件功能 189
7.1.2 MR-J4伺服驱动器主回路的接口 189
7.1.3 伺服驱动器的主电路接线 189
7.1.4 伺服驱动器和伺服电动机的连接 192
7.2 三菱MR-J4伺服系统控制电路接线 193
7.2.1 MR-J4伺服驱动器的接口 193
7.2.2 数字量输入电路的接线 196
7.2.3 数字量输出电路的接线 200
7.2.4 位置控制模式脉冲输入方法 202
7.2.5 外部模拟量输入电路的接线 204
7.2.6 模拟量输出电路的接线 204
7.2.7 编码器输出电路的接线 205
7.3 驱动器常用参数 206
7.3.1 驱动器功能参数简介 206
7.3.2 基本设定参数 207
7.3.3 增益、滤波器调整设定参数 216
7.3.4 扩展设定参数 218
7.3.5 I/O设定参数 222
0702-MR-J4/MR-JE伺服驱动系统的参数设置 226
7.4 MR-J4/MR-JE伺服系统的参数设置 226
7.4.1 用操作单元设置三菱伺服系统参数 226
7.4.2 用MR Configurator2软件设置三菱伺服系统参数 228


第3篇 西门子、三菱伺服驱动系统工程应用
第8章 西门子SINAMICS V90和三菱MR-J4/MR-JE伺服驱动系统的速度控制及应用 230
8.1 运动控制基础知识 230
8.1.1 伺服系统的控制模式 230
8.1.2 三环控制 230
0801-基于数字量输入端子实现MR-J4/MR-JE速度控制 232
8.2 基于数字量输入端子实现MR-J4/MR-JE速度控制 232
8.3 基于模拟量输入端子实现MR-J4/MR-JE速度控制 235
8.4 S7-200 SMART PLC通过现场总线与SINAMICS V90通信实现速度控制 238
8.4.1 PROFIdrive通信介绍 238
8.4.2 SINAMICS通信报文类型 238
8.4.3 SINAMICS通信报文解析 239
0802-S7-200 SMART PLC通过I/O地址控制SINAMICS V90实现速度控制 241
8.4.4 S7-200 SMART PLC通过IO地址控制SINAMICS V90 实现速度控制 241
0803-S7-200 SMART通过指令SINA_SPEED控制SINAMICS V90实现速度控制 248
8.4.5 S7-200 SMART通过指令SINA_SPEED控制SINAMICS V90实现速度控制 248

第9章 西门子SINAMICS V90和三菱MR-J4/MR-JE伺服驱动系统的位置控制及应用 250
9.1 S7-200 SMART PLC的原点回归及指令应用 250
9.1.1 脉冲当量和电子齿轮比 251
9.1.2 运动控制中的指令向导法硬件配置 252
9.1.3 原点回归指令AXISx_LDPOS和AXISx_RSEEK的应用 263
9.2 S7-200 SMART PLC位置控制轴移动相关指令及应用 268
9.2.1 点动轴指令AXISx_MAN的应用 268
9.2.2 运动轴转到所需位置指令AXISx_GOTO的应用 269
0901-S7-200 SMART PLC对MR-J4/MR-JE伺服系统的外部脉冲位置控制 271
9.3 S7-200 SMART PLC对MR-J4/MR-JE伺服系统的外部脉冲位置控制应用 271
9.4 通信在SINAMICS V90位置控制中的应用 274
9.4.1 S7-200 SMART PLC通信控制SINAMICS V90 PN实现回参考点 274
9.4.2 S7-200 SMART PLC通信控制SINAMICS V90 PN实现定位 283

第10章 伺服驱动系统的转矩控制及参数读写 286
1001-MR-J4/MR-JE伺服系统转矩控制 286
10.1 MR-J4/MR-JE伺服系统转矩控制 286
10.1.1 MR-J4/MR-JE伺服系统的转矩控制方式的接线 286
10.1.2 MR-J4/MR-JE伺服系统的转矩控制应用举例 288
10.2 MR-J4/MR-JE伺服系统转矩限制 289
10.3 S7-200 SMART PLC读写SINAMICS V90轴参数及应用 291
10.3.1 直接用通信报文读写参数 291
10.3.2 用指令块读写参数 294
10.3.3 用库指令SINA_PARA_S读写参数 295

第11章 西门子SINAMICS V90和三菱MR-J4/MR-JE伺服驱动系统调试 300
11.1 SINAMICS V90伺服系统的调试 300
11.1.1 用BOP调试SINAMICS V90伺服系统 300
11.1.2 用V-ASSISTANT软件调试SINAMICS V90伺服系统 301
1101-SINAMICS V90伺服系统的一键优化 305
11.1.3 SINAMICS V90伺服系统的一键优化 305
11.1.4 SINAMICS V90伺服系统的实时自动优化 306
11.2 MR-J4/MR-JE伺服系统的调试 307
11.2.1 MR-J4/MR-JE伺服系统的测试运行 307
1102-MR-J4/MR-JE伺服系统的一键式调整 310
11.2.2 MR-J4/MR-JE伺服系统的一键式调整 310

参考文献 312