施耐德 EcoStruxure Machine控制器應(yīng)用及編程進(jìn)階
主編　李幼涵

本書介紹了運(yùn)動(dòng)控制中多軸電機(jī)同步運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用；通過(guò)案例介紹了電子凸輪運(yùn)動(dòng)、電子齒輪運(yùn)動(dòng)和數(shù)控機(jī)床G代碼編程的各種應(yīng)用；詳細(xì)介紹了各種通用總線（如 EtherCAT、EtherNet/IP、PROFINET）的通信應(yīng)用以及與過(guò)程控制網(wǎng)絡(luò)連接的應(yīng)用；最后介紹了面向?qū)ο缶幊蹋∣bject-Oriented Programming，OOP），并給出了編程技巧。
本書可供紡織、包裝、物流、印染、印刷、機(jī)械加工等領(lǐng)域的應(yīng)用設(shè)計(jì)工程師和大專院校相關(guān)專業(yè)的師生閱讀，具有較強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。
圖書在版編目（CIP）數(shù)據(jù)
施耐德 EcoStruxure Machine控制器應(yīng)用及編程進(jìn)階 /李幼涵主編 . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2019.9
ISBN 978-7-111-63598-7
Ⅰ . ①施…�、� . ①李…�、� . ①可編程序控制器�、� . ① TP332.3
中國(guó)版本圖書館 CIP數(shù)據(jù)核字（2019）第 185041號(hào)
機(jī)械工業(yè)出版社（北京市百萬(wàn)莊大街 22號(hào)郵政編碼 100037）策劃編輯：林春泉　責(zé)任編輯：林春泉責(zé)任校對(duì)：杜雨霏　封面設(shè)計(jì)：鞠　楊責(zé)任印制：郜　敏北京圣夫亞美印刷有限公司印刷
2019年 9月第 1版第 1次印刷
184mm260mm · 15.5印張 · 382千字 0 0013 000冊(cè)標(biāo)準(zhǔn)書號(hào)：ISBN 978-7-111-63598-7
定價(jià)：69.00元
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時(shí)光荏苒，在經(jīng)歷了二三十年的高速發(fā)展之后，中國(guó)工業(yè)來(lái)到了從制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)型的時(shí)刻。制造強(qiáng)國(guó)意味著工業(yè)企業(yè)不僅要生產(chǎn)更優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品，還要以更綠色、更智能、可持續(xù)的方式重塑生產(chǎn)流程。基于此，施耐德電氣率先提出綠色智能制造的理念。為了幫助客戶踐行這些理念，施耐德電氣逐步擴(kuò)充自身的軟件、硬件能力，利用基于物聯(lián)網(wǎng)的 EcoStruxure 架構(gòu)與平臺(tái)，通過(guò)互聯(lián)互通的產(chǎn)品、邊緣控制、應(yīng)用分析和服務(wù)三個(gè)層面的創(chuàng)新，為工業(yè)客戶的轉(zhuǎn)型升級(jí)賦能。由施耐德電氣技術(shù)專家李幼涵領(lǐng)銜編寫的《施耐德 EcoStruxure Machine控制器應(yīng)用及編程進(jìn)階》一書，它是本著推動(dòng)工業(yè)企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能制造向縱深發(fā)展而推出的指導(dǎo)書。該書支持施耐德 EcoStruxure架構(gòu)與平臺(tái)在工廠生產(chǎn)流程和機(jī)器離散制造的自動(dòng)化及智能化的落地，也給出了實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的互聯(lián)互通解決方案，回答了應(yīng)用工程師們?cè)陂_發(fā)智能機(jī)器、綠色工廠實(shí)踐中遇到的問(wèn)題。書中的大量案例也是施耐德電氣這些資深工程師們實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)和展示，相信對(duì)廣大工程技術(shù)人員及大專院校師生會(huì)有所幫助和裨益。該書以施耐德電氣當(dāng)前最新軟硬件技術(shù)為平臺(tái)，介紹了互聯(lián)互通采用的前沿總線通信技術(shù)、以太網(wǎng)通信技術(shù)及編程架構(gòu)，對(duì)我國(guó)的科研機(jī)構(gòu)和高校教學(xué)發(fā)展也有一定的參考作用。
施耐德電氣真誠(chéng)地愿為中國(guó)工業(yè)的不斷升級(jí)、技術(shù)的不斷進(jìn)步、創(chuàng)新的不斷涌現(xiàn)而貢獻(xiàn)力量，持續(xù)向市場(chǎng)推出接受度更高的產(chǎn)品和解決方案。該書的出版必定會(huì)成為工業(yè)制造領(lǐng)域重要的數(shù)字化和自動(dòng)化參考資料及培訓(xùn)教材。期待著該書早日面世，以饗讀者。
施耐德電氣（中國(guó)）有限公司高級(jí)副總裁　　工業(yè)自動(dòng)化業(yè)務(wù)中國(guó)區(qū)負(fù)責(zé)人　　龐邢健　　 2019年 7月　　

本書是已出版的《施耐德 EcoStruxure Machine控制器應(yīng)用及編程指南》進(jìn)階篇。本書介紹了運(yùn)動(dòng)控制的復(fù)雜應(yīng)用，包括電子凸輪、電子齒輪以及數(shù)控單元 CNC的各種應(yīng)用，內(nèi)容雖然有些復(fù)雜，但是通過(guò)案例和大量的圖說(shuō)，可深入淺出地幫助讀者更好地學(xué)習(xí)和應(yīng)用。本書中，對(duì)插補(bǔ)控制的應(yīng)用給出了不用運(yùn)動(dòng)控制器實(shí)現(xiàn)同步插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)的編程方法和算法，可以降低硬件的成本。由于智能制造和智能機(jī)器的設(shè)計(jì)越來(lái)越多地注重互聯(lián)互通，因此本書也介紹了各種流行的通信協(xié)議的設(shè)計(jì)方法和設(shè)備之間的互聯(lián)互通的編程方法，并給出了案例，其中涉及 EtherCAT、 EtherNet/IP、PROFINET、SERCOS、OPC（Object Linking and Embedding for Process Control）以及采用 C語(yǔ)言的自由編程案例。在本書的最后一章，介紹了面向?qū)ο缶幊蹋?Object-Oriented Programming，OOP）的內(nèi)容，因?yàn)槊嫦驅(qū)ο缶幊淌且环N編程趨勢(shì)，它使應(yīng)用程序的擴(kuò)展性和可維護(hù)性更友好。
本書的編寫得到了施耐德電氣（中國(guó)）有限公司的幾位資深主任工程師的大力幫助，李振工程師編寫了第 1章和第 2章；唐海麗工程師編寫了第 3章；李融工程師編寫了第 4~6章；方平工程師編寫了第 7章和第 8章；李幼涵編寫了第 9章和第 10章并對(duì)全書進(jìn)行了審閱、修改和校對(duì)。在此感謝他們將多年的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)分享給讀者，感謝工業(yè)事業(yè)部劉立新總監(jiān)和沈偉峰經(jīng)理的一貫支持。他山之石，可以攻玉。愿我國(guó)的工程師們利用一切先進(jìn)技術(shù)和設(shè)計(jì)理念，將產(chǎn)品設(shè)計(jì)得更加完美！
由于水平有限，難免有不盡人意之處，懇請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。
李幼涵　　 2019年 7月　　序前言

第 1章　電子凸輪功能 …………………………………………………………………………… 1
1.1　電子凸輪的概念 ………………………………………………………………………… 1
1.1.1　什么是機(jī)械凸輪 ………………………………………………………………… 1
1.1.2　什么是電子凸輪 ………………………………………………………………… 1
1.1.3　機(jī)械凸輪與電子凸輪的區(qū)別 …………………………………………………… 1
1.1.4　電子凸輪的應(yīng)用場(chǎng)合 …………………………………………………………… 2
1.2　電子凸輪的實(shí)現(xiàn) ………………………………………………………………………… 2
1.3　電子凸輪功能塊詳解 …………………………………………………………………… 2
1.3.1
　MC_Power使能功能塊 ………………………………………………………… 4

1.3.2
　MC_Jog點(diǎn)動(dòng)功能塊 …………………………………………………………… 5

1.3.3
　MC_MoveVelocity速度移動(dòng)功能塊 …………………………………………… 5

1.3.4
　MC_Stop停止功能塊 …………………………………………………………… 6

1.3.5
　MC_ReadStatus讀取軸狀態(tài)功能塊 …………………………………………… 6

1.3.6
　MC_CamTableSelect電子凸輪表選擇功能塊 ………………………………… 7

1.3.7
　MC_CamIn電子凸輪嚙合功能塊 ……………………………………………… 8

1.3.8
　MC_CamOut電子凸輪脫開功能塊 …………………………………………… 9
1.3.9　SMC3_CAN_WriteParameter寫參數(shù)功能塊 ………………………………… 10
1.3.10　SMC3_CAN_ReadParameter讀參數(shù)功能塊 ……………………………… 10


1.3.11
　MC_Home原點(diǎn)回歸功能塊 ………………………………………………… 10
1.4　如何在線切換電子凸輪曲線 ……………………………………………………………11
1.5　如何在線修改電子凸輪曲線的坐標(biāo) ………………………………………………… 12
1.6　如何在線創(chuàng)建電子凸輪曲線 ………………………………………………………… 13
1.7　電子凸輪曲線的縮放功能 …………………………………………………………… 15
1.8　電子凸輪曲線的鏡像功能 …………………………………………………………… 17

1.9
　電子凸輪凸點(diǎn) Tappets的應(yīng)用………………………………………………………… 19
1.10　電子凸輪開關(guān)的應(yīng)用 ………………………………………………………………… 21
1.11　電子凸輪的高級(jí)功能塊 ……………………………………………………………… 24
1.12　電子凸輪點(diǎn)的批量導(dǎo)入 ……………………………………………………………… 30


第 2章　CNC功能 ……………………………………………………………………………… 32
2.1　常用 G代碼的功能 …………………………………………………………………… 32
2.2　如何在 CNC編輯器中直接使用帶變量的 G代碼指令 …………………………… 38
2.3　如何在 NC文件中直接使用帶變量的 G代碼指令 ………………………………… 45
2.4　LMC058讀取并執(zhí)行 U盤上的 NC文件 …………………………………………… 48
2.5　SMC_Interpolator插補(bǔ)功能塊的應(yīng)用 ……………………………………………… 51
2.6　CNC功能的多軸控制 ………………………………………………………………… 52
2.7　CNC功能的多通道控制 ……………………………………………………………… 55
2.8　如何顯示正在執(zhí)行的 G代碼行 ……………………………………………………… 59
2.9　如何在線切換 NC文件的執(zhí)行 ……………………………………………………… 61
2.10　使用 CAD/CAM軟件轉(zhuǎn)換成 G代碼文件時(shí)的注意事項(xiàng) ………………………… 65
2.11　CNC的 M碼功能 …………………………………………………………………… 68
2.12　CNC的 H碼功能 …………………………………………………………………… 70
2.13　CNC的路徑圓滑或圓整功能 ……………………………………………………… 72
2.14　CNC的路徑規(guī)避功能 ……………………………………………………………… 75
2.15　CNC的刀具半徑補(bǔ)償功能 ………………………………………………………… 77
第 3章　PLC插補(bǔ)位置的控制 ………………………………………………………………… 80
3.1　插補(bǔ)的概念和應(yīng)用 …………………………………………………………………… 80
3.2　典型插補(bǔ)算法 ………………………………………………………………………… 80
3.2.1　直線插補(bǔ)算法 ………………………………………………………………… 80
3.2.2　三次多項(xiàng)式插補(bǔ)算法 ………………………………………………………… 81
3.2.3　五次多項(xiàng)式插補(bǔ)算法 ………………………………………………………… 83
3.3　伺服驅(qū)動(dòng)器插補(bǔ)位置模式 …………………………………………………………… 84
3.3.1　Interpolated Position模式 …………………………………………………… 84
3.3.2　伺服驅(qū)動(dòng)器 IP模式原理和參數(shù) ……………………………………………… 86
3.4　PLC插補(bǔ)位置控制的實(shí)現(xiàn) …………………………………………………………… 87
3.4