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自動化技術在不斷地升級、創(chuàng)新，西門子公司作為自動化領域的領導者，不斷地推出新產(chǎn)品和新技術。
本書主要介紹了學習和開發(fā)運動控制器的必備基礎知識，第1章介紹了產(chǎn)品的軟硬件結構及相關選型工具，典型方案的配置，并且以仿真軟件為例進行運動控制編程的初期準備；第2章以PROFIdrive為基礎進行通信的操作說明，介紹了西門子公司各種伺服驅動器的組態(tài)、優(yōu)化和配置；第3~6章介紹了各種工藝對象的使用，并且給出了實戰(zhàn)案例；第7章介紹了故障安全功能，通過安全運動控制器和驅動器的安全功能的結合從而保證人身和設備的安全；第8章以數(shù)字化概念為核心，通過多個案例介紹了數(shù)字化虛擬調(diào)試過程；第9章介紹了常用標準化、模塊化的高效程序庫。
本書每個章節(jié)互相獨立、深入淺出、內(nèi)容完整，并配有大量的例圖，便于讀者學習和掌握。
本書具有較強的實用價值可供廣大工業(yè)產(chǎn)品用戶、系統(tǒng)工程師、工程技術人員和大專院校相關專業(yè)師生閱讀。

2013年，自德國推出“工業(yè)4.0”概念以來，全球工業(yè)領域正在快速進入一個嶄新的時代。在第四次工業(yè)革命到來之時，我國也在全面提升制造業(yè)發(fā)展質量和水平。隨著人口紅利的逐漸消失，許多國內(nèi)企業(yè)都面臨著全球化制造業(yè)加速競爭的挑戰(zhàn)：在全球市場中，當?shù)土膭趧恿Τ杀静荒茉僮鳛椤爸袊圃臁钡膬?yōu)勢標簽時，企業(yè)對于變革的需求更為迫切，“機器換人”、智能制造必然成為當前我國制造業(yè)發(fā)展的主旋律。
自動化是實現(xiàn)工業(yè)強國的重要前提之一。隨著我國日益旺盛的產(chǎn)業(yè)升級需求態(tài)勢，廣大的自動化設備廠商、生產(chǎn)企業(yè)均對產(chǎn)品和技術提出了更嚴苛的要求，以期實現(xiàn)更短的上市時間、更大的靈活性、更高的效率以及更好的質量。西門子公司始終以客戶面臨的挑戰(zhàn)為驅動力，憑借卓越的工程技術與創(chuàng)新能力，以領先的電氣化、自動化和數(shù)字化產(chǎn)品及其解決方案和服務，助力中國制造業(yè)的智能化轉型升級，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。西門子SIMATIC作為種類繁多的工業(yè)自動化產(chǎn)品中的重要一員，是一個面向所有制造應用和所有行業(yè)獨有的控制系統(tǒng)。
1958年，SIMATIC品牌在德國專利局注冊商標，之后從第一代SIMATIC S3可編程序控制器到具有突破意義的可編程序控制器SIMATIC S5，從S7-300/400和全集成自動化TIA實現(xiàn)橫向及縱向集成到S7-1200/1500和TIA博途平臺成為數(shù)字化工廠的基石，SIMATIC控制器已經(jīng)成為自動化領域不可或缺的產(chǎn)品，為眾多用戶熟知和喜愛。2016年，在運動控制領域中，SIMATIC控制器不斷創(chuàng)新，隨著TIA 博途 V14版本的發(fā)布，西門子公司推出了全新的工藝型CPU——SIMATIC S7-1500 T-CPU。它無縫擴展了中高級 PLC 的產(chǎn)品線，在標準型 / 安全型 CPU 功能基礎上，實現(xiàn)了更豐富的運動控制功能。
為了幫助廣大用戶快速、全面地掌握這一新產(chǎn)品、新技術，我們特別邀請西門子資深工程師編寫了本書。該書在知識結構上突出系統(tǒng)性，在內(nèi)容上突出實踐性，以工程應用為主線，力求概念清晰、敘述簡潔、通俗易懂。書中大量實例來自生產(chǎn)實際和服務實踐，融匯了作者長期積累的工作經(jīng)驗和研究成果。希望該書能夠成為您學習基于SIMATIC運動控制器的實用工具書，在此感謝您對西門子品牌一直以來的關注和信賴！

西門子（中國）有限公司數(shù)字化工廠集團
自動化生產(chǎn)機械業(yè)務總經(jīng)理段誠
2022年2月

前言
隨著工業(yè)制造生產(chǎn)效率的不斷提升，運動控制系統(tǒng)也在快速發(fā)展。在經(jīng)歷了從步進控制系統(tǒng)到總線型伺服控制系統(tǒng)等諸多階段后，當前運動控制已經(jīng)進入到高速、高精度的數(shù)字化控制系統(tǒng)階段。傳統(tǒng)的PLC正在適應這種發(fā)展，逐步集成了眾多的運動控制功能。并且隨著以太網(wǎng)在工業(yè)領域中的大量應用，傳統(tǒng)的脈沖、模擬量控制已經(jīng)開始向基于以太網(wǎng)的實時通信控制方向進行轉換。其它新技術的引入，也使當前的自動化運動控制具有了越來越豐富的功能和屬性，例如通過OPC UA通信實現(xiàn)標準化行業(yè)數(shù)據(jù)傳遞、驅動器與電動機通過通信的方式進行數(shù)據(jù)交換，以及統(tǒng)一的軟件平臺實現(xiàn)控制器、驅動器和人機界面的集成調(diào)試等。
數(shù)字化是工業(yè)領域發(fā)展的新階段，隨著大量的數(shù)字化技術與傳統(tǒng)自動化技術的快速融合、交匯，數(shù)字化的理念逐漸被工業(yè)領域所熟悉并且接受。通過機械、電氣以及自動化控制的有機結合，運動控制設備展現(xiàn)了蓬勃發(fā)展的強大生命力。利用虛擬調(diào)試技術極大地縮短了調(diào)試時間，利用統(tǒng)一的數(shù)字化平臺使參與各個調(diào)試環(huán)節(jié)的工程師可以有效地溝通和協(xié)作，再加上生產(chǎn)和加工數(shù)據(jù)的大量采集和分析，使數(shù)字化為工業(yè)領域帶來諸多優(yōu)勢和價值。
為了適應運動控制的發(fā)展趨勢，為廣大客戶提供具有數(shù)字化基因的高端產(chǎn)品，西門子數(shù)字化工廠集團于2016年推出了新一代基于PLC平臺的運動控制產(chǎn)品S7-1500T，它在PLC中集成專用的運動控制器內(nèi)核，適用于所有執(zhí)行運動控制任務的機器，從簡單的調(diào)速控制到高性能的多軸協(xié)調(diào)運動，為眾多運動控制任務提供一個簡單而靈活的解決方案。通過便于操作的PLCopen指令和友好的編程測試環(huán)境，可以快速地實現(xiàn)定位、同步以及運動機構控制等功能。為了提高S7-1500T的可用性，提高工程師的編程效率并使項目規(guī)范化，西門子公司提供了種類豐富的標準化程序庫供用戶使用，可以縮短工程師編程以及調(diào)試的時間，降低了使用和維護難度。目前，S7-1500T已應用于印刷、包裝、紡織、連續(xù)物料加工以及金屬成型等行業(yè)。
為了在運動控制領域提供更多助力，滿足現(xiàn)代機器和工廠多樣的技術任務需求，SIMATIC T-CPU 增加了更多的功能，并且通過高效集成的方法，在運動控制方面開辟了新的途徑，使得基于 T-CPU 構建的自動化解決方案為多種任務和復雜問題節(jié)省了寶貴的工程時間。此次更新針對新功能、新方法和新特點進行了增補介紹，為學習使用T-CPU提供幫助。
本書基于編者多年從事這方面工作的體會，詳細介紹了西門子S7-1500T的性能特點及應用技術。在內(nèi)容的編寫上力求實用性與先進性并舉，避免過多的抽象概念，更加偏重實用性，從產(chǎn)品綜述、通信、工藝對象、運動系統(tǒng)功能、擴展功能介紹、安全功能、數(shù)字化實踐及常用庫等多方面為工程應用人員做了全面介紹，是一本非常好的實用型參考書。本書可作為自動化與驅動領域的工程技術人員及高等院校師生的參考書，也可作為培訓教材。
本書即將出版之際，特別要感謝西門子（中國）有限公司數(shù)字化工廠集團工廠自動化生產(chǎn)機械業(yè)務總經(jīng)理段誠先生為本書撰寫序言。同時本書還得到了西門子工廠自動化有限公司相關領導和眾多同事的大力支持和指導。本書作者張雪亮先生、王薇女士、王廣輝先生對本書的編寫和審核付出了辛勤汗水，在此一并表示深深的謝意！
由于時間緊迫、資料有限，受技術能力及編纂水平所限，難免存在錯漏和不足之處，請各位專家、學者、工程技術人員等廣大讀者給予批評指正。

西門子（中國）有限公司數(shù)字化工業(yè)集團
高級副總裁兼工業(yè)客戶服務部總經(jīng)理
楊大漢
2022年2月

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