本書基于高職高專培養(yǎng)技能型人才的目標(biāo),結(jié)合自動(dòng)生產(chǎn)線安裝與調(diào)試崗位的需求,以亞龍公司YL-335生產(chǎn)線和龍洲公司LZ-Me101自動(dòng)生產(chǎn)線為學(xué)習(xí)載體,精心設(shè)計(jì)了多個(gè)項(xiàng)目,將自動(dòng)化生產(chǎn)線系統(tǒng)的組裝調(diào)試和西門子S7-200控制器的使用方法,以及PLC程序設(shè)計(jì)等核心內(nèi)容融入每個(gè)項(xiàng)目之中,切實(shí)貫徹“工學(xué)結(jié)合、任務(wù)導(dǎo)向、學(xué)做一體”的教學(xué)理念,實(shí)用性強(qiáng)。
本書可作為高職高專電氣自動(dòng)化、機(jī)電一體化等專業(yè)的教材,也可供技術(shù)人員參考使用。
本教材本著“以就業(yè)為導(dǎo)向,以能力為本位”的教育理念編寫而成。全書從職業(yè)教育的實(shí)用性出發(fā),根據(jù)職業(yè)能力培養(yǎng)的要求,采用項(xiàng)目化教學(xué)的方法,打破學(xué)科體系對(duì)知識(shí)內(nèi)容的序化,堅(jiān)持“以用促學(xué)”的指導(dǎo)思想,以真實(shí)項(xiàng)目為載體,按照工作流程對(duì)知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行重構(gòu)和優(yōu)化。
本教材內(nèi)容不研究規(guī)律、原理等抽象知識(shí),而強(qiáng)調(diào)技能、操作等實(shí)用技術(shù),突出“做中學(xué)、學(xué)中做”。使學(xué)生在完成任務(wù)的同時(shí)掌握知識(shí)和技能,有效地達(dá)到對(duì)所學(xué)知識(shí)的建構(gòu)。全書以項(xiàng)目的完整性取代學(xué)科知識(shí)的系統(tǒng)性,凸顯課程的職業(yè)特色。
本書立足于職業(yè)教育機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)課程體系,按照專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo),針對(duì)典型的工作崗位——自動(dòng)生產(chǎn)線安裝與調(diào)試崗位的需求,以亞龍公司YL-335生產(chǎn)線和龍洲公司LZ-Me101自動(dòng)生產(chǎn)線為學(xué)習(xí)載體,精心設(shè)計(jì)了多個(gè)項(xiàng)目,將機(jī)電一體化系統(tǒng)的組裝調(diào)試和西門子S7-200控制器的使用方法,以及程序設(shè)計(jì)等核心內(nèi)容融入每個(gè)項(xiàng)目之中,切實(shí)貫徹“工學(xué)結(jié)合、任務(wù)導(dǎo)向、學(xué)做一體”的方針,實(shí)用性強(qiáng)。
為更好地完成項(xiàng)目任務(wù)及實(shí)現(xiàn)知識(shí)的拓展,在開篇加入了自動(dòng)生產(chǎn)線核心技術(shù)模塊,該模塊不僅涵蓋了實(shí)踐項(xiàng)目所需要的理論知識(shí)和相關(guān)技能,還對(duì)自動(dòng)生產(chǎn)線應(yīng)用需要的知識(shí)加以擴(kuò)展,使教材的內(nèi)容在適度夠用的原則下,為學(xué)生的知識(shí)的擴(kuò)展和能力的提高打下基礎(chǔ)。
為更便捷地讓學(xué)生熟悉硬件設(shè)備的操作,教材中增加了機(jī)電控制電路圖繪制與仿真軟件模塊,利用宇龍機(jī)電仿真軟件仿真操作,可以大大降低硬件設(shè)備的損耗,減少硬件設(shè)備的重復(fù)投入,還可以服務(wù)于課程教學(xué)信息化建設(shè),也給老師教學(xué)設(shè)計(jì)提供豐富素材資源。
本教材由南京科技職業(yè)學(xué)院馬凱和湖南化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院肖洪流主編,常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院劉書凱,南京科技職業(yè)學(xué)院朱麗琴、王琰為副主編,高麗華參與了本書的編寫工作。其中朱麗琴、劉書凱編寫了模塊一,馬凱、肖洪流編寫了模塊二,王琰編寫了模塊三,高麗華編寫了模塊四。本書在編寫過程中得到了亞龍公司和龍洲公司的大力技術(shù)支持,在此表示衷心的感謝。
由于編寫時(shí)間緊促,筆者水平所限,書中難免會(huì)有不當(dāng)之處,懇請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。
編者
2017年10月
模塊1自動(dòng)化生產(chǎn)線核心技術(shù)應(yīng)用
項(xiàng)目1氣動(dòng)技術(shù)在自動(dòng)生產(chǎn)線中應(yīng)用1
1.1氣動(dòng)元件及其應(yīng)用1
1.1.1氣源裝置和氣動(dòng)輔助元件的認(rèn)知1
1.1.2氣動(dòng)執(zhí)行元件的認(rèn)知2
1.1.3氣動(dòng)控制元件的認(rèn)知5
1.2典型氣動(dòng)控制回路分析11
1.2.1壓力控制回路分析11
1.2.2速度控制回路分析11
1.2.3方向控制回路分析12
1.3氣動(dòng)系統(tǒng)的安裝調(diào)試和故障分析12
1.3.1氣動(dòng)系統(tǒng)的使用及維護(hù)12
1.3.2氣動(dòng)系統(tǒng)主要元件常見故障及排除方法13
項(xiàng)目2傳感器技術(shù)在自動(dòng)生產(chǎn)線中應(yīng)用16
2.1接近開關(guān)及其應(yīng)用17
2.1.1磁性開關(guān)簡介及應(yīng)用17
2.1.2電感式接近開關(guān)簡介及應(yīng)用17
2.1.3漫反射光電接近開關(guān)簡介及應(yīng)用18
2.1.4光纖式接近開關(guān)簡介及應(yīng)用20
2.1.5接近開關(guān)的選用及安裝22
2.2光電編碼器及其應(yīng)用23
項(xiàng)目3控制電機(jī)技術(shù)在自動(dòng)生產(chǎn)線中應(yīng)用25
3.1步進(jìn)電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)應(yīng)用25
3.1.1步進(jìn)電機(jī)簡介25
3.1.2步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器簡介28
3.1.3步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制應(yīng)用30
3.2伺服電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)應(yīng)用30
3.2.1永磁交流伺服系統(tǒng)概述31
3.2.2認(rèn)知交流伺服電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器33
3.2.3伺服電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器的硬件接線33
3.2.4伺服驅(qū)動(dòng)器的參數(shù)設(shè)置35
3.3變頻器及其應(yīng)用37
3.3.1交流異步電動(dòng)機(jī)的使用37
3.3.2西門子MM420變頻器簡介38
3.3.3變頻器在交流異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制中的應(yīng)用43
項(xiàng)目4PLC技術(shù)在自動(dòng)生產(chǎn)線中的應(yīng)用49
4.1S7-200系列PLC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成49
4.1.1S7-200系列PLC的硬件49
4.1.2S7-200系列PLC的外部結(jié)構(gòu)及接線51
4.1.3S7-200系列PLC的內(nèi)存結(jié)構(gòu)54
4.2基本控制指令及其應(yīng)用59
4.2.1基本位邏輯指令及其應(yīng)用59
4.2.2定時(shí)器及其應(yīng)用62
4.2.3計(jì)數(shù)器及其應(yīng)用65
4.2.4基本功能指令及其應(yīng)用67
4.2.5順序控制指令及其應(yīng)用72
4.2.6中斷指令及其應(yīng)用73
4.3運(yùn)動(dòng)控制指令及其應(yīng)用77
4.3.1高速計(jì)數(shù)器指令及其應(yīng)用77
4.3.2高速脈沖輸出指令及其應(yīng)用90
4.3.3開環(huán)位置控制95
4.4STEP7-Micro/WIN編程軟件102
項(xiàng)目5觸摸屏技術(shù)在自動(dòng)生產(chǎn)線中應(yīng)用109
5.1觸摸屏硬件系統(tǒng)連接109
5.1.1認(rèn)知TPC7062K人機(jī)界面和MCGS嵌入式工控組態(tài)軟件109
5.1.2TPC7062K與PLC的接線與工程組態(tài)112
5.2工程應(yīng)用案例114
模塊2YL-335B自動(dòng)生產(chǎn)線安裝與調(diào)試
項(xiàng)目6YL-335B自動(dòng)生產(chǎn)線的認(rèn)知121
6.1典型自動(dòng)化設(shè)備及生產(chǎn)線的構(gòu)成121
6.1.1工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備的一般組成121
6.1.2工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備各部分的作用122
6.2自動(dòng)生產(chǎn)線的組成及其設(shè)備選型122
6.2.1自動(dòng)生產(chǎn)線的組成122
6.2.2自動(dòng)生產(chǎn)線的設(shè)備選型123
6.2.3自動(dòng)生產(chǎn)線的發(fā)展趨勢(shì)125
6.3YL-335B自動(dòng)生產(chǎn)線126
6.3.1YL-335B自動(dòng)生產(chǎn)線的基本組成126
6.3.2YL-335B各單元的基本功能126
6.3.3YL-335B的電氣系統(tǒng)組成129
6.3.4YL-335B供電系統(tǒng)130
項(xiàng)目7供料工作單元安裝與調(diào)試132
7.1供料工作單元結(jié)構(gòu)132
7.2供料工作單元設(shè)備清單133
7.3供料工作單元的裝配與測(cè)試134
7.3.1供料單元的機(jī)械裝配與調(diào)整134
7.3.2氣動(dòng)元件的安裝與連接136
7.3.3傳感器的安裝與接線136
7.3.4PLC的安裝與接線137
7.3.5供料單元的功能測(cè)試138
7.4供料工作單元的編程與調(diào)試140
7.4.1供料單元PLC程序設(shè)計(jì)思路140
7.4.2供料單元PLC梯形圖程序設(shè)計(jì)141
7.4.3供料單元PLC的程序調(diào)試146
項(xiàng)目8加工工作單元安裝與調(diào)試147
8.1加工工作單元結(jié)構(gòu)147
8.2加工工作單元設(shè)備清單149
8.3加工工作單元的裝配與測(cè)試149
8.3.1加工單元的機(jī)械裝配與調(diào)整149
8.3.2加工單元?dú)鈩?dòng)元件的安裝與連接149
8.3.3加工單元傳感器的安裝與接線151
8.3.4加工單元PLC的安裝與接線152
8.3.5加工單元的功能測(cè)試153
8.4加工工作單元的編程與調(diào)試154
8.4.1加工單元PLC程序設(shè)計(jì)思路154
8.4.2加工單元PLC梯形圖程序設(shè)計(jì)155
8.4.3加工單元PLC的程序調(diào)試160
項(xiàng)目9裝配工作單元安裝與調(diào)試161
9.1裝配工作單元結(jié)構(gòu)161
9.2裝配工作單元設(shè)備清單163
9.3裝配工作單元的裝配與測(cè)試164
9.3.1裝配單元的機(jī)械裝配與調(diào)整164
9.3.2裝配單元?dú)鈩?dòng)元件的安裝與連接165
9.3.3裝配單元傳感器的安裝與接線166
9.3.4裝配單元PLC的安裝與接線166
9.3.5裝配單元的功能測(cè)試168
9.4裝配工作單元的編程與調(diào)試170
9.4.1裝配單元PLC程序設(shè)計(jì)思路170
9.4.2裝配單元PLC梯形圖程序設(shè)計(jì)172
9.4.3裝配單元PLC的程序調(diào)試181
項(xiàng)目10分揀工作單元安裝與調(diào)試182
10.1分揀工作單元結(jié)構(gòu)182
10.2分揀工作單元設(shè)備清單183
10.3分揀工作單元的裝配與測(cè)試184
10.3.1分揀單元的機(jī)械裝配與調(diào)整184
10.3.2分揀單元?dú)鈩?dòng)元件的安裝與連接185
10.3.3分揀單元傳感器的安裝與接線185
10.3.4分揀單元變頻器的安裝與接線188
10.3.5分揀單元PLC的安裝與接線188
10.3.6分揀單元的功能測(cè)試190
10.4分揀工作單元的編程與調(diào)試191
10.4.1分揀單元PLC程序設(shè)計(jì)思路191
10.4.2分揀單元PLC梯形圖程序設(shè)計(jì)193
10.4.3分揀單元PLC的程序調(diào)試200
項(xiàng)目11輸送工作單元安裝與調(diào)試201
11.1輸送工作單元結(jié)構(gòu)201
11.2輸送工作單元設(shè)備清單203
11.3輸送工作單元的裝配與測(cè)試204
11.3.1輸送單元的機(jī)械裝配與調(diào)整204
11.3.2輸送單元?dú)鈩?dòng)元件的安裝與連接205
11.3.3輸送單元傳感器的安裝與接線206
11.3.4輸送單元伺服系統(tǒng)的安裝與接線207
11.3.5輸送單元PLC的安裝與接線209
11.3.6輸送單元的功能測(cè)試211
11.4輸送工作單元的編程與調(diào)試212
11.4.1輸送單元PLC程序設(shè)計(jì)思路212
11.4.2輸送單元PLC梯形圖程序設(shè)計(jì)215
11.4.3輸送單元PLC的程序調(diào)試229
項(xiàng)目12自動(dòng)生產(chǎn)線聯(lián)機(jī)調(diào)試與運(yùn)行230
12.1各站PLC網(wǎng)絡(luò)連接230
12.2自動(dòng)生產(chǎn)線組態(tài)設(shè)計(jì)231
12.3程序編制要求及調(diào)試流程232
模塊3LZ_Me101生產(chǎn)線安裝與調(diào)試
項(xiàng)目13安裝調(diào)試LZ_Me101生產(chǎn)線237
13.1系統(tǒng)組成239
13.2設(shè)備清單244
13.3LZ_Me101生產(chǎn)線的安裝245
13.4LZ_Me101生產(chǎn)線的PLC控制251
13.5LZ_Me101生產(chǎn)線部分程序解析253
13.6LZ_Me101生產(chǎn)線的運(yùn)行調(diào)試256
模塊4機(jī)電控制系統(tǒng)和自動(dòng)化生產(chǎn)線仿真
項(xiàng)目14機(jī)電控制系統(tǒng)和自動(dòng)生產(chǎn)線電路繪制與仿真257
14.1認(rèn)識(shí)機(jī)電控制仿真系統(tǒng)257
14.1.1系統(tǒng)登錄257
14.1.2初始界面258
14.1.3工具欄266
14.1.4元器件庫267
14.1.5仿真操作區(qū)268
14.2簡單電路控制系統(tǒng)的繪制與仿真281
14.3簡單氣動(dòng)控制系統(tǒng)的繪制與仿真283
14.4簡單PLC控制系統(tǒng)的繪制與仿真286
14.5自動(dòng)生產(chǎn)線控制系統(tǒng)繪制與仿真292
參考文獻(xiàn)295