机电系统技术：模块化生产系统及PLC前言

目前，以PLC、触摸屏以及变频器为主的机电系统技术在各个生产领域被广泛应用。为了适应机电系统领域对技术人员的机电系统安装与调试、控制系统的运行调试、故障排除以及维修等各方面的要求，满足职业院校教学改革的需求，我们编写了本书。

本书是在总结多年教学改革实践经验的基础上编写而成的，按照单元体系来重构知识和技能；在学习单元内容的过程中掌握机械构件安装与拆卸、气动传动系统、传感器与PLC、PLC通信、触摸屏以及变频器等机电系统综合技术的应用。

本书具有以下特色。

1.采用单元体系编写，将知识、技能、素质的培养有机融合在每个相对独立的单元中。

2.教材的编写以能力为主线，每个单元先以导入的方式详细介绍相关技术、系统或设备的实际应用，在单元的学习过程中引入新的知识点，同时贯穿已掌握的知识和技能，继而拓展相关的知识。

3.本书实训项目来源于企业同时又高于企业，借鉴企业的真实项目和工业案例。

4.以企业和行业标准来规范学生，做到零距离就业。

5.采用“先会后懂”的教学逻辑，理实一体化的教学，做到“做中学、做中教”。

6.以国际技能大赛的标准和要求组织课程内容。

本教材共设计十个单元，建议总课时96课时。具体分配如下：

序号单元名称理论课时实训课时

1单元一机电一体化系统

2单元二机电一体化系统机械本体安装与调试

3单元三机电一体化系统动力与执行机构的安装与调试

4单元四机电一体化电气控制系统

5单元五模块化生产系统MPS的PLC控制运行

6单元六模块化生产系统MPS编程

7单元七CC"para" label-module="para">

8单元八Profibus通信系统构建

9单元九触摸屏监控界面设计

10单元十机电一体化系统综合项目设计

合计

总计

本书由苏州工业园区职业技术学院张君艳编著，在编写过程中参阅了许多同行专家的论著文献，借鉴了企业技术人员的宝贵意见，在此对曾给予帮助的同志一同表示感谢。

本书可作为高职高专院校电气自动化、工业自动化、电气控制、机电一体化等相关专业的教材或短期培训使用，也可供广大工程技术人员参考。

由于编者的水平有限，在编写过程中难免存在不足之处，恳请广大读者批评指正。

单元一 机电一体化系统

一、 导入模块化生产系统

二、 相关理论知识

（一） 模块化生产系统介绍

（二） MPS的应用技术

（三） MPS基本功能

三、 相关技能知识

（一） 观察MPS设备结构以及系统组成

（二） 实训项目

四、 相关拓展知识

（一） 机电一体化技术定义

（二） 机电一体化系统基本组成要素

（三） 机电一体化技术分类

（四） 机电一体化系统技术组成

（五） 机电一体化技术与其他技术的区别

（六） 机电一体化的发展历程与现状

（七） 机电一体化的发展趋势

五、 应用案例

（一） 机电一体化生产培训系统分析

（二） 点阵式打印机分析

（三） 机电一体化系统基本构造

（四） 机电一体化技术

单元小结

思考题

单元二 机电一体化系统机械本体安装与调试

一、 导入模块化生产系统各单元

二、 相关理论知识

（一） 送料单元的机械结构

（二） 检测单元的机械结构

（三） 加工单元的机械结构

（四） 提取单元的机械结构

（五） 分配单元的机械结构

三、 相关技能知识

（一） 拆卸与分解MPS的机械部件

（二） 安装与调试MPS各单元的机械构件

四、 应用案例

（一） 上料检测站

（二） 搬运站

（三） 加工站

（四） 安装站

（五） 装配搬运站

（六） 分配站

单元小结

思考题

单元三 机电一体化系统动力与执行机构的安装与调试

一、 导入 MPS执行机构（气动系统）

二、 相关理论知识

（一） 气动系统

（二） 电气动系统

（三） 传感检测系统

三、 相关技能知识

四、 相关拓展知识

（一） 真空概述

（二） 真空技术应用

（三） 真空元件

（四） 真空发生器种类

（五） 吸盘

（六） 真空电磁阀

（七） 真空顺序阀

（八） 真空气动系统

（九） 真空回路设计

（十） FESTO 阀岛介绍

（十一） 气动系统维护常识

单元小结

思考题

单元四 机电一体化电气控制系统

一、 导入MPS电气控制系统

二、 相关理论知识

（一） PLC概述

（二） 三菱PLC硬件

（三） MPS电气原理图

三、 相关技能知识

四、 相关拓展知识

单元小结

思考题

单元五 模块化生产系统MPS的PLC控制运行

一、 导入一模压装置

二、 相关理论知识

（一） PLC工作原理

（二） 三菱FX2N软件系统

（三） FX2N软元件

（四） 三菱PLC基本指令

三、 相关技能知识

四、 导入二声光报警系统

五、 相关理论知识

（一） 定时器指令

（二） 计数器指令

（三） FX2N系列PLC编程软件

六、 相关技能知识

七、 相关拓展知识

八、 导入三传送站控制

九、 相关理论知识

（一） PLC步进指令（单流程控制）

（二） PLC步进指令（多流程控制）

十、 相关技能知识

单元小结

思考题

单元六 模块化生产系统MPS编程

一、 导入MPS各单元控制要求

二、 相关理论知识

（一） 编程思路和方法

（二） Step By Step编程思路

（三） Shift编程思路

三、 相关技能知识

（一） 实训项目一

（二） 实训项目二

四、 步进顺控指令编程练习

五、 相关拓展知识

单元小结

思考题

单元七 CC"para" label-module="para">

一、 导入MPTS通信要求

二、 相关理论知识

（一） 现场总线概述

（二） CC"para" label-module="para">

（三） MPTS中的通信参数设定与通信程序设计

（四） 主从站程序设计

三、 相关技能知识

单元小结

思考题

单元八 Profibus通信系统构建

一、 导入自动装配系统通信要求

二、 相关理论知识

（一） Profibus概述

（二） Profibus"para" label-module="para">

（三） S7"para" label-module="para">

（四） S7"para" label-module="para">

三、 相关技能知识

（一） Profibus"para" label-module="para">

（二） 通信程序设计

单元小结

思考题

单元九 触摸屏监控界面设计

一、 导入自动装配系统监控界面设计

二、 相关理论知识

三、 相关技能知识

单元小结

思考题

单元十 机电一体化系统综合项目设计

一、 导入音乐喷泉的系统设计

二、 相关理论知识

三、 相关技能知识

（一） 音乐喷泉的PLC控制系统设计

（二） 小型自动化生产线的设计

（三） 简易传送装置系统设计

四、 相关拓展知识

（一） 变频器的选型及参数设置

（二） 音乐喷泉设计

单元小结

思考题

参考文献

《高职高专机电类工学结合模式教材·三菱系列：机电系统技术：模块化生产系统及PLC》采用单元编写体例，将知识、技能、素质的培养融为一体，共设计十个单元。单元一至单元六贯穿了机电系统技术的理论知识、专业技能知识、PLC应用等，单元七至单元九主要讲解了通信技术和人机界面技术等，单元十为综合项目设计。

《高职高专机电类工学结合模式教材·三菱系列：机电系统技术：模块化生产系统及PLC》可作为高职高专院校电气自动化、工业自动化、电气控制、机电一体化等相关专业的教材或短期培训使用，也可供广大工程技术人员参考。

廖常初，重庆大学教授，本科毕业于清华大学，曾在企业从事机械、电气技术工作，长期从事工业控制和PLC应用的教学、科研和工程应用工作。主编教材和著作有：《PLC编程及应用》第3版，获中国书刊发行业协会“2006年度全行业优秀畅销品种（科技类）”称号；《S7-300/400 PLC应用技术》第2版，获2006年度机械工业出版社科技进步奖；《S7-300/400 PLC应用教程》；《FX系列PLC编程及应用》，获机械工业出版社2007年度科技进步奖； 《S7-200 PLC编程及应用》第2版， 教育部 “十一五”国家级规划教材；《S7-200 PLC基础教程》第2版；《PLC基础及应用》第2版，教育部 “十一五”国家级规划教材；《西门子人机界面（触摸屏）组态与应用技术》第2版；《西门子工业通信网络组态编程与故障诊断》；《S7-1200 PLC编程及应用》。