书籍详情
模块化生产加工系统应用技术
作者：刘增辉
出版社：电子工业出版社
出版时间：2005-07-01
ISBN：9787121013614
定价：¥20.00
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内容简介
MPS（模块化生产加工系统）是德国FESTO公司出品的教学设备，它是一套机电一体化的模拟生产设备。本书围绕着MPS设备介绍了机电一体化技术的实际应用，同时介绍了SIMATICS7-300PLC的硬、软件知识及其应用技术。在本书中突出了理论与实践相结合，突出了对学生能力的培养，同时也体现了围绕着MPS设备开展教学活动的基本思路。全书共分12章，以实现MPS的控制为主线，通过剖析MPS的结构重点介绍机电一体化技术的应用、PLC的编程与应用，同时融合进去一些生产工艺基本知识、安全生产的基本知识、设备调试的基本知识等。第11章的内容重点放在对学生综合能力的培养上，在综合应用知识方面、在各方面能力的培养上给学生提供了较大的空间，建议将第11章的内容安排为综合设计任务。本书适合作为高职高专院校机电类专业教材或参考书使用。本书前言前言机电一体化技术是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息技术、传感测试技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机地结合，并综合应用到实际中的综合技术。现代化的自动生产设备几乎可以说都是机电一体化的设备。可编程控制器（PLC）是一种具有很强的抗干扰能力、高的可靠性、高的性能价格比且编程简单的控制设备。基于它的突出优点，它被广泛地应用到了工业控制领域及其他诸多的领域中。因此，培养掌握机电技术、掌握PLC技术的技术人才就成为了当务之需。工业控制领域中的自动化生产设备可谓是千差万别，在我国的很多院校中都选择了德国FESTO公司出品的MPS教学设备作为培训学习用设备。MPS虽是教学设备，但是其组成机构都是工业用器件，同时MPS又能模拟出与实际生产过程相接近的控制环境，具有结构简单、直观且实用的特点，便于实现教学。但是如何能使MPS设备在教学中发挥出更大的作用，是摆在我们面前的一个难题。现在，我们将几年来利用MPS进行教学的成功经验总结出来介绍给大家，供同行们参考。本书共分12章，第0章（即绪论）简单介绍了机电一体化的基本概念、MPS教学系统及SIMATICS7-300PLC；第1～2章简单介绍了SIMATICS7-300PLC的硬件基本结构及其配套软件包STEP7V5.1的基本使用；第3章介绍了STEP7提供的梯形逻辑语言（LAD）；第4～5章介绍了学习MPS系统的主要预备知识：气动技术及传感器技术的基础知识；第6～10章围绕着MPS教学设备，通过剖析MPS各个组成单元的结构形式介绍机电一体化技术的实际应用，并结合MPS教学设备的特点循序渐进地介绍PLC在实际中的应用技术，同时自然地融合进去一些生产工艺基本知识、安全生产的基本知识、设备调试的基本知识等。第11章的内容给学生在知识的综合应用上、在各方面能力的提高上提供了空间。根据具体的教学情况，第11章的内容可以安排为学生的毕业设计内容。在使用本教材时，应该注意师生互动，以培养学生良好的主动学习精神；更要注意培养学生的实践能力。“学训一体”是本教材的特点，教材中的“学生活动”体现了这一点。根据实际情况，“学生活动”的内容有多有少，有难有易，教师在教学中可灵活掌握学生活动的时间。在教学中，对能进行操作的内容，宜采用讲练结合的教学方法，随讲随练，教学设备（PLC、MPS）最好安放在教室中（我们把这种教室称为专业教室），这样做可以很容易地将理论教学与实践教学有机地结合在一起。“学生活动”是本书的特色，“学生活动”不同于传统的实验，它是一种任务式的教学内容；在“学生活动”中，只给出了具体的目标及基本的方法或建议，然后由学生通过实践完全自主地实现具体的过程，达到规定的目标。教师在活动中，只起指导和答疑的作用，而且最好是有问才“答”（讲），以给学生留出充分思考的余地。使用本教材进行教学，可以使学生在知识的学习上，在知识的综合应用能力上，在PLC（S7-300）的编程能力方面，在生产设备的安装与调试的能力方面，在培养安全生产意识及塌实认真的工作作风方面，在培养与他人的合作精神与合作能力方面，都会收到较好的效果。本教材为2003年北京市高等教育精品教材建设项目立项教材。在本教材的编写过程中得到了FESTO公司的大力支持，在此表示感谢。本书由刘增辉主编，朱运力主审，参与编写工作的还有周国烛、马红麟、李惠芳、张玫、李雪梅、叶海蓉、吴方、黄蓉、赖英旭等同志。在本教材的编写中，虽经反复推敲、多次修改，但限于作者水平，仍难免会有错误及不当之处，恳请读者批评指正。可通过E-mail与我们联系：liuzenghui@dky.edu.cn。编者2005年5月
作者简介
暂缺《模块化生产加工系统应用技术》作者简介
目录
第0章 绪论
0.1 机电一体化技术的基本概念
0.1.1 机电一体化技术的基本概念
0.1.2 机电一体化的主要技术特征
0.1.3 机电一体化的分类
0.2 MPS教学系统简介
0.2.1 概述
0.2.2 MPS的基本组成及基本功能
0.3 SIMATIC S7-300 PLC简介
0.3.1 CPU简介
0.3.2 S7-300 PLC的程序设计软件
第1章 SIMATIC S7-300 PLC硬件系统简介
1.1 概述
1.2 S7-300 PLC的结构
1.2.1 单机架PLC的结构
1.2.2 多机架PLC的结构
1.3 S7-300的模板地址
1.3.1 数字量模板地址的构成与表示
1.3.2 模拟量模板地址
1.3.3 CPU 314 IFM集成I/O的编址
1.4 CPU工作模式
1.5 信号模板简介
1.5.1 SM323数字量模板
1.5.2 SM334模拟量模板
1.6 学生活动：观察S7-314 PLC的结构
第2章 STEP 7 V5.1基础
2.1 概述
2.2 STEP 7的安装与授权
2.2.1 授权的安装
2.2.2 授权的取出
2.2.3 STEP 7的安装与卸载
2.3 结构化编程环境
2.4 STEP 7的操作
2.4.1 STEP 7的启动
2.4.2 SIMATIC Manager
2.5 项目结构与创建操作
2.5.1 概述
2.5.2 项目结构
2.5.3 创建项目（Project）
2.5.4 插入程序块
2.5.5 符号表（Symbols）
2.5.6 学生活动
2.6 程序块编辑方法
2.6.1 程序录入方法
2.6.2 编程语言的选择
2.6.3 程序编辑器
2.6.4 编程区域和程序元素表的使用
2.7 程序的上载与下载操作
2.7.1 程序的下载
2.7.2 程序的上载
第3章 梯形逻辑语言（LAD）
3.1 概述
3.1.1 梯形逻辑语言（LAD）
3.1.2 梯形逻辑语言（LAD）的基本知识
3.2 位逻辑指令
3.2.1 概述
3.2.2 常开接点（Normally Open Contact）
3.2.3 常闭接点（Normally Closed Contact）
3.2.4 输出线圈（Output Coil）
3.2.5 中间输出（Midline Output）
3.2.6 信号流取反（Invert Power Flow）
3.2.7 置位线圈（Set Coil）
3.2.8 复位线圈（Reset Coil）
3.2.9 置位复位触发器（SR，Set-Reset Flip Flop）
3.2.10 复位置位触发器（RS，Reset-Set Flip Flop）
3.2.11 RLO上升沿检测（Positive RLO Edge Detection）
3.2.12 RLO下降沿检测（Negative RLO Edge Detection）
3.2.13 地址上升沿检测（POS，Address Positive Edge Detection）
3.2.14 地址下降沿检测（NEG，Address Negative Edge Detection）
3.2.15 学生活动
3.3 比较指令
3.3.1 概述
3.3.2 整数比较（CMP ? I，Compare Integer）
3.3.3 双整数比较（CMP ? D，Compare Double Integer）
3.3.4 实数比较（CMP ? R，Compare Real）
3.3.5 学生活动
3.4 计数器指令
3.4.1 概述
3.4.2 加-减计数器（S_CUD，Up-Down Counter）
3.4.3 减计数器（S_CD，Down Counter）
3.4.4 加计数器（S_CU，Up Counter）
3.4.5 学生活动
3.5 定时器指令
3.5.1 概述
3.5.2 脉冲S5定时器（S_PULSE，Pulse S5 Timer）
3.5.3 延时脉冲S5定时器（S_PEXT，Extended Pulse S5 Timer）
3.5.4 延时接通S5定时器（S_ODT，On-Delay S5 Timer）
3.5.5 保持型延时接通S5定时器（S_ODTS，Retentive On-Delay S5 Timer）
3.5.6 延时断开S5定时器（S_OFFDT，Off-Delay S5 Timer）
3.5.7 定时器的正确选择
3.5.8 学生活动
3.6 赋值指令
第4章 气动技术基础
4.1 基础知识
4.1.1 气源基本知识
4.1.2 气源设备
4.2 气动元件
4.2.1 气动执行元件
4.2.2 气动控制元件
4.3 气动回路简介
4.3.1 操作回路
4.3.2 安全保护回路
4.3.3 速度控制回路
4.3.4 位置控制回路
4.3.5 同步控制回路
第5章 传感器技术基础
5.1 传感技术概述
5.1.1 传感器的基本概念
5.1.2 传感器的基本分类
5.2 电感式接近开关
5.2.1 电涡流效应
5.2.2 电感式接近开关的基本工作原理
5.2.3 电感式接近开关的分类
5.2.4 电感式接近开关的图形符号
5.2.5 电感式接近开关的技术术语与主要技术指标
5.3 电容式接近开关
5.3.1 电容式接近开关的基本工作原理
5.3.2 电容式接近开关的图形符号
5.4 光电式接近开关
5.4.1 光电效应
5.4.2 光电式接近开关
5.4.3 光电式接近开关的图形符号
第6章 MPS供料单元的结构与控制
6.1 供料单元的结构
6.1.1 供料单元的功能
6.1.2 供料单元的结构组成
6.1.3 气动控制回路
6.1.4 电气通信接口地址
6.1.5 供料单元的主要技术数据
6.1.6 学生活动：观察了解供料单元的PLC的I/O接口情况
6.2 供料单元的PLC控制及编程
6.2.1 摆动气缸的控制
6.2.2 学生活动：上机调试摆动气缸的自动/手动控制程序
6.2.3 供料单元的手动单循环控制
6.2.4 学生活动：上机调试供料单元的手动控制程序
6.2.5 供料单元的自动连续运行控制
6.2.6 学生活动：上机调试供料单元的自动控制程序
第7章 MPS中检测单元的结构
7.1 检测单元的结构
7.1.1 检测单元的功能
7.1.2 检测单元的结构组成
7.1.3 学生活动：观察了解检测单元的气动控制回路
7.1.4 检测单元的主要技术数据
7.1.5 学生活动：观察了解检测单元PLC的I/O接口情况
7.2 检测单元的PLC控制及编程
7.2.1 升降气缸的控制
7.2.2 学生活动：上机调试升降气缸的自动/手动控制程序
7.2.3 检测单元的手动单循环控制
7.2.4 学生活动：上机调试检测单元的手动单循环控制程序
7.2.5 检测单元的自动连续运行控制
7.2.6 学生活动：上机调试检测单元的自动控制程序
第8章 加工单元的结构
8.1 加工单元的结构
8.1.1 加工单元的基本功能
8.1.2 加工单元的基本结构
8.1.3 加工单元的主要技术数据
8.1.4 学生活动：观察了解加工单元的气动控制回路
8.1.5 学生活动：观察了解加工单元PLC的I/O接口情况
8.2 加工单元的PLC控制及编程
8.2.1 加工单元的手动单循环控制
8.2.2 学生活动：上机调试加工单元的手动控制程序
8.2.3 加工单元的自动连续运行控制
8.2.4 学生活动：上机调试加工单元的自动控制程序
第9章 操作手单元的结构
9.1 操作手单元的结构
9.1.1 操作手单元的基本功能
9.1.2 操作手单元的基本结构
9.1.3 主要技术数据
9.1.4 学生活动：观察了解操作手单元的气动控制回路
9.1.5 学生活动：观察了解操作手单元PLC的I/O接口情况
9.2 操作手单元的PLC控制及编程
9.2.1 操作手单元的手动单循环控制
9.2.2 学生活动：上机调试操作手单元手动控制程序
9.2.3 操作手单元的自动连续运行控制
9.2.4 学生活动：上机调试操作手单元自动控制程序
第10章 分拣单元的结构
10.1 分拣单元的结构
10.1.1 分拣单元的基本功能
10.1.2 分拣单元的基本结构
10.1.3 分拣单元的主要技术数据
10.1.4 学生活动：观察了解分拣单元的气动控制回路
10.1.5 学生活动：观察了解分拣单元PLC的I/O接口情况
10.2 分拣单元的PLC控制及编程
10.2.1 分拣单元的手动单循环控制
10.2.2 学生活动：上机调试分拣单元的手动控制程序
10.2.3 分拣单元的自动连续运行控制
10.2.4 学生活动：上机调试分拣单元的自动控制程序
第11章 MPS的整体控制
11.1 两个相邻工作单元之间的联机控制技术
11.1.1 通信I/O接口设计
11.1.2 控制程序的编写
11.2 三个相邻工作单元之间的联机控制技术
11.2.1 通信I/O接口设计
11.2.2 控制程序的编写
11.3 四个工作单元之间的联机控制技术
11.3.1 通信I/O接口设计
11.3.2 控制程序的编写
11.4 五个工作单元之间的联机控制技术
附录A 常用气动图形符号
附录B STEP 7 LAD编程语言常用指令
参考文献
0.1 机电一体化技术的基本概念
0.1.1 机电一体化技术的基本概念
0.1.2 机电一体化的主要技术特征
0.1.3 机电一体化的分类
0.2 MPS教学系统简介
0.2.1 概述
0.2.2 MPS的基本组成及基本功能
0.3 SIMATIC S7-300 PLC简介
0.3.1 CPU简介
0.3.2 S7-300 PLC的程序设计软件
第1章 SIMATIC S7-300 PLC硬件系统简介
1.1 概述
1.2 S7-300 PLC的结构
1.2.1 单机架PLC的结构
1.2.2 多机架PLC的结构
1.3 S7-300的模板地址
1.3.1 数字量模板地址的构成与表示
1.3.2 模拟量模板地址
1.3.3 CPU 314 IFM集成I/O的编址
1.4 CPU工作模式
1.5 信号模板简介
1.5.1 SM323数字量模板
1.5.2 SM334模拟量模板
1.6 学生活动：观察S7-314 PLC的结构
第2章 STEP 7 V5.1基础
2.1 概述
2.2 STEP 7的安装与授权
2.2.1 授权的安装
2.2.2 授权的取出
2.2.3 STEP 7的安装与卸载
2.3 结构化编程环境
2.4 STEP 7的操作
2.4.1 STEP 7的启动
2.4.2 SIMATIC Manager
2.5 项目结构与创建操作
2.5.1 概述
2.5.2 项目结构
2.5.3 创建项目（Project）
2.5.4 插入程序块
2.5.5 符号表（Symbols）
2.5.6 学生活动
2.6 程序块编辑方法
2.6.1 程序录入方法
2.6.2 编程语言的选择
2.6.3 程序编辑器
2.6.4 编程区域和程序元素表的使用
2.7 程序的上载与下载操作
2.7.1 程序的下载
2.7.2 程序的上载
第3章 梯形逻辑语言（LAD）
3.1 概述
3.1.1 梯形逻辑语言（LAD）
3.1.2 梯形逻辑语言（LAD）的基本知识
3.2 位逻辑指令
3.2.1 概述
3.2.2 常开接点（Normally Open Contact）
3.2.3 常闭接点（Normally Closed Contact）
3.2.4 输出线圈（Output Coil）
3.2.5 中间输出（Midline Output）
3.2.6 信号流取反（Invert Power Flow）
3.2.7 置位线圈（Set Coil）
3.2.8 复位线圈（Reset Coil）
3.2.9 置位复位触发器（SR，Set-Reset Flip Flop）
3.2.10 复位置位触发器（RS，Reset-Set Flip Flop）
3.2.11 RLO上升沿检测（Positive RLO Edge Detection）
3.2.12 RLO下降沿检测（Negative RLO Edge Detection）
3.2.13 地址上升沿检测（POS，Address Positive Edge Detection）
3.2.14 地址下降沿检测（NEG，Address Negative Edge Detection）
3.2.15 学生活动
3.3 比较指令
3.3.1 概述
3.3.2 整数比较（CMP ? I，Compare Integer）
3.3.3 双整数比较（CMP ? D，Compare Double Integer）
3.3.4 实数比较（CMP ? R，Compare Real）
3.3.5 学生活动
3.4 计数器指令
3.4.1 概述
3.4.2 加-减计数器（S_CUD，Up-Down Counter）
3.4.3 减计数器（S_CD，Down Counter）
3.4.4 加计数器（S_CU，Up Counter）
3.4.5 学生活动
3.5 定时器指令
3.5.1 概述
3.5.2 脉冲S5定时器（S_PULSE，Pulse S5 Timer）
3.5.3 延时脉冲S5定时器（S_PEXT，Extended Pulse S5 Timer）
3.5.4 延时接通S5定时器（S_ODT，On-Delay S5 Timer）
3.5.5 保持型延时接通S5定时器（S_ODTS，Retentive On-Delay S5 Timer）
3.5.6 延时断开S5定时器（S_OFFDT，Off-Delay S5 Timer）
3.5.7 定时器的正确选择
3.5.8 学生活动
3.6 赋值指令
第4章 气动技术基础
4.1 基础知识
4.1.1 气源基本知识
4.1.2 气源设备
4.2 气动元件
4.2.1 气动执行元件
4.2.2 气动控制元件
4.3 气动回路简介
4.3.1 操作回路
4.3.2 安全保护回路
4.3.3 速度控制回路
4.3.4 位置控制回路
4.3.5 同步控制回路
第5章 传感器技术基础
5.1 传感技术概述
5.1.1 传感器的基本概念
5.1.2 传感器的基本分类
5.2 电感式接近开关
5.2.1 电涡流效应
5.2.2 电感式接近开关的基本工作原理
5.2.3 电感式接近开关的分类
5.2.4 电感式接近开关的图形符号
5.2.5 电感式接近开关的技术术语与主要技术指标
5.3 电容式接近开关
5.3.1 电容式接近开关的基本工作原理
5.3.2 电容式接近开关的图形符号
5.4 光电式接近开关
5.4.1 光电效应
5.4.2 光电式接近开关
5.4.3 光电式接近开关的图形符号
第6章 MPS供料单元的结构与控制
6.1 供料单元的结构
6.1.1 供料单元的功能
6.1.2 供料单元的结构组成
6.1.3 气动控制回路
6.1.4 电气通信接口地址
6.1.5 供料单元的主要技术数据
6.1.6 学生活动：观察了解供料单元的PLC的I/O接口情况
6.2 供料单元的PLC控制及编程
6.2.1 摆动气缸的控制
6.2.2 学生活动：上机调试摆动气缸的自动/手动控制程序
6.2.3 供料单元的手动单循环控制
6.2.4 学生活动：上机调试供料单元的手动控制程序
6.2.5 供料单元的自动连续运行控制
6.2.6 学生活动：上机调试供料单元的自动控制程序
第7章 MPS中检测单元的结构
7.1 检测单元的结构
7.1.1 检测单元的功能
7.1.2 检测单元的结构组成
7.1.3 学生活动：观察了解检测单元的气动控制回路
7.1.4 检测单元的主要技术数据
7.1.5 学生活动：观察了解检测单元PLC的I/O接口情况
7.2 检测单元的PLC控制及编程
7.2.1 升降气缸的控制
7.2.2 学生活动：上机调试升降气缸的自动/手动控制程序
7.2.3 检测单元的手动单循环控制
7.2.4 学生活动：上机调试检测单元的手动单循环控制程序
7.2.5 检测单元的自动连续运行控制
7.2.6 学生活动：上机调试检测单元的自动控制程序
第8章 加工单元的结构
8.1 加工单元的结构
8.1.1 加工单元的基本功能
8.1.2 加工单元的基本结构
8.1.3 加工单元的主要技术数据
8.1.4 学生活动：观察了解加工单元的气动控制回路
8.1.5 学生活动：观察了解加工单元PLC的I/O接口情况
8.2 加工单元的PLC控制及编程
8.2.1 加工单元的手动单循环控制
8.2.2 学生活动：上机调试加工单元的手动控制程序
8.2.3 加工单元的自动连续运行控制
8.2.4 学生活动：上机调试加工单元的自动控制程序
第9章 操作手单元的结构
9.1 操作手单元的结构
9.1.1 操作手单元的基本功能
9.1.2 操作手单元的基本结构
9.1.3 主要技术数据
9.1.4 学生活动：观察了解操作手单元的气动控制回路
9.1.5 学生活动：观察了解操作手单元PLC的I/O接口情况
9.2 操作手单元的PLC控制及编程
9.2.1 操作手单元的手动单循环控制
9.2.2 学生活动：上机调试操作手单元手动控制程序
9.2.3 操作手单元的自动连续运行控制
9.2.4 学生活动：上机调试操作手单元自动控制程序
第10章 分拣单元的结构
10.1 分拣单元的结构
10.1.1 分拣单元的基本功能
10.1.2 分拣单元的基本结构
10.1.3 分拣单元的主要技术数据
10.1.4 学生活动：观察了解分拣单元的气动控制回路
10.1.5 学生活动：观察了解分拣单元PLC的I/O接口情况
10.2 分拣单元的PLC控制及编程
10.2.1 分拣单元的手动单循环控制
10.2.2 学生活动：上机调试分拣单元的手动控制程序
10.2.3 分拣单元的自动连续运行控制
10.2.4 学生活动：上机调试分拣单元的自动控制程序
第11章 MPS的整体控制
11.1 两个相邻工作单元之间的联机控制技术
11.1.1 通信I/O接口设计
11.1.2 控制程序的编写
11.2 三个相邻工作单元之间的联机控制技术
11.2.1 通信I/O接口设计
11.2.2 控制程序的编写
11.3 四个工作单元之间的联机控制技术
11.3.1 通信I/O接口设计
11.3.2 控制程序的编写
11.4 五个工作单元之间的联机控制技术
附录A 常用气动图形符号
附录B STEP 7 LAD编程语言常用指令
参考文献
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