本書以計算機控制技術(shù)在智能制造自動化生產(chǎn)線中的應(yīng)用為核心,以培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)的職業(yè)素養(yǎng)、完備的理論知識、扎實的實踐操作技能和過硬的思政素質(zhì)為目標,在工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)、工業(yè)機器人技術(shù)、智能視覺識別技術(shù)、PLC技術(shù)和嵌入式觸摸屏技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)上,按照工業(yè)產(chǎn)品智能制造過程規(guī)范化和系統(tǒng)化的思想進行課程開發(fā)。
全書主要包括四大部分內(nèi)容:計算機控制系統(tǒng)的應(yīng)用范例、監(jiān)控組態(tài)技術(shù)在計算機控制系統(tǒng)中的應(yīng)用、計算機控制系統(tǒng)上位機(通信與調(diào)度層)的應(yīng)用和計算機控制系統(tǒng)下位機(現(xiàn)場控制層)的應(yīng)用。各部分內(nèi)容循序漸進、由淺入深,通過項目化教學(xué)的方式培養(yǎng)學(xué)生計算機控制技術(shù)的應(yīng)用能力。
本書可作為普通高等學(xué)校機電一體化專業(yè)、自動化專業(yè)和工業(yè)機器人專業(yè)的教材,也可供計算機控制工程技術(shù)人員閱讀及參考使用。
工業(yè)4.0(Industry 4.0)是以計算機控制技術(shù)、先進制造技術(shù)和信息技術(shù)應(yīng)用為基礎(chǔ),以智能制造為主導(dǎo)的第四次工業(yè)革命。工業(yè)4.0最顯著的特點就是將信息通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)充分融入工業(yè)生產(chǎn)制造過程,建立一個高度靈活、個性化、數(shù)字化和信息化的智能生產(chǎn)模式,促進制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型發(fā)展。時至今日,以通用傳感器、單片機、PLC和嵌入式系統(tǒng)為控制核心的單體自動化技術(shù)逐漸成熟,單體自動化技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于過程控制和運動控制系統(tǒng)中。在此基礎(chǔ)上,我們將智能傳感器技術(shù)、工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)、監(jiān)控組態(tài)技術(shù)和工業(yè)機器人技術(shù)深度融入現(xiàn)代制造業(yè)生產(chǎn)中,形成信息采集更為流暢、安全程度更高、時延與調(diào)度更加合理、生產(chǎn)節(jié)拍更加優(yōu)化的智能制造生產(chǎn)過程。在軸承去磁與清洗自動化生產(chǎn)線中,工業(yè)網(wǎng)絡(luò)和主控PLC系統(tǒng)(上位機系統(tǒng))負責軸承自動去磁與清洗生產(chǎn)過程的調(diào)度與控制,工業(yè)機器人則代替人力勞動在去磁與清洗工位間完成軸承工件的抓取、搬運和放置操作,現(xiàn)場控制器(下位機系統(tǒng))主要負責軸承去磁與清洗等自動化設(shè)備的啟制動運行。企業(yè)智能制造生產(chǎn)崗位要求學(xué)生具備自動化生產(chǎn)線裝調(diào)、監(jiān)控組態(tài)開發(fā)、PLC編程和工業(yè)機器人示教編程等方面的實踐操作能力。本書包括四個實訓(xùn)項目:實訓(xùn)項目一介紹計算機控制系統(tǒng)的應(yīng)用范例;實訓(xùn)項目二通過監(jiān)控組態(tài)技術(shù)在計算機控制系統(tǒng)中的應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生在控制系統(tǒng)監(jiān)控組態(tài)開發(fā)方面的技能;實訓(xùn)項目三通過計算機控制系統(tǒng)上位機(通信與調(diào)度層)的應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生主控系統(tǒng)應(yīng)用程序開發(fā)方面的技能;實訓(xùn)項目四通過計算機控制系統(tǒng)下位機(現(xiàn)場控制層)的應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用PLC實現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備自動控制方面的技能。同時,為了方便學(xué)生學(xué)習(xí),本書部分任務(wù)在相應(yīng)段落配有實訓(xùn)操作教程二維碼,以使項目講解更加立體直觀。
本書由大連海洋大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院裴洲奇主編并統(tǒng)稿。在編寫過程中,編者多次深入ESTUN自動化有限公司、瓦房店冶金軸承集團和大連喜田科技有限公司的智能制造自動化生產(chǎn)線,與以上公司的電氣工程師、自動化工程師、機器人工程師和機械工程師就智能視覺識別、網(wǎng)絡(luò)控制和計算機控制等技術(shù)的應(yīng)用展開詳細的討論和研究,獲取了企業(yè)實際生產(chǎn)經(jīng)驗和計算機控制技術(shù)的應(yīng)用案例。在此,對所有支持本項目化教材編寫的企業(yè)工程師和技術(shù)人員表示衷心的感謝!
由于編者水平有限,書中難免存在一些疏漏和不妥之處,懇請讀者提出寶貴的意見和建議。
實訓(xùn)項目一 計算機控制系統(tǒng)的應(yīng)用范例 1
任務(wù)一 軸承去磁與清洗計算機控制系統(tǒng)的總體情況 2
子任務(wù)1 PLC及嵌入式控制技術(shù)在計算機控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 2
子任務(wù)2 智能視覺技術(shù)在計算機控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 3
子任務(wù)3 工業(yè)機器人技術(shù)在計算機控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 4
子任務(wù)4 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在計算機控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 6
子任務(wù)5 自動去磁與清洗的軸承 6
任務(wù)二 DM100型去磁機控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) 8
子任務(wù)1 DM100型去磁機的結(jié)構(gòu)與工作原理 8
子任務(wù)2 DM100型去磁機自動控制系統(tǒng)的設(shè)計方案 12
子任務(wù)3 DM100型去磁機電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計方案 15
任務(wù)三 BCM1400型清洗機控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) 18
子任務(wù)1 BCM1400型清洗機的結(jié)構(gòu)與工作原理 18
子任務(wù)2 BCM1400型清洗機自動控制系統(tǒng)的設(shè)計方案 20
子任務(wù)3 BCM1400型清洗機電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計方案 24
任務(wù)四 軸承去磁與清洗計算機控制系統(tǒng)的組態(tài)與流程 27
子任務(wù)1 軸承去磁與清洗自動化生產(chǎn)線的組態(tài)與功能 27
子任務(wù)2 軸承去磁與清洗自動化生產(chǎn)線的工作流程 29
習(xí)題一 36
實訓(xùn)項目二 監(jiān)控組態(tài)技術(shù)在計算機控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 37
任務(wù)一 MCGS監(jiān)督控制組態(tài)系統(tǒng)的應(yīng)用 38
子任務(wù)1 了解MCGS監(jiān)督控制組態(tài)系統(tǒng)的基本情況 38
子任務(wù)2 MCGS監(jiān)督控制組態(tài)系統(tǒng)在軸承自動去磁和清洗中的應(yīng)用 39
任務(wù)二 MCGS監(jiān)控組態(tài)系統(tǒng)的創(chuàng)建 42
子任務(wù)1 MCGS監(jiān)控組態(tài)系統(tǒng)的I/O配置 42
子任務(wù)2 MCGS監(jiān)控組態(tài)系統(tǒng)的創(chuàng)建流程 44
任務(wù)三 MCGS監(jiān)控組態(tài)系統(tǒng)的調(diào)試 46
子任務(wù)1 MCGS監(jiān)控組態(tài)系統(tǒng)的脫機調(diào)試 46
子任務(wù)2 MCGS監(jiān)控組態(tài)系統(tǒng)的聯(lián)機調(diào)試 47
習(xí)題二 71
實訓(xùn)項目三 計算機控制系統(tǒng)上位機(通信與調(diào)度層)的應(yīng)用 72
任務(wù)一 計算機控制系統(tǒng)上位機的結(jié)構(gòu)與應(yīng)用 73
子任務(wù)1 計算機控制系統(tǒng)上位機的模塊化結(jié)構(gòu) 73
子任務(wù)2 計算機控制系統(tǒng)上位機在自動化生產(chǎn)中的應(yīng)用 78
任務(wù)二 計算機控制系統(tǒng)上位機的電氣接線 79
子任務(wù)1 上位機電源模塊PS307和CPU模塊的電氣與網(wǎng)絡(luò)接線 79
子任務(wù)2 計算機控制系統(tǒng)上位機數(shù)字量I/O模塊的電氣接線 81
任務(wù)三 計算機控制系統(tǒng)上位機的I/O配置與編程 83
子任務(wù)1 計算機控制系統(tǒng)上位機的I/O配置情況 83
子任務(wù)2 計算機控制系統(tǒng)上位機的編程與調(diào)試 85
習(xí)題三 109
實訓(xùn)項目四 計算機控制系統(tǒng)下位機(現(xiàn)場控制層)的應(yīng)用 110
任務(wù)一 計算機控制系統(tǒng)下位機的結(jié)構(gòu)與應(yīng)用 111
子任務(wù)1 計算機控制系統(tǒng)下位機的基本結(jié)構(gòu) 111
子任務(wù)2 計算機控制系統(tǒng)下位機在軸承去磁與清洗生產(chǎn)過程中的應(yīng)用 114
任務(wù)二 計算機控制系統(tǒng)下位機的電氣與網(wǎng)絡(luò)接線 115
子任務(wù)1 計算機控制系統(tǒng)下位機的電氣接線 115
子任務(wù)2 計算機控制系統(tǒng)下位機的I/O地址分配情況 118
任務(wù)三 計算機控制系統(tǒng)下位機的I/O配置與編程 119
子任務(wù)1 計算機控制系統(tǒng)下位機內(nèi)部寄存器的I/O配置 119
子任務(wù)2 計算機控制系統(tǒng)下位機的編程與調(diào)試 122
習(xí)題四 151
參考文獻 152