機(jī)電綜合實(shí)踐

本書為《機(jī)電控制技術(shù)》的配套用書，是課程理論的實(shí)際應(yīng)用和綜合演練。 全書按照認(rèn)知規(guī)律，構(gòu)建理論、系列實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)踐三位一體的課程體系，強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)性、全面性，實(shí)用性，加強(qiáng)課程教學(xué)效果和學(xué)生應(yīng)用能力的培養(yǎng)，以制造業(yè)自動(dòng)化為背景，以機(jī)械為對象，通過機(jī)電控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，使學(xué)生掌握面向機(jī)械工程的控制技術(shù)基本知識(shí)和技能。 該書主要培養(yǎng)學(xué)生分析和設(shè)計(jì)機(jī)電系統(tǒng)的基本能力，使之能合理選用控制方法和裝置來構(gòu)建機(jī)電控制系統(tǒng)。書中有必做實(shí)驗(yàn)和大量選做實(shí)驗(yàn)，體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容多樣性；書中對于同一個(gè)典型機(jī)電系統(tǒng)可以有多種實(shí)現(xiàn)方案，體現(xiàn)開放性。教材編排圖文并茂，閱讀起來高效、悅目。

前言

第一章 機(jī)電控制基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)

第二章 S7-300系列中型可變成控制器

第三章 ControiLogix5000系列大型PLC

第四章 工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

第五章 工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用

第六章 自動(dòng)化制造系統(tǒng)

第七章 物流自動(dòng)化工程

第八章 現(xiàn)代數(shù)控設(shè)備

參考文獻(xiàn)

后記

……

本教材是以現(xiàn)代制造技術(shù)為主線，從培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐綜合能力的全局出發(fā)，參考機(jī)電產(chǎn)品實(shí)際的開發(fā)過程，將機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、CAD/CAM、數(shù)控技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)等課程的綜合實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容整合成既有相互聯(lián)系、又相對獨(dú)立的三個(gè)綜合實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，從而不僅能夠提高相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)的連續(xù)性和系統(tǒng)性，而且更加有利于學(xué)生工程能力和全面素質(zhì)的培養(yǎng)。

全書共分六章。第1章為緒論，主要介紹現(xiàn)代機(jī)械工程綜合實(shí)踐教學(xué)的主要內(nèi)容；第2章為機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)綜合實(shí)踐；第3章為現(xiàn)代制造技術(shù)綜合實(shí)踐；第4章、第5章、第6章分別為機(jī)電一體化系統(tǒng)綜合實(shí)踐、計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)以及綜合實(shí)踐設(shè)計(jì)課題選編。

本教材適用于高等學(xué)校機(jī)械類和近機(jī)類專業(yè)進(jìn)行課程設(shè)計(jì)、綜合實(shí)踐教學(xué)使用，還可作為畢業(yè)設(shè)計(jì)和有關(guān)工程技術(shù)人員的參考書。

機(jī)電綜合工程訓(xùn)練中心1916年

設(shè)于現(xiàn)今東南大學(xué)校園內(nèi)的南京高等示范學(xué)校設(shè)立專施機(jī)械工程教育的“工藝專修科”，同時(shí)建立了含鍛工場、木工場、金工場和鑄工場的“工藝實(shí)習(xí)場”，標(biāo)志著視實(shí)踐訓(xùn)練為人才培養(yǎng)中不可或缺的部分這種教育理念在九十年以前已經(jīng)由東南大學(xué)的辦學(xué)先賢們確立起來，并且身體力行，開創(chuàng)了我國早期的工程實(shí)踐教育。

機(jī)電綜合工程訓(xùn)練中心1921年

國立東南大學(xué)成立，茅以升任工科主任，著名的政治活動(dòng)家、教育家楊杏佛任實(shí)習(xí)工場主任。

機(jī)電綜合工程訓(xùn)練中心1927 ~ 1949年

東南大學(xué)經(jīng)國立第四中山大學(xué)變更為國立中央大學(xué)，期間歷經(jīng)八年抗戰(zhàn)之苦，西遷重慶之累，但實(shí)習(xí)工廠（原實(shí)習(xí)工場）一直得以保留并不斷發(fā)展。

機(jī)電綜合工程訓(xùn)練中心1949年 ~ 今

新中國成立以后，特別是改革開放以來，我國的高等教育事業(yè)獲得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。九十年前幾近原始的“工藝實(shí)習(xí)場”亦發(fā)展成為現(xiàn)今現(xiàn)代化的“機(jī)電綜合工程訓(xùn)練中心”，雖說是經(jīng)歷了滄桑巨變，但重視實(shí)踐教學(xué)在人才培養(yǎng)中的突出作用的教育理念一脈相承，源遠(yuǎn)流長，生生不息。

經(jīng)過隨后的進(jìn)一步建設(shè)，原工業(yè)發(fā)展與培訓(xùn)中心又取得了巨大的進(jìn)展：

機(jī)電綜合工程訓(xùn)練中心在功能定位方面

進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了教學(xué)、科研、社會(huì)服務(wù)的相互交融與促進(jìn)，面向全校學(xué)生開展工程訓(xùn)練教育，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神，同時(shí)承擔(dān)國家和地方的重大科技或技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目。

機(jī)電綜合工程訓(xùn)練中心在組織結(jié)構(gòu)方面

將工業(yè)發(fā)展與培訓(xùn)中心、原校級機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心和相關(guān)院系（主要包括能源與環(huán)境、自控、電氣、儀科等）的機(jī)電類實(shí)驗(yàn)室合成一體，建立了由相關(guān)學(xué)科專家組織的學(xué)術(shù)委員會(huì)監(jiān)督指導(dǎo)、中心主任全面負(fù)責(zé)的管理體系，統(tǒng)籌規(guī)劃中心的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)資源共享和教學(xué)內(nèi)容、人員、設(shè)備的優(yōu)化組合，形成滿足現(xiàn)代工程多學(xué)科優(yōu)化集成、和諧統(tǒng)一特性的實(shí)驗(yàn)室組織、管理、運(yùn)行機(jī)制，保證了中心的可持續(xù)發(fā)展；

機(jī)電綜合工程訓(xùn)練中心在教學(xué)體系方面

以面向全校學(xué)生的工程基礎(chǔ)訓(xùn)練，面向機(jī)電類、近機(jī)類、土建類學(xué)生的學(xué)科基礎(chǔ)訓(xùn)練和面向機(jī)電類、近機(jī)類學(xué)生的工程實(shí)現(xiàn)訓(xùn)練為三個(gè)層次，在強(qiáng)化基礎(chǔ)技能訓(xùn)練的基礎(chǔ)上，以設(shè)計(jì)、制造、控制和生產(chǎn)保障為四條主線，形成了服務(wù)全校9個(gè)學(xué)科門類、60個(gè)專業(yè)學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)教學(xué)體系；

機(jī)電綜合工程訓(xùn)練中心在師資隊(duì)伍方面

依托機(jī)械工程、動(dòng)力工程及工程熱物理、控制科學(xué)與工程、儀器科學(xué)與技術(shù)、電氣工程等一級學(xué)科博士點(diǎn)，著力建設(shè)了一支由高水平教授領(lǐng)銜，理論課教師、實(shí)驗(yàn)教師、實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員、研究生助教四位一體、多元協(xié)同的師資隊(duì)伍，特別地，通過實(shí)行中心的全部實(shí)驗(yàn)室均由教授擔(dān)當(dāng)主任之舉措，實(shí)質(zhì)性地將資深教授引入中心的關(guān)鍵崗位，讓他們在實(shí)驗(yàn)室規(guī)劃與建設(shè)中發(fā)揮引領(lǐng)和主導(dǎo)作用，以課程教學(xué)、科研、學(xué)科建設(shè)等成果帶動(dòng)了實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容、手段、裝備、資源的建設(shè)和持續(xù)發(fā)展；

機(jī)電綜合工程訓(xùn)練中心在硬件建設(shè)方面

通過優(yōu)化整合校內(nèi)機(jī)電類實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源、加大實(shí)驗(yàn)教學(xué)投入，大幅度地提高了現(xiàn)代化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化水平，固定資產(chǎn)由工業(yè)發(fā)展與培訓(xùn)中心成立時(shí)的 900 萬元，提高到了目前的 4900 萬元。同時(shí)，東南大學(xué)電光源工程中心、先進(jìn)材料研究中心、火電機(jī)組振動(dòng)國家工程研究中心、顯示技術(shù)研究中心、混凝土及預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、射頻與光電集成電路研究所、國家專用集成電路系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心等作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的校內(nèi)基地，南京金城集團(tuán)、中國金蝶公司、美國羅克韋爾自動(dòng)化( Rockwell Automation )公司、美國福特汽車公司、美國 Superior Controls 公司、愛因斯特（IAESTE）協(xié)會(huì)（含80多個(gè)國家的 4000 多家企業(yè)、1300 多家高等學(xué)府）等作為實(shí)踐教學(xué)的校外、海外基地，可提供各類大型、尖端的儀器設(shè)備及先進(jìn)的生產(chǎn)線等裝備，進(jìn)一步拓展了硬件資源的內(nèi)涵。

機(jī)電綜合工程訓(xùn)練中心在人才培養(yǎng)功能拓展方面

中心作為“江蘇省工科院校先進(jìn)制造技術(shù)實(shí)習(xí)教學(xué)和創(chuàng)新制作比賽”組委會(huì)秘書處所在地、“江蘇省大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽”組委會(huì)秘書處所在地、美國羅克韋爾自動(dòng)化(Rockwell Automation)“與中國大學(xué)共勉”項(xiàng)目首批與其建立合作同盟關(guān)系的五所大學(xué)之一，長期以來在人才培養(yǎng)功能拓展方面進(jìn)行了卓有成效的工作：成功組織了多次江蘇省工科院校先進(jìn)制造技術(shù)實(shí)習(xí)教學(xué)和創(chuàng)新制作比賽、江蘇省大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽、羅克韋爾自動(dòng)化－東南大學(xué)華東地區(qū)科技夏令營等活動(dòng)，為江蘇省乃至華東地區(qū)大學(xué)生科技創(chuàng)新平臺(tái)的建設(shè)做出了積極貢獻(xiàn)。

機(jī)電綜合工程訓(xùn)練中心在管理模式方面

通過網(wǎng)絡(luò)化、信息化管理，實(shí)現(xiàn)了中心面向?qū)W生的全日制開放，為學(xué)生的實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐和課外研學(xué)提供了最大化的方便。2100433B

第1章實(shí)驗(yàn)設(shè)備

11FESTO 氣動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)

111FESTO氣動(dòng)平臺(tái)概述

112可進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

113實(shí)驗(yàn)裝置組成

12機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)平臺(tái)

121機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)平臺(tái)概述

122可進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

123實(shí)驗(yàn)裝置組成

13機(jī)器人設(shè)備簡介

131工業(yè)級六自由度機(jī)器人

132開放六自由度教學(xué)機(jī)器人

133競賽型中小型移動(dòng)機(jī)器人

第2章機(jī)電傳動(dòng)控制基礎(chǔ)

21機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)平臺(tái)認(rèn)知

22交流電機(jī)控制與變頻調(diào)速

23步進(jìn)電機(jī)控制

24雙閉環(huán)直流調(diào)速

25伺服電機(jī)控制與調(diào)速

第3章計(jì)算機(jī)控制技術(shù)

31鍵盤顯示系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)

32單片機(jī)的功率接口實(shí)驗(yàn)

33A/D與D/A轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)

331A/D轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)

332D/A轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)

34插補(bǔ)實(shí)驗(yàn)

341步進(jìn)電機(jī)插補(bǔ)實(shí)驗(yàn)

342圓弧插補(bǔ)實(shí)驗(yàn)

35倒立擺PID控制實(shí)驗(yàn)

351倒立擺數(shù)控平臺(tái)PID位置控制實(shí)驗(yàn)

352一級倒立擺建模及控制

第4章氣壓傳動(dòng)

41氣動(dòng)元件實(shí)驗(yàn)

411氣動(dòng)三（二）聯(lián)件

412氣缸

413單向節(jié)流閥

414快速排氣閥

415機(jī)械控制換向閥

416氣控?fù)Q向閥

417延時(shí)閥

418梭閥和雙壓閥

42氣動(dòng)基本回路實(shí)驗(yàn)

421壓力控制回路

422換向回路

423速度控制回路

424順序動(dòng)作回路

425安全保護(hù)回路

426計(jì)數(shù)回路

43氣動(dòng)程序系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

431無障礙回路

432有障礙回路

433有障礙回路A1A0B1B0

44電控回路實(shí)驗(yàn)

441電磁換向閥元件

442電氣控制系統(tǒng)

443PLC控制回路

第5章液壓元件拆裝和分析

51液壓動(dòng)力元件拆裝和分析實(shí)驗(yàn)

511CBB型外嚙合齒輪泵拆裝

512BBB型內(nèi)嚙合齒輪泵拆裝

513YB1型雙作用葉片泵拆裝

514YBX型內(nèi)反饋式單作用變量葉片泵拆裝

515SCY14型手動(dòng)變量軸向柱塞泵拆裝

52液壓執(zhí)行元件拆裝分析實(shí)驗(yàn)

521HSGL型單杠雙作用活塞缸拆裝實(shí)驗(yàn)

522柱塞缸拆裝實(shí)驗(yàn)

523CMF型齒輪馬達(dá)拆裝

53控制元件拆裝實(shí)驗(yàn)

531P型直動(dòng)式中壓溢流閥拆裝實(shí)驗(yàn)

532Y型先導(dǎo)式溢流閥拆裝實(shí)驗(yàn)

533J型減壓閥拆裝

534XF型順序閥拆裝

535LA型節(jié)流閥拆裝

536DIF型單向閥拆裝實(shí)驗(yàn)

537A1Y型液控單向閥拆裝

53834S型三位四通手動(dòng)換向閥拆裝

53934D型三位四通電磁換向閥拆裝

第6章可編程控制器

61西門子S7200PLC基礎(chǔ)知識(shí)介紹

611S7200PLC實(shí)驗(yàn)臺(tái)簡介

612S7200 PLC的工作方式及內(nèi)部資源

62基本指令實(shí)驗(yàn)

621常用基本指令

622PLC控制氣動(dòng)執(zhí)行實(shí)驗(yàn)

623定時(shí)器功能實(shí)驗(yàn)

624計(jì)數(shù)器功能實(shí)驗(yàn)

63PLC之間PPI網(wǎng)絡(luò)通信

64工程應(yīng)用實(shí)例

641交通信號燈的自動(dòng)控制

642PLC控制步進(jìn)電機(jī)的實(shí)驗(yàn)

643不同顏色工件分揀控制

644天塔之光模擬實(shí)驗(yàn)

645水塔水位模擬實(shí)驗(yàn)

第7章工業(yè)機(jī)器人

71教學(xué)用六自由度機(jī)器人實(shí)驗(yàn)

711六自由度機(jī)器人認(rèn)知實(shí)驗(yàn)

712六自由度機(jī)器人控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)

713機(jī)器人示教編程與再現(xiàn)控制

72工業(yè)用六自由度機(jī)械手實(shí)驗(yàn)

721FANUC 機(jī)器人

722ABB機(jī)器人

73TVT99D機(jī)械手模型

731TVT99D模型簡介

732控制原理及基本工作流程

733四自由度機(jī)械手TVT99D控制實(shí)驗(yàn)

74移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)

參考文獻(xiàn)