《智能制造与PLC技术应用初级教程》基于中双元(杭州)科技有限公司的机电一体化实训装备,从PLC编程应用过程中需要掌握的技能出发,由浅入深、循序渐进地介绍了西门子S7-1200系列PLC的编程技术初级知识。全书分为两部分:第一部分为基础理论,系统地介绍了智能制造的相关知识、机电一体化产教应用系统、PLC系统编程基础、变频器技术基础、步进控制系统和伺服控制系统等内容;第二部分为项目应用,基于六六六教学法,即六个核心案例、六个项目主题、六个项目步骤,讲解了西门子S7-1200系列PLC的编程、调试、自动生产的过程。通过学习该书,读者可对西门子S7-1200系列PLC的使用有一个全面、清晰的认识。
《智能制造与PLC技术应用初级教程》可作为电子电工技术、机电一体化及自动化等相关专业的教材,也可供从事相关行业的技术人员参考使用。
自“中国制造2025”战略提出到发展至今,中国工业自动化已经进入快速发展阶段。生产制造无论是对产品质量、性能、外观,还是对产品综合性价比方面都提出了更高层次的要求,装备制造业整体产业升级开始加速,对新技术、新产品和新解决方案的需求持续上升。此时,先进的自动化企业为行业带来的先进PLC技术,成为各大制造业的一大制胜法宝。随着PLC技术的不断进步和完善,PLC作为工业自动化控制器中的典型产品,在自动化产业中将越来越重要。
当前,随着我国劳动力成本上涨,人口红利逐渐消失,生产方式向柔性、智能、精细转变,构建新型智能制造体系迫在眉睫,对机电一体化改造的需求呈现大幅增长。大力发展智能制造相关应用,对于打造我国制造业新优势、推动工业转型升级、加快制造强国建设、改善人民生活水平具有深远意义。然而,我国现阶段智能制造领域人才供需失衡,缺乏经过系统培训的、能够全面掌握智能制造关键技术的专业人才。针对以上现状,为了更好地推广智能制造相关技术的运用,亟需编写一本系统、全面的智能制造与PLC技术应用教程。
本书基于西门子PLC,从PLC应用过程中需掌握的技能出发,通过项目式教学法由浅入深、循序渐进地介绍了PLC的基础知识和基本指令。从安全操作注意事项切入,配合丰富的实物图片,系统地介绍了PLC逻辑控制、PROFINET通信、变频器的应用、步进电机的定位、伺服电机的定位等实用内容。基于具体案例,讲解了PLC的编程、调试、自动生产的过程。通过学习本书,读者对PLC的实际使用过程将有一个全面、清晰的认识。
本书图文并茂,通俗易懂,实用性强,既可作为高职高专电子电工技术、机电一体化和电气自动化等相关专业的教材,也可供从事相关行业的技术人员参考使用。为了提高教学效果,在教学方法上,建议采用启发式教学,开放性学习,重视小组讨论;在学习过程中,建议结合本书配套的教学辅助资源,如教学课件及视频素材、教学参考与拓展资料等。
限于编者水平,书中难免存在疏漏以及不足之处,敬请读者批评指正。任何意见和建议可反馈至E-mail:market@jijiezhi.com。
张明文,男,汉族,1985年10月生,江西九江人,中共党员,工学硕士,工程师,高级技师。
啥工海渡教育集团创始人,工业机器人教育领域青年专家,先进制造业领域教育工作者,2017-2018年度全球华人教育领军人物,2017年度中国品牌影响力(行业)十大领袖,2017年度中国机器人教育行业十佳非常领导者,2018年度江苏省互联网十大“新锐人物”,2019-2020年度苏州市优秀教育工作者,2020年度合肥市高层次人才。
2010年毕业于啥尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室,师从机器人及机电一体化技术专家蔡鹤皋院士和赵杰教授。2018年结业于上海交通大学国际总裁EMBA研修班。
现任啥工大机器人集团副总裁,江苏哈工海渡教育科技集团有限公司董事长,啥工海渡职业培训学校校长,哈工大机器人(合肥)国际创新研究院工业机器人及系统所副所长。迄今已创办10余所教育培训型企业。
专注于先进制造业人才培养,在教育培训领域享有盛名。拥有十余年机器人领域的研发、应用及教学经验。参编国家标准1项、行业标准5项;主持开发产业教学装备100余款;拥有各类知识产权80余项;主编并出版先进制造业领域专业教材40余本;课程资源入选“学习强国”等学习平台;构建先进制造业互动学习平台“海渡学院APP”;创建哈工海渡实训基地100余所。
李金亮,副教授,淄博职业学院机电一体化技术专业负责人,智能制造专家指导委员会委员,淄博市高校系统优秀教师、中国机电职业教育行业教学名师,现为首批全国机械行业职业教育服务先进制造专业领军教学团队带头人。主持或参与市级以上科研课题6项:发表论文8篇,其中EI检索4篇;获省级职业院校教师教学能力大赛二等奖1项。
刘克桓,工程硕士,任教于承德应用技术职业学院。1995年本科毕业于华北水利水电大学水利水电动力工程,2011年取得机械工程硕士学位,2020年取得“工业机器人操作与运维”1+X证书考评员资格。至今已从教23年,在校一直从事一线教学工作,有丰富的教学、教改经验,以及一定的企业工作经验。主持、筹建本校电气自动化专业、机电一体化专业。主持省级课题“电工电子类技能竞赛训练的实践研究”;参与国家课题研究多项。
第一部分 基础理论
第1章 智能制造概述
1.1 智能制造发展背景
1.1.1 工业4.0
1.1.2 中国制造2025
1.1.3 智能制造的提出及建设意义
1.2 智能制造的概念
1.2.1 智能制造的定义和特点
1.2.2 智能制造技术体系
1.2.3 智能制造主题
1.3 智能制造与机电一体化技术
1.3.1 机电一体化技术概述
1.3.2 机电一体化技术的应用
1.4 智能制造人才培养
1.4.1 人才分类
1.4.2 产业人才现状
1.4.3 产业人才职业规划
1.4.4 产教融合学习方法
第2章 机电一体化产教应用系统
2.1 PLC简介
2.1.1 PLC介绍
2.1.2 PLC基本组成
2.1.3 PLC技术参数
2.2 产教应用系统简介
2.2.1 产教应用系统介绍
2.2.2 基本组成
2.2.3 产教典型应用
2.3 关联硬件
2.3.1 触摸屏技术基础
2.3.2 变频器技术基础
2.3.3 异步电机技术基础
2.3.4 步进电机技术基础
2.3.5 伺服电机技术基础
第3章 PLC系统编程基础
3.1 编程软件简介及安装
3.1.1 编程软件介绍
3.1.2 编程软件安装
3.2 软件使用
3.2.1 主界面
3.2.2 菜单栏
3.2.3 工具栏
3.2.4 常用窗口
3.3 编程语言
3. 3.1 语言介绍
3.3.2 数据类型
3.3.3 常用指令
3.3.4 程序结构
3.3.5 编程示例
3.4 编程调试
3.4.1 项目创建
3.4.2 程序编写
3.4.3 项目调试
第二部分 项目应用
第4章 智慧交通管制
4.1 项目概况
4.1.1 项目背景