导论 1
一、机电一体化概论 1
二、机电一体化系统分析 4
三、机电一体化技术 6
思考与练习 9
学习领域一 控制技术基础 11
项目1 交流逆变技术 13
任务1 熟悉电力电子器件 13
能力目标 13
工作内容 13
相关知识 13
一、交流逆变概述 14
二、电力电子器件 15
任务2 掌握整流电路的分析方法 18
能力目标 18
工作内容 18
相关知识 18
一、整流电路 19
二、单相桥式整流 19
三、三相桥式整流 20
任务3 熟悉PWM逆变原理 22
能力目标 22
工作内容 22
相关知识 22
一、逆变的基本形式 22
二、PWM逆变原理 25
项目2 位置检测技术 30
任务1 熟悉检测开关 30
能力目标 30
工作内容 30
相关知识 31
一、传感器特点与分类 31
二、接近开关 31
三、霍尔开关 33
实践指导 34
一、接近开关产品简介 34
二、接近开关主要参数 35
任务2 熟悉光栅与光电编码器 36
能力目标 36
工作内容 36
相关知识 36
一、光栅 36
二、光电编码器 39
实践指导 41
一、常用的光栅产品 41
二、常用的光电编码器 42
任务3 熟悉磁栅与磁编码器 43
能力目标 43
工作内容 43
相关知识 43
一、磁栅 44
二、磁编码器 45
实践指导 46
一、常用的磁栅产品 46
二、常用的磁编码器 47
学习领域二 自动控制系统 49
项目3 PLC控制系统 51
任务1 熟悉PLC控制系统 51
能力目标 51
工作内容 51
相关知识 52
一、PLC的特点与功能 52
二、系统组成与PLC结构 53
三、PLC的工作原理 56
实践指导 57
一、FX系列PLC简介 57
二、FX系列PLC的规格与型号 59
任务2 掌握PLC连接技术 60
能力目标 60
工作内容 60
相关知识 60
一、PLC硬件 60
二、PLC连接 61
实践指导 65
一、FX系列PLC的I/O连接 65
二、PLC与接近开关的连接 66
任务3 掌握梯形图编程技术 68
能力目标 68
工作内容 68
相关知识 68
一、指令与编程元件 68
二、梯形图程序的编制 71
实践指导 75
一、FX系列PLC的编程元件 75
二、典型梯形图程序 76
任务4 PLC的应用与实践 78
能力目标 78
工作内容 78
资讯＆计划 80
实践指导 80
一、控制系统设计原则 80
二、控制系统设计步骤 81
决策＆实施 81
实践指导 81
一、系统规划 82
二、原理图设计 84
三、程序编制 88
检查＆评价 89
训练＆提高 90
项目4 CNC控制系统 91
任务1 熟悉CNC控制系统 91
能力目标 91
工作内容 91
相关知识 92
一、CNC控制系统 92
二、组成与原理 93
三、CNC功能 94
实践指导 96
一、KND100系列CNC简介 97
二、FANUC-Oi系列CNC简介 98
任务2 掌握CNC连接技术 99
能力目标 99
工作内容 99
相关知识 100
一、开环CNC的连接 100
二、闭环CNC的连接 101
实践指导 103
一、KND100的伺服、主轴连接 103
二、KND100的I/O连接 104
任务3 CNC的应用与实践 107
能力目标 107
工作内容 107
资讯＆计划 108
实践指导 108
一、了解系统组成部件 108
二、熟悉KND100操作面板 109
决策＆实施 110
实践指导 110
一、伺服控制电路设计 110
二、主轴控制电路设计 111
检查＆评价 111
一、强电回路识读 118
二、CNC控制回路识读 118
训练＆提高 119
学习领域三 运动控制系统 121
项目5 步进驱动系统 123
任务1 熟悉步进电机工作原理 123
能力目标 123
工作内容 123
相关知识 124
一、三相单三拍运行原理 124
二、三相六拍运行原理 125
三、小步距角电机运行原理 126
四、混合式步进电机 126
实践指导 127
一、步进电机的静态特性 127
二、步进电机的动态特性 128
任务2 了解步进驱动器原理 128
能力目标 128
工作内容 129
相关知识 129
一、步进驱动器的功能 129
二、驱动电源的工作原理 130
实践指导 130
一、双电压驱动电源 130
二、PWM调压驱动电源 131
任务3 步进驱动的应用与实践 132
能力目标 132
工作内容 132
资讯＆计划 132
实践指导 133
一、SIEMENS步进驱动产品 133
二、步进驱动器的选择 134
决策＆实施 135
实践指导 135
一、SIEMENS步进驱动器的连接 135
二、驱动器的设定与调整 137
检查＆评价 137
实践指导 138
项目6 交流伺服驱动系统 139
任务1 熟悉交流伺服系统 139
能力目标 139
工作内容 139
相关知识 140
一、伺服电机运行原理 140
二、伺服电机的输出特性 141
三、交流伺服驱动器 142
实践指导 144
一、∑Ⅱ系列交流伺服简介 144
二、∑Ⅱ系列伺服电机 145
三、∑Ⅱ系列驱动器 146
任务2 掌握交流伺服连接技术 147
能力目标 147
工作内容 148
相关知识 148
一、硬件组成 148
二、主回路连接 149
三、控制回路连接 151
实践指导 153
一、∑Ⅱ系列驱动器连接总图 153
二、控制信号规格 156
三、电机的连接 156
任务3 掌握驱动器功能与参数 157
能力目标 157
工作内容 158
相关知识 158
一、驱动器结构与控制方式 158
二、指令输入的形式 160
三、位置测量系统的匹配 161
四、其他功能与参数 162
实践指导 163
一、∑Ⅱ驱动器的基本参数 163
二、参数的设定与计算 164
任务4 交流伺服的应用与实践 165
能力目标 165
工作内容 165
资讯＆计划 166
实践指导 166
一、操作单元说明 166
二、驱动器试运行与快速调试 169
三、驱动器的在线自动调整 172
决策＆实施 173
实践指导 174
一、驱动器参数的设定 174
二、点动与回参考点试运行 176
三、速度控制快速调试 178
四、位置控制快速调试 179
五、驱动器在线自动调整 180
检查＆评价 181
实践指导 181
一、用操作单元检查驱动器状态 181
二、根据报警显示排除故障 184
项目7 变频调速系统 189
任务1 熟悉变频调速系统 189
能力目标 189
工作内容 189
相关知识 189
一、感应电机运行原理 190
二、V/f变频控制原理 192
三、变频器 192
实践指导 194
一、FR-700系列变频器简介 194
二、FR-A700变频器性能 195
任务2 掌握变频器连接技术 196
能力目标 196
工作内容 196
相关知识 197
一、硬件组成 197
二、主回路连接 198
三、控制回路连接 199
实践指导 202
一、FR-A700变频器连接总图 202
二、信号规格 205
任务3 掌握变频器功能与参数 206
能力目标 206
工作内容 206
相关知识 206
一、变频器的操作模式 206
二、变频器运行与控制 209
三、变频器的基本设定 210
实践指导 211
一、操作模式与运行方式选择 211
二、模拟量输入选择与调整 212
三、DI/DO功能定义 214
四、电机参数的设定 216
五、变频控制参数设定 218
任务4 变频器的应用与实践 222
能力目标 222
工作内容 222
资讯＆计划 222
实践指导 223
一、变频器的操作 223
二、变频器的快速调试 225
决策＆实施 226
实践指导 226
一、变频器连接与检查 226
二、参数的初始化与设定 227
三、参数保护 228
检查＆评价 228
实践指导 229
一、变频器的状态检查 229
二、报警显示 230
三、故障诊断 236
学习领域四 机械部件与气／液控制技术 239
项目8 机械部件 241
任务1 齿轮传动的结构、原理与实践 241
能力目标 241
工作内容 241
资讯＆计划 241
实践指导 242
一、认识机械系统 242
二、齿轮传动设计 243
三、齿轮间隙消除 247
决策＆实施 250
实践指导 250
检查＆评价 252
任务2 熟悉滚珠丝杠螺母副 253
能力目标 253
工作内容 253
相关知识 253
一、认识滚珠丝杠螺母副 253
二、轴向间隙的调整与预紧 255
三、基本选型及防护 257
任务3 导向支承部件的结构与原理 259
能力目标 259
工作内容 259
相关知识 259
一、直线滑动导轨认知 260
二、直线滚动导轨使用 261
三、支承的选用 269
实践指导 269
任务4 定位控制机构的结构与原理 272
能力目标 272
工作内容 272
相关知识 272
一、回转刀架原理分析 272
二、刀库与机械手认识 276
三、转塔刀架故障分析与维护 278
项目9 液压与气动控制技术 282
任务1 机械手液压系统分析 282
能力目标 282
工作内容 282
相关知识 283
一、工业机械手认识 283
二、液压控制原理分析 283
三、液压系统特点及推广 287
实践指导 288
一、液压系统安装 288
二、液压系统调试 290
任务2 电液伺服系统应用 291
能力目标 291
工作内容 291
相关知识 291
一、电液伺服机构认识 291
二、喷漆机器人系统设计 294
三、液压系统维护 297
任务3 气动机械手控制系统分析 298
能力目标 298
工作内容 298
相关知识 298
一、气压传动常用元件及基本回路 298
二、气动机械手的调试 303
参考文献 308