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模块化生产加工系统
第一章概述一、模块化生产加工系统简介模块化生产加工系统又叫MPS。
该系统是从德国费斯托公司引进的一套实训装置，用以模拟实际工业生产中大量复杂控制过程，包括分装站(distribution station)、检验站(testing station)、序列站(processing station)、装卸站(handling station)、缓冲站(buffer station)、机械手(robot station)、装配站(assembly station)、分类站(sorting stat ion) 8个工作站，具有模块化、综合性和易扩充等特点。
该实验装置的一大显著特点是：具有较好的柔性，即每站各有一套PLC控制系统独立控制。
8个站可以分开单独运行，又可以将相邻的两站、三站…直至8站连在一起，学习复杂系统的控制、编程、装配和调试技术。
二、PLC简介2．1 可编程控制器的定义：可编程控制器（即P LC）是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。
它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术操作等面向助用户的指令，并通过数字式或模拟式的输入/输出，控制各种类型的机械或生产过程。
可编程控制器及其有关外围设备，都按易于与工业系统联成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。
2．2 可编程控制器的特点：现代工业生产是复杂多样的，它们对控制的要求也各不相同。
可编程控制器由于具有以下特点面深受工厂工程技术人员和工人欢迎。
1、可靠性高，抗干扰能力强；2、适应性强，应用灵活；3、编程方便，易于使用；4、控制系统设计、安装、调试方便；5、维修方便、维修工作量小；6、功能完善。
2．3 可编程控制器的分类PLC的类型多，型号各异，一般按以下原则进行分类：（1）按容量分类PLC的容量主要是指PLC的输入/输出（I/O）点数。
按照PLC 的输入/输出点数，可将P LC分为不型PLC（I/O总点数在256点以下），中型PLC（I/O总点数在256-2048点之间）和大型P LC （I/O总点数在2048点以上）三种。
MPS说明书
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模块在收到前一站发送的启动信息后，从第一步开始执行，直至最后一步；向下 一站发出工件的颜色与材料信息并通知前来取料，同时通知前一站允许放料；然 后返回第一步继续执行，或等到按下停止按钮。 第四站（气动机械手、输送带工作站）
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Modular Production System(MPS) 模块式自动生产系统
使用说明书
MANUAL
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目录
一、 产品概述..................................................................... 3 二、 工作参数及常规安全说明.......................................... 4 三、 系统组成：................................................................. 5 四、 设备操作流程说明..................................................... 6 五、 气动........................................................................... 13 六、 电子........................................................................... 15 七、 控制........................................................................... 17 八、 常见故障现象及处理办法........................................ 18 九、 附录........................................................................... 20
现代MPS模块化生产系统
03
提高产品质量
模块化设计使得产品质量更易于控制和保证。模块之间的独立性和互换
性也方便了质量检测和维修。
汇报范围
MPS模块化生产系统的基本原理和组成
介绍模块化生产系统的基本概念、原理和组成要素，包括模块划分、 接口设计、模块组合等。
MPS模块化生产系统的实施过程
阐述企业在实施模块化生产系统过程中的主要步骤和方法，包括需求 分析、模块设计、生产流程优化等。
MPS模块化生产系统的应用案例
列举不同行业中成功应用模块化生产系统的案例，并分析其效果和优 势。
MPS模块化生产系统的挑战和前景
探讨企业在实施模块化生产系统过程中可能面临的挑战和问题，以及 模块化生产系统未来的发展趋势和前景。
PART 02
MPS模块化生产系统概 述
MPS定义与特点
可扩展性
易于扩展和升级，适应企业不断发展的需 求。
信息化管理
电子行业信息化程度高，MPS模块化生产系统通过信息化管理手段，实现生产数据的实 时采集、分析和处理，提高管理效率。
案例三：机械制造行业应用
定制化生产
机械制造行业产品种类繁多，MPS模块化生产系统通过定制化生产方式，满足客户的个性化需求 。
协同制造
机械制造行业涉及多个零部件的协同制造，MPS模块化生产系统通过协同制造平台，实现各零部 件制造商之间的协同生产和信息共享。
实时监控与调整
MPS系统能够实时监控生产过程， 并根据实际情况进行调整和优化， 确保生产顺利进行。
降低运营成本
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减少库存
MPS系统通过精确的生产 计划和调度，减少了库存 积压和浪费，降低了库存 成本。
节能降耗
MPS系统采用先进的节能 技术和设备，降低了能源 消耗和排放，减少了运营 成本。
MPS-设备概述
Festo DidacticFesto Didactic 在自动化技术的教育和培训领域已经有超过 40 年的经验，这些从 1957 年开始所获得的一系列经验使得 Festo AG & Co 具有了非常专业的工业背景，这也是 Festo 在全世界培训领域中获得巨大成功的一个重要原因。
iCIM 是 Festo Didactic 最具影响力的产品之一。
从 1988 年 Festo Didactic 推出FMS101开始，上百个 FMS 和 CIM 培训产品和方案陆续推出，这也使学生们通过 FMS 和 CIM 的培训，有更多的机会接触真实的工业环境。
由于 iCIM 在很多国家都被使用，参加过 iCIM 培训课程的学员在企业中起到了很大的作用。
Festo 鸟瞰图Festo 生产中心Festo DidacticFesto 覆盖全球机电一体化技术为企业带来的利益机电一体化技术是一种系统性很强的技术。
使用这种技术后，企业将具有更高的生产效率，更好的产品质量，在所涉及的市场中具有更强的竞争力。
通过建立严格而清晰的数据库结构- iCIM 数据库- 以及很好的通讯、交流方式，可以降低成本且提高适用性。
符合国际标准的工业网络和总线系统作为整个系统的通讯媒介可以提高系统的实用性和可靠性。
产品生产周期越来越短，CA-技术，比如 CAD 和 CAM 都会对生产起到很大帮助。
因此，生产环境必须既可以保证整个系统运行，也要支持每个工作单元独立工作。
工作人员必须具有广泛的知识，包括工厂自动化的知识和商业运作的知识。
机电一体化在为学生提供了获得更多知识、技术和在日后工作中获得更多信心的机会，机电一体化也是达到这一目地的最有效的途径。
世界技能大赛机电一体化项目竟赛 - 官方竞赛设备提供者Worldskills - 世界技能大赛是职业教育领域内的国际知名赛事。
比赛每两年举办一次，来自超过40个国家和地区的800支专业队伍在40个职业项目中角逐金、银、铜牌。
MPS模块化生产加工系统
8.2.2动作分析
料仓应有检测传感器检测料仓有无工件，抬升气缸 为双作用缸，气缸最大行程应略大于送料距离，气 缸的推力应该大于推动工件时的摩擦力，气缸两极 限位置应有位置传感器控制，活塞杆应有调节装置 调节活塞杆与仓料的相对位置，上述动作的衔接由 传感器或行程开关通过PLC、继电器、电磁阀、气 缸、机械结构等实现。
8.3.2检测单元工作流程图
8.3.3 PLC程序设计 8.3.4外购件的选择 1.PLC可编程控制器的选择：控制需要，由于具有紧凑的设 计，良好的扩展性，低廉的价格以及强大的指令，使得S7200可以近乎完美地满足小规模的控制要求，还有丰富的 CPU类型和电压等级，在工业控制中得到了广泛的使用。 2.传感器的选择 3.电源块的选择 4.按钮的选择 8.3.5操作面板
第8章 MPS模块化生产加工系统
8.1 MPS及各单元简介 8.2 送料单元 8.3 搬运站
学习目的
TR-30 MPS模块化生产线是典型的机电一体化自动 生产线，自动线由六个单元组成，每个单元可单独 完成动作，六个单元也可组成自动线。 为便于学生分析，本章先总体介绍了六个单元的动 作，然后对上料检测单元、搬运单元进行了全面的 剖析。
整个生产线的动作过程如下： 在第一单元（送料检测单元），工件由转盘转动使 工件下落，气缸将工件提升到位，检测颜色后等待 第二站（搬运站）的机械手搬运至第三站（加工 站），对工件进行加工检测存储信息后经过第五站 （安装搬运站）的机械手运送至装配位，第四站 （安装站）将小工件送至第五站的大工件中进行装 配，完成后第五站的机械手将装配好的工件送至第 六单元（分类站），然后根据第一单元的工件颜色 信息进行传送，依次存放，将分类的工件进行自动 存储。
KNT-M601型MPS模块化生产制造系统实验指导书剖析.
KNT-M601 MPS模块化生产制造系统实验指导书目录第一章KNT-M601 MPS模块化生产制造系统概述 (6)1.1KNT-M601 MPS模块化生产制造系统的基本组成 (6)1.2 KNT-M601 MPS模块化生产制造的基本功能 (7)1.3KNT-M601 MPS模块化生产制造的特点和实训项目 (8)1.4KNT-MT601 MPS模块化生产制造系统的技术参数 (10)第二章供料单元的结构与控制 (11)2.1 供料传输单元的结构 (11)2.1.1 供料传输单元的功能 (11)2.1.2 供料传输单元的结构组成 (11)2.1.3 供料传输单元气动控制回路 (14)2.2 供料传输单元的PLC控制及编程调试 (15)第三章机械手单元的结构与控制 (21)3.1 机械手单元的结构 (21)3.1.1 机械手单元的功能 (21)3.1.2 机械手单元的结构组成 (21)3.1.3 机械手单元气动控制回路 (23)3.2 机械手单元的PLC控制及编程调试 (23)第四章加工单元的结构与控制 (28)4.1 加工单元的结构 (28)4.1.1 加工单元的功能 (28)4.1.2 加工单元的结构组成 (28)4.1.3 加工单元的气动控制回路 (29)4.2 加工单元的PLC控制及编程调试 (30)第五章搬运单元的结构与控制 (35)5.1 搬运单元的结构 (35)5.1.1 搬运单元的功能 (35)5.1.2 搬运单元的结构组成 (35)5.1.3 搬运单元的气动控制回路 (36)5.2 搬运单元的PLC控制及编程调试 (37)5.3 搬运单元的步进电机的使用 (42)第六章装配单元的结构与控制 (50)6.1 装配单元的结构 (50)6.1.1 装配单元的功能 (50)6.1.2 装配单元的结构组成 (50)6.1.3 装配单元的气动控制回路 (51)6.2 装配单元的PLC控制及编程调试 (52)第七章检测分拣单元的结构与控制 (57)7.1 检测分拣单元的结构 (57)7.1.1 检测分拣单元的功能 (57)7.1.2 检测分拣单元的结构组成 (57)7.1.3 检测分拣单元的气动控制回路 (58)7.2 检测分拣单元的PLC控制及编程调试 (59)第八章教学项目 (64)8.1 教学项目一供料传输站电气控制 (64)8.2 教学项目二机械手站电气控制 (64)8.3 教学项目三加工站电气控制 (64)8.4 教学项目四搬运站电气控制 (65)8.5 教学项目五装配站电气控制 (65)8.6 教学项目六检测分拣站电气控制 (66)8.7 西门子PLC编程软件的使用 (66)第九章综合实训项目 (91)前言现代化的自动生产设备（自动生产线）的最大特点是它的综合性和系统性，在这里，机械技术、微电子技术、电工电子技术、传感测试技术、接口技术、信息变换技术等多种技术有机地结合，并综合应用到生产设备中；而系统性指的是，生产线的传感检测、传输与处理、控制、执行与驱动等机构在PLC单元的控制下协调有序地工作，有机地融合在一起。
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29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
48
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26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
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27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
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28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
现代MPS模块化生产系统
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
第一包、MPS模块化生产系统(Profibus通讯方式)设备
台式稳压电源
I：AC220V，O：DC24V/4.5A
5台
模拟工件
1套
底车
350 x 700 x700mm铝合金
5台
S7-300/400串口编程电缆
长5M
5套
WinCC监控软件
最新版
1套
Profibus卡及总线连接配件
1套
静音泵
流量：50l/min，输出压力：8bar，压缩机功率：0.34kw，噪音量：48 dB (1米处)
高级过程控制对象系统实训装置主要由水箱、锅炉和盘管三大局部组成，与实训控制台完全独立。
1．被控对象
由尺度不锈钢框架、安装底板、可移动外置不锈钢储水箱、有机玻璃三容串接水箱〔上中下三只串联〕、三相带夹套不锈钢常压锅炉容器、不锈钢复合管路、不锈钢台架等组成。此中主要对象进水管路的切换阀采用优秀的电磁阀，可以实现手动和计算机直接控制。
1台
立体存储站
功能简介：该站为仓库存储的模拟，它将系统加工完成的合格产物，按照不同类别，进行分类立体存放。
PLC主机：三菱FX2N-40MT、FX2N-32CCL、FX2N-485BD
扩展通讯：485、CC-Link
步进电机及驱动器：Start
组成模块：步进电机控制模块、滚珠丝杆模块、工件推出组件、立体仓库
阀岛由3片CP紧凑型阀组成。
一个尺度I/O-syslink接口用于与PLC板的连接。
1台
暂存单元
1、暂存工作单元可存放并分隔5个加工工件。传送带起始位置的漫射传感器检测被送入的工件。分隔器上端及底部的光栅进行的加工控制是：如果传输点为空，那么分隔器送入一个工件。该动作由短行程缸来完成。短行程缸终端位置由终端位置传感器检测。
扩展通讯：485、CC-Link
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END
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26、机遇对于有准备的头脑有特别的 亲和力 。 27、自信是人格的核心。
28、目标的坚定是性格在矛盾 无定的 迷径中 ，徒劳 无功。- -查士 德斐尔 爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿．丘吉 尔。 30、我奋斗，所以我快乐。--格林斯 潘。
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃