机电一体化自动装配教学生产线的应用
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强小拾 罗庚合２ ，
（ 西安航 空技术高等专科学校 １ 实验实训 中心； ． ． ２ 机械－ 程系 ， １ － 陕西 西安 摘 ７０７） １０ ７
要： 介绍 了Ｐ Ｃ￣． Ｒ Ｉ ＵＳ总线在机 电一体化 自动装 配教 学生产 线 中的应 用 ， Ｌ Ｐ ＯＦＢ 阐述 了高职 高专 院校 机 电一
［ ］ 西 门子公 司中国发展 部． 门子 Ｓ Ｅ ３ 西 Ｔ Ｐ一７—２ ０手册 ０ Ｉ ］２ ０ ， ：０６ ． Ｆ ．０ ３ ２ ５ —８ ［ ］ 西 门子公司 中国发展部 ． 门子 Ｓ Ｅ ４ 西 Ｔ Ｐ一７—３０手册 ０
［ ］２０ ， ：７８ ． Ｐ ．０ ３ ２ ６ —８
（） 用 Ｓ Ｅ ６利 Ｔ Ｐ一７一Ｗｉ３ ｎ２软 件 的编 程 、 在线
平台组成。工艺流程包括 （ ） １ 备料机械手单元 ；２ （） 下料单元 ；３ 加盖单元 ；４ 穿销钉单元 ；５模拟单 （） （） （） 元 ；６检测单元 ；７分拣单元与废料单元 ；８ 升降 （） （） （）
电梯 及叠层 仓库 单元 。
件的装配、 模拟喷漆、 烘干和通风 、 中检测 、 集 分拣 、
第 ２ 卷 第３ ７ 期
２００９年 ５月
西安航空技术高等专科学校学报
Ｊ ｕ ａ ｆ ’ｎＡｅｏ ｅｈ ｉａ ｏｌｇ ｏ ｒ ｌ Ｘｉａ ｎ ｏ ｒｔｃ ｎｃｌＣ ｌ ｅ ｅ
Ｖｌ ． ０ ２７Ｎｏ． １ ３
Ｍ ａ ２ ｙ ０ ０ ９
机 电一 体 化 自动装 配教 学 生产 线 的应 用
［ 责任编辑 、 校对 ： 李小光 】
监控和故障诊断很方便 ， 可以结合 Ｐ Ｃ程序对现场 Ｌ
Ａｐｐ ｉ ａ ｉ ｎ ｏ ｅ ｔ ｏ ｅ ｈａ ｃ ｌＩ ｅ ｒ ｔ ｄ ｌｃ ｔｏ ｆ Ｅｌ ｃ ｒ ｍ ｃ ｎｉ ａ ｎｔ ｇ ａ ｅ Ａｕ ｏ ａ ｉ ｓ ｍ ｂ ｙ Ｔｅ ｃ ｎ ｏ ｕ ｔｏ Ｌｉ ｔ ｍ ｔｃ Ａｓ ｅ ｌ ａ ｈｉ ｇ Ｐｒ ｄ ｃ ｉ ｎ ｎｅ
示 范性作 用 。
和从站 之 间采 用 Ｐ ＯＦ Ｂ Ｒ Ｉ ＵＳ总线 通讯 连接 ， 主站 和
上位 机 Ｐ Ｃ机 串行 总线连 接可 以进行 组态控 制 。Ｐ Ｃ 机和 各个 从站 采用 Ｐ ／ Ｃ 转 接 电缆进 行 编程 、 ＣＰ Ｉ 调 试 和 维 修 。 主 站 主 要 由 西 门 子 Ｓ — ３０ ７ ０； Ｐ ０ ＩＩＳ连 接 器 Ｐ ＯＦＢ Ｒ Ｆ ＢＪ Ｒ ＩＵＳ—Ｄ ０ 主控 平 台 Ｐ２ ， 还包 含空气 压缩 机 、 空气 净化装 置 、 压力 调节 与控制
４ Ｐ Ｆ Ｂ Ｉ Ｉ ＵＳ总线 应 用
通 过 对 系 统 中 西 门 子 Ｐ ０ ｍＵＳ 总 线 和 Ｒ Ｆ
ＳＥ ７ Ｎ ２ Ｔ Ｐ ３ 编程软件 的长期使用 ， ＷＩ 通过在该教 学生产线上 的长期教学实践 ， 使我们对 Ｐ Ｏ ＩＵ Ｒ ＦＢ Ｓ 总线应用有 了比较深刻的认识和体会。
速度快 ， 准确无误 ， 保证了生产线 的正常运行。 （） ４ 每个工位都采用各 自的 Ｓ — ０ 控制 ， ７ ２０ 大部
出现的故障非常方便的进行处理 。
参 考 文 献
分功能在本地实现 ， 都有手动和 自动选择 ， 方便对每
个模块的工艺流程掌握和分析 ， 若该模 块出现异常 时能及时停机 ， 并将情况传到主站 ， 即使 网络出现故 障， 也能完成本次的控制 ， 不会出现误动作 ， 保护 了 设备和人身安全。 （ ） 用 Ｐ Ｏ ＩＵＳ总线 的屏 蔽 双 绞 线 ， 效 ５采 Ｒ ＦＢ 有 的解决 了高次谐波等电气干扰等问题。提高 了系统
ＱＩ ＡＮＧ Ｘ ０ ｉ ．ＬＵＯ ｅ ｇ ｈ ｚ 一 Ｇ ｎ －ｅ
（ ．Ｅ ｐｒ ｎ ｎ ｒｉｉｇＣ ｎｅ； ．Ｄ ｐｒ ｎ ｆ ｃ ａｉ ｌ ｎｉｅｒ ｇ １ ｘ ｅｉ ｔ ｄＴ ａｎ ｅｔｒ ２ ｅａｔ ｔ ｈｎｃ ｇｎｅｉ ， ｍｅ ａ ｎ ｍｅ ｏ Ｍｅ ａＥ ｎ
系统是 一套 完整 、 活 、 灵 模块 化 易扩展 的教 学实 训系 统， 根据 教学 和生 产 需 要 ， 简 单 到 复杂 ， 零 部 件 从 从
到整机。系统利用多种机械传动方式 ， 模拟完成现 代化装配过程的柔性生产系统 ， 实现电气控制、 各种 传感器 的应用和现代生产中的组态控制、 工业总线
的可靠 性 。
［ ］ 鲁远栋 ．Ｌ １ Ｐ Ｃ机电控制 系统应 用设计技 术［ ］电子工 Ｍ ．
业 出 版 社 ，０６ ４ ２ ．４ ２ ０ ， ：３３ ．
［ ］ 何献 忠． ２ 可编程控 制器应 用技术 ［ ． Ｍ］北京 ： 清华 大学
出 版社 ，加 ７ １ ：５４ ． ２ ，１３ —５
第 ２ 卷 ７
断与维修 。
系统 涵 盖 电工 电子 技 术 、 床 电气 与 Ｐ ｃ 机 机 Ｌ 、
械设计基础、 动检测技术、 自 液压与气动技术 、 伺服 驱动与控制 、 机电一体化技术和现代制造技术 、 过程 控制技术课程的实验实训。 解决了学生掌握常见机械零件的设计、 测绘和 零、 部件及整机的装配调试技能 ； 培养机 电一体化中 的机构和整机的设计与创新能力； 掌握按设备的工 艺流程选用控制方法 、 Ｌ Ｐ Ｃ编程控 制能力 ； 培养学
收稿 日期 ：０ ９０ —８ ２ ０ ．１０
控制系统 （ 图 ２ 由一个主控平台组成 ， 见 ） 主站
作者简介 ： 强小拾（ ９ ２ ， ， １６ 一）男 陕西省西安市人 ， 西北工业大学 电气化专业 毕业 ， 现任西安 航专实训 中心工程师 ， 事机 电设 从
备管理和科研工作 。
西安航空技术高等专科学校学报
Ｘ ’ ｒｎｕｉ ｌ ｏｌ ｅ ７ ０ ７ ，Ｘ ’ｎ Ｓ ａｎ ｉ Ｃ ｉ ） ｉ Ａｅｏａ ｔａ Ｃ ｌｇ ， １０ ７ ｉ ， ｈａｘ， ｈｎ ｎ ａ ｃ ｅ ａ ａ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔｈ ａ ｅ ｔ ｔｓ ｔ ｐ ｌ ａ ｉｎ ｏ ＬＣ ｎ Ｒ０ｌＩ ｓ ｒ ｃ ： ｅ ｐ ｐ ｒ ｓａ ｅ ｈｅａ ｐ ｉ ｔ ｆＰ ｃ ｏ ａ ｄＰ Ｆ ＢＵＳ ｉ ｌｃ ｒ ｍ ｅ ｈ ｎ ｃ ｌ ｎ ｅ ｒ ｔｄ ａ ｔ ｍａ ｉ ｓ ｅｅ ｔ ｏ ｃ ａ ｉ ｔ ｇ ａ ｅ ｕ ｏ ｔｃａ — ｎ ａ ｉ
每个单元的 Ｐ Ｃ输入设备可分为两类： Ｌ 一类是本机 的输入信号包括移动控制平 台的旋钮、 开关 和急停 信号 以及该单元机械本体的各种传感器信号和起限 位和超程、 位置检测的微动开关信号等 ， 另一类就是 通过 Ｐ Ｏ ＩＵ Ｒ ＦＢ Ｓ总线通讯的上位机有关变量信号 ；
每个单 元 的 Ｐ ｃ输 出大 多是继 电器输 出形 式 ， 比 Ｌ 对
Fra Baidu bibliotek
升 降 电梯 、 多层 货 架 等 实现 手 动 和 自动 的运行 来 模 拟 实际生 产线 的过 程 ， 个 生产 线 的控 制分 为 ８个 整 模块 和一 个总控 平 台 ， 自动运 行 时用 Ｐ ＯＦＢ Ｓ总 Ｒ ＩＵ 线连 接总 控和各 分 站 的通 讯 ， 实现 自动装配 。
明， 该教学生产线建设符合实际、 达到了专业能力培 养的要求 ， 尤其对各种技术的综合应用是一个很好 的平台。Ｍｅ９３ ９ 、 、 ０３ ９ 机 光 电一体化 自动装配教学
真空 发生器 ， 满足 了气 动传 动系统 的实验 和实训 。
通讯 ， 动平 台还包 括 自动 ／ 动旋钮 开关 、 移 手 启动 ／ 睁 止、 急停按 钮和 电源 插座 和指示 灯 ， 拟和集 中检测 模 单元 还扩 展 了模拟 量输 入模块 ， 拟量输 出模块 ； 模 移 动平 台还 对 输 入 和 输 出 的 状 态 进 行 了 Ｌ Ｄ 显 示 。 Ｅ
教 学生产 线 的实际运行 ， 通过有关 传感 器 、 电编码 光 器、 光栅 尺位 置检测装 置 ， 满足 自动检 测课程 的实验
实 训需求 ； 实现 了直流 电机速度 、 三相交 流异 步 电机
２０ Ｌ Ｐ ｏＦ ０Ｐ Ｃ，Ｒ Ｉ
Ｄ Ｐ模 块 Ｅ ７ Ｍ２７与 主 站 进 行
的变频调速和全数字交流伺服 电机、 步进 电机等驱 动系统的应用 ； 静音压缩机、 空气过滤 和减压 控制 阀、 单向截流阀、 双作用气缸、 无杆气缸、 摆动气缸和
体化专业综合 实验 实训的需求、 实验 实训方案 的设计 、 自动装 配教 学生产线 的组成和 工艺流程及 Ｐ ＯＦＢ Ｒ ＩＵＳ总线 的
特点 ， 重点论述 了系统在专业教 学实践 中对 学生能力的培养及应用。
关键词 ： 电一体化 ； 机 实践技 能 ；Ｒ ｌ Ｂ Ｊ Ｐ ０ ＩＩ Ｆ ｓ总线 ； 自动装 配线； 工艺流程 中图分 类号： ６２ ４ ， Ｈ３ 文献标识码 ： 文章编号 ：０ ８９ ３ （０ ９０ —０ ３０ Ｇ ４ ．４ Ｔ ９ Ａ １０ —２ ３ ２ ０ ）３０ ６ ３
调试及 利用 Ｐ Ｃ软 件 进 行 编程 、 线 监 控 、 障诊 Ｌ 在 故
可靠 ， 提高了整个系统的性能 ， 大大降低 了设备 因线
路引起的故障率。 （） ３各模块之间通过 Ｐ Ｏ ＩＵ Ｒ ＦＢ Ｓ总线将各 自的 状态和检测单元的信息告诉到相关单元 ， 信息传送
第３ 期
强小拾 ， ： 电一体化 自动装 配教学生产线 的应用 等 机
（） ２应用 Ｐ Ｏ ｍＵ 总线控制 ， ＲＦ Ｓ 硬件连线简单 ， 只需采用一根通讯线就可以将 ８ 个从站和一个变频
器连接起来 ， 硬件组态简单 ， 在设备安装和调试过程 中， 大大减少 了接线的工作量 ， 同时使设备运行更加
３ 项 目设计 及 应 用
该教学生产线 的实际运行证明， 系统 以自动化 的物料传输和装配为对象 ， 体现了常用的控制方法、 机械传动原理的应用 、 驱动装置的选择、 各个模块的
控制 等 。
图 １ 机 电 一 体 化教 学 生 产 线 全 图
２ 机 电一体 化 自动装 配教 学生产线组 成 和 工艺 流 程
机电一体化 自动装配教学生产线 （ 图 １ ， 见 ）它 的组成框图（ 图 ２ ， 见 ）其作用是通过对一个简单部
整 个控 制系 统 由八 个移 动平 台模块 和一个 主控
１ 概 要
我校 ２ ０ ０４年 建 成 的 Ｍｅ９３９机 、 、 一 体 ０ ３９ 光 电 化 自动装配 教学 系统 ， 多 来 为机 电一体 化 、 ４年 电气 自动化 、 机械 制造 与 自动化专 业 的 １０ ０ ０多学 生进 行 了实验和 实训 ， 机 电一 体 化 专 业 学 生还 进 行 了毕 对 业 实习 、 合 实训 等 实 践 环 节 ， 年 的运 行 实 践 证 综 多
（）Ｒ ＩＵＳ总线 实现 了现 场设 备 和 中央控 １Ｐ ＯＦＢ 制 器之 间的双 向 、 速 和 实时通 讯 ， 高 编程 简 洁 方便 。
较轻的负载如控制气缸 的电磁 阀、 指示灯和地层传
在主站直接引用从站的 ｖ ， Ｗ 不 送带电机和多层货 架 的传送带 电机等可以 由 Ｐ Ｃ Ｌ 从站分配地址后 ， 的输出继电器直接驱动 ， 但对负载 比较重 的各种机 需 另外 编程 。 械手的运动 ， 有正、 反转控制需要的电机等电路设计 由 Ｐ Ｃ输 出驱动中间继电器再驱动直流电机。 Ｌ
生 自动 生产线 的故 障分 析和 排 除 能力 ； 握 多种 技 掌 术 的综 合应 用能力 ； 悉 先进 制 造 技术 的组 成 和过 熟
图 ２ 机 电 一体 化 教 学 生 产 线 控 制 系统 框 图
程； 使学生在较短 的时间内熟悉现代工业化生产过
程 ， 速适 应实 际生产 ， 新现代 教学 手段起 到 了 快 对更
阀电源控 制与 保护 电器 等组成 。八个单 元 的电气 系 统控 制 由八 个 移动平 台控 制 ， 主要 包括 西 门子 ｓ — ７
该教 学 生产 线 的实 际运行 ， 使学 生 在机 械传 动
原理、 气压传动与控制、 电气传动与控制、 组态与计 算机控制 、 软件 的应用方面应用能力得到提高。该
（ 西安航 空技术高等专科学校 １ 实验实训 中心； ． ． ２ 机械－ 程系 ， １ － 陕西 西安 摘 ７０７） １０ ７
要： 介绍 了Ｐ Ｃ￣． Ｒ Ｉ ＵＳ总线在机 电一体化 自动装 配教 学生产 线 中的应 用 ， Ｌ Ｐ ＯＦＢ 阐述 了高职 高专 院校 机 电一
［ ］ 西 门子公 司中国发展 部． 门子 Ｓ Ｅ ３ 西 Ｔ Ｐ一７—２ ０手册 ０ Ｉ ］２ ０ ， ：０６ ． Ｆ ．０ ３ ２ ５ —８ ［ ］ 西 门子公司 中国发展部 ． 门子 Ｓ Ｅ ４ 西 Ｔ Ｐ一７—３０手册 ０
［ ］２０ ， ：７８ ． Ｐ ．０ ３ ２ ６ —８
（） 用 Ｓ Ｅ ６利 Ｔ Ｐ一７一Ｗｉ３ ｎ２软 件 的编 程 、 在线
平台组成。工艺流程包括 （ ） １ 备料机械手单元 ；２ （） 下料单元 ；３ 加盖单元 ；４ 穿销钉单元 ；５模拟单 （） （） （） 元 ；６检测单元 ；７分拣单元与废料单元 ；８ 升降 （） （） （）
电梯 及叠层 仓库 单元 。
件的装配、 模拟喷漆、 烘干和通风 、 中检测 、 集 分拣 、
第 ２ 卷 第３ ７ 期
２００９年 ５月
西安航空技术高等专科学校学报
Ｊ ｕ ａ ｆ ’ｎＡｅｏ ｅｈ ｉａ ｏｌｇ ｏ ｒ ｌ Ｘｉａ ｎ ｏ ｒｔｃ ｎｃｌＣ ｌ ｅ ｅ
Ｖｌ ． ０ ２７Ｎｏ． １ ３
Ｍ ａ ２ ｙ ０ ０ ９
机 电一 体 化 自动装 配教 学 生产 线 的应 用
［ 责任编辑 、 校对 ： 李小光 】
监控和故障诊断很方便 ， 可以结合 Ｐ Ｃ程序对现场 Ｌ
Ａｐｐ ｉ ａ ｉ ｎ ｏ ｅ ｔ ｏ ｅ ｈａ ｃ ｌＩ ｅ ｒ ｔ ｄ ｌｃ ｔｏ ｆ Ｅｌ ｃ ｒ ｍ ｃ ｎｉ ａ ｎｔ ｇ ａ ｅ Ａｕ ｏ ａ ｉ ｓ ｍ ｂ ｙ Ｔｅ ｃ ｎ ｏ ｕ ｔｏ Ｌｉ ｔ ｍ ｔｃ Ａｓ ｅ ｌ ａ ｈｉ ｇ Ｐｒ ｄ ｃ ｉ ｎ ｎｅ
示 范性作 用 。
和从站 之 间采 用 Ｐ ＯＦ Ｂ Ｒ Ｉ ＵＳ总线 通讯 连接 ， 主站 和
上位 机 Ｐ Ｃ机 串行 总线连 接可 以进行 组态控 制 。Ｐ Ｃ 机和 各个 从站 采用 Ｐ ／ Ｃ 转 接 电缆进 行 编程 、 ＣＰ Ｉ 调 试 和 维 修 。 主 站 主 要 由 西 门 子 Ｓ — ３０ ７ ０； Ｐ ０ ＩＩＳ连 接 器 Ｐ ＯＦＢ Ｒ Ｆ ＢＪ Ｒ ＩＵＳ—Ｄ ０ 主控 平 台 Ｐ２ ， 还包 含空气 压缩 机 、 空气 净化装 置 、 压力 调节 与控制
４ Ｐ Ｆ Ｂ Ｉ Ｉ ＵＳ总线 应 用
通 过 对 系 统 中 西 门 子 Ｐ ０ ｍＵＳ 总 线 和 Ｒ Ｆ
ＳＥ ７ Ｎ ２ Ｔ Ｐ ３ 编程软件 的长期使用 ， ＷＩ 通过在该教 学生产线上 的长期教学实践 ， 使我们对 Ｐ Ｏ ＩＵ Ｒ ＦＢ Ｓ 总线应用有 了比较深刻的认识和体会。
速度快 ， 准确无误 ， 保证了生产线 的正常运行。 （） ４ 每个工位都采用各 自的 Ｓ — ０ 控制 ， ７ ２０ 大部
出现的故障非常方便的进行处理 。
参 考 文 献
分功能在本地实现 ， 都有手动和 自动选择 ， 方便对每
个模块的工艺流程掌握和分析 ， 若该模 块出现异常 时能及时停机 ， 并将情况传到主站 ， 即使 网络出现故 障， 也能完成本次的控制 ， 不会出现误动作 ， 保护 了 设备和人身安全。 （ ） 用 Ｐ Ｏ ＩＵＳ总线 的屏 蔽 双 绞 线 ， 效 ５采 Ｒ ＦＢ 有 的解决 了高次谐波等电气干扰等问题。提高 了系统
ＱＩ ＡＮＧ Ｘ ０ ｉ ．ＬＵＯ ｅ ｇ ｈ ｚ 一 Ｇ ｎ －ｅ
（ ．Ｅ ｐｒ ｎ ｎ ｒｉｉｇＣ ｎｅ； ．Ｄ ｐｒ ｎ ｆ ｃ ａｉ ｌ ｎｉｅｒ ｇ １ ｘ ｅｉ ｔ ｄＴ ａｎ ｅｔｒ ２ ｅａｔ ｔ ｈｎｃ ｇｎｅｉ ， ｍｅ ａ ｎ ｍｅ ｏ Ｍｅ ａＥ ｎ
系统是 一套 完整 、 活 、 灵 模块 化 易扩展 的教 学实 训系 统， 根据 教学 和生 产 需 要 ， 简 单 到 复杂 ， 零 部 件 从 从
到整机。系统利用多种机械传动方式 ， 模拟完成现 代化装配过程的柔性生产系统 ， 实现电气控制、 各种 传感器 的应用和现代生产中的组态控制、 工业总线
的可靠 性 。
［ ］ 鲁远栋 ．Ｌ １ Ｐ Ｃ机电控制 系统应 用设计技 术［ ］电子工 Ｍ ．
业 出 版 社 ，０６ ４ ２ ．４ ２ ０ ， ：３３ ．
［ ］ 何献 忠． ２ 可编程控 制器应 用技术 ［ ． Ｍ］北京 ： 清华 大学
出 版社 ，加 ７ １ ：５４ ． ２ ，１３ —５
第 ２ 卷 ７
断与维修 。
系统 涵 盖 电工 电子 技 术 、 床 电气 与 Ｐ ｃ 机 机 Ｌ 、
械设计基础、 动检测技术、 自 液压与气动技术 、 伺服 驱动与控制 、 机电一体化技术和现代制造技术 、 过程 控制技术课程的实验实训。 解决了学生掌握常见机械零件的设计、 测绘和 零、 部件及整机的装配调试技能 ； 培养机 电一体化中 的机构和整机的设计与创新能力； 掌握按设备的工 艺流程选用控制方法 、 Ｌ Ｐ Ｃ编程控 制能力 ； 培养学
收稿 日期 ：０ ９０ —８ ２ ０ ．１０
控制系统 （ 图 ２ 由一个主控平台组成 ， 见 ） 主站
作者简介 ： 强小拾（ ９ ２ ， ， １６ 一）男 陕西省西安市人 ， 西北工业大学 电气化专业 毕业 ， 现任西安 航专实训 中心工程师 ， 事机 电设 从
备管理和科研工作 。
西安航空技术高等专科学校学报
Ｘ ’ ｒｎｕｉ ｌ ｏｌ ｅ ７ ０ ７ ，Ｘ ’ｎ Ｓ ａｎ ｉ Ｃ ｉ ） ｉ Ａｅｏａ ｔａ Ｃ ｌｇ ， １０ ７ ｉ ， ｈａｘ， ｈｎ ｎ ａ ｃ ｅ ａ ａ
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每个单元的 Ｐ Ｃ输入设备可分为两类： Ｌ 一类是本机 的输入信号包括移动控制平 台的旋钮、 开关 和急停 信号 以及该单元机械本体的各种传感器信号和起限 位和超程、 位置检测的微动开关信号等 ， 另一类就是 通过 Ｐ Ｏ ＩＵ Ｒ ＦＢ Ｓ总线通讯的上位机有关变量信号 ；
每个单 元 的 Ｐ ｃ输 出大 多是继 电器输 出形 式 ， 比 Ｌ 对
Fra Baidu bibliotek
升 降 电梯 、 多层 货 架 等 实现 手 动 和 自动 的运行 来 模 拟 实际生 产线 的过 程 ， 个 生产 线 的控 制分 为 ８个 整 模块 和一 个总控 平 台 ， 自动运 行 时用 Ｐ ＯＦＢ Ｓ总 Ｒ ＩＵ 线连 接总 控和各 分 站 的通 讯 ， 实现 自动装配 。
明， 该教学生产线建设符合实际、 达到了专业能力培 养的要求 ， 尤其对各种技术的综合应用是一个很好 的平台。Ｍｅ９３ ９ 、 、 ０３ ９ 机 光 电一体化 自动装配教学
真空 发生器 ， 满足 了气 动传 动系统 的实验 和实训 。
通讯 ， 动平 台还包 括 自动 ／ 动旋钮 开关 、 移 手 启动 ／ 睁 止、 急停按 钮和 电源 插座 和指示 灯 ， 拟和集 中检测 模 单元 还扩 展 了模拟 量输 入模块 ， 拟量输 出模块 ； 模 移 动平 台还 对 输 入 和 输 出 的 状 态 进 行 了 Ｌ Ｄ 显 示 。 Ｅ
教 学生产 线 的实际运行 ， 通过有关 传感 器 、 电编码 光 器、 光栅 尺位 置检测装 置 ， 满足 自动检 测课程 的实验
实 训需求 ； 实现 了直流 电机速度 、 三相交 流异 步 电机
２０ Ｌ Ｐ ｏＦ ０Ｐ Ｃ，Ｒ Ｉ
Ｄ Ｐ模 块 Ｅ ７ Ｍ２７与 主 站 进 行
的变频调速和全数字交流伺服 电机、 步进 电机等驱 动系统的应用 ； 静音压缩机、 空气过滤 和减压 控制 阀、 单向截流阀、 双作用气缸、 无杆气缸、 摆动气缸和
体化专业综合 实验 实训的需求、 实验 实训方案 的设计 、 自动装 配教 学生产线 的组成和 工艺流程及 Ｐ ＯＦＢ Ｒ ＩＵＳ总线 的
特点 ， 重点论述 了系统在专业教 学实践 中对 学生能力的培养及应用。
关键词 ： 电一体化 ； 机 实践技 能 ；Ｒ ｌ Ｂ Ｊ Ｐ ０ ＩＩ Ｆ ｓ总线 ； 自动装 配线； 工艺流程 中图分 类号： ６２ ４ ， Ｈ３ 文献标识码 ： 文章编号 ：０ ８９ ３ （０ ９０ —０ ３０ Ｇ ４ ．４ Ｔ ９ Ａ １０ —２ ３ ２ ０ ）３０ ６ ３
调试及 利用 Ｐ Ｃ软 件 进 行 编程 、 线 监 控 、 障诊 Ｌ 在 故
可靠 ， 提高了整个系统的性能 ， 大大降低 了设备 因线
路引起的故障率。 （） ３各模块之间通过 Ｐ Ｏ ＩＵ Ｒ ＦＢ Ｓ总线将各 自的 状态和检测单元的信息告诉到相关单元 ， 信息传送
第３ 期
强小拾 ， ： 电一体化 自动装 配教学生产线 的应用 等 机
（） ２应用 Ｐ Ｏ ｍＵ 总线控制 ， ＲＦ Ｓ 硬件连线简单 ， 只需采用一根通讯线就可以将 ８ 个从站和一个变频
器连接起来 ， 硬件组态简单 ， 在设备安装和调试过程 中， 大大减少 了接线的工作量 ， 同时使设备运行更加
３ 项 目设计 及 应 用
该教学生产线 的实际运行证明， 系统 以自动化 的物料传输和装配为对象 ， 体现了常用的控制方法、 机械传动原理的应用 、 驱动装置的选择、 各个模块的
控制 等 。
图 １ 机 电 一 体 化教 学 生 产 线 全 图
２ 机 电一体 化 自动装 配教 学生产线组 成 和 工艺 流 程
机电一体化 自动装配教学生产线 （ 图 １ ， 见 ）它 的组成框图（ 图 ２ ， 见 ）其作用是通过对一个简单部
整 个控 制系 统 由八 个移 动平 台模块 和一个 主控
１ 概 要
我校 ２ ０ ０４年 建 成 的 Ｍｅ９３９机 、 、 一 体 ０ ３９ 光 电 化 自动装配 教学 系统 ， 多 来 为机 电一体 化 、 ４年 电气 自动化 、 机械 制造 与 自动化专 业 的 １０ ０ ０多学 生进 行 了实验和 实训 ， 机 电一 体 化 专 业 学 生还 进 行 了毕 对 业 实习 、 合 实训 等 实 践 环 节 ， 年 的运 行 实 践 证 综 多
（）Ｒ ＩＵＳ总线 实现 了现 场设 备 和 中央控 １Ｐ ＯＦＢ 制 器之 间的双 向 、 速 和 实时通 讯 ， 高 编程 简 洁 方便 。
较轻的负载如控制气缸 的电磁 阀、 指示灯和地层传
在主站直接引用从站的 ｖ ， Ｗ 不 送带电机和多层货 架 的传送带 电机等可以 由 Ｐ Ｃ Ｌ 从站分配地址后 ， 的输出继电器直接驱动 ， 但对负载 比较重 的各种机 需 另外 编程 。 械手的运动 ， 有正、 反转控制需要的电机等电路设计 由 Ｐ Ｃ输 出驱动中间继电器再驱动直流电机。 Ｌ
生 自动 生产线 的故 障分 析和 排 除 能力 ； 握 多种 技 掌 术 的综 合应 用能力 ； 悉 先进 制 造 技术 的组 成 和过 熟
图 ２ 机 电 一体 化 教 学 生 产 线 控 制 系统 框 图
程； 使学生在较短 的时间内熟悉现代工业化生产过
程 ， 速适 应实 际生产 ， 新现代 教学 手段起 到 了 快 对更
阀电源控 制与 保护 电器 等组成 。八个单 元 的电气 系 统控 制 由八 个 移动平 台控 制 ， 主要 包括 西 门子 ｓ — ７
该教 学 生产 线 的实 际运行 ， 使学 生 在机 械传 动
原理、 气压传动与控制、 电气传动与控制、 组态与计 算机控制 、 软件 的应用方面应用能力得到提高。该