机电一体化基础知识及实训QY-JDYT01

A.机电一体化：是在机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成系统的总称。
※B.机电一体化系统：按照机电一体化方法设计出来的机械与电子紧密结合的产品或制造的系统。包括三大要素：物质、能量、信息，具有三大“目的功能”即主功能 ①变换（加工、处理）功能 ②传递（移动、输送）功能 ③储存（保持、积蓄、记录）功能。
※C.机电一体化的 3 个五：

首先我们需要什么机床或机器的执行元件（肌肉）相当于决定我们要做什么、用什么做，然后我们以机构（骨骼）为基础并长期保持对系统及其子系统相互稳定联系的以实现所需的功能机理，即确定机电一体化系统要实现所需的功能，并对这些物质、能量、信息进行变换、传递和储存。之后必须由动力功能（心脏）为整个系统提供动力，再由检测功能（感官、传感器）和控制功能（头脑、计算机）根据系统的内部和外部信息对整个系统进行控制，使系统正常、准确的实现“目的功能”即心脏为人提供动力，人有了结实的肌肉和骨骼在感官和大脑的感受和控制下，去完成所需的功能。
D.机电一体化系统构成要素相互联系的联系条件——接口技术

E.机电一体化系统设计的三大目的：省能源、省资源、智能化、提高机电产品的附加值和自动化程度。
F.常用设计方法：①机电互补法（取代法）：利用专用或同用电子取代传统机械中某些功能或系统。
②融合法：将各组成要素有机结合为一体构成专用或同用的部件。
③机电组合法：将专用或通用部件、模块组合成一体化系统。
※G.常用设计类型：
①开发性设计：没有参照产品的设计，仅仅是根据抽象的设计原理和要求，设计出在质量和性能方面满足目的要求的系统。
②适应性设计：是在总的方案原理基本保持不变的情况下，对现有产品进行局部更改，或用微电子技术代替原有的机械机构或为了进行微电子控制对机械结构进行局部适应性设计，以使产品的性能和质量增加某些附加价值。
③变异性设计：是在设计方案和功能结构不变的情况下，仅改变现有产品的规格尺寸使之适应于量的方面有所变更的要求。
H.机电一体化系统的设计流程：
①根据目的功能确定产品规格、性能指标 ②系统功能部件、功能要素的划分 ③接口设计 ④综合评价 ⑤可靠性复查 ⑥试制与调试

QY-JDYT01自动生产线实验实训考核试验台是一种最为典型的机电一体化与自动化产品，由六部分组成，分别为：供料机构、搬运机构、加工与检测机构、搬运分拣机构、装配机构、成品分拣机构，完成工件上料、搬运、加工、检测、输送、装配、分拣等功能。涵盖了自动化类中机电一体化和电气自动化专业中所涉及的PLC控制、变频调速、传感检测、气动、步进电机驱动与调速、机械结构安装与系统调试等内容。
实训内容
（一）实训项目
1.传感器应用技术实训
该系统所使用的传感器数量达四十多个，有电容式的、电感式的、光电式以及电磁式的，每一个都有着各自的特性、发挥着不同的作用，使系统得以可靠工作。学员可通过了解工作中各类传感器的工作特性来加强对这些传感器的感性认识，再结合拆装式技能实训，可使学员快速掌握所学知识。
2.气动应用技术实训
该装置上使用了大量的SMC气动元件，包括多种电控气动阀、多种气动缸、气动夹爪、真空吸盘、真空发生器、过滤减速阀等。在学习这些气动元件时，我们不但可以单独学习每一种分离元件，而且还可以在学习时了解各种气动元件之间以及气动元件与其它元件之间是如何配合起来进行协调工作的。
3.PLC 编程实训
自动线中六个机构由两套PLC控制器单独控制，这使得自动化生产教学系统可以分成若干完全独立的工作机构，使十几个学生可以同时进行学习，而且每个学员都有动手的机会。在该设备上学员不但可以学习PLC的各种技术，而且可以学习综合科技环境下PLC的多种应用。为灵活学习和掌握PLC的各方面知识提供了条件。
4.电气控制电路实训
自动化教学培训系统六个工作机构其电控部分全部按照工业标准和习惯进行设计，并且以附件方式提供全部设计图纸和说明书。学员在该设备上可学习电路原理图分析、PLC各I/O地址查对和设备电路连线方法。
5.机械系统安装与调试实训
自动化生产教学系统上的六个工作机构可让各组学员将机械部分全部的或部分的拆去，再按要求将其重新组装，并且调试至系统可正常、可靠地工作。这对提高在校学生动手能力有极大帮助。
6.系统维护和故障检测技术实训
实训设备日常维护的内容和方法，以及系统常见故障分析、排除的方法。
（二）工作任务
1.自动线机构安装
提供的设备功能部件和元器件装配工业自动生产线；
(1)供料机构的安装与调整
(2)搬运机构安装与调整
(3)加工机构安装与调整
(4)搬运分拣机构安装与调整
(5)装配机构安装与调整
(6)成品分拣机构安装与调整
(7)自动生产线设备系统安装与调整
2.气动系统的安装与调试
通过配置的气缸、电磁阀和磁性开关等气动控制元件，可完成下列气动技术的工作任务；
(1)气动方向控制回路的安装
(2)气动速度控制回路的安装
(3)摆动控制回路的安装
(4)气动顺序控制回路的安装
(5)气动械手装置的安装
(6)气动系统安装与调试
3.电气控制电路的安装和PLC编程
通过配置的PLC、变频器、步进电机、指令开关和传感器等，可完成下列PLC应用技术工作任务；
(1)电动机正反转控制电路的连接与程序编写
(2)电动机变频调速控制电路的连接与控制程序编写
(3)步进电机驱动电路的连接与程序编写
(4)气动方向控制程序编写
(5)气动顺序动作控制程序编写
(6)气动机械手控制程序编写
(7)自动生产线控制程序编写
4.自动控制系统安装与调试
通过配置的供料机构、搬运机构、加工与检测机构、搬运分拣机构、装配机构、成品分拣机构，可进行机构重组，完成自动生产线的安装、接线、编程、调试；

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