以典型自動化生產線為載體，按照項目引領、任務驅動的編寫模式將自動化生產線安裝與調試所需的理論知識與實踐技能分解到不同的項目和任務中，旨在加強學生綜合技術應用和實踐技能的培養。

本書內容所涉及的技術應用范圍符合電氣自動化技術、機電一體化技術等專業的核心能力要求，它將機電類專業中的各種專業核心技術和技能應用于一條高仿真度的柔性化自動生產線，突出強調技術的綜合應用。

本書以天津龍洲科技儀器有限公司的自動化生產線教學實訓裝置為背景，把整個教學內容分解為若干個任務進行循序漸進的闡述，結構緊湊、圖文并茂、講述連貫，將學習過程融于輕松愉悅的氛圍中，力求達到提高學生學習興趣和效率，以及易學、易懂、易上手的目的。

前 言

本書以典型自動化生產線為載體，按照項目引領、任務驅動的編寫模式將自動化生產線安裝與調試所需的理論知識與實踐技能分解到不同的項目和任務中，旨在加強學生綜合技術應用和實踐技能的培養。

本書內容所涉及的技術應用范圍符合電氣自動化技術、機電一體化技術等專業的核心能力要求，它將機電類專業中的各種專業核心技術和技能應用于一條高仿真度的柔性化自動生產線，突出強調技術的綜合應用。

本書以天津龍洲科技儀器有限公司的自動化生產線教學實訓裝置為背景，把整個教學內容分解為若干個任務進行循序漸進的闡述，結構緊湊、圖文并茂、講述連貫，將學習過程融于輕松愉悅的氛圍中，力求達到提高學生學習興趣和效率，以及易學、易懂、易上手的目的。

本書內容共由6個項目組成：項目1為自動化生產線認知，主要介紹自動化生產線的作用、背景、特點、應用及典型自動化生產線的組成、運行方式；項目2為自動化生產線核心技術應用，主要介紹機械傳動、氣動控制、傳感檢測及電動機驅動等基礎知識和應用；項目3為可編程控制器的分析與應用，主要介紹S7-200PLC的工作原理、編程基礎、指令系統及PLC控制設計實例；項目4為自動化生產線組成單元設計與調試，主要介紹自動化生產線11個工作單元的設計與運行調試；項目5為自動化生產線整線系統設計與調試，主要介紹自動化生產線整線系統設計及網絡通信基礎；項目6為自動化生產線人機界面設計與調試，主要介紹觸摸屏應用系統及組態王軟件在自動化生產線中的設計與應用。

本書由陳萌、金龍國任主編，負責全書內容的組織和統稿，參加本書部分編寫工作的還有劉峰、崔連濤、石從剛、杜曉妮、吳輝、胡希勇、王娟等，趙秋玲為本書的編寫提供了部分資料。

在本書編寫過程中，得到了天津龍洲科技儀器有限公司、西門子（中國）有限公司等單位的大力支持，在此表示衷心的感謝！同時感謝關若熹高級工程師、劉克旺教授對本書編寫工作提供的幫助。編者參考了有關文獻、資料，在此一并向參考文獻的作者表示衷心的感謝。

限于編者的經驗、水平，書中難免存在不足和疏漏，敬請各位專家、廣大讀者批評指正。

編 者

2012年6月

前言

項目1 自動化生產線認知 1
任務1.1 了解自動化生產線及應用 1
任務1.2 認識典型自動化生產線 4
項目2 自動化生產線核心技術應用 11
任務2.1 機械傳動技術應用 11
2.1.1 帶傳動機構認知及應用 11
2.1.2 滾珠絲杠機構認知及應用 14
2.1.3 直線導軌機構認知及應用 16
2.1.4 間歇運動機構認知及應用 18
2.1.5 齒輪傳動機構認知及應用 20
任務2.2 氣動控制技術應用 22
2.2.1 氣動控制系統認知 22
2.2.2 氣動執行元件認知及應用 23
2.2.3 氣動控制元件認知及應用 24
任務2.3 傳感檢測技術應用 27
2.3.1 開關量傳感器認知及應用 27
2.3.2 數字量傳感器認知及應用 30
2.3.3 模擬量傳感器認知及應用 33
任務2.4 電動機驅動技術應用 33
2.4.1 直流電動機認知及應用 34
2.4.2 交流電動機認知及應用 35
2.4.3 步進電動機認知及應用 36
2.4.4 伺服電動機認知及應用 38
項目3 可編程控制器的分析與應用 40
任務3.1 S7-200PLC的工作原理和編程基礎 40
3.1.1 S7-200PLC的工作原理 40
3.1.2 S7-200PLC的編程基礎 53
任務3.2 S7-200PLC指令系統詳解 69
3.2.1 位邏輯指令 69
3.2.2 比較指令 74
3.2.3 傳送指令 77
3.2.4 定時器指令 80
3.2.5 計數器指令 84
3.2.6 時鐘指令 86
3.2.7 數學運算指令 87
3.2.8 邏輯運算指令 94
3.2.9 中斷指令 96
3.2.10 轉換指令 104
3.2.11 移位和循環指令 117
3.2.12 比例/積分/微分（PID）回路控制
指令 123
3.2.13 程序控制指令 129
3.2.14 子程序指令 138
3.2.15 字符串指令 143
3.2.16 表指令 147
3.2.17 高速計數器指令 153
3.2.18 脈沖輸出指令 166
任務3.3 PLC控制系統設計實例 172
3.3.1 常用電動機的基本控制 172
3.3.2 變頻器控制 181
3.3.3 旋轉編碼器定位控制 189
3.3.4 步進電機控制 200
項目4 自動化生產線組成單元設計與調試 207
任務4.1 下料單元設計與調試 207
4.1.1 下料單元結構與功能分析 207
4.1.2 下料單元系統設計與調試 208
任務4.2 加蓋單元設計與調試 211
4.2.1 加蓋單元結構與功能分析 212
4.2.2 加蓋單元系統設計與調試 213
任務4.3 穿銷單元設計與調試 216
4.3.1 穿銷單元結構與功能分析 216
4.3.2 穿銷單元系統設計與調試 217
任務4.4 伸縮換向單元設計與調試 220
4.4.1 伸縮換向單元結構與功能分析 220
4.4.2 伸縮換向單元系統設計與調試 221
任務4.5 分揀單元設計與調試 226
4.5.1 分揀單元結構與功能分析 226
4.5.2 分揀單元系統設計與調試 227
任務4.6 檢測單元設計與調試 231
4.6.1 檢測單元結構與功能分析 231
4.6.2 檢測單元系統設計與調試 232
任務4.7 上料單元設計與調試 234
4.7.1 上料單元結構與功能分析 235
4.7.2 上料單元系統設計與調試 236
任務4.8 模擬單元設計與調試 244
4.8.1 模擬單元結構與功能分析 244
4.8.2 模擬單元系統設計與調試 245
任務4.9 圖像識別單元設計與調試 248
4.9.1 圖像識別單元結構與功能分析 249
4.9.2 圖像識別單元系統設計與調試 250
任務4.10 液壓單元設計與調試 253
4.10.1 液壓單元結構與功能分析 253
4.10.2 液壓單元系統設計與調試 254
任務4.11 升降梯立體倉庫單元設計與調試 258
4.11.1 升降梯立體倉庫單元結構與功能
分析 259
4.11.2 升降梯立體倉庫單元系統設計與
調試 262
項目5 自動化生產線整線系統設計與調試 272
任務5.1 自動化生產線整線系統設計與
調試 272
任務5.2 自動化生產線的網絡通信基礎 276
項目6 自動化生產線人機界面設計與調試 287
任務6.1 觸摸屏應用系統設計與調試 287
6.1.1 觸摸屏的基本使用 287
6.1.2 人機交互系統設計與實現 289
6.1.3 觸摸屏在自動化生產線的應用 292
任務6.2 組態軟件應用系統設計與調試 304
6.2.1 組態王軟件的基本使用 304
6.2.2 組態王軟件在自動化生產線的應用 315
參考文獻 318

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2. 電子技術（第二版） [主編 覃愛娜 李飛]
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27. 大學生創新創業基礎 [主編 姜國權 姜福佳]
28. 信息技術（微課版） [王云　徐江鴻　李清霞　羅學鋒　]
29. 管理基礎與實務 [主編 王鳳基 顏漢軍]
30. 高等數學導學篇（上冊） [主編 李文婧 胡雷 尹金生]