序

前言

案例1 全自動鋼管表面除銹機生產線PLC控制系統設計

模塊1 系統的結構組成、生產工藝流程及電控系統方案

1.1.1 結構組成及生產工藝流程

1.1.2 電控系統方案

模塊2 鋼刷輪打磨除銹縱向進給交流電磁調速系統設計

1.2.1 YCTG系列電磁調速電動機的選用

1.2.2 JD1系列電磁調速電動機控制裝置的選用

模塊3 本案例設計所采用的PLC控制技術

1.3.1 PLC控制器的功能及特點

1.3.2 日本三菱公司F1系列PLC簡介

1.3.3 PLC控制系統的設計

1.3.4 PLC控制系統中最常用的典型基本控制環節的設計

模塊4 全自動鋼管表面除銹機操作控制PLC系統設計

1.4.1 全自動鋼管表面除銹機PLC的硬件實際接線圖

1.4.2 全自動鋼管表面除銹機PLC控制的軟件編程

模塊5 操作使用說明

案例2 機電一體化中的單片機控制系統實用設計

模塊1 單片機控制系統的設計基礎

2.1.1 單片機控制系統的硬件結構組成

2.1.2 常用典型單片機的硬件資源

2.1.3 常用典型單片機的軟件系統

2.1.4 常用典型單片機的開發應用方法

模塊2 單片機控制系統中最常用的典型設計案例

2.2.1 單片機的最小控制系統設計

2.2.2 單片機擴展控制系統設計

2.2.3 單片機最常用的典型實用控制環節電路設計

模塊3 新型實用天車電腦秤的設計案例

2.3.1 新型實用天車電腦秤的組成和主要功能

2.3.2 新型實用天車電腦秤的硬件系統設計

2.3.3 新型實用天車電腦秤的軟件系統設計

2.3.4 新型實用天車電腦秤系統設計

模塊4 交流電動機電腦控制柜的設計案例

2.4.1 交流電動機電腦控制柜的組成和主要功能

2.4.2 交流電動機電腦控制柜的硬件系統設計

2.4.3 交流電動機電腦控制柜的軟件系統設計

2.4.4 交流電動機電腦控制柜系統設計

案例3 基于模糊理論的現代城市交通指揮燈微機控制系統設計

模塊1 凌陽單片機簡介

3.1.1 8位單片機

3.1.2 16位單片機

模塊2 SPCE061A的硬件資源

3.2.1 SPCE061A內核的硬件結構

3.2.2 SPCE061A的片內存儲器

3.2.3 SPCE061A的片內外設部件

模塊3 SPCE061A的指令系統

3.3.1 指令的分類

3.3.2 尋址方式

模塊4 基于模糊理論的微機控制交通指揮燈控制系統創新實驗設計

3.4.1 系統的總體設計

3.4.2 城市交通指揮燈模糊控制器的設計

3.4.3 顯示電路設計

3.4.4 車流量檢測電路

3.4.5 系統主程序和模糊控制程序設計

3.4.6 系統顯示程序設計

3.4.7 交通提示和違規車輛的報警語音子程序

3.4.8 本模塊總結

案例4 基于Lon現場總線的現代智能測控系統創新實驗設計

模塊1 本案例所基于的LonWorks技術概述

4.1.1 LonWorks技術的形成和發展

4.1.2 LonWorks的技術定位

4.1.3 LonWorks的技術核心

4.1.4 LonWorks網絡架構

4.1.5 LonTalk網絡協議提供的通信服務

4.1.6 LonWorks技術的開發應用

4.1.7 本模塊總結

模塊2 本案例所用到的Lonworks技術硬/軟件資源基礎

4.2.1 本案例用到的主要硬件資源

4.2.2 本案例用到的主要軟件資源

4.2.3 表模塊總結

模塊3 基于LonWorks的現代智能測控系統創新實驗設計

4.3.1 本創新設計的技術內涵

4.3.2 本創新設計的主要內容和智能測制系統的技術路線圖

4.3.3 本設計網絡拓撲框圖

4.3.4 本設計的創新點

4.3.5 基于LonWorks技術的立體車庫等控制系統設計

4.3.6 本設計總結

案例5 全自動洗衣機的機電一體化設計

模塊1 洗衣機設計的基礎理念

5.1.1 洗衣機的工作原理

5.1.2 洗衣機的類型與性能比較

5.1.3 洗衣機設計的主要性能質量指標

5.1.4 全自動洗衣機的設計理念

模塊2 全自動洗衣機的基本結構設計

5.2.1 滾筒式全自動洗衣機的基本結構

5.2.2 回轉筒式全自動洗衣機的基本結構

5.2.3 套筒式全自動洗衣機的基本結構

5.2.4 新波輪洗衣機結構形式

模塊3 全自動洗衣機的電氣控制設計

5.3.1 全自動洗衣機的電動程控式控制電路

5.3.2 全自動洗衣機的電腦程控式控制電路

5.3.3 模糊控制全自動洗衣機控制器設計

5.3.4 具有語音提示功能的洗衣機控制器的設制

模塊4 常用的幾種洗衣機電氣控制電路設計參考原理圖

案例6 基于新型數字同步閥的同步模糊控制系統設計

模塊1 確定設計內容

6.1.1 液壓位置同步控制系統基本概念及實際應用

6.1.2 國內外液壓位置同步控制技術的現狀及特點

6.1.3 現存的主要問題

6.1.4 本設計的意義與目的

6.1.5 主要設計內容

模塊2 建立基于新型數字同步閥雙缸同步系統的開環閥控缸數學模型及分析其特點

6.2.1 新型數字同步閥結構原理

6.2.2 雙缸液壓同步系統

6.2.3 雙缸液壓同步開環系統數學模型的建立

6.2.4 本模塊總結

模塊3 進行雙缸同步控制系統控制策略的選擇和控制算法的設計

6.3.1 同步控制系統控制策略選擇

6.3.2 同步控制系統控制算法(控制器)選擇

6.3.3 PID控制算法

6.3.4 模糊控制

6.3.5 雙缸同步控制系統模糊PID算法設計

6.3.6 本模塊總結

模塊4 基于新型數字同步閥的同步控制系統硬件設計

6.4.1 雙缸同步控制系統的組成

6.4.2 雙缸位置誤差信號檢測及處理

6.4.3 智能控制器設計

6.4.4 同步閥步進電動機控制與驅動

6.4.5 本模塊總結

模塊5 基于新型數字同步閥的同步控制系統軟件設計

6.5.1 單片機控制程序設計方法

6.5.2 雙缸同步控制系統程序設計思想

6.5.3 控制程序的設計

6.5.4 本模塊總結

模塊6 雙缸同步系統性能仿真

6.6.1 雙缸同步控制系統離散狀態方程的建立

6.6.2 雙缸同步控制系統穩定性校核

6.6.3 雙缸同步系統性能仿真分析

6.6.4 本模塊總結

附錄Ⅰ 基于新型數字同步閥液壓同步控制程序清單

附錄Ⅱ 雙缸同步系統性能仿真程序清單

案例7 數控車床的機電一體化改造設計

模塊1 數控車床的改造方案組成框圖

7.1.1 機床數控改造的意義

7.1.2 機床數控化改造的必要性

7.1.3 數控車床改造的特點

7.1.4 數控車床改造方案組成框圖

7.1.5 普通車床的數控化改造過程

7.1.6 機床數控化改造的優缺點

模塊2 數控車床的機械結構改造設計

7.2.1 數控系統結構的選擇

7.2.2 數控改造中主要機械部件改裝探討

7.2.3 機床數控改造主要步驟

7.2.4 車床數控化改造的主要內容和結構形式

模塊3 數控車床改造的計算機控制系統硬件設計

7.3.1 MCS-51單片機對車床的改造

7.3.2 PLC在車床的數控改造應用

模塊4 數控車床計算機控制系統改造軟件設計

7.4.1 人機界面程序編制

7.4.2 上下位機通信程序編制

7.4.3 PLC程序的編制

模塊5 數控車床機電一體化改造設計實例

實例1 CY6140型普通車床數控化改造

實例2 CA6140型車床數控改造

實例3 C616車床數控改造

實例4 C61200大型臥式車床的全面數控化改造

實例5 C9220液壓半自動車床改造

實例6 C6132普通車床的數控化改造

案例8 智能機器人的機電一體化系統設計

模塊1 智能機器人的基本組成和主要控制功能

8.1.1 機器人概述

8.1.2 智能機器人的基本組成

8.1.3 智能機器人的主要控制功能

模塊2 智能機器人的機械結構設計

8.2.1 末端執行件

8.2.2 機身和臂部

8.2.3 手腕

8.2.4 典型機器人結構

模塊3 智能機器人的控制系統硬/軟件設計

8.3.1 智能機器人控制系統硬件組成

8.3.2 排牙機器人控制系統整體設計

8.3.3 智能機器人的控制系統軟件設計

模塊4 全口義齒排牙智能機器人的機電一體化系統設計

8.4.1 硬件電路的設計與開發

8.4.2 步進電動機驅動器的研制

8.4.3 下位機應用程序的編制

模塊5 多足步行機器人的設計

8.5.1 多足步行機器人概述

8.5.2 多足步行機器人設計

8.5.3 LR-1六足機器人系統的性能與特點

8.5.4 步行試驗

8.5.5 六足步行機器人實例

案例9 國產高速話纜絕緣線芯生產線的電控系統設計

模塊1 系統的結構組成、生產工藝流程及電控系統設計方案

模塊2 主傳動的多分部協調同步控制設計

9.2.1 以主牽引速度為基準，"擠出-牽引-收線"五機組對速度的高精度控制

9.2.2 擠出機與牽引機間的多分部速度協調控制

9.2.3 收線機的恒張力傳動控制

9.2.4 預熱電壓跟蹤牽引速度的自動控制

模塊3 塑料擠出機的多路溫度控制

9.3.1 溫度控制的工藝要求和微機溫控系統的組成

9.3.2 電阻加熱器的溫度控制器設計

9.3.3 溫度的檢測

9.3.4 加熱器的主回路與電功率控制

9.3.5 塑料擠出機微機多路溫度控制系統設計

模塊4 可編程序控制器組成的雙盤自動切換及整機的全自動操作控制

9.4.1 可編程序控制器的原理和日本OMRON公司的C28普及型可編程序控制器簡介

9.4.2 雙盤切換及操作控制的PLC系統設計

9.4.3 高速話纜絕緣線芯生產線電控系統操作與控制流程表

模塊5 提高產品質量的其他措施

案例10 德國M系列拉線機的電控系統設計

模塊1 M系列拉線機的結構組成和電控系統方案

模塊2 拉絲主機對于速度的高精度控制

10.2.1 M系列拉線機對速度實現高精度控制的主要特點

10.2.2 M系列拉線機實現對速度高精度控制的線路圖

模塊3 M30中拉機收線機的恒張力控制

10.3.1 收線機恒張力卷取的控制原理

lO.3.2 收線機恒張力控制的線路圖

10.3.3 收線機裝置中的繼電操作和其他控制線路圖

模塊4 M30中拉機連續退火的電控技術

10.4.1 接線機連續退火的電控方案

10.4.2 連續退火裝置電控系統的線路設計

模塊5 M30中拉機的操作使用說明

案例11 煙廠環境參數自動監測系統設計

模塊1 系統設計的技術指標及功能

模塊2 系統設計方案論證

模塊3 系統的硬件設計

模塊4 系統的軟件設計

模塊5 煙廠環境參數自動監測系統設計探討

附錄 電氣圖常用圖形符號和文字符號新/舊標準對照表

參考文獻

本書從實用的角度出發，精選了一些典型的機電一體化系統實用設計案例。本書既可作為機電一體化系統設計人員的指導書，也可作為理工科大學相關專業本/專科師生的實用教材和參考書。

全書共精選了11個案例，內容包括全自動鋼管表面除銹機生產線PLC控制系統設計、機電一體化中的單片機控制系統實用設計、基于模糊理論的現代城市交通指揮燈微機控制系統設計、基于Lon現場總線的現代智能測控系統創新實驗設計、全自動洗衣機的機電一體化設計、基于新型數字同步閥的同步模糊控制系統設計、數控車床的機電一體化改造設計、智能機器人的機電一體化系統設計、國產高速話纜絕緣線芯生產線的電控系統設計、德國M系列拉線機的電控系統設計、煙廠環境參數自動監測系統設計。這是一部既有設計理論更突出工程設計應用實踐的綜合性實用專著。