机电一体化系统设计实验指导书

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朱艳彩戴士杰慨

工业大学机电传动与控制实验室

2008年9月

.. .专

目录

实验一：伺服电机控制实验 (2)

实验二：机械手综合实验 (8)

实验一伺服电机控制实验

一、实验目的

三菱通用交流伺服放大器MR-J2S系列是在MR-J2系列的基础上开发的具有更高性能和更高功能的伺服系统，其控制模式有位置控制，速度控制和转矩控制以及它们之间的切换控制方式可供选者。

●该伺服放大器应用领域广泛，不但可以用于工作机械和一般工业机械等需要高精度位置控制和平稳速度控制的应用，也可用于速度控制和力控制的领域。

●该产品还有RS-232和RS-422串行通讯功能，通过安装有伺服设置软件的个人计算机就能进行参数设定，试运行，状态显示和增益调整等操作。

●与MR-J2S系列配套的伺服电机编码器采用了分辨率为131072脉冲/转的绝对位置编码器，所以比MR-J2系列具有进行更高精度控制的能力，采用高性能的CPU，大大提高产品的响应性，速度环路频率响应提高到550HZ。

●多种系列伺服马达适应不同控制需求，马达上的编码器均支持ABS模式，只要在伺服放大器上另加电池，就能构成绝对位置系统。

●使用更为方便，具有优异的自动调谐性能，机械分析功能，可以轻松实现抑制机械振动，增益搜索功能，可以自动找出最佳增益值。

二、实验容

（一）、试运行

电源接通后，按照以下步骤选择点动运行或无电机模式运行。使用“MODE”按钮切换到诊断画面。

1、点动运行

①、连接EMG-SG、VDD-COM，按UP/DOWN按钮可使伺服电机旋转。松开按钮，伺服电机便停止。通过伺服设置软件可改变运行的条件。

按钮的说明如下：

②、在可以运行点动的状态下，按下MODE，则将显示“状态显示”画面，在这个画面上，用UP、DOWN进行点动运行。每按1次MODE 按钮，就会移到下一个状态显示画面。移到1周后又回到点动运行状态。

③、通过断开电源、按下“MODE”切换到另外画面或按“SET”2秒以上来结束点动运行。

2、定位运行

①、连接EMG-SG、VDD-COM，按下伺服设置软件上的“正转”/“反转”按钮，伺服电机便会旋转，并在移动设定的移动量后停止。运行条件可通过伺服设置软件改变。运行的初始条件和设定围说明如下

按钮的说明如下：

3、速度控制模式

①、接线如下：

在CN1A中，连接SP1-SG（速度选择1）；在CN1B中，连接SON-SG （伺服开启）、LSP-SG（正转行程末端）、LSN-SG（反转行程末端）、EMG-SG （紧急停止）、VDD-COM（电源）。

②、参数设定

③、伺服运行

接通主电源和控制电源，将伺服开启信号置为ON（SON-SG之间接通）。通过速度选择1（SP1）/速度选择2（SP2）选择伺服电机的速度，如果正转开始（ST1）设置为ON，伺服电机就正转；如果反转开始（ST2）设置为ON，伺服电机就会反转。开始时应用低速旋转以确定旋转方向。如果旋转方向不对，请检查输入的信号。

通过显示器检查伺服电机的速度，负载率等参数。

④、停止

如果处于以下状态，伺服放大器将中断运行，停止伺服电机。

（a）伺服开启信号（SON）OFF

（b）报警发生

（c）紧急停止（EMG）OFF

（d）行程末端（LSP，LSN）OFF

（e）正转开始信号（ST1）/反转开始信号（ST2）同时设为ON或OFF

（二）、实例操作

在速度控制模式下，连接线路，编写程序，实现伺服电机以下的动作：正转开始-加速-反转开始-加速。

PLC和伺服系统接线方式如下：

在CN1A中，和PLC接线如下：Y1-SP1、COM2-SG、COM4-SG、COM5-SG。

在CN1B中，和PLC的接线如下：COM1-SG、Y2-SP2、Y4-ST1、Y5-ST2。另外，在CN1B中，连接SON-SG、EMG-SG、LSP-SG、LSN-SG、VDD-COM。

编写PLC程序如下：

三、思考题

1、简述伺服电动机的种类、特点及应用。

2、交流伺服系统有哪几种控制模式，在不同模式下，系统参数对典型

环节动特性的影响？

机电一体化创新实验报告

机电一体化创新实验报告 机电产品简介 机电一体化是以机械、电子技术为主的多门技术学科相互渗透、相互结合过程中逐渐形成和发展起来的一门新兴边缘技术学科，是指在机构得主功能、动

力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。机电一体化技术是建立在机械技术，微电子技术，计算机和信息处理技术，自动控制技术，传感与测试技术，电力电子技术，伺服驱动技术，系统总体技术等现代高新技术群体基础之上的一种高新技术。它是当前机械和电气技术发展的趋势，在不同的设备、装置或系统中，机械、电器、计算机、气动或液压、传动器融为一体是及其常见的。 实验主要内容 本次实验是在德国慧鱼公司生产的示教模型上开展的，实验系统分为五大系列，能组合成数十种自动化工业设备模型，多功能的模拟机械装置，并实现电脑仿真运行。模型由许多形状各异的仿真的机械零部件与电子驱动控制元件组成，它把几何造型、三维拼装和计算机语言有机地结合起来，借助于设置动态变量参数则可设定机构运动方向并建立运动学数学模型。通过系统自带的计算机语言对任务进行编程，使生成的指令数据作用于模型。它是机电一体化的产品，是由一套完整的机械电子系统组成。 实验步骤： 1、了解各种元件的基本组成，分析机械装置的主要结构和部件机构的运动方式，根据装置图来组装“三自由度机械手” 2、按照电路连线图将机械手的电机，计数器，行程开关及限位开关与计算机数据线连接好。 3、用软件(LLwine)对机械手进行自动控制，同时验证编程语言与模型的运动状态的正确性。 4、观摩、测量并绘制机械结构运动简图 5、分析模型的装备设计及传动原理 6、创新设计，写实验报告 三自由度机械手分析 1.机械结构 主要结构： 底座、机械手臂、机械爪等运动机构

机电一体化技术实验报告材料(手写)

实验一四节传送带控制 一、实验目的 1.掌握传送指令的使用及编程 2.掌握四节传送带控制系统的接线、调试、操作 三、面板图 四、控制要求 1.总体控制要求：如面板图所示，系统由传动电机M1、M2、M3、M4，故障设置开关A、 B、C、D组成，完成物料的运送、故障停止等功能。 2.闭合“启动”开关，首先启动最末一条传送带（电机M4），每经过1秒延时，依次启动一条传送带（电机M3、M2、M1）。 3.当某条传送带发生故障时，该传送带及其前面的传送带立即停止，而该传送带以后的待运完货物后方可停止。例如M2存在故障，则M1、M2立即停，经过1秒延时后，M3停，再过1秒，M4停。 4.排出故障，打开“启动”开关，系统重新启动。 5.关闭“启动”开关，先停止最前一条传送带（电机M1），待料运送完毕后再依次停止M2、M3及M4电机。

五、功能指令使用及程序流程图 1.传送指令使用 X0000为ON时，将源容向目标容传送，X0000为OFF时，数据不变化。 2.程序流程图 六、端口分配及接线图 序号PLC地址（PLC端子）电气符号（面板端 子） 功能说明 1X00 SD 启动（SD） 2X01 A 传送带A故障模拟3X02 B 传送带B故障模拟4X03 C 传送带C故障模拟5X04 D 传送带D故障模拟6Y00 M1 电机M1 7Y01 M2 电机M2 8Y02 M3 电机M3 9Y03 M4 电机M4 10主机COM、面板COM接电源GND 电源地端 11主机COM0、COM1、COM2、COM3、COM4、COM5、 接电源GND 电源地端 12面板V+接电源+24V 电源正端2.PLC外部接线图

最新机电一体化系统设计实验报告

实验一三相异步电动机正反转控制实验 专业年级：学号：姓名：评分： 一、实验目的： 1．学习和掌握PLC的实际操作和使用方法； 2．学习和掌握利用PLC控制三相异步电动机正反转的方法。 二、实验内容及步骤： 本实验采用PLC对三相异步电动机进行正反转控制，其主电路和控制电路接线图分别为图2-1和图2-2 。图中：正向按钮接PLC的输入口X0，反向按钮接PLC的输入口X1，停止按钮接PLC的输入口X2，KM5为正向接触器，KM6反向接触器。继电器KA5、KA6分别接于PLC的输出口Y23、Y24。 其基本工作原理为：合上QF1、QF5， PLC运行。当按下正向按钮，控制程序使Y23有效，继电器KA5线圈得电，其常开触点闭合，接触器KM5的线圈得电，主触头闭合，电动机正转；当按下反向按钮，控制程序使Y24有效，继电器KA6线圈得电，其常开触点闭合，接触器KM6的线圈得电，主触头闭合，电动机反转。 实验步骤： 1．在断电的情况下，学生按图2-1和图2-2接线（为安全起见，控制电路的PLC外围继电器KA5、KA6以及接触器KM5、KM6输出线路已接好）； 2．在老师检查合格后，接通断路器QF1、QF5 ； 3．运行PC机上的工具软件FX-WIN，输入PLC梯形图； 4．对梯形图进行编辑﹑指令代码转换等操作并将程序传至PLC； 5．运行PLC，操作控制面板上的相应开关及按钮，实现电动机的正反转控制。在PC 机上对运行状况进行监控，同时观察继电器KA5、KA6和接触器KM5 、KM6的动作及变化情况，调试并修改程序直至正确； 6。记录运行结果。 图 2-1 主控电路 ～3～

图 2-2 控制电路接线图 三．实验说明及注意事项 1．本实验中，继电器KA5、KA6的线圈控制电压为24V DC，其触点5A 220V AC（或5A 30V DC）；接触器KM5、KM6的线圈控制电压为220V AC，其主触点25A 380V AC。 2．三相异步电动机的正、反转控制是通过正、反向接触器KM5、KM6改变定子绕组的相序来实现的。其中一个很重要的问题就是必须保证任何时候、任何条件下正反向接触器KM5、KM6都不能同时接通，否则会造成电源相间瞬时短路。为此，在梯形图中应采用正反转互锁，以保证系统工作安全可靠。 3．本实验中，主控电路的电压为380V DC，请注意安全！ 四．实验用仪器工具 PC 机 1台 PLC 1台 编程电缆线 1根 三相异步电动机 1台 断路器（QF1、QF5） 2个 接触器（KM5、KM6） 2个 继电器（KA5、KA6） 2个 按钮 3个 实验导线若干 五．思考题 1．试比较继电器和接触器的结构及工作原理的异同点； 答：接触器有灭弧装置，而继电器没有。 接触器是在外界输入信号下能够自动接通断开负载主回路.继电器主要是传递信号,根据输入的信号到达不同的控制目的. 2．能否将接触器KM5，KM6的线圈直接接至PLC的输出端Y23、Y24（注：本实验所用

机电一体化系统综合实训课程标准112课时

《机电一体化系统综合实训》课程标准 二、课程性质和任务 《机电一体化系统综合实训》是机电一体化技术三年制高职专业设置的核心课程之一，是一门实践课程，全面提升学生机电一体化技能。本课程开设一学期，教学时数为112学时，4学分。 《机电一体化系统综合实训》的主要任务是以自动生产线为载体，以机电一体化产品的运动控制、逻辑控制、检测技术为核心，对所学的专业课程进行知识与技能的综合实训，提升学生的机电一体化的综合技能，同时培养培养学生协作、敬业等职业素养。 三、课程教学目标 通过机电一体化系统综合实训，使学生在学完专业理论课程的基础上，对自动生产线这一典型的机电一体化系统，能拆卸、测绘、按照测绘图纸进行装配，并在装配过程中，发现问题，解决问题，对装配好的系统进行调试及诊断，全面提升学生的机电一体化综合技能。并在实训的过程中，通过协作与沟通，锻炼学生的与人相处的能力，提高规范操作、安全生产等职业素养。 （一）知识目标 1）机电一体化系统信息、功能的分析方法； 2）机械绘图、电气原理图等的识读及测绘； 3）自动生产线电气原理图及安装接线图； 4）装配的工艺制定； 5）液压气动、传感检测、电机控制等机电一体化系统中核心知识； 6）机电协调的方法及步骤。 （二）能力目标 1）具备使用常用电工仪表工具能力； 2）有规范的拆卸工艺，能安全操作规范； 3）有电气控制、传感检测、PLC控制等机电一体化系统的各功能部件的组装、连接、检测及故障排除能力； 4）具备自动生产线性能检测分析及功能介绍能力； 5）能进行机电一体化系统的维护及调试。 （三）素质目标 1）掌握机电一体化技术行业操作规范，具有良好的职业素养； 2）通过知识教学的过程培养学生爱岗敬业与团队合作的基本素质。 3）能利用书籍网络等资源进行机电一体化核心技术的学习及交流。 4）能利用已有的经验及资源进行创新设计。 四、课程内容与要求

机电一体化系统综合实训报告

瑞安电大 机电一体化系统综合 实训报告 年级专业： 学号： 姓名： 实习单位： 岁月如流水般，一去不返。作为数控专业的一名学生，通过大学

提供的综合型学习平台，整合课堂中相关专业技能知识，从而具备了一名数控专业学生应该具备的基本能力以及素质。尤其通过最后这个阶段的机电一体化系统综合实训，我以理论联系实际的方法，巩固深化课本理论，进一步整合对机电综合知识，对其一体化产品、设备有了更高层次的认识。在实训中，走过了查找问题、发现问题、解决问题这三个阶段，加深了对数控技术的感性认识。最重要的是，通过实训提供的平台，得以窥探社会领域，开阔视野的同时，提高了自身社会交际水平。 一．实习目标 在XX公司进行实训，通过现场实习的方式，在这个过程中，进一步熟悉机械设备，并在实训中，掌握工艺流程，与此同时，在实训的八大项目中，我选取了PLC应用技术以及单片机控制技术，通过投入到实践中，将专业知识储备应用到生产一线中。从而对机电一体化系统的基本组成有了实质性的认识以及看法。在动手动脑的过程中，对于机电一体化控制方式、控制对象的基本特征及工作机理，有了深入的了解。在这个过程中，在教师指导以及师傅引导下，完成对典型机电一体化系统的组装、连接、调试，实现其基本控制功能。培养自身独立发现问题、分析问题以及解决问题的能力及工程实践的能力。 二．实习内容 （一）PLC应用技术 PLC实指可编程控制器，在工业环境下应用而设计的一种数字运算器操作的电子装置，它采用可以编制程序的存储器，用来进行存储

执行逻辑运算、顺序运算、计时计数及运算等操作指令，并通过数字或模拟输出和输入，控制着各种类型的机器和生产。大致划分为扫描计数、用户程序执行阶段及输出刷新阶段。第一，扫描计数，当PLC 运行后，其工作过程划分为三阶段，1、输入采样，2、程序执行，3、输出刷新三个阶段。输入采样PLC以扫描方式按顺序读入所有的输入数据，并将它们存入I/O映像区中的单元内。输入结束后，转入到执行和刷新的阶段，在这两个阶段中，输入的状态和数据发生了变化，I/O中相应状态数据也不会发生改变。所以，当输入的信号为脉冲信息，其扫描的周期要小于信号的宽度，在这种情况下，该输入才能被读入。在执行阶段，PLC是按照从上而下的进行扫描程序。在进行扫描每条图时，先从梯形图左侧进行扫描由各点构成控制线路。从而形成了由左到右，由上而下的顺序进行逻辑运算；在执行过程中指令与点之间形成了一一对应的关系，如果指令为I/O则直接存储I/O点，即便用I/O指令的话，输入过程也不会更新；程序结束后，PLC进行了刷新的阶段，此阶段CPU按照映象区对应的状态和数据进行刷新锁存电路，再经过输出电路的驱动外部设备。最后，才是PLC的输出。 PLC系统设计时，常要根据其工艺的特点和应用要求进行设计选型。PLC和有关设备应为集成的、标准化，应按照控制系统形成一个整体，易于进行扩充。选型应根据相关工业领域有成熟可靠的系统，根据运营的情况进行选择。另外在系统硬件、软件方面和功能方面应与装置的规模和控制要求相结合相适应。最后在价格选择上，应选取高性能比的PLC和设计相应的控制系统。

机电一体化实验报告

机电一体化实验报告 一体化系统设计实验报告学院专业班级学号姓名指导教师xx 年1 月12 日实验一机电一体化系统的组成实验目的：以XY简易数控工作台为例，说明机电一体化系统的基本组成和各模块的特点。实验设备：l 台式PC机一台l 标准XY工作台一套l 运动控制卡一块l 游标卡尺一把实验内容：XY简易数控工作台是一典型的机电一体化系统，是许多数控加工设备和电子加工设备的基本部件，XY数控工作台主要由运动控制卡、DC24V 开关电源、步进电机及其驱动器、XY向运动平台、光栅尺和霍尔限位开关组成，其之间的关系如图 1、1所示。工作原理大致为：运动控制卡接受PC机发出的位置和轨迹指令，进行规划处理（插补运算），转化成步进电机驱动器可以接受的指令格式（速度脉冲和方向信号）发给驱动器，由驱动器进行脉冲环行分配和功率放大从而驱动步进电机，步进电机经过联轴器、滚动丝杠推动工作台按指定的速度和位移运动。实验步骤：（1）在XY数控工作台系统中分别找到上述各个模块，并指出各模块在机电一体化系统中实现哪一模块的功能。 ①运动控制卡：运动控制卡是PCL、CPCL、PXL等总线形成的板卡，通俗地讲我们可以把它看成一个单片机，有自己的算法，可以通过V C、V

B、labview、BCB等语言实现其功能，数控系统即通过运动控制卡来实现对机床运动轨迹的控制。②DC24V开关电源：对供电要求质量比较高的控制设备提供纯净、稳定、没有杂波的直流电源。③步进电机及其驱动器：步进电机用于驱动数控工作台的X、Y两个方向的移动；步进电机通过驱动器细分，可减小步距角，从而提高步进电机的精确率，实现脉冲分配和功率驱动放大，此外还可以消除电机的低频振荡、提高电机的输出转矩。④XY向运动平台：分别传输X、Y两个方向的运动。⑤光栅尺：光栅尺是一种位移传感器，是利用光栅的光学原理工作的测量反馈装置。经常应用于数控机床的闭环伺服系统中，可用作直线位移或者角位移的检测。⑥霍尔限位开关：用于限制工作台的运动超出导轨的有效长度。（2）使用卡尺测量，计算其平均导程P=10 ；观察其循环器，可知其循环方式为内循环；预紧方式是螺纹调隙式。（3）观察导轨截面，并查阅《机电一体化技术手册》，可知其属于GGA，GGB，GGC，GGF中哪类？ GGB 。 其适用场合机械加工中心、NC车床、搬运装置、电火花加工机、木工机械、激光加工机、精密测试仪器、包装机械、食品机械、医疗器械、工具磨床、平面磨床等。（4）查阅《DMC3000硬件手册》可知系统中的运动控制卡可实现四 轴的联动，并具有16 个数字量输入和16 个数字量输出控制。（5）记录步进电机型号，网上查阅其详细技术参数，可知

机电一体化综合实训实施方案.

数控技术专业 (机电方向 (专科 《机电一体化系统综合实训》实施方案 2010年 9月 一、课程基本情况说明 1. 方案制定依据 本课程实施方案依据江苏广播电视大学《机电一体化系统综合实训》大纲制定。 2. 课程主要内容 课程主要内容包括:机电一体化产品的机械结构、运动控制、逻辑控制、检测技术等方面内容的实验。 3. 课程的特点 本课程是江苏广播电视大学数控技术专业的重要实践课程。通过实训, 使学生能够综合运用机电一体化技术的基础知识与基本理论, 培养学生综合知识运用能力、技术创新能力和动手实践能力。 4. 课程学时和学分:本实训时间为 4周, 4学分,第四学期进行,。 二、教学模式或教学流程图 本课程采取理论教学和实践相结合的方式,具体可采用以下流程图所示方式: 三、教学媒体资源

1.文字教材: 本课程暂无文字教材。 2.音像教材: 本课程暂无音像教材。 3.网上教学辅导:在电大在线(https://www.wendangku.net/doc/ae15655106.html, 平台上,提供课程实施方案、课程说明等内容。各地方电大辅导教师和学生可以随教学进度和学习计划上网游览; 同时结合本课程特点每学期定期安排实时答疑活动, 具体时间和手段请见电大在线网上的安排表, 非实时答疑每天进行,欢迎各位老师、同学到 BBS 积极交流。另外本课程还将不定期安排教研活动,欢迎各地电大辅导教师积极参加(具体时间和手段请见电大在线网上的安排表。四、教学建议 1.自学: 自学是电大学生获得知识的一种重要方式, 也是远程开放教育学生必备的一种重要的学习手段和能力, 根据面授教师的指导, 按照教学要求完成各部分内容的学习, 深化理解课程内容和解决学习中遇到的问题。为切实掌握教学内容, 学生应在独立思考的基础上完成一定数量的习题作业。辅导教师应对学生作业情况全批全改, 并要给出有针对性的评语, 以便学生正确理解作业内容和要求。对于作业中反映出的共性问题, 可集中进行讲解。辅导教师还可根据学生学习的实际情况, 再补充布置一些有针对性的作业, 供学生更好地掌握学习内容。为保证学习效果, 建议教学单位把学生组成若干学习小组, 由辅导教师指导、落实学生自学和学习小组活动内容,及时答疑。对于共性问题可适当安排集中面授辅导。 2.小组讨论: 各教学点可定期的安排小组讨论。学生通过这种方式, 可以加深对所学内容的理解, 互相督促和帮助, 解决课程中的部分疑难问题。对于学生中普遍存在的问题, 可由组长做好记录工作,统一反映到面授教师处,由面授教师在授课时统一解决。

《机电一体化实验技术》模拟题A

《机电一体化实验技术》模拟试题A 一、判断题（每题2分，共计14分）（答√或×） 1.设置文件信息对话框通常配合标题栏使用。（） 2.印刷电路板的设计是电路设计中最重要、最关键的一步。（） 3.交流调压调速是一种比较复杂的调速方法。（） 4.减速传动链是机电一体化系统中最常见的传动形式。（） 5.双面齿同步带可以实现多轴传动。（） 6.扼流圈用来阻断信号的传导通路，并抑制干扰信号的强度。（） 7.磁场屏蔽主要是抑制高频耦合干扰。（） 二、单项选择题（每题2分，共计10分） 1.（）由于成本低而被广泛使用。 A.单面板 B.双面板 C.多层板 2.载入网络表时，网络表和元件封装是（）载入的。 A.同时 B.分别 3.（）具有对应每一个增量的脉冲，但不能区别是那个增量。 A.绝对型编码器 B.增量型编码器 4.（）的任务是接收输入的零件程序，并对它进行预处理。 A.输入数据处理程序 B.插补运输程序 C.速度控制程序 5.转差功率( )调速系统是转差功率中转子铜损部分的消耗是不可避免的，但在这类调速系统中，无论转速高低，转差功率的消耗基本不变效率最高。 A.消耗型 B.回馈型 C. 不变型 三、名词解释（每题2分，共计6分） 1.电路设计： 2.直接位置控制： 3.调压调速： 四、填空题（每空2分，共计30分） 1.Protel 99SE绘制原理图的三种方法是：利用（）、利用（）、利用（）。 2.既可以用Protel 99SE进行（）设计，又可以用Protel 99SE和其他电气设计原理软件包一起构成（）的、（）的产品设计系统。 3.光栅的主要特点是线条（）而间距（）。 4.与晶闸管可控装置相比，PWM系统具有开关频率（）、低速运行（）、动静态性能（）、效率高等一系列优点。 5.同步带传动综合了（）和（）的优点，又克服了（）和V型带传动的不足。 6.凡是有电压或电流（）的场合，肯定会有电磁干扰问题存在。

thjdme-1型光机电一体化实训考核装置指导书

目录 第一章 THJDME-1型光机电一体化实训考核装置..................... 错误!未定义书签。 一、外观.................................................... 错误!未定义书签。 二、概述.................................................... 错误!未定义书签。 三、特点.................................................... 错误!未定义书签。 四、技术参数................................................ 错误!未定义书签。 五、系统组成................................................ 错误!未定义书签。 六、实训项目................................................ 错误!未定义书签。 七、注意事项................................................ 错误!未定义书签。第二章 THJDME-1型光机电一体化实训考核装置机构说明............. 错误!未定义书签。 一、整机工作流程............................................ 错误!未定义书签。 二、工作原理................................................ 错误!未定义书签。 三、送料机构................................................ 错误!未定义书签。 四、机械手搬运机构 .......................................... 错误!未定义书签。 五、物料传送和分拣机构 ...................................... 错误!未定义书签。 六、气动原理................................................ 错误!未定义书签。 七、气缸、气爪、电控阀使用................................... 错误!未定义书签。第三章 THJDME-1型光机电一体化实训考核装置电气控制说明......... 错误!未定义书签。 一、电气电路组成............................................ 错误!未定义书签。 二、模块说明及示意图........................................ 错误!未定义书签。 三、端子接线图.............................................. 错误!未定义书签。 四、变频器的基本使用........................................ 错误!未定义书签。 五、系统控制实训............................................ 错误!未定义书签。 六、三菱PLC控制原理图...................................... 错误!未定义书签。

机电一体化系统综合实训说明

西安广播电视大学机械设计及自动化（专科）集中实践环节教学《机电一体化系统综合实训》实施细则 2014.01.08 一、课程性质、目的和任务 “机电一体化系统综合实训”是中央广播大学机械设计及自动化（专科）（机电方向）的必修实践课之一。本实训环节是在课程试验的基础上，以机电一体化系统的硬件连接、控制原理、控制软件编制、安装调试与操作的综合实训。 通过本环节的实训，能够使学生对机电一体化系统的基本组成，控制方式、控制对象的基本特征及工作机理，有更进一步全面地了解，并能够综合运用所学的基本知识与技能，完成对典型机电一体化系统的组装、连接、调试，实现其基本控制功能。从而培养学生独立分析问题和解决问题的能力及工程实践的能力。 二、课程教学总时数和学分 本课程4学分，课内学时为72，开设一学期。 根据该实训环节的特点，建议采取集中方式进行，各办学点根据自己的生源情况和设备情况，总实训周数为4周。 三、课程的教学基本要求 通过本课程的教学，要达到以下基本要求。 1、了解控制对象的基本工作原理，及运动与动作特征； 2、能够根据控制要求，正确地选择控制系统，并掌握其主要技术性能指标； 3、掌握系统的硬件连接、安装、调试的基本方法，并能进行正确的操作与维护； 4、掌握典型控制程序的编制方法，实现基本控制功能。 四、与相关课程的衔接、配合、分工 “机电一体化系统综合实训”是机电专业的一门综合实践课，以《机械设计基础》、《电工电子技术》、《数控机床电器控制》等课程为理论基础。以《可编程控制器应用》、《单片机技术》、《传感器技术》、《液压与气动技术》和《机电一体化系统》等课程及相应的实践环节为专业基础；并为《综合实训（机电）》的先行综合实践环节。 五、课程教学要求的层次 通过本实训环节的教学要达到3个层次的基本要求。

机电一体化实验报告

机电一体化实验报告 学院：核技术与自动化工程学院专业：电气工程及其自动化 指导老师：康东 姓名：许新 学号：200706050209 日期：2010-10-27

实验一:基于PC的传感器与数据采集实验 一,实验目的 了解传感器,USB2009便携式数据采集器的工作原理和数据采集原理和香农采样定律,连接系统实现实时采集传感器信号,完成对采样数据的时域波形显示和存储. 二,实验内容: 1,了解传感器工作原理. 2,了解USB2009便携式数据采集器的工作原理,功能和使用方法. 3,了解数据采集原理和香农采样定律. 4,实时采集传感器信号,进行时域波形显示并存储实验数据. 三,实验设备: 主要实验设备包括: 1,USB2009采集卡和配有上位机软件的计算机; 2,FESTO气动综合实验台一套. 下图为USB2009采集卡.它包含14Bit分辨率A/D转换器,可以提供16路单端模拟信号输入,8路双端模拟输入通道,4路DA输出功能,1组计数器.提供了内外时钟和内外触发工作方式.A/D转换器输入信号范围为:±5V(USB2009),±10V(AD7899-1).硬增益范围:1,2,4,8(N6为PGA203时),1,10,100,10000(N6为PGA202时). 图1.1 USB2009采集卡 四,实验原理 将USB2009采集卡与FESTO气动综合实验台上传感器连接在一起,而后通过USB连接到计算机上.利用LabVIEW软件搭建数据采集系统,实时采集传感器信号,进行时域波形显示并存储实验数据. 五,实验步骤 1,由实验教师讲解FESTO气动综合实验台上传感器工作原理; 2,由实验教师讲解USB2009采集卡的工作原理和使用方法; 3,由实验教师讲解数据采集原理和香农采样定律; 4,在实验教师的指导下,由学生完成实验电路连接; 5,在实验电路检查无误后,由学生利用LabVIEW软件搭建数据采集系统; 5,打开设备电源,观察数据采集系统运行状况,纠正错误; 6,利用LabVIEW实时采集传感器信号,进行时域波形显示并存储实验数据; 7,将实验过程中形成的正确的接线方式,数据采集系统的搭建方法以及自己在实验中观察到的现象和思考的问题综合起来,写实验报告.

机电一体化系统综合实训

西安广播电视大学开放教育 机械制造与自动化（机电方向）专业（专科）机电一体化系统综合实训 学生姓名：范澍萱 学号： 1461101451464 指导老师：万宏强 分校：莲湖分校 时间：2016年5月20日

机电一体化系统综合实训 表面粗糙度测量计实习 一、任务目的与要求 1.1目的 1.1.1了解表面粗糙度测量计的组成，建立表面粗糙度测量的概念 1.1.2 了解表面粗糙度测量计的机械结构和传动原理 1.1.3学习传感器的工作原理及其正确接线 1.1.4学习各单元之间的通信方法和系统调试 1.1.5增强团队合作精神 1.2要求 1.2.1 熟悉机械部分的组成、工作原理 1.2.2 绘制机械部分的工作原理图 1.2.3 绘制所研究系统的图 1.2.4了解各模块控制信号的类型 1.2.5熟悉各模块所用传感器类型、结构、工作原理、性能和使用 1.2.6正确分析传感器信号与其它传感器信号的传送过程 二、实习内容及过程 1 绪论 1.1前言 机械加工中，表面特征的研究是控制机械零件表面质量的重要内容，而表面粗糙度是表面特种的重要技术指标之一。随着机械加工工艺水平的提高，对零件的表面质量提出了越来越高的要求。无论用何种加工方法加工，在零件表面总会留下凹凸不平的刀痕，出现交错起伏的峰谷现象，粗加工后的表面用肉眼就可以看到，精加工后的表面用放大镜或者显微镜仍能观察到，这就是零件加工后的表面粗糙度，过去称为表面光洁度。国家规定表面粗糙度的参数由高度参数、间距参数和综合参数组成。 1.2题目背景和意义

表面粗糙度是指加工表面上具有较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特性。它的大小对零件表面的摩擦磨损、疲劳强度、冲击强度、耐腐蚀性、接触刚度和抗震性、配合性质、测量精度和密封行等有很大的影响。粗糙度测量有接触测量和非接触测量两大类方法。触针式接触测量粗糙度参数的方法具有精度高，稳定性好的优点。该课题就是针对触针式测量粗糙度的测量系统进行改造。 1.3国内外表面粗糙度测量系统的研制情况 表面粗糙度与零件表面功能有着密切的关系，因此人们在很早以前就认识到测量表面粗糙度的重要性。但由于技术工艺水平的落后，最早只能单纯的依靠人的视觉和触觉来估计，即通过目测手触摸试件与标准样块进行比较，随着生产技术的发展，人们又采用了比较显微镜进行比对。这些原始的测量方法只能对表面微观不平度做出定性的综合评定。自从1927年德国的施马尔茨（Schmaltz）发明了用光杠杆进行放大的表面轮廓记录仪后，人们就一直致力于表面质量的研究，从此开始了对表面粗糙度的数量化描述。近年来，由于计算机技术、电子技术、数据处理能力的提高，研制了许多三维表面微观形貌测量仪，使得在局部表面上三维评定表面粗糙度成为可行，而且国际上方兴未艾。 2系统方案选择与论证 2.1设计要求 本院实验室有一台“221-7”型SORTRONIC的粗糙度轮廓仪，本设计就是在对其研究的基础上，结合新型粗糙度轮廓仪的发展方向对其进行设计改造。如图2.1所示 图2.1表面粗糙度轮廓仪

光机电一体化系统设计实验报告

学院实验报告 学院：专业：班级：成绩： 姓名：学号：组别：组员： 实验地点：实验日期：指导教师签名： 实验（2）项目名称：加速度传感器、速度传感器振动测量实验和悬臂梁固有频率测量实验 1.实验项目名称 加速度传感器、速度传感器振动测量实验和悬臂梁固有频率测量实验 2.实验目的和要求 （1）了解并掌握机械振动信号测量的基本方法 （2）掌握用瞬态激振方式，进行机械阻抗测试的仪器组合及使用方法，了解瞬态激振时的数据处理方法 （3）测出悬臂梁的固有频率 3.实验原理 （1）振动测量原理 机械在运动时，由于旋转件的不平衡、负载的不均匀、结构刚度的各向异性、间隙、润滑不良、支撑松动等因素，总是伴随着各种振动。 机械振动在大多数情况下是有害的，振动往往会降低机器性能，破坏其正常工作，缩短使用寿命，甚至造成事故。机械振动还伴随着同频率的噪声，恶化环境，危害健康。另一方面，振动也被利用来完成有益的工作，如运输、夯实、清洗、粉碎、脱水等。这时必须正确选择振动参数，充分发挥振动机械的性能。 在现代企业管理制度中，除了对各种机械设备提出低振动和低噪声要求外，还需随时对机器的运行状况进行监测、分析、诊断，对工作环境进行控制。为了提高机械结构的抗振性能，有必要进行机械结构的振动分析和振动设计。这些都离不开振动测试。 振动测试包括两种方式：一是测量机械或结构在工作状态下的振动，如振动位移、速度、加速度、频率和相位等，了解被测对象的振动状态，评定等级和寻找振源，对设备进行监测、分析、诊断和预测。二是对机械设备或结构施加某种激励，测量其受迫振

动，以便求得被测对象的振动力学参量或动态性能，如固有频率、阻尼、刚度、频率响应和模态等。 振动的幅值、频率和相位是振动的三个基本参数，称为振动三要素。 幅值：幅值是振动强度的标志，它可以用峰值、有效值、平均值等方法来表示。 频率：不同的频率成分反映系统内不同的振源，通过频谱分析可以确定主要频率成分及其幅值大小，从而寻找振源，采取响应的措施。 相位：振动信号的相位信息十分重要，如利用相位关系确定共振点、测量振型、旋转件动平衡、有源振动控制、降噪等。对于复杂振动的波形分析，各谐波的相位关系是不可缺少的。 在振动测量时，应合理选择测量参数，如振动位移是研究强度和变形的重要依据；振动加速度与作用力或载荷成正比，是研究动力强度和疲劳的重要依据；振动速度决定了噪声的高低，人对机械振动的敏感程度在很大频率范围内是由速度决定的。速度又与能量和功率有关，并决定动量的大小。 （2）YD-37加速度传感器简介 压电传感器的力学模型可简化为一个单自由度质量——弹簧系统。根据压电效应的原理，当晶体上受到振动作用力时后，将产生电荷量，该电荷量与作用力成正比，这就是压电传感器完成机电转换的工作原理。压电式加速度传感器在振动测试领域中应用广泛，可以测量各种环境中的振动量。YD-37加速度传感器与DRBS-12-A型简易电荷放大器的综合灵敏度约是6080mV/m.s-2。 (3)CD-21速度传感器简介 CD-21振动速度传感器的基本原理是基于一个惯性质量（线圈组件）和壳体，壳体中固定有磁铁，惯性质量用弹性元件悬挂在壳体上工作时，将传感器壳体固定在振动体上，这样当振动体振动时，在传感器工作频率范围内，线圈与磁铁相对运动，切割磁力线，在线圈内产生感应电压，该电压值正比于振动速度值，这就是振动速度传感器的工作原理。CD-21振动速度传感器的测量范围是10~1000Hz，灵敏度约是200mv/cm.s-2。 （4）悬臂梁试验台架由底座、悬臂梁、加速度传感器、激振捶等构成。悬臂梁结构总体尺寸为120*110*150mm（长*宽*高）。可进行悬臂梁固有频率和阻尼系数的测量。 实验时通过激振捶敲击悬臂梁，产生脉冲激振，通过安装在悬臂梁上的加速度传感器获取悬臂梁受瞬态激励后输出的振动信号波形（信号触发采样方式），经信号调理设备处理后，通过数据采集仪输入计算机中，从悬臂梁脉冲响应信号波形或信号功率谱就

机电一体化系统综合实训报告65396

机电一体化系统综合实训报告 时光匆匆，岁月如梭! 转眼为期四周的机电一体化系统综合实训实习结束了。在实习期间虽然很累、很苦，但我却感到很快乐!因为我们在学到了作为一名数控技术专业学生所必备的知识的同时还锻炼了自己的动手能力。而且也让我更深刻地体会到伟大的诗人—李白那一名言：只要功夫深，铁杵磨成针的真正内涵! 在这四周里，我们先进行了PLC应用技术的实训。通过两周的实训，使我认识自己还有很多的不足。而具有良好的职业素质和较高的职业技能是构成二十一世纪，面向现代化企业生产、管理一线的高素质技术人员的两个基本要素。职业素质的提高与职业技能的掌握都应是学习与实践统一的特征，应该贯穿到学习的整个过程。电子工艺实训是根据电子信息类高级人才所需的能力结构而规划的，是技术基础能力的训练，也就是为了培养学生基础能力而开设的。而PLC实训目标就是：“培养学生的职业素质和培训学生的职业技能。”职业技能培养的内容包括：1、控制对象的工作原理、运动与动作特征2、PLC的选型与配置3、系统连接与调试4、控制程序的编制与调试 实训进行了两个课题：自动送料专车控制系统的设计和应用plc实现机床液压及主轴的设计，安装与调试。当然其中还学习了画图等一些与自己专业关联的知识。 实训让我了解ＰＬＣ设计原理。有很多实际历年来源于实际，从中找出最适合的设计方法。本次实训脱离不了机体的力量，遇到问题和同学互相讨论交流。多和同学讨论。我们造作实训项目的过程中要不停的讨论问题，这样，我们组员可以尽可能的统一思想，这样就不会在做的过程中没有方向，并且这样也是为了方便以后设计和在一起。讨论不仅是一些思想的问题，还可以深入的讨论一些技术上的问题，这样可以使自己的处理问题快一些，少走弯路。多改变自己设计的方法，在设计的过程中最好要不停的改善自己解决问题的方法，这样可以方便自己解决问题。 实训期间，我主要负责报告及找资料，但这并不是说我在其他组员在做他们任务是置之不理，与我无关，我在旁边和组员在一起，参与其中的讨论分析，并不是帮助他们解决问题。而同样在解决我的主要问题是，其他组员也会经常帮我解决一些我无法解决的问题。这样，我们组总的来说，完成两个项目还是比较顺利的。 在完成第一个自动送料装车控制系统过程中，由于我的疏忽，把程序指令输错了，s0输成了s2o，因此，在调试过程中花费了不少时间，一起努力分析后还是找到问题所在，并把其解决。由于我的疏忽造成浪费了不少时间，但其他组员并没有说我，而是一起分析，找出原因解决。让我充分感受到团队的温暖！而在第二个项目中我们并没有遇到什么问题，在第二个项目中，学会了电动机的星．三角形接法及其互锁的连接方法。 经过两周的实习，我不仅学习了不少与自己专业相关的知识，而且还懂得了团队的力量，并且让自己更相信一份努力一分收获，积极的学习态度在以后的学习工作中是永远缺少不了的！ 实习的后两个星期是单片机控制技术的实习，为期几天的单片机实训暴露出来很多学习上的问题，这些问题的发现将为我们以后的学习和工作找道路，查漏补缺为进一步学习作好准备！ 本次实验我们组做的课题是《交通灯控制》，这是一个实用性质非常强的题目。 首先，它非常联系我们日常生活，每当我们在马路上走的时候对我们的人身安全关系最密切的莫过于红绿灯，因此设计一款好的性能优异功能强大的交通灯控制系统是对所有车辆行人的一个最大的福音，是对社会的巨大贡献！ 其次，交通灯控制系统是涉及到单片机、电路、信号、数学数字运算等多学科的一门

机电一体化专业论文

江西机电职业技术学院 毕业论文 题目：YL235A设备设计机械手传送带物料分拣任务五 学校： 专业：机电一体化 班级： 学号： 学生姓名： 指导教师： 起止日期；2011年9月-2012年5月 前言 作为自动化专业的学生，PLC是我们最基础的专业课。众所周知，PLC自从问世以来就在自动控制各个行业发挥着难以取代的核心控制作用。PLC运行可靠，适用于各种恶劣的工业环境，PLC和工控机（IPC）相比，其运行可靠、可扩展性好、便于电气连接、控制更专业，但是工控机良好的人机界面，方便高级语言都是PLC所不能比拟的。 组态软件在很多场合应用于控制，可整个控制的中心往往还是PLC，组态软件（上位机）

所起的控制作用很小。人机界面一般用于简单的动作控制，工艺参数的编制，配方的设定等等，虽然在概念上属于控制范畴，但它并未真正起到核心控制作用，因为真正长期的自动运行控制是由PLC完成。我们不经常使用工控机作为核心控制部分的原因有两点：第一，工控机不适于在很恶略的环境下运行；第二，工控机经常采用的W INDOWS系统并不能够让人放心，其长期运行效果并不好。 尽管PLC、IPC在自动化控制中扮演不同角色，在许多运行连续时间较短，环境相对比较好的地方，人们还是希望使用IPC进行核心控制。使用IPC进行核心控制有很多种实现方式，当然其中最为简单的办法就是使用组态软件。在工厂和企业里面PLC一直是实现自动化的有效方式，而且目前国内真正懂得PLC的人才太少，希望针对本次实训对我们自动化的人大有裨益。 目录 1.1 外观 (5) 1.2 概述 (5) 1.3 实训项目 (6) 1.4 配置 (6) 1.5 配置清单 (7) 1.5.1 PLC及变频器选配表 (8)

机电一体化专业毕业综合实践总结样本

机电一体化专业毕业综合实践总结样本 读了三年的大学，然而大多数人对本专业的认识还是不够,在大二期末学院曾为我们组织了两个星期的见习，但由于当时所学知识涉及本专业知识不多，所看到的东西与本专业很难联系起来,所以对本专业掌握并不是很理想. 今年暑假,学院为了使我们更多了解机电产品、设备，提高对机电工程制造技术的认识，加深机电在工业各领域应用的感性认识，开阔视野，了解相关设备及技术资料，熟悉典型零件的加工工艺，特意安排了我们到几个拥有较多类型的机电一体化设备，生产技术较先进的工厂进行生产操作实习. 为期23天的生产实习，我们先后去过了***通用机床厂,**机密机床加工工厂,上海阀门加工工厂,上海大众汽车厂以及杭州发动机厂等大型工厂，了解这些工厂的生产情况，与本专业有关的各种知识，各厂工人的工作情况等等。第一次亲身感受了所学知识与实际的应用，传感器在空调设备的应用了，电子技术在机械制造工业的应用了，精密机械制造在机器制造的应用了，等等理论与实际的相结合，让我们大开眼界,也是对以前所学知识的一个初审.通过这次生产实习，进一步巩固和深化所学的理论知识，弥补以前单一理论教学的不足,为后续专业课学习和毕业设计打好基础. ***通用机床厂7月3日,我们来到实习的第一站,隶属***机床集团的杭州通用机床厂.该厂主要以生产m-级磨床7130h,7132h,是目前国内比较大型的机床制造厂之一.在实习中我们首先听取了一系列关于实习过程中的安全事项和需注意的项目,在机械工程类实习中,安全问题始终是摆在第一位的.然后通过该厂总设计师的总体介绍.粗略了解了该厂的产品类型和工厂概况.也使我们明白了在该厂的实习目的和实习重点. 在接下来的一端时间,我们分三组陆续在通机车间,专机车间和加工车间进行生产实习.在通机车间,该车间负责人带我们参观了他们的生产装配流水线,并为我们详细讲解了平面磨床个主要零部件的加工装配工艺和整机的动力驱动问题以及内部液压系统的一系列构造.我最感兴趣的应该是该平面磨床的液压系统,共分为供油机构,执行机构,辅助机构和控制机构.从不同的角度出发，可以把液压系统分成不同的形式.按油液的循环方式，液压系统可分为开式系统和闭式系统。开式系统是指液压泵从油箱吸油，油经各种控制阀后，驱动液压执行元件，回油

光机电一体化综合实验指导书

实验光机电气一体化实验系统综合控制 一、实验目的 1.了解电感、电容、颜色传感器的应用。 2.掌握光机电气一体化实验系统的控制。 3.通过完成综合控制实验，掌握高速脉冲发生器、高速计数器、左移指令的综合运用。 二、实验原理 变频器设置为外部端子控制模式，通过程序控制实现交流电动机的运行、停止；传送带单元的光电编码器将电机旋转的角度通过脉冲形式传送给PLC，经过PLC计算控制变频器停止，实现对工件传送的准确定位；在传送过程中电容传感器检测工件是否为金属材质，电感传感器检测工件是否为铁质，色标传感器检测工件的颜色；将传感器检测的信号传送到PLC进行计算，分辨传送工件的材质和颜色，为工件入库做准备；在工件传送到位后，气动机械手动作，将工件搬运到货运台上；PLC根据电容、电感、颜色传感器检测的信号，对步进电机的运行脉冲数进行控制，将不同材质、颜色的工件准确入库。 本系统主要由物料分拣单元、气动机械手搬运单元和物料存储单元三大部分组成，完成上料、检测、分拣、搬运、传输、分类、储存功能，是典型的光机电一体化实验平台。 （1）物料分拣单元 由电容传感器、电感传感器、颜色传感器、光电传感器、传送带、交流异步电机、欧姆龙变频器3G3JV、旋转编码器、单作用推动气缸、磁性开关、电磁阀、集装阀、空气过滤器等部件组

成。 当气动井式上料装置中的光电传感器检测到物料时，驱动电磁阀、气缸动作，将物料推到传送带上。同时变频器驱动交流电机、传送带运行，物料依次电容传感器（检测出物料的金属或非金属特性）、电感传感器（检测出金属物料的铁质或铝质特性）和颜色传感器（检测出物料的颜色特性）的检测，与交流电机同轴的旋转编码器计数到设定值后，变频器停止运行，物料停在传送带上等待下一单元进行处理。 （2）气动机械手搬运单元 由磁性开关、电磁阀、薄型气缸、回转气缸和气动手爪等组成。将物料从分拣单元搬运至存储区。 （3）物料传送仓储单元 由同步带、同步轮、步进电机、步进电机驱动器、平面货架、平面送货台、磁性开关、电磁阀和单作用推动气缸等组成的。 当货台有物料时，由步进电机动作，驱动货台运行，根据物料的类型，单作用推动气缸动作将物料推到相应货架内。 三．实验设备 1.光机电气一体化控制实验系统一台 2.安装编程软件的计算机一台 三、实验内容 通过PLC编程或使用样例程序实现光机电气一体化实验系统综合控制。 四、实验步骤 1.将实验装置的电源插头插到电源插座上，为实验装置提供电源。 2.用编程电缆连接PLC编程口与计算机串口。 3.根据下表用2号实验导线连接线路： “传感器输出端子”板简称“传”板，“气动元件输入输出端子”板简称“气”板 “步进电机驱动器”板简称“步”板，“变频器输入输出端子”板简称“变”板