文档介绍：第一章 MPS自动生产线实训设备概述
机电一体化技术
MPS教学系统简介
机电一体化技术
机电一体化技术的基本概念
机电一体化技术是以大规模集成电路和微电子技术高度发展并向传统机械工业领域迅速渗透,机械、电子技术高度结合的现代工业为基础,将机械技术、电力电子技术、微电子技术、信息技术、传感测试技术、接口技术等有机地结合并综合应用的技术。
在综合应用这些技术时,要根据系统的功能目标和优化组织结构的目标,合理配置布局驱动系统、控制系统、传感检测系统、信息的传输与接收系统、执行机构等,并使它们在微处理单元的控制下协调有序地工作,有机地融合在一起,达到预期的功能。因此,机电一体化技术是在高性能、高质量、高可靠性的意义上的实现特定功能的系统工程。
机电一体化的主要技术特征有:
(1)机械技术、电子技术和信息技术的功能交互,以机械系统的微型计算机控制的形式出现。
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机电一体化技术
(2)在一个具体的物理单元中,在不同子系统空间上的集成。
(3)机电一体化系统控制功能的智能化,越来越先进的控制功能取代了许多操作人员的推理和判断。
(4)柔性化使得机电一体化产品能够灵活地满足各种要求,适应各种环境。
(5)采用微处理器控制的系统,易于增加或改变功能,而无须增加硬件成本。
(6)控制功能采用电力电子技术、微电子技术、计算机控制技术来实现,因此,对用户来说,机电一体化系统的内部运行机制是隐蔽的。
(7)在机电一体化技术中,设计思想与制造技术紧密联系在一起,二者是并行发展的。
机电一体化的分类
机电一体化技术随着微电子技术及其他相关技术的迅速发展
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机电一体化技术
而在不断地发展着,其应用领域也在不断扩大,并形成了种类繁多的机电一体化产品,主要种类有:
(1)在原有的机械本体上采用了电子控制设备,实现了高性能和多功能的系统,如数控机床、机器人、发动机控制系统和自动洗衣机等。
(2)用电子设备局部置换机械控制结构形成的产品,如电子缝纫机、电子打印机、自动售货机和电子电动机等。
(3)与电子设备有机结合的信息设备,如电报机、传真机、打印机、复印机、录音机、磁盘存储器及办公自动化设备等。
(4)用电子设备全面置换机械结构的信息处理系统,如石英钟、电子计算机、电子秤、电子交换机和电子计费器等。
(5)与电子设备有机结合的检测系统,如自动探伤机、形状识别装置、CT扫描仪和生物化学分析仪等。
(6)利用电子设备代替机械本体工作的系统,如电火花加工机床、线切割放电加工机、激光测量机和超声波缝纫机等。
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MPS教学系统简介
概述
模块化生产培训系统(Modular Production training System,MPS)是由上海英集斯自动化技术有限公司研制的教学设备。MPS体现了机电一体化技术的实际应用。
MPS是一套开放式的设备,用户可以根据自己的需要选择设备组成单元的数量、类型。目前最多可由9个单元组成,一个单元亦可自成一个独立的控制系统,而由多个单元组成的生产系统可以体现自动生产线的控制特点。
在由多个MPS工作单元组成的系统中,综合应用了多种技术知识,如气动控制技术、机械技术(机械传动、机械连接等)、电力电子技术、传感器应用技术、PLC控制技术、组态控制技术和信息技术等。利用该系统可以模拟一个与实际生产情况十分接近的控制过程,使学生处在一个非常接近于实际的教学设备环境中。学生在学习过程中可以很自然地将理论应用到实际,实现理论与实践的完美结合,从而缩短理论教学与实际应用之间的距离。
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MPS教学系统简介
MPS的基本组成
多个单元组成的MPS系统可以较为真实地模拟出一个自动生产加工流水线的工作过程。如图1-1所示。
其中,每个工作单元都可以自成一个独立的系统,同时也都是一个机电一体化的系统。各个单元的执行机构主要是气动执行机构和电机驱动机构,这些执行机构的运动位置都可以通过安装在其上面的传感器的信号来判断。
在MPS设备上应用多种类型的传感器,分别用于判断物体的运动位置、物体的通过状态、物体的颜色、物体的材质和物体的高度等。传感器技术是机电一体化技术中的关键技术之一,是现代工业实现高度自动化的前提之一。
在控制方面,MPS设备采用PLC进行控制,用户可根据需要选择不同厂家的PLC(上海英集斯公司主要使用三菱公司的FX2N系列PLC、西门子公司的S7-200系列PLC和S7-300系列PLC)。
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MPS教学系统简介
MPS设备的硬件结构是相对固定的,但学生可以根据自己对设备的理解、对生产加工工艺的理解,编写一定的生产工