基於PLC的機電概念設計(MCD)應用教程

辛倩倩，碩士研究生，現任職於山東大學機械工程學院，擔任實驗師，從事實驗教學工作。承擔了《電器與可編程控制器應用》、《綜合創新實驗》等多門實驗課程的教學工作，參與編寫“十三五”國家重點出版物出版規劃教材《電器控制與PLC》（3D版）。關註競教融合，指導學生參加“中國大學生創新創業大賽” 、“山東省大學生智能制造大賽”、“互聯網+”大學生創新創業大賽等多項比賽。

目錄

 

第1 章 緒論 1

1.1 內容組成 1

1.2 教學目標 1

第2 章 機電概念設計 3

2.1 機電一體化基本概念 3

2.2 機電概念設計流程與功能 4

2.2.1 MCD 介紹與界面操作 4

2.2.2 機電概念設計首選項 6

2.2.3 NX MCD 仿真功能與實時交互操作 8

2.3 基本機電對象 8

2.3.1 剛體 8

2.3.2 碰撞體 10

2.3.3 對象源和對象收集器 14

2.3.4 基本機電對象在步進輸送裝置中的設置 16

2.4 基本運動副 25

2.4.1 固定副 26

2.4.2 鉸鏈副 27

2.4.3 滑動副 29

2.4.4 柱面副 30

2.4.5 球副 32

2.4.6 點在線上副 33

2.4.7 螺旋副 34

2.4.8 基本運動副在步進輸送裝置中的設置 35

2.5 執行器 43

2.5.1 位置控制 43

2.5.2 速度控制 47

2.5.3 執行器在步進輸送裝置中的設置 48

2.6 傳感器 48

2.6.1 碰撞傳感器 49

2.6.2 位置傳感器 50

2.6.3 在監視器中查看傳感器數據 51

2.6.4 傳感器在步進輸送裝置中的設置 54

2.7 信號適配器 57

2.7.1 信號適配器設置 57

2.7.2 信號在步進輸送裝置中的設置 60

2.8 仿真序列 61

2.8.1 仿真序列的主要功能 61

2.8.2 仿真序列的使用舉例 62

2.8.3 仿真序列在步進輸送裝置中的設置 65

2.9 監視 65

2.9.1 監視的設置 65

2.9.2 圖的設置 66

第3 章 PLC 編程基礎 68

3.1 PLC 的概述 68

3.1.1 PLC 的起源 68

3.1.2 PLC 的功能、特點和分類 69

3.1.3 PLC 的結構組成和工作原理 70

3.1.4 PLC 的發展趨勢 74

3.2 S7-1500 PLC 控制系統 75

3.2.1 S7-1500 PLC 概述 75

3.2.2 S7-1500 PLC 硬件組成 75

3.2.3 S7-1500 PLC 程序結構與指令系統 87

3.2.4 PLC 控制系統中常用的低壓電器 99

3.3 TIA Portal 軟件概述 102

3.3.1 SIMATIC STEP 7 軟件界面介紹 102

3.3.2 PLC 硬件組態 104

3.3.3 PLC 程序編輯 109

3.3.4 PLC 程序下載與調試 113

第4 章 基於PLCSIM Advanced 的聯合仿真 118

4.1 PLCSIM Advanced 概述 118

4.1.1 基於Softbus 通信協議的虛擬PLC 實例創建與PLC 程序下載 120

4.1.2 基於TCP/IP 通信協議的虛擬PLC 實例創建與PLC 程序下載 123

4.1.3 虛擬PLC 實例的刪除 125

4.2 基於PLCSIM Advanced 的PLC 程序仿真調試 126

4.3 基於NX MCD 與PLCSIM Advanced 的機電系統聯合仿真 133

第5 章 項目實操：從理論到實踐 144

5.1 轉向輸送設備簡介 144

5.1.1 主要功能 144

5.1.2 工作流程 145

5.1.3 工作原理 146

5.1.4 轉向輸送設備模型 146

5.2 轉向輸送設備的MCD 設置 146

5.2.1 轉向輸送設備在MCD 中的首選項設置 146

5.2.2 轉向輸送設備在MCD 中的剛體設置 147

5.2.3 轉向輸送設備在MCD 中的碰撞體設置 155

5.2.4 轉向輸送設備在MCD 中的運動副設置 157

5.2.5 轉向輸送設備在MCD 中的執行器設置 166

5.2.6 轉向輸送設備在MCD 中的傳感器設置 167

5.2.7 轉向輸送設備在MCD 中的信號適配器設置 168

5.2.8 轉向輸送設備在MCD 中的仿真設置 170

5.3 MCD 與虛擬PLC 聯合仿真 171