智能控制系统集成与装调（工业4.0系统）

本书由重庆工程职业技术学院机电一体化技术国家级职业教育教师教学创新团队牵头，组织各大职业院校骨干教师和企业技术人员共同精心编写而成，是编写团队长期教学、科研、实践工作的总结。本书的编写充分考虑教学规律，突出专业特点，基于领域知识构建、能力提升和素质培养的现实需求，采用项目-任务的框架结构，以任务导向的教学方法介绍典型工业 4.0 的工程应用。本书特色鲜明、实例丰富、选材典型、适用性强，注重实际操作训练。此外，本书中穿插有丰富的二维码资源链接，方便学生通过扫描观看相关的微课视频。 本书可作为高等职业院校、应用技术大学、成人教育等的智能控制技术、机电一体化技术、工业机器人技术、物联网应用技术、智能产品开发与应用及相关专业等相应课程的配套教材，也可作为世界技能大赛工业4.0赛项培训教材，还可作为企业工程技术人员、机电设备爱好者、智能制造技术爱好者的参考书。

项目1 走近工业4.01任务1.1 认知智能制造2任务描述2任务要求2任务准备2任务实施2任务评价3任务拓展3知识链接3知识点1.1.1　智能制造的定义和内涵3知识点1.1.2　智能制造与传统制造的异同4知识点1.1.3　智能制造的典型特征4知识点1.1.4　智能制造的实施6知识点1.1.5　智能制造三范式8知识点1.1.6　智能制造系统架构11知识点1.1.7　智能制造标准体系结构14工作手册16任务1.2 认知工业4.018任务描述18任务要求19任务准备19任务实施19任务评价19任务拓展20知识链接20知识点1.2.1　工业4.0发展现状20知识点1.2.2　工业4.0技术支柱22知识点1.2.3　西门子智能工厂案例26知识点1.2.4　智能化生产线与自动化生产线的区别28知识点1.2.5　CP Lab29工作手册32 项目2 认知传输基础组件36任务2.1 认知传输带基础组件37任务描述37任务要求37任务准备37任务实施38任务评价40任务拓展40知识链接40知识点2.1.1　传输带通用知识40知识点2.1.2　CP Lab传输基础组件41工作手册42任务2.2 认知传输带基础组件的部件结构及电气接线45任务描述45任务要求46任务准备46任务实施46任务评价53任务拓展53知识链接54知识点2.2.1　电气装配技术规范54知识点2.2.2　电气装配工作流程57知识点2.2.3　电气设备制图软件EPLAN58工作手册59项目3 认知料仓工作站63任务3.1 认知前盖料仓工作站64任务描述64任务要求64任务准备65任务实施65任务评价65任务拓展66知识链接66知识点3.1.1　料仓工作站的主要功能66知识点3.1.2　料仓工作站的硬件结构66工作手册68 任务3.2 前盖料仓工作站之料仓组装71任务描述71任务要求71任务准备71任务实施71任务评价72任务拓展72知识链接72知识点3.2.1　料仓工作站实现分料72知识点3.2.2　滑台气缸及料仓气缸磁性开关73知识点3.2.3　电磁阀岛73知识点3.2.4　光纤传感器74知识点3.2.5　I/O接口盒75工作手册76任务3.3 认知RFID传感器78任务描述78任务要求78任务准备78任务实施79任务评价79任务拓展80知识链接80知识点3.3.1　RFID技术简介80知识点3.3.2　RFID的基本工作原理81知识点3.3.3　RFID技术分类81知识点3.3.4　RFID技术特征83工作手册83任务3.4 前盖料仓工作站的HMI操作85任务描述85任务要求86任务准备86任务实施87任务评价88任务拓展89知识链接89知识点3.4.1　HMI简介89知识点3.4.2　HMI的工作原理89工作手册90项目4 认知测量工作站94任务4.1 认知激光测量模块95任务描述95任务要求95任务准备96任务实施96任务评价99任务拓展99知识链接100知识点4.1.1　传感器的现状100知识点4.1.2　激光测距传感器的测量原理100工作手册102任务4.2 认知激光测距传感器104任务描述104任务要求104任务准备104任务实施104任务评价111任务拓展111知识链接111知识点　激光测距111工作手册112项目5 认知加工工作站115任务5.1 认知钻孔加工单元116任务描述116任务要求116任务准备116任务实施116任务评价117任务拓展117知识链接117知识点5.1.1　钻孔加工单元117知识点5.1.2　钻孔加工单元的动作流程118工作手册119任务5.2 钻孔加工单元的装调121任务描述121任务要求121任务准备121任务实施122任务评价125任务拓展126知识链接126知识点5.2.1　直流电机简介126知识点5.2.2　直流电机的工作原理126工作手册127任务5.3 钻孔加工单元的HMI操作129任务描述129任务要求129任务准备130任务实施130任务评价131任务拓展132知识链接132知识点5.3.1　PLC简介132知识点5.3.2　PLC的组成133知识点5.3.3　PLC的工作原理133工作手册134项目6 认知输出工作站137任务6.1 认知工件输出站138任务描述138任务要求138任务准备138任务实施139任务评价140任务拓展140知识链接140知识点6.1.1　步进电动机简介140知识点6.1.2　步进电动机的工作原理141工作手册142任务6.2 工件输出站的装调144任务描述144任务要求144任务准备144任务实施144任务评价147任务拓展147知识链接147知识点6.2.1　磁性传感器简介147知识点6.2.2　磁性传感器的安装方法148工作手册148任务6.3 工件输出站的HMI操作150任务描述150任务要求150任务准备151任务实施151任务评价152任务拓展153知识链接153知识点6.3.1　电缸简介153知识点6.3.2　电缸的优点153工作手册154项目7 认知智能传感系统157任务7.1 认知智能传感单元158任务描述158任务要求158任务准备158任务实施159任务评价160任务拓展161知识链接161知识点7.1.1　智能传感单元的结构161知识点7.1.2　智能传感器基础161知识点7.1.3　智能传感单元的元器件163知识点7.1.4　智能传感单元的机械安装169工作手册170任务7.2 实现智能传感单元控制172任务描述172任务要求172任务准备172任务实施172任务评价174任务拓展174知识链接174知识点7.2.1　HMI组态与通信174知识点7.2.2　HMI制作176知识点7.2.3　智能传感器的参数设置与在线监控177工作手册180项目8 认知网络通信系统183任务8.1 认知网络通信基础184任务描述184任务要求184任务准备184任务实施185任务评价190任务拓展191知识链接191知识点8.1.1　网络通信简介191知识点8.1.2　网络通信方式192知识点8.1.3　网络传输介质193知识点8.1.4　IP地址194知识点8.1.5　子网掩码195工作手册195任务8.2 实现PLC与HMI通信197任务描述197任务要求197任务准备197任务实施198任务评价203任务拓展203知识链接203知识点8.2.1　西门子HMI面板203知识点8.2.2　HMI技术应用204知识点8.2.3　PROFINET通信口205工作手册205任务8.3 实现两台S7-1200 PLC间的通信206任务描述206任务要求207任务准备207任务实施207任务评价215任务拓展215知识链接216知识点8.3.1　S7协议216知识点8.3.2　S7通信的特点216工作手册216任务8.4 实现两台S7-1200 PLC间的TCP通信217任务描述217任务要求218任务准备218任务实施218任务评价225任务拓展225知识链接226知识点8.4.1　TCP通信226知识点8.4.2　TCP/IP226工作手册227项目9 认知制造业信息系统229任务9.1 认知制造业企业信息系统230任务描述230任务要求230任务准备230任务实施230任务评价231任务拓展231知识链接231知识点9.1.1　制造业企业信息化技术内容231知识点9.1.2　制造业企业信息系统体系结构232知识点9.1.3　企业资源计划（ERP）233知识点9.1.4　产品生命周期管理（PLM）236知识点9.1.5　制造执行系统（MES）237知识点9.1.6　供应链管理（SCM）239知识点9.1.7　客户关系管理（CRM）240工作手册241任务9.2 认知制造执行系统245任务描述245任务要求245任务准备245任务实施245任务评价245任务拓展246知识链接246知识点9.2.1　MES界面介绍246知识点9.2.2　MES下单准备247知识点9.2.3　MES资源准备249知识点9.2.4　MES工作计划配置252知识点9.2.5　MES零部件关联257知识点9.2.6　MES客户订单的添加258知识点9.2.7　MES工厂生产订单的添加260知识点9.2.8　MES订单状态查看261工作手册261项目10 认知能源管理系统265任务10.1 认知能源管理模块266任务描述266任务要求266任务准备266任务实施266任务评价268任务拓展268知识链接268知识点　宏观能源管理的定义268工作手册269任务10.2 能源数据监控统计271任务描述271任务要求271任务准备272任务实施272任务评价273任务拓展273知识链接274知识点　能源管理的意义274工作手册274任务10.3 能源消耗统计276任务描述276任务要求276任务准备276任务实施276任务评价278任务拓展278知识链接279知识点　能量统计分析的定义279工作手册279项目11 认知网络商城系统281任务11.1 认知网络商城客户端282任务描述282任务要求282任务准备282任务实施282任务评价286任务拓展286知识链接286知识点11.1.1　网络商城的构成286知识点11.1.2　网络商城的性能指标287工作手册288任务11.2 认知网络商城管理销售端290任务描述290任务要求290任务准备290任务实施290任务拓展299知识链接299知识点　网络商城数据管理299任务评价299工作手册300参考文献302