本书是中国特色高水平高职学校机电一体化技术专业群建设项目，应项目课程改革的需要而编写的，与企业共同研究开发，以模块化生产加工系统的运行、供料单元安装调试与设计运行、检测单元安装调试与设计运行、加工单元安装调试与设计运行、操作手单元安装调试与设计运行、成品分装单元安装调试与设计运行为教学项目，展开工程实践项目训练。
本书将模块化生产加工系统上所涉及的传感器技术、可编程控制技术、电机与电气控制技术、气动与液压技术、工业机械手技术、计算机通信技术等内容融合为一体？进行基于工程项目的设计与运行？突出职业能力的培养？
本书项目内容来源于生产实际，并配有项目设计过程中所需要的相关知识、工艺记录、微课视频、动画、图片等丰富的资源。
本书既可作为高职高专院校的机电一体化技术、自动化生产设备应用等专业的特色教材，也可作为相关企业的培训教材以及工程项目技术人员的参考用书。

本书是中国特色高水平建设院校哈尔滨职业技术学院机电一体化技术专业核心课程的配套教材引进国际先进的 ＣＤＩＯ 工程教学方法和思路通过构思、设计、实现、运行 (ＣＤＩＯ) 四个基本环节构架教学内容以及职业技能大赛的内容以 “以工程项目设计为导向突出培养学生的综合应用能力” 为原则编写
本书的主要特色如下:
以职业能力为目标 以工作过程为中心采用项目驱动的理实一体化教学教学项目以ＭＰＳ模块化生产线设计运行为主培养学生综合应用气动技术、电气控制技术、传感器技术、ＰＬＣ技术的能力。
采用项目模块化的课程框架本课程全部在一体化教室组织授课以学习项目作为载体在完成项目的每一个环节中帮助学生获取经验性知识并渗透理论知识的讲授。
将职业技能与素质教育贯穿整个教学过程中在教学中融入ＣＤＩＯ工程教育理念采用项目式教学模式将机电一体化技术专业所需知识、技能、职业素养融入每一个教学项目中同时锻炼学生与人协作、计划组织、自主学习设计能力熟悉电气安全操作规范养成良好的职业习惯。
本书共设计了５个项目,内容包括供料单元、检测单元、加工单元、操作手单元、 成品分装单元等的安装调试和设计运行将机电一体化系统的组装调试和西门子 Ｓ７￣３００ ＰＬＣ 控制器的使用方法以及程序设计调试等内容融入每个项目中。
本书由孙福才、杜丽萍任主编， 胡江川、石龙任副主编，邱志新、李文博参与编写。 其中: 杜丽萍编写了绪论， 孙福才编写了项目一、 项目二，石龙编写了项目三， 胡江川、李文博、石龙共同编写了项目四，邱志新编写了项目五， 全书由孙福才统稿，哈尔滨工业大学王强教授主审。 哈尔滨地铁集团设备中心主任李文博在项目开发过程中提出了宝贵的建议， 在此表示感谢。在本书编写过程中得到了哈尔滨职业技术学院领导及机电工程学院领导的关心与支持，德国ＦＥＳＴＯ公司高鹏、哈尔滨博实自动化股份有限公司刘晓春给予了帮助并提出了好的建议， 在此表示衷心的感谢!
本书建议教学学时为８０学时，教学应在教学做一体化实训室完成，实训室应设有学习区、工作区及实训区。以提高学生的职业能力。
由于时间仓促，编者水平有限，书中难免存在疏漏和不当之处，真诚希望广大读者批评指正。
编 者
２０２１ 年 ５ 月

绪论 模块化生产加工系统学前导论  １
一、 ＭＰＳ 运行与管理  １
二、 供料单元  １
三、 检测单元  ６
四、 加工单元  ７
五、 操作手单元  ９
六、 成品分装单元  １１
项目一 供料单元安装调试与设计运行  １４
【项目描述】  １４
【工作过程】  １５
【项目构思】  １７
一、 供料单元的机械结构  １７
二、 气动技术  １７
三、 传感器技术  ３５
四、 Ｉ/ Ｏ 接线端口  ４３
五、 西门子 Ｓ７￣３００ＰＬＣ 硬件系统  ４４
六、 ＳＴＥＰ７ 软件 ５４
【项目设计】  ７８
一、 气动控制回路  ７８
二、 电气控制回路  ８１
三、 软件程序设计  ８４
【项目实现】  ８４
一、 安装调试准备  ８４
二、 安装工艺要求  ８５
三、 安装调试的安全要求  ８５
四、 安装调试的步骤  ８６
【项目执行】  ９３
一、 编程准备  ９４
二、 软件设计步骤  ９５
项目二 检测单元安装调试与设计运行  ９９
【项目描述】  ９９
Ⅰ【工作过程】  １００
【项目构思】  １０１
一、 检测单元的机械结构  １０１
二、 用户程序中的块结构  １０５
三、 用户程序结构  １０７
四、 程序设计  １０７
【项目设计】  １２０
一、 气动控制回路  １２０
二、 电气通信接口地址  １２１
三、 软件程序设计  １２３
【项目实现】  １２４
一、 安装调试准备  １２４
二、 安装工艺要求  １２５
三、 安装调试的安全要求  １２５
四、 安装调试步骤  １２５
【项目执行】  １３４
一、 编程准备  １３５
二、 软件设计步骤  １３５
项目三 加工单元安装调试与设计运行  １３８
【项目描述】  １３８
【工作过程】  １４０
【项目构思】  １４１
一、 加工单元的机械结构  １４１
二、 初识 ＰＬＣ  １４４
三、 ＰＬＣ 的组成与原理  １４８
【项目设计】  １５３
一、 加工单元 ＰＬＣ 控制  １５３
二、 加工单元生产工艺流程  １５５
三、 加工单元的控制要求  １５６
【项目实现】  １５７
一、 安装调试工作站工艺流程  １５７
二、 加工单元的安装调试  １５８
三、 加工单元程序设计  １６４
【项目执行】  １６８
一、 加工单元的机械结构调试  １６８
二、 加工单元控制程序调试  １６９
项目四 操作手单元安装调试与设计运行 １７０
【项目描述】  １７０
Ⅱ【工作过程】  １７１
【项目构思】  １７３
一、 操作手单元的机械结构  １７３
二、 ＳＴＥＰ ７ 的定时、 计数指令  １７５
【项目设计】  １９０
一、 气动控制回路  １９０
二、 电气通信接口地址  １９１
三、 软件程序设计  １９４
【项目实现】  １９４
一、 安装调试准备  １９４
二、 安装工艺要求  １９６
三、 安装调试的安全要求  １９６
四、 安装调试的步骤  １９６
【项目执行】  ２０８
一、 编程准备  ２０８
二、 软件设计步骤  ２０８
项目五 成品分装单元安装调试与设计运行  ２１２
【项目描述】  ２１２
【工作过程】  ２１３
【项目构思】  ２１４
一、 成品分装单元的机械结构  ２１４
二、 Ｓ７￣ＰＬＣＳＩＭ 仿真软件  ２１７
三、 用 ＳＴＥＰ ７ 调试程序  ２２１
四、 西门子 ＰＬＣ 网络与通信  ２２７
【项目设计】  ２３２
一、 气动控制回路  ２３３
二、 电气控制回路  ２３４
三、 软件程序设计  ２３４
【项目实现】  ２４２
一、 安装调试准备  ２４２
二、 安装工艺要求  ２４２
三、 安装调试的安全要求  ２４３
四、 安装调试的步骤  ２４３
【项目执行】  ２４９
一、 编程准备  ２５０
二、 软件设计步骤  ２５１

孙福才：2006年毕业于东北林业大学自动化专业，获工学学士学位，2014年毕业于哈尔滨工业大学航天学院获得硕士学位。黑龙江省师德先进个人。主持基于工作过程导向的《自动化生产线安装与调试》课程开发研究、《高等职业院校学生创新创业能力培养模式的研究》等教育教学改革课题3项；参与教育教学改革研究课题高职机电类专业人才培养中校企合作对接的研究等8项；参与科技局横向研究课题弹簧旋流雾化喷嘴的研制、北斗双模卫星定位车联网智能影音导航系统2项。发表专业与教学改革论文10篇，参与编写教材5本。主持实用新型专利3项；参与实用新型专利3项。杜丽萍，教授，工程师，现任哈尔滨职业技术学院教务处处长。获全国黄炎培职业教育杰出教师奖，黑龙江省第九届高等学校教学名师，黑龙江省第二届教学新秀奖，哈尔滨人才领导梯队后备带头人。主编教材3部、参编教材2部；公开发表论文15篇，主持省教育厅教育教学改革项目课题、科学技术研究项目、黑龙职业教育学会教育教学改革课题共5项。主持实用新型专利3项。面向学校讲授公开课程1次，为新教师培训1次；完成全国高职院校骨干教师培训班实践课程培训。实用新型专利《气动机械手实验演示装置》获台湾彰化国际青年发明展金奖。

本书是中国特色高水平建设院校哈尔滨职业技术学院机电一体化技术专业核心课程的配套教材？ 引进国际先进的 ＣＤＩＯ 工程教学方法和思路？ 通过构思、 设计、 实现、 运行 (ＣＤＩＯ) 四个基本环节构架教学内容？ 以及职业技能大赛的内容？以 “以工程项目设计为导向？ 突出培养学生的综合应用能力” 为原则编写？