本书是基于工程实践创新项目、面向全国职业院校技能大赛、服务应用技术大学、高等职业教育本科、高等职业教育专科机电类专业综合职业能力培养的立体化综合实训教材。
本书主要内容包括EPIP教学模式、自动化生产线简介、自动化生产线核心技术应用、自动化生产线各单元安装与调试、自动化生产线整体安装与调试、自动化生产线技术拓展等。其主要特点是以全国职业院校技能大赛、东盟技能大赛“自动化生产线安装与调试”赛项和首届世界职业院校技能大赛（简称“世校赛”）“智能产线安装与调试”赛项指定的典型工程项目为载体，将工程项目分解为若干子项目、将总任务分解为若干子任务进行循序渐进的讲述。编写紧扣“工程化、实践性、创新型、项目式”，遵循实用性、先进性、可读性原则，力求提高学生学习兴趣和效率，实现易学、易懂、易上手的目的。
本书适合作为应用技术大学、高等职业教育本科、高等职业教育专科机电类专业相关课程的教材，并可作为工程技术人员研究自动化生产线的参考书。

党的二十大报告中指出，高质量发展是全面建设社会主义现代化国家的首要任务。建设现代化产业体系，坚持把发展经济的着力点放在实体经济上，推进新型工业化，加快建设制造强国、质量强国、航天强国、交通强国、网络强国、数字中国。推动制造业高端化、智能化、绿色化发展。
本教材经全国职业教育教材审定委员会审定，为“十二五”“十三五”职业教育国家规划教材。
本教材是依据工程实践创新项目（EPIP）教学模式，面向全国职业院校技能大赛、服务于应用技术大学、高等职业教育本科、高等职业教育专科机电类专业综合职业能力培养的立体化综合实训教材。
按照《国务院关于大力发展职业教育的决定》关于要“定期开展全国性的职业技能竞赛活动”的要求，2008 年至今，教育部和天津市人民政府、人力资源和社会保障部、住房和城乡建设部、交通运输部、工业和信息化部、农业部、国务院扶贫办、中华全国总工会、共青团中央和中华职教社等 35 个部委办在天津市（主赛场）举办了十多届全国职业院校技能大赛（以下简称国赛），形成了“校校有比赛，省省有竞赛，国家有大赛”的职业教育技能竞赛序列。大赛制度成为我国教育工作的一项重大制度创新，也成为新时代职业教育改革与发展的重要推进器。
自 2008 年首届国赛“自动化生产线安装与调试”项目的成功举办至今，通过赛项提升师生的团队协作能力、计划组织能力、自动化生产线安装与调试能力、工程实践创新能力和综合职业素养，引领机电类专业教学改革方向，有效地推进了产教融合、校企合作、工学结合、知行合一在人才培养中持续深入。国赛“自动化生产线安装与调试”竞赛项目涉及的技术应用范围符合《普通高等学校高职高专教育指导性专业目录（试行）》，机电类专业中的专业核心技术、专
项技术、通用技能融于高仿真度的柔性自动化生产线，实现技术的综合应用、技能的综合达标、素养的养成孕育。
编写背景
国赛自设立以来，大家都在思考，技能大赛成功举办的成果如何引导职业教育教学改革，如何引领专业和课程建设，如何发挥更大的辐射作用？为此，在原教育部高等学校高职高专自动化技术类专业教学指导委员会的大力支持下，由该项竞赛技术策划和竞赛项目裁判长吕景泉教授牵头，组建了校企人员结合的教学资源开发团队。他们由大赛的技术裁判人员、学校的专业带头人（国家级和省级教学名师）、行业、企业人员组成。团队开展现场调研，赛场深度交流，结合日常教学，提出了以技能大赛指定设备为载体，针对智能制造装备安装、调试、运行等过程中应知、应会的核心技术，依据工程实践创新项目（EPIP）教学模式，基于真实工程、任务导向开发教材和教学资源。2008 年 12 月 26 日，在北京召开的全国高职院校机电类专业建设和课程改革研讨会议上举行了教材出版发布仪式。该教材的出版开启了立体化教材围绕工程实践创新项目教学资源出版的新气象，得到教育部领导和广大院校教师的高度认可和广泛应用。近年来，全国职业院校技能大赛“自动化生产线安装与调试”赛项，有来自全国各省市自治区的多达 72 个省级代表队、12 个国别的国际代表队，同场竞技，相互切磋，展示教改成果。历经十多届大赛，自动化生产线教学装备始终坚持生产工艺流程升级“向下兼容”，供料、加工、装配、输送及分拣五个生产单元“固化完善”，提升装备的可扩展性、单元教学的独立性、组态生成的灵活性和设备运行的可靠性 ；相关知识点、技能点、素养点不断增加，涵盖了自动化技术类专业的核心技术内容，利于机电类专业综合实训课程的教学设计和实施，为服务工程实践创新项目的课程改革提供了适宜的载体。
本教材自第一版出版以来，发行量逾 16 万册，并被译为英文版发行到东盟 10个国家以及印度、巴基斯坦、葡萄牙、埃及，对东盟十国技能大赛的自动化赛项的设计产生了重要影响，同时也是境外师生来华参加全国（中国）职业院校技能大赛的基础。截至目前，泰国、印度、巴基斯坦、葡萄牙等国的鲁班工坊全部采用本教材作为机电类专业教学资源，开展专业教学与企业培训。
教学模式
2012 年，《工程实践创新项目教程》出版，成为首部使用“工程实践创新项目”命名的教材资源 ；2013 年，《工程实践创新项目教程（英文版）》出版 ；2014 年，以工程实践创新项目应用为重要内容的成果，获评职业教育首个国家教学成果“特等奖”。2015 年，工程实践创新项目被确立为一种“教学模式”，其英文缩写为“EPIP”。工程实践创新项目，是工程 (Engineering)、实践 (Practice)、创新 (Innovation)、项目 (Project)四个元素的有机组合，其内涵是“工程化、实践性、创新型、项目式”。本教材主编组织“鲁班工坊”项目研究、方案设计，工程实践创新项目（EPIP）成为鲁班工坊的核心内涵之一，并被确定为向世界分享的中国职业教育的教学模式。2016 年，天津渤海职业技术学院在泰国大城技术学院建立世界上首个鲁班工坊。2017 年，工程实践创新项目（EPIP）国际教育联盟在天津成立。泰国 EPIP 教学研究中心在泰国大城揭牌启运。2018 年，“基于‘工程实践创新项目（EPIP）’的教学模式与实践”获批教育部重点课题。葡萄牙 EPIP 教学研究中心在塞图巴尔揭牌启运 ；在新德里举办的首届“中国—印度职业教育合作论坛”上，印度 EPIP 教学研究中心揭牌启运。2019 年，《EPIP 职业教育教学模式 ：改造我们的学习》著作出版，成为
首部从理论层面全面阐释“工程实践创新项目（EPIP）教学模式”的著作 ；《EPIP 教学模式——中国职业教育的话语体系》著作出版，获评中宣部“中华文化走出去”出版工程（国家出版工程）重点任务。2020 年，TEACHING MODEL OF EPIP 相继由英国出版社出版英语版、葡萄牙语版 ；《EPIP 教学模式的课程论探究》《EPIP 教学模式的专业论探究》《EPIP 教学模式的教育论探究》论文相继发表。“推广工程实践创新项目（EPIP）教学模式应用”写入《天津市教育现代化“十四五”规划》。2021 年，《工程实践创新项目（EPIP）解析》著作出版，《工程实践创新项目（EPIP）的核心要义》《工程实践创新项目（EPIP）国际教育联盟 ：发展路径、效应与展望》等文章相继发表；“基于 EPIP 的鲁班工坊教育援外能力建设研究”项目获批教育部中非高校“20+20”合作计划。“推广工程实践创新项目（EPIP）教学模式应用”纳入教育部与天津市共建“新时代职业教育创新发展标杆”建设协议。
2022 年，非洲首个 EPIP 教学研究中心在埃塞俄比亚设立 ；第五届 EPIP 国际教育联盟年会在中国天津和泰国大城同期举办 ；《工程实践创新项目（EPIP）教学模式的逻辑推进与未来面向——试论中国职业教育的国际话语‘EPIP 教学模式’的创建创成》文章发表。首届世界职业技术教育发展大会在天津成功举办，全球 123 个国家代表，57 个国家教育部部长、驻华大使、国际组织负责人参会，形成“会、盟、赛、展”平台合作机制 ；鲁班工坊与 EPIP 教学模式系列丛书发布暨国别鲁班工坊研究系列丛书签约仪式在首届世界职业技术教育发展大会发布大厅举行 ；首届世界职业院校技能大赛成功举办，运用 EPIP 开发的“鲁班工坊赛道”成为主力赛项 ；面向全球成功举办鲁班工坊建设·成果展，“鲁班工坊”和“EPIP”成为首届世界职业技术教育发展大会“高频词”和“高光点”。“推广工程实践创新项目教学”“发挥已建立的泰国、葡萄牙、埃塞俄比亚等国 EPIP 教学研究中心作用，给更多境外合作伙伴带去先进的教学模式……”载入《中国职业教育发展报告（2012—2022 年）》。
教材特点
本教材将赛项装备的工作过程，分解为若干个项目进行循序渐进的讲述。编写紧扣“工程化、实践性、创新型、项目式”原则，用活泼的语言、精美的图片、生动的人物、完整的实况以及过程的仿真等手段的综合运用，将学习、生产融入轻松愉悦的环境中，力求提高学习兴趣和学习效率，易学、易懂、易上手。本教材通篇围绕国家级教学成果奖的推广应用，将工程实践创新项目（EPIP）教学模式、行动导向教学方法、核心技术一体化专业建设进行了大胆的探索尝试。
基本内容
本教材共六篇 ：第〇 篇项目引导，主要介绍了 EPIP 的内涵及 EPIP 教学模式的课程论、专业论、教育论 ；第一篇项目开篇，主要针对大赛情况及典型自动化生产线进行了介绍 ；第二篇项目备战，主要针对典型自动化生产线应具备的“知识点、技术点、技能点、素养点”进行了综合讲解 ；第三篇项目迎战，主要内容是以典型自动化生产线为载体，针对其五个工作站的安装与调试工作过程进行了讲述 ；第四篇项目决战，主要针对典型自动化生产线整体调试中的设备安装、气路连接、电路设计和电路连接等问题进行讲述 ；第五篇项目挑战，主要针对典型自动化生产线讲述自动化生产线发展趋势及先进技术的运用进行简要介绍。配套资源含大赛实况、自动化生产线安装与调试步骤、元器件实物图片、教学课件、教学参考及设备运行过程仿真等，为“教”和“学”提供了生动、直观、便捷、立体的教学资源包。
本教材由吕景泉、耿洁任主编，王兴东、胡仲伟任副主编，李文、李军、汤晓华、张文明、姜颖参与编写。本教材在前版编写团队（吕景泉、李文、李军、汤晓华、张文明等）的工作基础上，分工如下 ：吕景泉、耿洁共同负责编写第〇 篇，吕景泉、胡仲伟共同负责编写第一篇 ；王兴东、胡仲伟、汤晓华负责编写第二篇 ；胡仲伟、张文明、李军、姜颖负责编写第三篇、第四篇 ；吕景泉、耿洁、李文负责编写第五篇。何琳锋、赵振鲁、张同苏、郑巨上、吕子乒对于全书的编写提供了各种资料和指导，编制了任务书和程序清单 ；李波高级工程师结合现场设备进行了程序调试等工作。全书由吕景泉、耿洁、王兴东、胡仲伟策划并统稿。编写过程中，得到了中国铁道出版社有限公司、中国亚龙科技集团和天津职业技术师范大学、天津市教育科学研究院、天津机电职业技术学院、中国民航大学、天津渤海职业技术学院等单位领导和同仁的大力支持，在此表示衷心的感谢！
受编者的经验、水平以及时间限制，书中难免存在不足和缺陷，敬请批评指正。
编者
2022 年 12 月 24 日

 第○篇 项目引导——EPIP教学模式

一、关于教学模式  2

二、EPIP的核心内涵  2

三、EPIP的课程论  3

四、EPIP的专业论  4

五、EPIP的教育论  4

任务一 了解自动化生产线及应用  6

任务二 认知YL-335型自动化生产线  8

第一篇 项目开篇——自动化生产线简介

第二篇 项目备战——自动化生产线核心技术应用

任务一 自动化生产线中传感器的使用  15

子任务一 磁性开关简介及应用 16

子任务二 光电开关简介及应用 18

子任务三 光纤式光电接近开关简介及应用 20

子任务四 电感式接近开关简介及应用 22

子任务五 光电编码器简介及应用 23

任务二 自动化生产线中的异步电动机控制  25

子任务一 交流异步电动机的使用 25

子任务二 通用变频器驱动装置的使用 26

任务三 伺服电动机及驱动器在自动化生产线中的使用  31

子任务一 认知交流伺服电动机及驱动器 32

子任务二 伺服电动机及驱动器的硬件接线 34

子任务三 伺服驱动器的参数设置与调整 36

任务四 气动技术在自动化生产线中的使用  39

子任务一 气泵的认知 40

子任务二 气动执行元件的认知 41

子任务三 气动控制元件的认知 42

任务五 可编程控制器在自动化生产线中的使用  47

子任务一 PLC的位置控制 48

子任务二 PLC的高速计数器 58

任务六 通信技术在自动化生产线中的使用  63

子任务 认知PROFINET通信 63

任务七 人机界面及组态技术在自动化生产线中的使用  70

子任务一 认知人机界面TP 700 Comfort和MCGS

     嵌入版工控组态软件 71

子任务二 TP 700 Comfort与PLC的接线与工程

     组态 73

第三篇 项目迎战——自动化生产线各单元安装与调试

任务一 供料单元的安装与调试  78

子任务一 初步认识供料单元 78

子任务二 供料单元的控制 79

子任务三 供料单元技能训练 83

任务二 加工单元的安装与调试  88

子任务一 初步认识加工单元 88

子任务二 加工单元的控制 89

子任务三 加工单元技能训练 92

任务三 装配单元的安装与调试  95

子任务一 初步认识装配单元 96

子任务二 装配单元的控制 100

子任务三 装配单元技能训练 102

任务四 分拣单元的安装与调试  108

子任务一 初步认识分拣单元 108

自动化生产线安装与调试（第四版）Ⅲ

子任务二 分拣单元的控制 110

子任务三 分拣单元技能训练 113

任务五 输送单元的安装与调试 117

子任务一 初步认识输送单元 117

子任务二 输送单元的控制 119

子任务三 输送单元技能训练 121

第四篇 项目决战——自动化生产线整体安装与调试

任务一 YL-335B型自动化生产线设备安装  129

子任务一 元件的检查 130

子任务二 YL-335B型自动化生产线输送单元的

     装配 132

子任务三 YL-335B型自动化生产线供料单元的

     装配 132

子任务四 YL-335B型自动化生产线加工单元的

     装配 133

子任务五 YL-335B型自动化生产线装配单元的

     装配 133

子任务六 YL-335B型自动化生产线分拣单元的

     装配 133

任务二 YL-335B型自动化生产线气路的连接  135

子任务一 YL-335B型自动化生产线主气路连接135

子任务二 YL-335B型自动化生产线各单元的

     气路连接 136

任务三 YL-335B型自动化生产线电路设计和电路连接  138

子任务一 YL-335B型自动化生产线电路图设计138

子任务二 YL-335B型自动化生产线各单元电路的

     连接 139

任务四 程序编制和程序调试  143

子任务一 网络的组建及人机界面设置 144

子任务二 程序设计 149

任务五 自动化生产线调试与故障分析  182

子任务一 YL-335B型自动化生产线系统手动工作

     模式测试 183

子任务二 自动化生产线自动工作模式测试 184

任务一 PROFIBUS技术  191

子任务一 与PROFIBUS的初次见面 192

子任务二 了解PROFIBUS的基本性能 192

任务二 工控组态  195

子任务一 与工控组态的初次见面 195

子任务二 了解MCGS组态软件性能 196

任务三 工业机器人  199

子任务一 与工业机器人的初次见面 200

子任务二 了解工业机器人的性能 201

任务四 柔性生产线技术的展望  203

子任务一 柔性生产线简介 203

子任务二 了解柔性生产线工艺设计的主要原则 205

任务五 光机电一体化技术的应用  

      吕景泉，二级教授，职业技术教育博士，正高级工程师，天津职业技术师范大学副校长。国务院特贴专家、国家级教学名师，国家级机电专业群教学团队负责人，主持完成并获得国家级教学成果特等奖，获得国家级教学成果一等奖1项、国家级教学成果二等奖4项，获全国黄炎培职业教育理论杰出研究奖。曾任教育部高职自动化类教学指导委员会主任，全国职业院校技能大赛成果转化工作组主任委员，全国职业院校技能大赛成果转化中心负责人。国家职业教育教学资源开发与制作中心牵头人。从事职业教育教学与实践24年，从事企业现场技术改造和升级服务12年，专注国际和国内技能赛项研发与资源建设12年。专注职业教育理论“中观”和“微观”研究，创立“五业联动”产教融合办学模式、“工程实践创新项目（EPIP）”教学模式、“核心技术一体化”专业建设模式。原创首创并率先组织实施“鲁班工坊”国际品牌项目，获得泰国政府“诗琳通公主奖”。出版专著、主编教材20余部，发表论文近百篇。

      耿洁，研究员，博士，硕士生导师，天津市教育科学研究院职业教育研究中心主任。主要研究职业教育宏观政策与战略、校企合作、课堂教学设计，职业教育教学信息化。参与或主持国家中长期教育改革与发展规划纲要（2010-2020年）、职业教育法等重大政策起草、专题调研、制度设计、项目实施40余项，天津市《教育部天津市人民政府 关于国家现代职业教育改革创新示范区协议》《天津市人民政府关于加快发展现代职业教育的意见》等重大政策制定或项目30余项。完成科研课题25项，其中主持省部级以上课题9项；专著及主编著作8部，参编著作11部；发表论文50余篇；决策转化38项。获得省部级教学成果特等奖3项、一等奖2项、二等奖2项、第十七届天津市社会科学优秀成果三等奖1项。主编“十一五”和“十二五”规划教材2部。著作权1项。

本教材通篇围绕国家级教学成果奖的推广应用，将工程实践创新项目（EPIP）教学模式、行动导向教学方法、核心技术一体化专业建设进行了大胆的探索尝试。