智能控制技术（微课版）课件 项目4 智能控制系统集成与装调

项目4智能控制系统集成与装调章节目录12工业4.0概述智能控制系统设计目录3智能控制系统集成4智能控制系统的安装与调试5采集设备数据到后台系统随着全球经济的不断发展和技术进步，无人工厂逐渐在全球范围内普及。工业机器人作为现代制造业的新生力量，受到世界各国的关注和重视。许多国家将发展机器人产业上升为国家战略，机器人技术也成为了衡量国家科技创新和高端制造水平的重要指标。项目引入在制造业领域，智能技术的创新应用催生了无数的智能装备和智能产品。工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，具有一定的自动性，可依靠自身的动力能源和控制能力实现各种工业加工制造功能。被广泛应用于电子、物流、化工等各个工业领域之中。项目引入能快速获得学习中所需要的知识。能围绕主题参与小组交流和讨论，并清晰地表达自己的见解。学习目标理解什么是工业4.0。了解工业网络的具体构成。了解数据采集系统的工作流程。掌握工业机器人的工作原理。掌握PLC控制系统的工作原理。了解视觉系统。职业能力目标了解外围设备（自动线）。理解智能控制系统集成。熟悉智能控制系统的安装与调试。提高学生的独立思考能力。培养学生的团队协作能力。提高学生的动手操作能力。提高学生的问题解决能力。职业能力目标知识链接党的二十大报告指出，要“推动制造业高端化，智能化，绿色化发展”“必须坚持科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力”。在新一轮科技革命和产业变革中，智能制造是新一轮工业革命的核心技术。知识链接智能控制系统集成与装调是一项复杂而重要的工作，需要综合运用工程技术、信息技术和控制理论等知识。通过对系统设计与规划、硬件集成、软件集成、数据集成等步骤，实现对智能控制系统的全面控制和优化。知识链接在装调过程中，通过对硬件和软件的调试和测试，最终达到系统性能的最佳状态。智能控制系统集成与装调是实现智能制造的重要环节之一，它能够提高生产效率、降低成本、提高产品质量等。在工业4.0时代，智能控制系统集成与装调将成为制造业转型的重要支撑。知识链接工业自动化是德国启动工业4.0的重要前提之一，主要应用在机械制造和电气工程领域。当前德国和国际制造业广泛采用的“嵌入式系统”，是一种将机械或电气部件完全嵌入到受控器件内部，根据特定应用需求而设计的专用计算机系统。数据显示，这种“嵌入式系统”每年为市场带来高达200亿欧元的经济效益，预计到2020年将增长至400亿欧元。知识链接工业4.0是一个涉及众多不同企业、部门和领域，以不同速度发展的渐进性过程，需要跨行业、跨部门进行协作。在2013年汉诺威工业博览会上，德国机械设备制造业联合会（VDMA）、德国电气和电子工业联合会（ZVEI）以及德国信息技术、通信、新媒体协会（BITKOM）三个专业协会共同建立了工业4.0平台。知识链接2018年9月11日至13日，世界经济论坛东盟会议在越南首都河内举行。东盟及其他一些国家和地区官员、商业领袖等各界代表千余人出席了会议。知识链接

会议主题是“东盟4.0：企业家精神和第四次工业革命”，与会代表围绕这一主题探讨了工业4.0给东盟国家带来的影响和机遇，旨在激发企业和民众在第四次工业革命中的潜力和活力，以推进东盟共同体建设，促进东盟经济发展。知识链接工业4.0具体内容4.1工业4.0概述4.1.1工业4.0基础知识4.1.2工业4.0的特点4.1.3工业4.0的解决方案4.1工业4.0概述“互联网+制造”即为工业4.0。德国所推出的工业4.0，是一种Cyber-PhysicalSystem，美国则将其称为“工业互联网”，而我国则将其命名为“中国制造2025”。4.1.1工业4.0基本知识

尽管这些术语的表述有所不同，但其本质内涵是一致的，均指向一个核心，即智能制造。智能制造是一种基于数字化技术和智能化算法的制造方式，能够根据市场需求和生产条件的变化进行动态调整和优化，从而提高生产效率、降低成本、提升产品质量和服务水平。4.1.1工业4.0基本知识

无论是哪种表述方式，其核心都是推动制造业的数字化转型和创新发展，为全球经济和社会发展注入新的动力。4.1.1工业4.0基本知识工业4.0组成近年来，中国有几个概念备受关注，首先是大众创业、万众创新，其次是工业4.0，第三个则是“互联网+”。“互联网+”是一个极其广泛的概念，其中涵盖了诸多方面的应用。4.1.1工业4.0基本知识“互联网+金融”被称为互联网金融、“互联网+零售”即电子商务。而“互联网+制造”便对应着工业4.0。这一概念将推动中国制造业从制造向创造的转型，因此，有人认为工业4.0象征着中国正经历着具有划时代意义的革命。4.1.1工业4.0基本知识工业1.0时代，人们开始利用蒸汽动力进行机械化生产，这标志着工业生产的开始。随着技术的发展，工业生产逐渐实现了机械化、自动化和规模化。4.1.1工业4.0基本知识工业2.0时代，电力开始被广泛应用，它极大地提高了生产效率，使得大规模生产成为可能。电力还为机器的运转提供了稳定、高效的能源，进一步推动了工业生产的快速发展。4.1.1工业4.0基本知识工业3.0时代，电子信息技术开始崭露头角，它们的应用使得生产过程自动化成为可能。通过电子信息技术对生产过程的精确控制，生产效率和质量都得到了显著提升，同时也大大降低了人力成本。4.1.1工业4.0基本知识工业4.0时代，人们称之为智能化时代。在这个时代，人工智能、物联网、大数据等先进技术被广泛应用在工业生产中。智能化生产实现了对生产过程的全面优化和控制，提高了生产效率和产品质量的同时，也使得生产过程更加环保和可持续。同时，智能化生产也使得生产更加个性化、定制化，满足了消费者日益增长的个性化需求。4.1.1工业4.0基本知识从工业1.0到工业4.0，每一次技术的突破和应用都推动了工业生产的革新和发展。然而，无论在哪个时代，人们对提高生产效率、降低成本、提升产品质量的追求都是不变的。随着科技的不断发展，未来的工业生产将更加高效、环保和可持续。4.1.1工业4.0基本知识4.1.1工业4.0基本知识工业革命的发展在过去的工业1.0、2.0和3.0时代，生产过程通常被划分为原料、机械设备、工厂、运输和销售五大模块，这些模块是固定且不可或缺的环节。4.1.1工业4.0基本知识然而，随着工业4.0的到来，这种模式发生了转变。这五个模块如今是独立存在的，并具备自己的软件、传感器和通信系统。这种独立性使得每个模块都能够进行动态的调整和优化，从而提高了生产过程的灵活性和效率。4.1.1工业4.0基本知识4.1.1工业4.0基础知识4.1.2工业4.0的特点4.1.3工业4.0的解决方案4.1工业4.0概述1、互联互联工业4.0的核心是将设备、生产线、工厂、供应商、产品和客户等各个要素进行紧密的连接。通过物联网技术和通信系统，将各个要素连接到一个智能网络中，实现数据的高速传输和共享，从而提高了生产过程中的协作效率。这种连接不仅局限于企业内部，还扩展到企业与供应商、客户等外部合作伙伴之间。4.1.2工业4.0的特点1、互联在工业4.0时代，连接已经成为了一个基本要素，它使得企业能够更好地掌握生产过程中的各种信息，从而更好地进行决策和优化。通过连接，企业可以实现与设备、生产线、工厂、供应商、产品和客户之间的实时信息交流和协同工作，提高生产效率和产品质量的同时，也降低了成本和风险。4.1.2工业4.0的特点1、互联因此，互联工业4.0的核心是连接，这种连接使得企业能够更好地应对市场的变化和客户的需求，同时也促进了整个价值链的协同和创新。4.1.2工业4.0的特点2、数据工业4.0通过连接和集成各种数据，实现了对整个生产过程的全面数字化和智能化。这些数据包括产品数据、设备数据、研发数据、工业链数据、运营数据、管理数据、销售数据以及消费者数据等。4.1.2工业4.0的特点2、数据产品数据是指与产品相关的各种信息，包括产品的设计、材料、规格、性能等。在工业4.0中，产品数据可以通过数字化建模和仿真等技术进行全面管理和优化，从而提高产品的质量和性能。4.1.2工业4.0的特点2、数据设备数据是指与生产设备相关的各种信息，包括设备的型号、规格、运行状态、维护记录等。通过连接设备并采集设备数据，企业可以实现设备的远程监控和维护，提高设备的运行效率和可靠性。4.1.2工业4.0的特点2、数据研发数据是指与产品研发相关的各种信息，包括研发流程、实验数据、设计文档等。通过将研发数据集成到一个系统中，企业可以实现产品设计和开发的数字化和智能化，缩短产品的研发周期和降低成本。4.1.2工业4.0的特点2、数据工业链数据是指与企业整个生产链相关的各种信息，包括原材料采购、库存管理、生产计划、物流配送等。通过连接和集成工业链数据，企业可以实现生产过程的全面数字化和智能化，提高生产效率和降低成本。4.1.2工业4.0的特点2、数据运营数据是指与企业日常运营相关的各种信息，包括生产进度、质量控制、成本核算等。通过采集和分析运营数据，企业可以实现生产过程的精细管理和优化，提高企业的竞争力和盈利能力。4.1.2工业4.0的特点2、数据管理数据是指与企业管理和决策相关的各种信息，包括财务数据、人力资源数据、市场营销数据等。通过连接和管理数据，企业可以实现管理和决策的数字化和智能化，提高企业的决策效率和准确性。4.1.2工业4.0的特点2、数据销售数据是指与产品销售和市场相关的各种信息，包括销售额、客户满意度、市场需求等。通过采集和分析销售数据，企业可以了解市场需求和趋势，从而制定更加精准的销售策略和产品开发计划。4.1.2工业4.0的特点2、数据消费者数据是指与消费者行为和市场趋势相关的各种信息，包括消费者购买偏好、消费习惯、市场趋势等。通过采集和分析消费者数据，企业可以更加深入地了解消费者的需求和市场趋势，从而开发更加符合市场需求的产品和服务。4.1.2工业4.0的特点3、集成工业4.0通过将无处不在的传感器、嵌入式终端系统、智能控制系统和通信设施通过信息物理系统（CPS）形成一个智能网络，实现了人与人、人与机器、机器与机器以及服务与服务之间的全面互联。4.1.2工业4.0的特点3、集成这个智能网络是一种高度集成的互联环境，它不仅在各个生产环节之间建立了有效的沟通渠道，还实现了对生产全过程的实时监控和优化。4.1.2工业4.0的特点3、集成在这个智能网络中，人与人之间的互联得以实现。通过实时数据共享和沟通平台，员工可以在任何时间、任何地点进行协作和交流，从而提高了工作效率和团队合作能力。同时，企业可以更好地了解客户需求和市场趋势，及时调整生产和销售策略。4.1.2工业4.0的特点3、集成人与机器的互联也得到了充分体现。通过智能化操作界面和远程监控技术，员工可以实现对生产设备的实时监控和控制，提高了生产效率和产品质量。同时，机器也可以根据员工的需求进行自我调整和优化，实现了人机协同工作。4.1.2工业4.0的特点3、集成机器与机器之间的互联是工业4.0的核心特点之一。通过物联网技术和通信系统，生产设备之间可以相互连接和沟通，实现了自动化生产和协同作业。这种互联不仅提高了生产效率，还降低了生产成本和风险。4.1.2工业4.0的特点3、集成服务与服务之间的互联也是工业4.0的重要特征。通过云计算、大数据等技术，企业可以将各种服务整合到一个平台上，实现数据共享和协同工作。这种互联可以帮助企业更好地了解市场需求和趋势，提高服务质量和客户满意度。4.1.2工业4.0的特点4、创新工业4.0的实施过程是一个制造业创新发展的过程。在这个过程中，制造技术、产品、模式、业态、组织等方面的创新将会不断涌现，形成了一个以技术创新为驱动、产品创新为核心、模式创新为突破、业态创新为升级、组织创新为保障的创新体系。4.1.2工业4.0的特点4、创新首先，技术创新是工业4.0实施的基础。随着物联网、大数据、云计算等技术的不断发展和应用，制造技术将会得到全面的升级和革新。4.1.2工业4.0的特点4、创新智能制造技术将逐渐成为主流，实现生产过程的全面数字化和智能化。在这个过程中，制造技术的创新将会为制造业带来更为高效、灵活和可持续的生产方式。4.1.2工业4.0的特点4、创新其次，产品创新是工业4.0实施的关键。在工业4.0时代，产品的设计和开发将更加注重智能化和个性化。通过数字化建模和仿真等技术，产品的设计和性能将得到全面的优化和创新，满足客户多样化的需求。同时，产品的智能化也将提高产品的附加值和市场竞争力。4.1.2工业4.0的特点4、创新接着，模式创新是工业4.0实施的突破。在工业4.0时代，制造业的模式将会发生深刻的变革。以定制化生产为代表的生产模式将逐渐取代传统的批量生产模式，实现个性化定制和高品质生产。4.1.2工业4.0的特点4、创新同时，以协同创新为代表的合作模式也将成为制造业发展的重要趋势，促进产业链上下游企业的协同合作。4.1.2工业4.0的特点4、创新然后，业态创新是工业4.0实施的升级。在工业4.0时代，制造业的业态将会得到全面的升级和创新。以智能制造为基础的新兴业态将会不断涌现，如智能装备、智能家居、智能交通等。这些新兴业态将为制造业带来更为广阔的市场和发展空间。4.1.2工业4.0的特点4、创新最后，组织创新是工业4.0实施的保障。在工业4.0时代，制造业的组织结构和管理方式也将会发生深刻的变革。以扁平化、网络化为代表的组织结构将逐渐取代传统的层级式组织结构，提高企业的适应能力和创新能力。4.1.2工业4.0的特点4、创新同时，以信息化、数字化为手段的管理方式也将成为制造业发展的重要趋势，促进企业管理的精细化和高效化。4.1.2工业4.0的特点5、转型对于中国的传统制造业来说，转型是一个必然的过程，从传统的工厂，从2.0、3.0的工厂转型到4.0的工厂，整个生产形态发生了根本性的变化。从大规模生产到个性化定制，这种转型实际上使得整个生产过程更加柔性化、个性化、定制化。4.1.2工业4.0的特点5、转型在传统的工厂中，生产过程通常是大规模、批量化的，产品种类和款式相对较少，生产线上流转的是相同的产品。这种生产方式虽然能够降低单位成本，但无法满足消费者对于个性化和定制化的需求。4.1.2工业4.0的特点5、转型而在工业4.0的工厂中，生产过程变得更加柔性化和个性化。通过数字化和智能化技术的应用，企业可以实现快速响应市场需求的变化，生产出满足消费者个性化需求的产品。这种生产方式不仅可以提高产品的附加值和市场竞争力，还可以加强企业与客户之间的联系和互动。4.1.2工业4.0的特点5、转型从大规模生产到个性化定制的转型，需要企业从各个方面进行全面的升级和革新。首先，企业需要加强数字化和智能化技术的应用，提高生产线的自动化程度和生产效率。4.1.2工业4.0的特点5、转型其次，企业需要建立快速响应市场变化的机制，加强与供应商和客户的沟通和协作。最后，企业需要建立更加灵活和开放的组织结构和管理模式，以适应市场的变化和满足消费者的需求。4.1.2工业4.0的特点4.1.1工业4.0基础知识4.1.2工业4.0的特点4.1.3工业4.0的解决方案4.1工业4.0概述工业4.0的技术支柱包括工业物联网、云计算、工业大数据、工业机器人、3D打印、知识工作自动化、工业网络安全、虚拟现实和人工智能。4.1.3工业4.0的解决方案工业4.0的解决方案涵盖了软件和硬件两个层面。在软件方面，工业物联网、工业网络安全、工业大数据、云计算平台、制造执行系统（MES）、虚拟现实、人工智能和知识工作自动化等是实现工业4.0的关键软件技术。4.1.3工业4.0的解决方案这些技术有助于实现生产过程的全面数字化和智能化，提高生产效率和质量，并优化整个生产流程。4.1.3工业4.0的解决方案在硬件方面，工业机器人（包括高端零部件）、传感器、无线射频识别（RFID）技术、3D打印、机器视觉、智能物流（包括自动导引车或AGV）、可编程逻辑控制器（PLC）、数据采集器和工业交换机等设备是实现工业4.0的关键硬件组件。4.1.3工业4.0的解决方案这些硬件设备可以确保生产过程的自动化和智能化，提高生产效率和灵活性，并降低成本和风险。4.1.3工业4.0的解决方案感谢大家的聆听！4.2智能控制系统设计4.2.1工业网络4.2.2数据采集系统4.2.3工业机器人系统4.2.4PLC控制系统4.2.5视觉系统4.2智能控制系统设计工业网络是指安装在工业生产环境中的一种全数字化、双向、多站的通信系统。它可以在各种类型的工厂中使用，包括离散制造、连续制造和混合制造等。4.2.1工业网络工业网络可以连接各种设备，包括传感器、执行器、控制器和其他设备，以实现实时监控、数据采集、远程控制等功能。4.2.1工业网络工业网络还支持多种协议和标准，例如Modbus、Profinet、EtherNet/IP等，以确保不同设备之间的兼容性和互操作性。4.2.1工业网络1、Modbus协议Modbus是一种在OSI模型第7层上的应用层报文传输协议。它是一种客户机/服务器模式的通信协议，用于连接至不同类型总线或网络的设备之间的通信。4.2.1工业网络1、Modbus协议Modbus协议可以有效地进行设备间的数据传输，从而实现工业生产过程中的数据采集和监控等任务。4.2.1工业网络1、Modbus协议自1979年工业串行链路的事实标准出现以来，Modbus协议使得成千上万的自动化设备得以实现通信。目前，对于简单而美观的Modbus结构的支持仍在不断增加。互联网组织已经使得在TCP/IP栈上保留系统端口502可以访问Modbus。4.2.1工业网络1、Modbus协议

Modbus是一个请求/应答协议，它规定了通过功能码提供服务的方式。Modbus功能码是Modbus请求/应答PDU（协议数据单元）的组成部分。本文件旨在描述在Modbus事务处理框架内使用的功能码。4.2.1工业网络4.2.1工业网络Modbus通信线2、Profinet协议Profinet是Profinet国际组织推出的一种基于工业以太网技术的自动化总线标准。4.2.1工业网络2、Profinet协议作为一项战略性的技术创新，Profinet为自动化通信领域提供了一个完整的网络解决方案，包括实时以太网、运动控制、分布式自动化、故障安全和网络安全等当前自动化领域的热点话题。4.2.1工业网络2、Profinet协议

而且，作为跨供应商的技术，Profinet可以完全兼容工业以太网和现有的现场总线技术，保护现有投资。4.2.1工业网络Profinet架构搭建及网络拓扑形式2、Profinet协议Profinet是适用于不同需求的完整解决方案，其功能包括8个主要的模块，依次为实时通信、分布式现场设备、运动控制、分布式自动化、网络安装、IT标准和信息安全、故障安全和过程自动化。4.2.1工业网络3、EtherNet/IP协议EtherNet/IP是一种经过深入研究和开发，由控制网国际有限公司（ControlNetInternational）的技术工作组与ODVA（开放式DeviceNet供应商协会）于20世纪90年代合作设计的现代化标准协议。4.2.1工业网络3、EtherNet/IP协议EtherNet/IP是一种通信协议，它建立在通用工业协议（CommonIndustrialProtocol，简称CIP）的基础上。4.2.1工业网络3、EtherNet/IP协议CIP是一种由ODVA组织支持的开放工业协议，被广泛应用于诸如DeviceNet、ControlNet以及EtherNet/IP等串行通信协议中。4.2.1工业网络3、EtherNet/IP协议

美国工控设备制造商Rockwell/Allen-Bradley已将EtherNet/IP进行标准化，而其他厂商如Omron也已在其设备上实现对EtherNet/IP的支持。4.2.1工业网络3、EtherNet/IP协议EtherNet/IP已经变得越来越受欢迎，特别是在美国。尽管EtherNet/IP相较于Modbus具有更为现代化的特点，但仍存在协议级别的安全问题。4.2.1工业网络3、EtherNet/IP协议EtherNet/IP通常通过TCP/UDP端口44818进行通信。此外，EtherNet/IP还使用另一个TCP/UDP端口，即2222端口。4.2.1工业网络3、EtherNet/IP协议

这是为了实现EtherNet/IP的隐式和显示两种消息传递方式。显式消息被称为客户端/服务器消息，而隐式消息通常被称为I/O消息。4.2.1工业网络3、EtherNet/IP协议

通过使用不同的端口，EtherNet/IP能够有效地处理不同类型的消息传递方式，以满足工业自动化应用的需求。4.2.1工业网络4.2.1工业网络EtherNet/IP分组结构图4.2.1工业网络4.2.2数据采集系统4.2.3工业机器人系统4.2.4PLC控制系统4.2.5视觉系统4.2智能控制系统设计“数据采集”这个术语涵盖了众多的测量应用领域，这些应用都需要某种形式的特征描述、监控或调控。4.2.2数据采集系统数据采集系统无论其应用的具体领域是什么，所有数据采集系统的基本功能均在于对物理参数（如温度、压力、流量等）进行测量，或者根据接收到的数据来触发特定的动作（例如发出音频警报、打开灯光等）。4.2.2数据采集系统4.2.2数据采集系统数据采集系统功能方框图测量硬件包括模数（A/D）转换器、数字输入和计数器。1、模数（A/D）转换器在数据采集系统中，A/D转换器作为核心组件，其主要职责是将从变送器处获取的直流电压转换成数字数据。测得的电压可能与特定的温度、压力、流量或速度对应。4.2.2数据采集系统尽管模数（A/D）转换技术存在多种不同的类型，但总体上可以将其分为两类：积分和非积分。4.2.2数据采集系统模数转换技术积分非积分积分技术测量在指定时间间隔内的输入值的平均值，这种方法能够有效地抑制许多噪声源。4.2.2数据采集系统积分测量仪而非积分技术则是在极短的时间间隔内对输入信号（加上噪声）的瞬时值进行采样。4.2.2数据采集系统2、数字输入某些数据采集系统配备了数字输入卡，该卡通过检测数字比特码型来判断外部设备是否启动。4.2.2数据采集系统4通道数字输入卡2、数字输入数字输入卡通常包含8个、16个或32个通道，可用于同时监测多个外部器件。例如，数字输入卡可以与操作面板相连接，以确定面板上各种开关的位置。4.2.2数据采集系统3、计数器计数器卡可用于对数字脉冲的数量（总计）、持续时间（脉冲宽度）或频率（速率）进行计算。一些数据采集系统中的计数器卡还具备对来自外部器件的事件进行计数的功能。4.2.2数据采集系统计数器卡控制硬件包括模拟输出、数字输出和控制开关。1、模拟输出某些数据采集系统包含了数模（D/A）转换器，其功能与A/D转换器相反。4.2.2数据采集系统D/A转换器解析来自控制硬件的命令，并输出相应的数字电压或电流。该输出将保持在此电平上，直至控制硬件发出指示要求D/A转换器输出新值。4.2.2数据采集系统8位D/A转换器通过利用D/A转换器输出的电压或电流，可以控制风扇的转速、阀门的位置或泵的流速。D/A转换器通常应用于需要精确控制外部器件的应用场景。4.2.2数据采集系统2、数字输出某些数据采集系统包含数字输出卡，该卡解析控制硬件发出的命令并输出相应的数字比特码型。数字输出卡通常用于控制灯光，或将数字控制信号发送到外部器件。4.2.2数据采集系统4通道数字输出卡3、控制开关在控制应用中，开关卡可用于形成完整的电路，从而为外部的风扇、泵或阀门提供电源。开关卡（通常称为执行器）的操作与用于为外部器件供电的灯开关非常类似。4.2.2数据采集系统8通道继电器开关卡

在需要切换高压和高功率的应用中，通常会使用开关卡来代替数字输出卡。在控制应用中使用的开关有以下三种常见类型。4.2.2数据采集系统开关切换包括多路复用器配置和矩阵配置。在低速应用中，经常使用的机电开关包括舌簧式继电器和电枢式继电器。这些机电开关的一个关键优点是它们能够切换高电压和电流电平，但它们的切换速率仅限于每秒几百个通道。4.2.2数据采集系统此外，由于这些机电开关是机械装置，它们最终会磨损。在高速应用中，通常会使用场效应晶体管（FET）和固态继电器等电子开关。4.2.2数据采集系统机电安全开关除了具有快速切换功能之外，电子开关不包含任何活动部件，因此不会磨损。然而，它们的缺点是通常不能处理高电压或大电流，并且必须具有高阻抗才能保护自身避免受到输入尖峰和瞬态的影响。4.2.2数据采集系统电子开关

多路复用器配置通常用于将信号切换到单次测量仪器中。在多路复用器配置中，先断后通开关（即在连接新输入电路之前，先断开旧输入电路）被广泛采用，每次只有一个信号被输送到测量仪器。4.2.2数据采集系统如图所示，多路复用器包括单路、双路、三路和四路等配置。4.2.2数据采集系统多路复用器配置单路（或单端）多路复用器主要用于适合采用共地的应用。双路（或差分）多路复用器主要用于存在差分（高压和低压）输入的应用。4.2.2数据采集系统三路（或保护）多路复用器主要与保护万用表配合使用，以提供最佳精度的模拟测量。四路多路复用器主要用于变送器的四线测量，例如需要电流源的电阻温度检测器（RTD）。4.2.2数据采集系统

矩阵配置能够将多路输入信号灵活地连接到多路输出，其开关功能比多路复用器更加方便。矩阵配置通常用于切换（10MHz以下的）低频信号。如图所示，矩阵以行列方式排列。4.2.2数据采集系统4.2.2数据采集系统矩阵配置在将来自变送器的信号发送到测量硬件之前，可以使用信号调理功能对其进行放大、衰减、整形或隔离。信号调理有助于将信号转换为系统更容易测量的形式，有时甚至能使信号变得可测量。4.2.2数据采集系统有些数据采集系统配备了内置的信号调理元器件，无需借助外部信号调理元器件，就可以在任意输入通道上测量直流电压、交流电压、电阻、频率、电流和温度。4.2.2数据采集系统变送器是一种将物理参数（如温度、压力、流量和应力）转换成电气参数（如电压、电流和电阻）的器件。这些电气参数随后被测量硬件读取并转换为工程单位。4.2.2数据采集系统例如，在测量热电偶时，测量硬件会读取直流电压，然后使用数学算法将其转换为对应的温度。下表展示了不同类型的变送器及其相应的输出。4.2.2数据采集系统测量典型变送器类型典型变送器输出温度热电偶0mV至80mVRTD2线或4线电阻，5至500热敏电阻2线电阻，10至1M压力固态开关10Vdc流量旋转类型4mA或20mA热类型应力电阻元件4线电阻，10至10k事件限位开关0V或5V脉冲序列光学计数器旋转编码器数字系统状态TTL电平4.2.1工业网络4.2.2数据采集系统4.2.3工业机器人系统4.2.4PLC控制系统4.2.5视觉系统4.2智能控制系统设计工业机器人是面向工业加工制造的、可自动控制、多用途、需有三轴及以上可编程的固定或可移动机械手。如图所示，工业机器人系统由三大部分六个子系统组成。4.2.3工业机器人系统

三大部分是：机械部分、传感部分、控制部分。六个子系统是：驱动系统、机械结构系统、感受系统、机器人-环境交互系统、人-机交互系统、控制系统。4.2.3工业机器人系统1、驱动系统要使机器人正常运行，就需要为每个运动自由度（即各个关节）配备传动装置，这些传动装置构成了机器人的驱动系统。4.2.3工业机器人系统1、驱动系统驱动系统可以采用液压传动、气动传动、电动传动或其组合的综合系统。4.2.3工业机器人系统（a）液压传动组成（b）气动系统组成1、驱动系统这些驱动方式可以直接驱动机器人的运动，或者通过同步带、链条、轮系、谐波齿轮等机械传动机构进行间接驱动。4.2.3工业机器人系统2、机械结构系统工业机器人的机械结构系统由机身、手臂、末端操作器三大件组成，如图所示。4.2.3工业机器人系统2、机械结构系统每个大部件都包含多个自由度，共同构成一个多自由度的机械系统。如果机身配备了行走机构，则构成行走机器人；如果机身没有行走和腰转机构，则形成单机器人臂。4.2.3工业机器人系统2、机械结构系统机器人的手臂通常由上臂、下臂和手腕组成。末端操作器是直接安装在手腕上的重要部件，它可以是两只或多只手指的手爪，也可以是喷漆枪、焊具等作业工具。4.2.3工业机器人系统3、感受系统感受系统由内部传感器模块和外部传感器模块组成，用于获取内部和外部环境中有意义的信息。智能传感器的使用提升了机器人的机动性、适应性和智能化水平。4.2.3工业机器人系统3、感受系统人类的感受系统在感知外部世界信息方面具有极高的灵敏度。然而，对于某些特定信息，传感器在感知和传递方面比人类的感受系统更为高效。4.2.3工业机器人系统4、机器人-环境交互系统工业机器人的环境交互系统是实现其与外部环境中设备相互联系和协调的关键系统。它将工业机器人与外部设备集成在一起，形成一个功能单元，如加工制造单元、焊接单元、装配单元等。4.2.3工业机器人系统4、机器人-环境交互系统当然，也可以将多台机器人、多台机床或设备、多个零件存储装置等集成在一起，以执行更为复杂的任务。4.2.3工业机器人系统5、人-机交互系统人-机交互系统是一种设备，它允许操作人员参与机器人的控制并与机器人进行联系。这包括计算机的标准终端、指令控制台、信息显示板和危险信号报警器等。这些设备可以归纳为两大类：指令给定装置和信息显示装置。4.2.3工业机器人系统6、控制系统控制系统的任务是根据机器人的作业指令程序以及从传感器反馈回来的信号来支配机器人的执行机构去完成规定的运动和功能。4.2.3工业机器人系统6、控制系统如果工业机器人不具备信息反馈特征，则控制系统为开环控制系统；如果具备信息反馈特征，则控制系统为闭环控制系统。4.2.3工业机器人系统6、控制系统根据控制原理，控制系统可分为程序控制系统、适应性控制系统和人工智能控制系统。根据控制运动的形式，控制系统可分为点位控制和轨迹控制。4.2.3工业机器人系统4.2.1工业网络4.2.2数据采集系统4.2.3工业机器人系统4.2.4PLC控制系统4.2.5视觉系统4.2智能控制系统设计PLC控制系统是一种工业控制装置，它是在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通信技术而形成的一代新型工业控制装置。它具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。4.2.4PLC控制系统4.2.4PLC控制系统PLC控制器在构建PLC控制系统时，需要将相关的输入设备连接到PLC的输入端子，将相关的输出设备连接到PLC的输出端子。此外，还需要通过通信接口将编写好的程序输入到PLC的内部存储器中。如果希望增强PLC的功能，可以将扩展单元通过扩展接口与PLC连接。4.2.4PLC控制系统4.2.4PLC控制系统PLC系统组成框图1、CPUCPU，也称为中央处理器，是PLC的控制中心。它通过总线（包括数据总线、地址总线和控制总线）与存储器和各种接口进行连接，以控制它们有条不紊地工作。4.2.4PLC控制系统1、CPUCPU的性能对PLC的工作速度和效率产生较大的影响，因此大型PLC通常会采用高性能的CPU。4.2.4PLC控制系统CPU2、存储器存储器的功能是存储程序和数据。PLC通常配有ROM（只读存储器）和RAM（随机存储器）两种存储器，ROM用来存储系统程序，RAM用来存储用户程序和程序运行时产生的数据。4.2.4PLC控制系统2、存储器系统程序由厂家编写并固化在ROM存储器中，用户没有权限访问和修改系统程序。系统程序主要包括系统管理程序和指令解释程序。系统管理程序的功能是管理整个PLC，确保内部各个电路能够有条不紊地工作。指令解释程序的功能是将用户编写的程序翻译成CPU可以识别和执行的程序。4.2.4PLC控制系统2、存储器用户程序是用户通过编程器输入存储器的程序，为了方便调试和修改，通常存储在RAM中。然而，断电会导致RAM中的程序丢失，因此RAM配备了后备电池以保持供电。有些PLC采用EEPROM（电可擦写只读存储器）来存储用户程序。4.2.4PLC控制系统2、存储器由于EEPROM存储器可以使用内部可用电信号进行擦写，并且在掉电后内容不会丢失，因此采用这种存储器后可以不需要备用电池。4.2.4PLC控制系统3、输入/输出接口输入/输出接口，也称为I/O接口或I/O模块，是PLC与外围设备之间的连接部件。PLC通过输入接口检测输入设备的状态，以此作为对输出设备控制的依据，同时又通过输出接口对输出设备进行控制。4.2.4PLC控制系统3、输入/输出接口PLC的输入/输出接口能够接收的输入和输出信号数量称为PLC的I/O点数，它是PLC的重要指标之一。由于PLC外围设备提供的信号电平种类繁多，而PLC内部CPU只能处理标准电平信号，因此I/O接口需要具备电平转换功能。4.2.4PLC控制系统3、输入/输出接口

此外，为了提高PLC的抗干扰能力，I/O接口通常采用光电隔离和滤波功能。另外，为了便于了解I/O接口的工作状态，它还配备了状态指示灯。4.2.4PLC控制系统4、扩展接口为进一步提升PLC的性能，增强PLC控制功能，可以通过扩展接口给PLC增接一些专用模块，如高速计数模块、闭环控制模块、运动控制模块、中断控制模块等。4.2.4PLC控制系统5、电源PLC一般采用开关电源供电，相较于一般电源，PLC的电源的稳定性好、抗干扰能力强。PLC的电源对电网提供的电源稳定度要求不高，一般允许电源电压在其额定值15％的范围内波动。有些PLC还可以通过端子往外提供直流24V稳压电源。4.2.4PLC控制系统6、通信接口PLC配备了通信接口，通过该接口，PLC可以实现与监视器、打印机、其他PLC、计算机等设备的通信。PLC与编程器或写入器连接，可以接收由编程器或写入器输入的程序。4.2.4PLC控制系统6、通信接口

同时，PLC还可以与打印机连接，将过程信息、系统参数等信息打印出来。4.2.4PLC控制系统PLC的通信接口PLC与人机界面（如触摸屏）的连接，使得用户可以在人际界面上直接操作PLC或监视PLC的工作状态。PLC与其他PLC的连接，可以组成多机系统或网络，从而实现更大规模的控制系统。4.2.4PLC控制系统

同时，PLC与计算机的连接，可以组成多级分布式控制系统，实现控制与管理相结合。4.2.4PLC控制系统PLC与人机界面的接口4.2.1工业网络4.2.2数据采集系统4.2.3工业机器人系统4.2.4PLC控制系统4.2.5视觉系统4.2智能控制系统设计在现代化的自动化生产线中，生产涉及各种各样的检验，这些高度重复性的工作无法由人眼连续、稳定地进行识别。在自动化生产过程中，机器视觉系统被广泛应用于工况监视、成品检验和质量控制等领域。4.2.5视觉系统在工业生产中，人工视觉检查产品质量效率低且精度不高，而采用机器视觉检测方法可以大大提高检测效率，进一步提升自动化程度。由于产品的需求多样性，要实现这些功能就需要视觉系统来辅助图像采集和分辨。4.2.5视觉系统为了完成这些任务，视觉系统必须将硬件和软件功能进行配合。对于机器视觉系统而言，一旦硬件搭建完成，软件便可以根据硬件获取的图像信息进行处理。4.2.5视觉系统机器视觉系统的硬件由光源、镜头、相机、图像采集单元、图像处理单元、交互界面、执行单元组成。4.2.5视觉系统机器视觉系统的硬件组成光源是机器视觉系统的重要组成部分之一，其作用是以适当的方式将光线投射到被测物体上，辅助视觉成像，将被测物体的图像呈现出来。4.2.5视觉系统合适的光源可以优化整个机器视觉系统的分辨率，提高图像的清晰度和识别精度，同时简化软件的运算和处理流程。而不合适的光源则可能导致多种问题，例如图像质量下降、误判和漏检等。因此，光源是机器视觉系统中至关重要的组成部分。4.2.5视觉系统优质的光源不仅可以提供充足的光照，提高目标物体的亮度，形成高质量的图像效果，还可以有效克服环境光的干扰，确保图像的稳定性和清晰度。4.2.5视觉系统在机器视觉系统中，镜头通过光源将光线投射到被测物体上，从而将被测物体的成像目标聚焦在图像传感器的光敏面上。镜头的质量将直接影响成像系统的性能。4.2.5视觉系统对于镜头来说，影响其主要性能的因素包括视场角、光圈、焦距和景深等。相机则是用来捕捉图像的工具，市场上的相机大多是使用CCD或CMOS传感器。4.2.5视觉系统图像采集是工业相机与PC端通过图像采集卡相互连接的过程。图像采集卡接收工业相机的模拟信号或数字信号，并将信号进行处理和转换，以适应PC端的信息需求。4.2.5视觉系统目前，我国在图像采集卡领域的发展已经较为成熟。图像采集卡有以下七个相关参数。采样频率（时钟、点频，MHz）：采样频率是反映图像采集卡处理图像速度和能力的重要指标。在进行图像采集时，需要注意采集卡的采样频率是否满足要求，以确保采集到的图像能够满足特定的应用需求。行频（KHz）：每秒钟扫描多少行。4.2.5视觉系统场（帧）频（Hz，fps）：每秒扫描多少行场（帧）。分辨率：采集卡能支持的最大点阵反映了其分辨率的能力，即所能支持的相机的最大分辨率。传输通道：采集卡能够同时对多个相机进行A/D转换的能力，如2通道、4通道等。4.2.5视觉系统传输速率：指图像由采集卡到达内存的速度，一般看采集卡的总线类型。图像格式（像素格式）：分为了黑白图像和彩色图像，黑白图像的灰度等级可分为256级，即以8位来表示；而彩色图像可由RGB(YUV)3种色彩组合而成。4.2.5视觉系统图像采集卡还有额外的附加功能：触发功能、灯源控制功能、基本I/O功能、相机复位功能、时序输出功能、串口通信功能、电源输出功能等。4.2.5视觉系统图像采集卡图像处理是一种利用计算机对图像进行分析，以实现所需结果的技术，通常指数字图像处理。其主要内容包括图像压缩、增强和复原，匹配、描述和识别三个部分。常用的图像处理方法包括图像变换、图像编码、图像增强、图像恢复等。4.2.5视觉系统1、图像增强图像增强是通过调整图像的对比度、突出图像中的重要细节、改善图像质量的一种技术。4.2.5视觉系统1、图像增强其目的是强调图像的整体或局部特性，将原来不清晰的图像变得清晰或强调某些感兴趣的特征，扩大图像中不同物体特征之间的差别，抑制不感兴趣的特征，从而改善图像质量、丰富信息量，加强图像判读和识别效果，满足某些特殊分析的需要。4.2.5视觉系统2、图像变换由于图像阵列的规模很大，直接在空间域中进行处理涉及的计算量非常大。4.2.5视觉系统2、图像变换因此，通常采用各种图像变换的方法，如傅立叶变换、离散余弦变换等间接处理技术，将空间域的处理转换为变换域处理。这样做不仅可以减少计算量，而且可以获得更有效的处理效果。4.2.5视觉系统3、边缘锐化与图像平滑图像平滑是一种用于突出图像的宽大区域、低频成分或抑制图像噪声和干扰高频成分的图像处理方法。它的目的是使图像亮度平缓渐变，减小突变梯度，从而改善图像质量。4.2.5视觉系统4.2.5视觉系统图像平滑处理之均值滤波器3、边缘锐化与图像平滑图像边缘锐化处理主要是通过加强图像中的轮廓边缘和细节，形成清晰的物体边界，从而达到将物体从图像中分离出来或将表示同一物体表面的区域检测出来的目的。4.2.5视觉系统4.2.5视觉系统图像边缘锐化4、图像数据编码压缩图像编码压缩技术可以减少描述图像所需的数据量，从而节省图像传输和处理时间，并减少所占用的存储器容量。4.2.5视觉系统4、图像数据编码压缩压缩可以在保持图像不失真的前提下进行，也可以在允许一定失真的条件下进行。编码是压缩技术中最重要的方法之一，它在图像处理技术中发展最早且相对成熟。4.2.5视觉系统5、图像分割图像分割是将图像中有意义的特征部分提取出来，这些有意义的特征包括图像中的边缘、区域等。4.2.5视觉系统5、图像分割这是进一步进行图像识别、分析和理解的基础。虽然目前已有不少边缘提取、区域分割的方法，但还没有一种普遍适用于各种图像的有效方法。4.2.5视觉系统6、图像识别图像识别过程可以被视为一个标记过程，其中主要包括对图像进行预处理（如增强和复原），然后进行图像分割和特征提取，最后根据这些特征进行分类和判决。4.2.5视觉系统4.2.5视觉系统图像特征提取感谢大家的聆听！4.3智能控制系统的调试与安装4.3.1工作站简介4.3.2工作站组装4.3.3步进驱动设置4.3.4调速电机4.3.5电气连接4.3.6数据通信4.3智能控制系统的安装与调试智能控制系统的安装与调试是指利用各种检测仪器或专用工具，对智能控制系统包括对服务器进行安装、配置与调试。智能控制系统的安装与调试始于设备进场检测，是项目施工阶段的主要内容。4.3.1工作站简介智能控制系统安装和调测前，项目组提交项目开工报审相关资料，包括项目开工申请表及其附件(施工进度计划、现场组织机构及主要人员、施工技术方案等经审批的资料)，并经项目监理审批同意，下发开工令后，方可进行实施。4.3.1工作站简介智能控制系统集成项目在设备安装和调测过程应遵循相关国家标准、行业规范的前提下进行安装和调测，施工过程还应注意安装行业标准规范和监理单位要求编制项目过程文档，以符合项目资料验收相关要求。4.3.1工作站简介下面以某工业互联网集成应用平台为例，该平台分为供料单元、生产质检单元和仓储单元三个工作站，柜体内安装有PLC控制系统、交换机、防火墙、路由器、电源模块、物联网关、服务器等模块。4.3.1工作站简介本平台是服务于教学、融合工业化和信息化、面向加工产业的教学系统。在“中国制造2025”的背景下，其一：集成工业“智”造领域或先进、或广泛应用的技术和装备；4.3.1工作站简介

其二：利用工业通信和工业网络实现信息互联、数据云边协同，实现数据采集，实现装备制造和信息跨专业多技术融合的一体化联控；其三：用系统工程学的原理和方法组织和指导生产，将理论与实践相结合，完成一个具有输入和输出的系统化平台。4.3.1工作站简介平台采用铝合金型材桌面，喷涂金属柜体结构，柜体内安装有PLC控制系统、交换机、防火墙、路由器、电源模块、物联网关、服务器等模块。4.3.1工作站简介桌面上配有药瓶供给模块、填充物供给模块、皮带输送单元、传感器检测与视觉检测单元、分拣单元、三轴模组、立体仓库、人机交互模块等。4.3.1工作站简介该设备主要包括第一工站供料单元、第二工站生产质检单元、第三工站立库单元、以及机架和控制系统等。如所展示的是平台的三个工作站。4.3.1工作站简介1、供料单元供料单元由上瓶体装置、上填充物装置、传输线、阻挡装置、电源控制盒组成。4.3.1工作站简介1、供料单元上瓶体装置由3个气缸、6个磁性开关及加工件组成；上填充物装置由2个气缸、4个磁性开关、一个真空系统及加工件组成。4.3.1工作站简介1、供料单元传输线由皮带、调速电机、轴承及加工件组成；阻挡装置由1个气缸、2个磁性开关及加工件组成；面板上设有指示灯、启动、停止以及急停按钮，整体设计成独立模块。供料单元的具体尺寸是600mm*600mm*1350mm。4.3.1工作站简介1、供料单元上填充物装置包含有旋转气缸、升降气缸、取料吸真空、填充物有无检测感应器、旋转气缸原位感应器、旋转气缸工作位感应器、升降气缸上感应器、升降气缸下感应器等控制信号。4.3.1工作站简介2、生产质检单元加工单元由传输线、视觉检测装置、瓶体固定装置、三轴取料旋盖装置组成。4.3.1工作站简介2、生产质检单元传输线由皮带、调速电机、轴承及加工件组成；视觉检测装置由1个相机、1个镜头、1个光源及加工件组成；瓶体固定装置由1个气缸、2个磁性开关及加工件组成。4.3.1工作站简介2、生产质检单元三轴取料旋盖装置由三套模组、4个步进电机、两个气缸、4个磁性开关、3个光电开关及加工件组成。生产质检单元的具体尺寸是600mm*600mm*1410mm。4.3.1工作站简介4.3.1工作站简介4.3.2工作站组装4.3.3步进驱动设置4.3.4调速电机4.3.5电气连接4.3.6数据通信4.3智能控制系统的安装与调试设备采用三工作站独立发货，到达现场后拆卸固定完三个工作站，需要对工作站内部的电路、气路及网络进行还原。组装步骤如下：（1）打开供料站电气柜抽屉，保证端子台与加工站的端子台连接。（2）保证供料站中空压机的气管连接到加工站及仓库站。4.3.2工作站组装（3）保证供料站与加工站的对插头对插、网线连接到交换机上。（4）保证加工站与仓储站的供电插头插到供料站插座上。4.3.2工作站组装将三个工作站组装完成后，进行设备上电检查。设备上电前需保证设备处于安全环境下，设备各电气柜内无杂物，设备台面无摆放无关物品、各机械位置处于安全位置，无人员对设备电气柜进行触摸接触等。设备上电后，打开空压机开关及气阀，同时调节调压阀，保证气压在0.4~0.6之间为佳。4.3.2工作站组装4.3.1工作站简介4.3.2工作站组装4.3.3步进驱动设置4.3.4调速电机4.3.5电气连接4.3.6数据通信4.3智能控制系统的安装与调试一般情况，设备的参数在出厂时已设置好，不需要再额外改动。1、电流设定出厂默认输出峰值电流为4.2A，即SW1、SW2、SW3都拨向off。为实现不同的输出峰值电流，可以通过改变SW1、SW2、SW3的状态。4.3.3步进驱动设置4.3.3步进驱动设置输出峰值电流输出均值电流SW1SW2SW31.00A0.71Aononon1.46A1.04Aoffonon1.91A1.36Aonoffon2.37A1.69Aoffoffon2.84A2.03Aononoff3.31A2.36Aoffonoff3.76A2.69Aonoffoff4.20A3.00Aoffoffoff步进驱动的电流设定2、步数设定出厂默认步数为12800转，即SW5、SW6、SW7、SW8分别拨向on、off、off、on。为实现不同的步数，可以通过改变SW5、SW6、SW7、SW8的状态。4.3.3步进驱动设置4.3.3步进驱动设置步进驱动的步数设定步数/转SW5SW6SW7SW8400offononon800onoffonon1600offoffonon3200ononoffon6400offonoffon12800onoffoffon25600offoffoffon1000onononoff2000offononoff4000onoffonoff5000offoffonoff8000ononoffoff10000offonoffoff20000onoffoffoff25000offoffoffoff3、常见问题及处理4.3.3步进驱动设置现象可能问题解决措施电机不转电源灯不亮正常供电电流设定太小根据电机额定电流。选择合适电流挡驱动器已保护排除故障后，重新上电使能信号为低此信号拉高或不接控制信号问题检查控制信号的幅值和宽度是否满足要求电机转向错误电机线接错任意交换电机同一相的两根线（例如A+、A-交换接线位置）电机线有故障检查并接对报警指示灯亮电机线接错检查接线电压过高或过低检查电源电压电机或驱动器损坏更换电机或驱动器位置不准信号受干扰排除干扰屏蔽地未接或未接好可靠接地细分错误设对细分电流偏小适当加大电流控制信号问题检查控制信号是否满足时序要求电机加速时堵转加速时间太短适当增大加速时间电机扭距太小选大扭矩电机电压偏低或电流太小适当提高电压或设置更大的电流4.3.1工作站简介4.3.2工作站组装4.3.3步进驱动设置4.3.4调速电机4.3.5电气连接4.3.6数据通信4.3智能控制系统的安装与调试电机不同的功能码对应不同的功能。例如，当功能码为F-06时，进入电机速度调整模式，可以通过触摸屏上不同按键来改变电机速度。其他不同功能码所代表的功能具体见下表。4.3.4调速电机4.3.4调速电机电机功能码功能码名称参数详细说明设定范围缺省值更改F-01显示内容1.电机转速设定值2.倍率转速设定值1~21R/WF-02倍率设定倍率值1.0-999.9倍率转速设定值=电机转速设定值/倍率1.0~999.91.0R/WF-03运转控制模式1.正转/反转2.正转/停机1~21R/WF-04旋转方式1.允许正反转2.允许正转，禁止反转3.允许反转，禁止正转1~31R/WF-05旋转方向1.不取反2.取反1~21R/WF-06调速方式1.面板UP/DOWN按键调速2.面板旋钮调速3.外部模拟量1~31R/WF-07最高转速F-8（最低转速）~1700限制最高转速，防止超速，发生损坏F-8~17001400R/W4.3.4调速电机电机功能码功能码名称参数详细说明设定范围缺省值更改F-08最低转速90~F-07（最高转速）限制最低转速，防止过低转速运行导致电机不稳定90~F-07120R/WF-09正转启动加速时间0.1~10.0秒0.1~10.01.0R/WF-10正转停止方式1.自由停止2.快速停止3.缓慢停止1~31R/WF-11正转快速停机强度F-10=2时有效，参数值越大，停止越快1~105R/WF-12正转停止减速时间0.1~10.0秒（F-10=2时有效）0.1~10.01.0R/WF-13反转启动加速时间0.1~10.0秒0.1~10.01.0R/WF-14反转停止方式1.自由停止2.快速停止3.缓慢停止1~31R/WF-15反转停止减速时间0.1~10.0秒（F-14=3时有效）0.1~10.01.0R/W若电机出现故障，屏幕上也会提示故障码说明故障原因。屏幕上的提示码会提示当前具体状态。不同故障码和提示码所代表的设备状态见下表。4.3.4调速电机4.3.4调速电机电机故障码

名称原因处理方式故障码E.LOC电机堵转故障检查调速器与电机的连接：检查机械故障E.EEP参数存储故障重新上电解除警报提示码S.run电机当前处于运行状态，禁止修改功能码停机后修改S.not该按键当前处于无效状态修改F-04或F-06功能码S.Err驱动器当前处于故障状态清除故障后重试S.loc按键当前处于上锁状态同时按下DOWN和ENTER键解锁4.3.1工作站简介4.3.2工作站组装4.3.3步进驱动设置4.3.4调速电机4.3.5电气连接4.3.6数据通信4.3智能控制系统的安装与调试电气连接是指通过一定的方式将电源、用电设备以及保护装置等连接起来，形成一个完整的电路，以实现电能的传输、分配和保护。4.3.5电气连接电气连接的方式有很多种，包括插头插座连接、接线端子连接、焊接等。4.3.5电气连接在工业互联网集成应用平台中，电气连接可能涉及各种不同的设备和系统，如传感器、执行器、控制器等，需要综合考虑不同设备的特性、功率、信号类型等因素，选择合适的连接方式。4.3.5电气连接同时，为了保证电气连接的安全性和可靠性，还需要采取一系列的防护措施，如加装保护装置、设置隔离等。下图是该工业互联网技术应用平台供料单元和生产质检单元两个工作站的接线图。4.3.5电气连接4.3.5电气连接以第二个工作站生产质检单元为例，X轴是左右移动，Y轴是前后移动，Z轴是上下移动，三个轴共同控制相机的移动方向。PLC可以通过发送指令来控制步进电机，进而驱动三个轴的移动。4.3.5电气连接4.3.5电气连接加工X轴电路图4.3.5电气连接加工Y轴电路图4.3.5电气连接加工Z轴电路图4.3.5电气连接IO编号对接端子定义元器件X00X0急停按钮蘑菇头X01X1启动按钮带灯绿色X02X2停止按钮带灯红色X03X3瓶子料仓检测传感器QF-35N1X04X4填充物料仓检测传感器QF-35N1X05X5流水线瓶子位传感器QF-35N1X06X6流水线填充物位传感器QF-35N1X07X7

X10X10瓶子取料旋转气缸原始位

X11X11瓶子取料旋转气缸旋转到位

X12X12瓶子取料升降气缸上限

X13X13瓶子取料升降气缸下限

PLC输入IO分配表4.3.5电气连接IO编号对接端子定义元器件X14X14瓶子取料夹爪气缸夹紧位

X15X15瓶子取料夹爪气缸张开位

X16X16填充物取料旋转气缸原始位

X17X17填充物取料旋转气缸旋转到位

X20X20填充物取料升降气缸上限

X21X21填充物取料升降气缸下限

X22X22阻挡气缸上限

X23X23阻挡气缸下限

X24X24X轴原点GE-SL671-WX25X25Y轴原点GE-SL671-WX26X26Z轴原点GE-SL671-WPLC输入IO分配表4.3.5电气连接IO编号对接端子定义元器件X27X27流水线产品到位传感器QF-35N1X30X30装配为产品检测传感器QF-35N1X31X31取料上下气缸上限

X32X32取料上下气缸下限

X33X33取料夹爪气缸张开位

X34X34取料夹爪气缸夹紧位

X35X35装配固定气缸松开位

X36X36装配固定气缸固定位

X37X37

X40X40X轴步进报警

X41X41Y轴步进报警

X42X42Z轴步进报警

PLC输入IO分配表4.3.5电气连接IO编号对接端子定义元器件X43X43旋转C轴步进报警

X200X0急停按钮蘑菇头X201X1堆垛机X轴原点

X202X2堆垛机Y轴原点

X203X3堆垛机Z轴原点

X204X4仓位11传感器

X205X5仓位12传感器

X206X6仓位13传感器

X207X7仓位14传感器

X210X10仓位21传感器

X211X11仓位22传感器

X212X12仓位23传感器

X213X13仓位24传感器

X214X14堆垛夹爪限位

PLC输入IO分配表4.3.5电气连接IO编号对接端子定义元器件X215X15堆垛旋转气缸原始位放料位X216X16堆垛旋转气缸到位取料位X217X17流水线产品到位传感器

PLC输入IO分配表4.3.5电气连接PLC输出IO分配表IO编号对接端子定义元器件Y00Y0X轴PUL

Y01Y1Y轴PUL

Y02Y2Z轴PUL

Y03Y3旋转C轴PUL

Y04Y4X轴DIR

Y05Y5Y轴DIR

Y06Y6Z轴DIR

Y07Y7旋转C轴DIR

Y10Y10瓶子取料旋转气缸

Y11Y11瓶子取料升降气缸

Y12Y12瓶子取料夹爪气缸

Y13Y13填充物取料旋转气缸

Y14Y14填充物取料升降气缸

Y15Y15填充物取料吸真空

Y16Y16阻挡气缸

Y17Y17流水线启停

Y20Y20启动按钮灯

Y21Y21停止按钮灯

Y22Y22取料上下气缸

Y23Y23取料夹爪气缸

Y24Y24装配固定气缸

4.3.5电气连接PLC输出IO分配表IO编号对接端子定义元器件Y25Y25流水线启停

Y26Y26

Y27Y27

Y200Y0堆垛机X轴PUL

Y201Y1堆垛机Y轴PUL

Y202Y2堆垛机Z轴PUL

Y203Y3备用

Y204Y4备用

Y205Y5备用

Y206Y6备用

Y207Y7备用

Y210Y10备用

Y211Y11备用

Y21