第2章加工设备自动化

食品加工生产线自动化控制系统设计第一章：引言随着工业自动化的不断深入发展，自动化控制系统已经在许多领域得到广泛的应用。

食品加工生产线自动化控制系统是其中之一，其在提高生产效率、质量稳定性和安全性等方面具有很大的优势。

该系统可以帮助企业节省大量的人力和物力成本，并且可以降低生产过程中的风险和错误率。

本文就食品加工生产线自动化控制系统设计进行探讨。

第二章：食品加工生产线自动化控制系统分类食品加工生产线自动化控制系统大致可分为以下几类：1. 前段生产自动化控制系统：自动完成蔬菜、肉类等食材的清洗、切块、研磨、混合等准备工作。

2. 食品加工自动化控制系统：用于完成烘焙、蒸煮、烧烤、炸制、冷却等加工工序，可以实现多种工艺配方，保证生产线的稳定性和一致性。

3. 后段生产自动化控制系统：主要用于完成包装、称重、贴标、封口等工序，确保产品的质量卫生和生产的效率。

本文主要讨论第2种食品加工自动化控制系统的设计。

第三章：自动化控制系统的组成食品加工自动化控制系统由以下几个部分组成：1.电气控制系统：主要包括自动控制设备、电力配电系统和电缆线缆等，其中，自动控制设备是核心，它能根据预设的程序和信号，自动实现生产过程中的各项控制操作。

2. 控制装置：根据生产的流程和工艺要求，对生产过程中所涉及的机械元件、传送带、输送带等进行自动控制，并可以对温度、压力、流量等重要参数进行采集和监控。

3. 传感器：主要负责采集压力、温度、重量、速度等生产关键参数的信息，并将其传递给控制装置。

4. 执行机构：能够自动完成机械元件的启停、升降、输送带的运转和成品包装等工艺要求，以实现生产线上的自动化生产。

5. 人机界面：主要是指触摸屏、显示屏、键盘等设备，它们负责控制系统的显示、输入、操作和信息输出。

第四章：使用PLC进行自动化控制系统的设计PLC（Programmable Logic Controller）是一种通用现场可编程控制器。

主要用于自动化领域中的执行控制、序列控制、计时计数、数据处理等，广泛应用于各种工业控制系统中。

四川大学制造科学与工程学院本科课程《机械制造系统自动化》教学大纲课程编号：Course Code: 302081020302081020课程类型：Course Type:选修课Elective课程名称：Course Name: 机械制造系统自动化Mechanical Manufacturing Automation授课对象：Audience:本科三年级学生Junior学时/学分：CreditHours/Credits 32/232/2授课语言：Language ofInstruction中文ChineseMandarin先修课程：Prerequisite: 机械原理、机械设计、机械制造基础Mechanical Principles, Mechanical DesignFundamental of Mechanical Manufacturing开课院系：Course offered by:机械工程系Department ofMechanicalEng.适用专业：机械设计制造及其自动化专业Intended for: Mechanical Design, Manufacturing andAutomation大纲执笔人：Edited by: 徐雷Xu Lei大纲审核人：Inspected by:李翔龙Li Xianglong一、课程简介随着科技进步以及机电一体化技术、计算机辅助技术和信息技术的发展，当今世界机械制造业已进入自动化时代。

机械制造自动化是企业实现自动化生产、参与市场竞争的基础。

对机械制造过程各个环节自动化技术的了解，掌握现代机械制造的新手段、新方法、新技术，是适应现代工业企业对机械类专业人才培养需求以及自身适应能力增强的必然要求。

本课程围绕机械制造全过程，系统讲授各种自动化技术、方法和实际应用，包括设备、装置、手段、方式、过程和系统等内容。

通过该课程的学习，满足学生系统掌握有关机械制造自动化方面的基本原理，了解机械制造系统中各主要单元和系统的自动化方法，以及典型自动化装置的工作原理和特点，提高其应用管理能力的需求。

自动化生产线操作作业指导书第1章绪论 (3)1.1 自动化生产线概述 (4)1.2 操作安全规范 (4)1.3 设备维护与保养 (4)第2章设备组成及功能 (4)2.1 设备整体布局 (4)2.2 主要设备组件及功能 (5)2.2.1 进料区 (5)2.2.2 加工区 (5)2.2.3 检测区 (5)2.2.4 装配区 (5)2.2.5 包装区 (5)2.2.6 出料区 (5)2.3 辅助设备组件及功能 (5)2.3.1 电气控制系统 (5)2.3.2 液压气动系统 (6)2.3.3 传感器及检测系统 (6)2.3.4 物流系统 (6)第3章操作前准备 (6)3.1 操作人员要求 (6)3.1.1 操作人员应具备相应的技术资质和操作经验，经过专业培训并持有有效证书。

63.1.2 操作人员需熟悉自动化生产线的工艺流程、设备功能及操作规程。

(6)3.1.3 操作人员应具备良好的安全意识和责任心，严格遵守作业纪律，保证生产安全。

(6)3.1.4 操作人员应掌握基本的设备维护保养知识，保证设备正常运行。

(6)3.2 工艺文件准备 (6)3.2.1 根据生产计划，提前准备相关工艺文件，包括但不限于工艺流程图、作业指导书、操作规程等。

(6)3.2.2 保证工艺文件内容准确、完整、清晰，便于操作人员理解和执行。

(7)3.2.3 工艺文件应存放于便于查阅的地方，以便操作人员随时参考。

(7)3.3 设备开机检查 (7)3.3.1 在开机前，操作人员需对设备进行全面检查，保证设备处于正常工作状态。

(7)3.3.2 检查设备的外观，确认无损坏、漏油、漏气等现象。

(7)3.3.3 检查设备的电气系统，确认电缆、插座、开关等电气元件无异常，绝缘功能良好。

(7)3.3.4 检查设备的机械部分，包括传动带、链条、齿轮、轴承等，确认润滑良好，无磨损、松动、异响等情况。

(7)3.3.5 检查设备的传感器、执行器等，确认其工作正常，信号传输准确。

工业自动化设备操作培训手册第一章工业自动化设备概述 (2)1.1 设备分类与特点 (2)1.1.1 设备分类 (3)1.1.2 设备特点 (3)1.2 设备选型与配置 (3)1.2.1 设备功能 (4)1.2.2 设备可靠性 (4)1.2.3 设备兼容性 (4)1.2.4 设备成本 (4)1.2.5 设备供应商 (4)1.2.6 设备配置 (4)第二章设备安全操作规程 (4)2.1 操作前准备 (4)2.2 操作流程 (4)2.3 操作注意事项 (5)第三章设备维护与保养 (5)3.1 维护保养的意义 (5)3.2 维护保养的基本方法 (6)3.3 维护保养周期与内容 (6)第四章设备故障诊断与处理 (6)4.1 常见故障类型与原因 (6)4.1.1 电气故障 (7)4.1.2 机械故障 (7)4.1.3 液压故障 (7)4.1.4 传感器故障 (7)4.2 故障诊断方法 (7)4.2.1 人工诊断 (7)4.2.2 仪器诊断 (7)4.2.3 数据分析诊断 (7)4.2.4 人工智能诊断 (7)4.3 故障处理流程 (7)4.3.1 故障报告 (8)4.3.2 故障诊断 (8)4.3.3 制定维修方案 (8)4.3.4 实施维修 (8)4.3.5 验收维修效果 (8)4.3.6 故障总结 (8)第五章传感器与执行器操作 (8)5.1 传感器分类与原理 (8)5.2 执行器分类与原理 (9)5.3 传感器与执行器的安装与调试 (9)第六章控制系统操作 (10)6.1 控制系统原理 (10)6.2 控制系统组成 (10)6.3 控制系统调试与优化 (10)第七章工业操作 (11)7.1 工业概述 (11)7.2 编程与调试 (11)7.3 操作与维护 (12)第八章数据采集与监控 (12)8.1 数据采集系统组成 (12)8.2 数据采集与传输 (13)8.3 数据监控与分析 (13)第九章工业网络与通信 (14)9.1 工业网络类型与特点 (14)9.1.1 工业网络的定义与作用 (14)9.1.2 工业网络的类型 (14)9.1.3 工业网络的特点 (14)9.2 工业通信协议 (14)9.2.1 工业通信协议的定义 (14)9.2.2 常见工业通信协议 (14)9.2.3 工业通信协议的选择 (15)9.3 工业网络设备与应用 (15)9.3.1 工业网络设备 (15)9.3.2 工业网络应用 (15)第十章自动化设备编程 (15)10.1 编程语言与工具 (15)10.2 编程方法与技巧 (16)10.3 编程实例分析 (16)第十一章系统集成与调试 (18)11.1 系统集成流程 (18)11.2 调试方法与步骤 (19)11.3 系统优化与升级 (20)第十二章安全生产与环境保护 (20)12.1 安全生产法规与政策 (20)12.2 环境保护措施与要求 (21)12.3 安全预防与处理 (21)第一章工业自动化设备概述1.1 设备分类与特点工业自动化设备在现代制造业中扮演着举足轻重的角色，它们能够提高生产效率、降低生产成本，并为我国工业发展提供强大的技术支持。

机械加工自动化机械加工自动化是一种利用先进的技术和设备，将机械加工过程中的各个环节实现自动化的方法。

通过引入自动化系统，可以提高生产效率、降低成本、提高产品质量和稳定性，同时减少人力投入和劳动强度。

一、机械加工自动化的概述机械加工自动化是指在机械加工过程中，通过引入自动化设备和控制系统，实现对加工过程的自动化控制和监控。

它包括自动化加工设备、自动化控制系统、自动化检测装置等，通过这些设备和系统的配合和协调，实现对机械加工过程的全面自动化。

二、机械加工自动化的优势1. 提高生产效率：机械加工自动化可以实现机械加工过程的连续化、高速化和高精度化，大大提高了生产效率。

2. 降低成本：自动化设备可以减少人力投入，降低劳动成本；同时，自动化控制系统可以减少废品率，降低生产成本。

3. 提高产品质量和稳定性：自动化设备和控制系统可以实现精确的加工操作和控制，避免了人为因素对产品质量的影响，提高了产品的一致性和稳定性。

4. 减少人力投入和劳动强度：机械加工自动化可以减少人工操作，降低了劳动强度，提高了工作环境的安全性和舒适性。

三、机械加工自动化的应用领域机械加工自动化广泛应用于各个工业领域，包括汽车创造、航空航天、电子电器、模具创造、机械创造等。

在这些领域中，机械加工自动化可以应用于零部件加工、装配、焊接、喷涂等工艺过程。

四、机械加工自动化的实现方法1. 自动化加工设备：包括数控机床、自动化装配线、自动化焊接设备等。

这些设备通过预先编程和自动化控制系统，实现对加工过程的自动化控制。

2. 自动化控制系统：包括PLC（可编程逻辑控制器）、CNC（计算机数控）、SCADA（监控与数据采集系统）等。

这些系统通过传感器、执行器和控制器的配合，实现对机械加工过程的自动化控制和监控。

3. 自动化检测装置：包括光学测量仪、三坐标测量仪、机器视觉系统等。

这些装置通过对产品尺寸、形状、表面质量等进行检测和测量，实现对加工过程的自动化检测和质量控制。

机械设计制造及其自动化毕业论文(完整版)摘要随着科学技术的飞速发展，机械设计制造及其自动化技术已经成为现代工业的重要支柱。

本文旨在对机械设计制造及其自动化技术进行全面而深入的研究，探讨其在实际应用中的现状、问题及发展前景。

本文对机械设计制造及其自动化技术的基本概念、原理和发展历程进行了简要介绍，然后对国内外机械设计制造及其自动化技术的应用现状进行了详细分析，对机械设计制造及其自动化技术的发展趋势进行了展望。

关键词：机械设计制造；自动化；现状；问题；发展趋势第一章绪论1.1 研究背景机械设计制造及其自动化技术是现代工业发展的重要基础，对于提高生产效率、降低生产成本、提升产品质量具有重要意义。

随着我国经济的快速发展，机械设计制造及其自动化技术在我国的应用越来越广泛，对于推动我国工业的现代化和转型升级具有重要作用。

1.2 研究目的和意义本文旨在对机械设计制造及其自动化技术进行全面而深入的研究，探讨其在实际应用中的现状、问题及发展前景。

通过研究，可以为我国机械设计制造及其自动化技术的发展提供理论支持和实践指导，对于提高我国机械设计制造及其自动化技术的水平具有重要意义。

1.3 研究方法和内容本文采用文献综述、案例分析等方法，对机械设计制造及其自动化技术进行全面而深入的研究。

研究内容包括机械设计制造及其自动化技术的基本概念、原理和发展历程，国内外机械设计制造及其自动化技术的应用现状，以及机械设计制造及其自动化技术的发展趋势。

第二章机械设计制造及其自动化技术概述2.1 机械设计制造及其自动化技术的基本概念机械设计制造及其自动化技术是指利用计算机技术、信息技术、自动化技术等现代科学技术，对机械产品的设计、制造、检测、维护等全过程进行自动化控制的技术。

机械设计制造及其自动化技术主要包括机械设计、机械制造、机械自动化三个方面的内容。

2.2 机械设计制造及其自动化技术的基本原理机械设计制造及其自动化技术的基本原理主要包括计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助工程(CAE)、计算机辅助检测(CAT)等。

<<机械制造自动化技术>>题库一、判断题1.加工设备自动化主要是指实现了机床加工循环自动化和实现了辅助工作自动化的加工设备。

2.加工中心必须具有刀具库及刀具自动交换机构。

3.自动化加工设备是指实现了加工过程自动化的设备。

4.加工设备的自动化其实质是在终端执行元件上无需由人来直接或间接操作的自动控制。

5.开环控制就是指系统的输出量对系统的控制作用没有影响的控制方式。

6.若系统的输出信号对系统的控制作用具有直接影响，则称为闭环控制系统。

7.具有一个中央指令存储和指令控制装置，并按时间顺序连续或间隔地发出各种控制指令的控制方式称为集中控制方式。

8.机械传动控制方式一般传递动力和信号都是机械连接的。

9.在采用机械传动控制方式的自动化加工设备中，几乎所有运动部件及机构通常都由装有许多凸轮的分配轴进行驱动和控制的。

10.加工中心是备有刀库并能自动更换刀具对工件进行多工序集中加工的数控机床。

11.加工中心刀具的存取方式有顺序方式和随机方式，而刀具随机存取是最主要的方式。

12.对纳入通用机床自动线的机床比单台独立使用的机床要更为稳定可靠。

13.组合机床自动线对大多数工序复杂的工件常常先加工好定位基准后再上线，以便输送和定位。

14.带式输送系统是一种利用连续运动且具有绕性的输送带来输送物料的输送系统。

15.长距离输送的链式输送系统应增加张紧装置和链条支撑导轨。

16.悬挂输送系统适用于车间内成件物料的空中输送。

17.柔性自动线的效率在很大程度上取决于系统的控制。

18.在料斗上料装置中，并不是所有工件在送出料斗之前都能完成定向。

19.供料和隔料机构的功用是定时地把工件逐个输送到机床加工位置。

20.为了使工件在整个FMS中被有效的完成任务，系统中所有的机床和托盘必须统一接口。

21.所谓自动化仓库是指仓库管理自动化和出入库作业自动化。

22.仿真是一种基于模型的活动，是利用模型对实际系统进行实验研究的一种方法。

第二章加工设备自动化（课后习题）2-1.实现加工设备自动化的意义是什么？ （P30）答：加工设备生产率得到有效提高的主要途径之一是采取措施缩短其辅助时 间，加工设备工作过程自动化可以缩短辅助时间，改善公认的劳动条件和减轻工 人的劳动强度。

加工设备自动化是零件整个机械加工工艺过程自动化的基本问题 之一，是机械制造厂实现零件加工自动化的基础。

2-2.为什么说单台加工设备的自动化是实现零件自动化加工的基础？ （P30） 答：单台加工设备的自动化能较好地满足零件加工过程中某个或几个工序的加 工半自动化和自动化的需要，为多机床管理创造了条件，是建立自动化生产线和 过渡到全盘自动化的必要前提，是机械制造业更进一步向前发展的基础。

2-3.加工设备自动化包含的主要内容与实现的途径有哪些？ （P30）答：加工设备自动化主要是指实现了机床加工循环自动化和实现了辅助工作自 动化的加工设备。

其主要内容如下:匚自动装卸工件实现加工设备自动化的途径主要有以下几种:（1） 对半自动加工设备通过配置自动上下料装置以实现加工设备的完全自动化；（2） 对通用加工设备运用电气控制技、数控技术等进行自动化改造；（3） 根据家公家的特点和工艺要求设计制造专用的自动化加工设备，如组合机床等；（4） 采用数控加工设备，包括数控机床、加工中心等。

2-4.试分析一下生产率与加工设备自动化的关系？ （P32）答：生产率Q=K/（1+K*tf ），式中K ——理想的工艺生产率，K=1/tq ，tq —— 切削时间，tf ——空程辅助时间。

可知：tq 和tf 对机床生产的影响是相互制约 相互促进的。

当生产工艺发展到一定水平，即工艺生产率K 提高到一定程度时， 必须提高机床自动化程度，进一步减少空程辅助时间，促使生产率不断提高。

另 一方面，在相对落后的工艺基础上实现机床自动化，生产率的提高是有限的，为 了取得良好的效果，应当在先进的工艺基础上实现机床自动化。

机械制造行业智能化生产线自动化改造方案第一章总体方案设计 (2)1.1 项目背景 (2)1.2 项目目标 (2)1.3 方案框架 (3)第二章自动化设备选型与配置 (3)2.1 设备选型原则 (3)2.2 关键设备配置 (4)2.3 设备兼容性分析 (4)第三章生产线布局优化 (5)3.1 原有生产线布局分析 (5)3.1.1 布局现状 (5)3.1.2 布局问题分析 (5)3.2 优化布局方案 (5)3.2.1 设备选型及布局优化 (5)3.2.2 生产线流程优化 (5)3.2.3 生产线空间布局优化 (6)3.3 布局实施策略 (6)3.3.1 项目策划 (6)3.3.2 设备采购与安装 (6)3.3.3 生产线调试与运行 (6)3.3.4 生产线优化与改进 (6)第四章信息技术集成 (6)4.1 数据采集与传输 (6)4.2 生产线控制系统 (7)4.3 信息管理系统 (7)第五章智能化控制系统 (7)5.1 控制系统设计 (7)5.2 传感器应用 (8)5.3 智能决策与优化 (9)第六章自动化物流系统 (9)6.1 物流系统设计 (9)6.1.1 设计原则 (9)6.1.2 系统架构 (9)6.2 仓储管理系统 (10)6.2.1 系统概述 (10)6.2.2 功能模块 (10)6.3 物流设备选型 (10)6.3.1 设备选型原则 (10)6.3.2 设备选型 (10)第七章人力资源配置与培训 (10)7.1 人员配置方案 (11)7.2 培训计划与实施 (11)7.3 人员激励机制 (12)第八章安全生产与环境保护 (12)8.1 安全生产措施 (12)8.1.1 设计阶段安全措施 (12)8.1.2 施工阶段安全措施 (12)8.1.3 运营阶段安全措施 (13)8.2 环境保护措施 (13)8.2.1 设备选型与布局 (13)8.2.2 污染防治 (13)8.2.3 环境监测与治理 (13)8.3 安全生产培训与监督 (13)8.3.1 安全生产培训 (13)8.3.2 安全生产监督 (13)第九章项目实施与进度管理 (14)9.1 实施策略 (14)9.2 进度计划 (14)9.3 风险评估与应对 (15)第十章项目评估与效益分析 (15)10.1 项目评估指标 (15)10.2 效益分析 (16)10.3 项目总结与展望 (16)第一章总体方案设计1.1 项目背景我国经济的快速发展，机械制造行业作为国民经济的重要支柱，其生产效率和质量要求不断提高。