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機電系統數字化設計與模擬(NX MCD高等院校智能製造人才培養系列教材)

  • 作者：編者:曹建樹//劉國印//馮德川|責編:張海麗
  • 出版社：化學工業
  • ISBN：9787122476524
  • 出版日期：2025/07/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：299
人民幣：RMB 69 元      售價：元
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內容大鋼
    本書是基於西門子NX MCD、TIA Portal編程軟體、S7-PLCSIM Advanced軟體，適用於本科層次，集機電系統數字化設計理論、模擬、虛擬調試與應用實踐于一體，以新開發的複雜真實案例驅動的新工科教材。本教材以掌握機電系統數字化設計與模擬為教學目標，在精講理論的同時，以大量應用實例分析為主線，以項目任務為單元，系統地闡述了機電系統數字化設計原理及應用技術。
    本書在介紹機電系統數字化設計知識的基礎上，通過一系列實例模擬與動手實踐，進一步擴展應用知識，使教學內容理論結合實際，深入淺出，通俗易懂，使學生具備一定動手解決工程實踐問題的能力。最後通過機電系統三維模擬典型案例，可以實現從虛擬場景搭建到實驗製作及調試的完整過程學習。本教程注重實用性，全部源文件公開，圖文並茂，並配有基於數字孿生理念的真實工程案例，配套教學課件和互聯網教學資源庫，便於初學者研習和動手實踐。全書共分十章，每章末尾附有一定數量的思考題。
    本書可作為高等院校機械類、自動化類相關課程的教材和課程設計、主題實踐的指導書，也可作為廣大科技人員自學和NX MCD考試培訓認證參考書。既可滿足學習者全方位的個性化移動學習需要，又為師生開展線上線下混合教學等課堂教學創新奠定了基礎。
作者介紹
編者:曹建樹//劉國印//馮德川|責編:張海麗
目錄
第1章  機電系統數字化設計概述
  1.1  機電系統數字化設計概述
    1.1.1  機電系統組成與特徵
    1.1.2  機電系統數字化設計簡介
    1.1.3  機電系統數字化設計技術發展趨勢
  1.2  機電系統（產品）數字化設計在設計流程中的應用
    1.2.1  產品設計流程
    1.2.2  機電系統（產品）數字化設計應用
  本章小結
  思考題
第2章  機電一體化概念設計基本理論
  2.1  機電一體化概念設計概述
    2.1.1  機電一體化概念設計簡介
    2.1.2  機電一體化概念設計原理
    2.1.3  機電一體化概念設計的特點與功能
    2.1.4  機電一體化概念設計系統的調試功能
    2.1.5  機電一體化概念設計的技術優勢
    2.1.6  機電一體化概念設計流程
  2.2  機電一體化概念設計軟體NX MCD
  2.3  數字孿生
    2.3.1  數字孿生概念
    2.3.2  數字孿生的特徵
    2.3.3  數字孿生關鍵技術分析
    2.3.4  數字樣機
    2.3.5  西門子「數字化雙胞胎」
  本章小結
  思考題
第3章  智能設計基本理論
  3.1  智能設計概述
  3.2  智能設計的分類
  3.3  智能設計關鍵技術
  3.4  智能設計流程
  3.5  智能設計的發展趨勢
  3.6  智能設計的研究內容
  本章小結
  思考題
第4章  機電一體化概念設計軟體簡介
  4.1  NX MCD軟體環境簡介
    4.1.1  進入機電一體化概念設計軟體環境
    4.1.2  文件命令
    4.1.3  工具欄命令
    4.1.4  資源條工具欄命令
    4.1.5  運行機電概念設計模擬
  4.2  NX MCD軟體應用概述
  4.3  TIA Portal軟體簡介
    4.3.1  進入TIA Portal軟體環境
    4.3.2  界面介紹
    4.3.3  PLC軟體編程
  4.4  S7 PLCSIM Advanced軟體簡介
    4.4.1  界面介紹

    4.4.2  軟體的工作模式及原理
  本章小結
  思考題
第5章  基於物理特性的運動模擬基礎
  5.1  基本機電對象與執行器
    5.1.1  基本機電對象與執行器概述
    5.1.2  創建機電一體化概念設計訓練平台
    5.1.3  基本機電對象
    5.1.4  執行器
  5.2  運動副
    5.2.1  鉸鏈副
    5.2.2  固定副
    5.2.3  滑動副
    5.2.4  柱面副
    5.2.5  球副
    5.2.6  螺旋副
    5.2.7  平面副
    5.2.8  彈簧副
    5.2.9  彈簧阻尼器
    5.2.10  限制副
    5.2.11  點在線上副
    5.2.12  路徑約束運動副
    5.2.13  線在線上副
  5.3  耦合副
    5.3.1  齒輪副
    5.3.2  機械凸輪副
    5.3.3  電子凸輪副
  5.4  感測器
    5.4.1  碰撞感測器
    5.4.2  距離感測器
    5.4.3  位置感測器
    5.4.4  通用感測器
    5.4.5  限位開關
    5.4.6  繼電器
  5.5  約束
    5.5.1  斷開約束
    5.5.2  防止碰撞
  5.6  變換對象屬性
    5.6.1  顯示更改器
    5.6.2  變換對象
  本章小結
  思考題
第6章  模擬的過程式控制制與協同設計
  6.1  過程式控制制與協同設計簡述
  6.2  運行時參數與運行時表達式
    6.2.1  運行時參數
    6.2.2  運行時表達式
    6.2.3  虛擬軸運動副
  6.3  信號與運行時行為
    6.3.1  信號與信號適配器

    6.3.2  運行時行為
  6.4  模擬序列
  6.5  代理對象
  6.6  使用標記表讀寫參數
  6.7  協同設計
    6.7.1  MCD的SCOUT協同設計
    6.7.2  使用SIMOTION SCOUT工具編輯
    6.7.3  通過SIZER選擇電動機
  本章小結
  思考題
第7章  桌面式智能製造系統的模擬
  7.1  桌面式智能製造系統簡介
  7.2  部件模型的製作
  7.3  機電概念設計
    7.3.1  桌面式智能製造系統的基本機電對象、感測器設置
    7.3.2  桌面式智能製造系統的運動副、執行器設置
    7.3.3  模擬序列設置
  本章小結
  思考題
第8章  虛擬調試技術
  8.1  虛擬調試概述
  8.2  硬體在環虛擬調試
    8.2.1  項目一：TIA + PLC+KEPServerEX硬體在環虛擬調試
    8.2.2  項目二：TIA+PLC+SIMATIC NET硬體在環虛擬調試
    8.2.3  項目三：TIA+PLC1200（OPC UA）硬體在環虛擬調試
  8.3  軟體在環虛擬調試
    8.3.1  項目四：TIA+PLCSIM Advanced（SOFTBUS）軟體在環虛擬調試
    8.3.2  項目五：TIA+PLCSIM Advanced（OPC UA）軟體在環虛擬調試
    8.3.3  項目六：TIA+PLCSIM+NetToPLCSim++KEPServerEX軟體在環虛擬調試
  本章小結
  思考題
第9章  典型機電系統數字化設計案例
  9.1  彩球機數字化設計與數字孿生應用實例
    9.1.1  彩球機的基本機電對象、感測器設置
    9.1.2  彩球機的運動副、執行器、信號適配器及模擬序列設置
    9.1.3  彩球機系統的PLC程序編寫
    9.1.4  彩球機系統的數字孿生
  9.2  倒角儀數字化設計與數字孿生應用實例
    9.2.1  倒角儀的基本機電對象、感測器設置
    9.2.2  倒角儀的運動副、執行器、信號適配器及模擬序列設置
    9.2.3  倒角儀系統的PLC程序編寫
    9.2.4  倒角儀系統的數字孿生
  9.3  雕刻機虛擬調試應用實例
    9.3.1  雕刻機的基本機電對象設置、感測器設置
    9.3.2  雕刻機的運動副、執行器及信號適配器設置
    9.3.3  雕刻機的PLC程序編寫
    9.3.4  雕刻機系統的虛擬調試
  9.4  五子棋機虛擬調試應用實例
    9.4.1  五子棋機的基本機電對象、感測器設置
    9.4.2  五子棋機的運動副、執行器、信號適配器及模擬序列設置

    9.4.3  五子棋機的PLC程序編寫
    9.4.4  五子棋機系統的虛擬調試
  本章小結
  思考題
第10章  機電系統三維模擬實例
  10.1  三維模擬技術概述
  10.2  三維模擬場景搭建
    10.2.1  MINT三維模擬工具功能概述
    10.2.2  項目一：處理雕刻機模型
    10.2.3  項目二：處理雕刻機模型PLC驅動
  10.3  三維模擬實驗任務製作
    10.3.1  項目三：創建模擬實驗任務
    10.3.2  項目四：配置模擬實驗任務
  10.4  三維模擬實驗任務調試
    10.4.1  項目五：任務調試
    10.4.2  項目六：環境布局
  本章小結
  思考題
參考文獻

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