本书是以鲁班工坊机电一体化综合实训考核设备为SX-815Q载体，基于项目教学，面向全国职业院校技能大赛，服务高等职业院校机电类专业职业能力培养的教材。本书主要包括EPIP教学模式、机电一体化综合考核实训设备五个单元机械构件的组装与调整、PLC程序设计与调试、触摸屏组态、工业机器人使用、变频器应用、工业传感器应用等内容。

本书主要特点是以全国职业院校技能大赛机电一体化指定的典型工作任务为载体，将各项目分解为若干任务进行循序渐进地讲解，力求激发学生学习兴趣、提高学习效率，实现易学、易懂、易上手的教学目标。

本书适合作为高等职业院校工业机器人技术、机电一体化技术等专业的教材，也可作为相关工程人员研究机电一体化生产线的参考书。

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党的二十大报告指出，“我们实行更加积极主动的开放战略，构建面向全球的高标准自由贸易区网络，加快推进自由贸易试验区、海南自由贸易港建设，共建‘一带一路’成为深受欢迎的国际公共产品和国际合作平台。”为推动共建“一带一路”高质量发展，扩大与“一带一路”共建国家的职业教育合作，贯彻落实天津市启动实施的将优秀职业教育成果输出国门、与世界分享计划的要求，职业教育作为与制造业联系最为紧密的一种教育形式，正在发挥着举足轻重的作用。天津机电职业技术学院先后在印度金奈理工学院和葡萄牙赛图巴尔分别建立了“鲁班工坊”，为了配合赛图巴尔“鲁班工坊”的理论和实训教学，开展交流与合作，实现教育资源共享，提高中国职业教育的国际影响力，创新职业院校国际合作模式，输出我国职业教育优秀资源，编写了《机电一体化设备安装与调试》第一版教材。编写教材也是为了更好地服务“机电一体化项目”技能大赛，体现“以赛促教，以赛促学，以赛促改”的办赛宗旨。

2018 年5 月，在天津市举办的全国高职院校“机电一体化项目”技能大赛，来自全国各省区市的68 个院校代表队以及印度、俄罗斯等“一带一路”共建国家的8个代表队同场竞技。这次竞赛采用SX-815Q 机电一体化综合实训考核设备，该设备依据国家相关职业工种培养及鉴定标准，结合中国当前制造业的岗位需求，接轨世界技能竞赛相关标准及规程开发设计而成。该设备以“工作站”形式综合设置机电一体化“工作单元”、电气装配台、机械装配台、电脑桌及其他附属工作设施，操作者在工作中不但培养和训练了机电专业技能，同时也提升了职业素养中的社会能力与方法能力。系统由颗粒上料单元、加盖拧盖单元、检测分拣单元、六轴机器人单元、物料存储单元组成，涵盖智能装配生产系统、自动包装系统、自动化立体仓库及智能物流系统、自动检测与质量控制系统、生产过程数据采集及控制系统等，是一个完整的智能工厂模拟装置。其应用了工业机器人技术、PLC 控制技术、变频控制技术、伺服控制技术、工业传感器技术、电机驱动技术等工业自动化相关技术，可实现空瓶上料、颗粒物料上料、物料分拣、颗粒填装、加盖、拧盖、物料检测、瓶盖检测、成品分拣、机器人抓取入盒、盒盖包装、贴标、入库等智能生产全过程。

第一版结合SX-815Q 机电一体化综合实训考核设备的特点，采用项目教学方式，以任务为导向，内容新颖、循序渐进、深入浅出，将知识与技能有机结合，注重培养学生的工程应用能力和解决现场实际问题的能力，满足高职人才培养的要求。

根据SX-815Q 机电一体化综合实训考核设备的特点，将全书内容分为以下项目：项目○ EPIP 教学模式；项目一 颗粒上料单元；项目二 加盖拧盖单元；项目三 检测分拣单元；项目四 六轴机器人单元；项目五 物料存储单元。项目○主要介绍EPIP教学模式；后面五个项目综合讲解了SX-815Q 各个单元涉及的关键知识点，如机构装配工艺、PLC 程序设计、机器人编程、变频器使用、触摸屏组态、工业传感器应用等关键技术的综合讲解。

本次修订旨在进一步贴合职业教育教学实际，提升教材的实用性与针对性，更好地服务一线教学和技能培养。本次修订的核心是对书中所有PLC 相关内容进行全面更新，即将原有基于西门子S7-1200 系列PLC 的原理图、接线示意图及相关案例，全部替换为三菱FX3U 系列PLC 对应的内容。具体包括：

（1）将所有西门子S7-1200 的编程案例、接线示意图及指令应用，更新为三菱FX3U 系列对应的实现方案，确保案例与三菱PLC 实操场景高度契合；

（2）补充完善三菱FX3U PLC 的相关知识，明确编程软件操作等关键要点；

（3）修正第一版中与三菱PLC 不适配的指令说明，删除涉及西门子PLC 的表述，确保全书内容统一围绕三菱FX3U PLC 展开，贴合其教学与实操需求，帮助读者快速掌握三菱FX3U 的编程与应用技能，提升实际操作能力。

第二版由天津机电职业技术学院王兴东、董锦旗任主编，陶银、陈金良任副主编，吕景泉、宋海强、薛利晨、周孚斌参与编写。具体编写分工如下：吕景泉编写项目○，陈金良和王兴东编写项目一，董锦旗和陶银编写项目二、项目三和项目四，薛利晨和宋海强编写项目五。周孚斌为全书的编写提供了资料和指导，并与董锦旗、陈金良共同编写了附录A 和附录B 以及编制了程序流程图和程序清单。全书由王兴东系统指导并与董锦旗共同统稿。在本书的编写过程中，得到了中国铁道出版社有限公司、广东三向智能科技股份有限公司等单位的大力支持，也得到了天津机电职业技术学院袁海亮、姜颖、王玲等诸多老师的帮助，在此表示衷心感谢。限于编者的经验、水平及时间，书中难免存在不足和疏漏，敬请广大读者批评指正。

编 者

2026 年5 月

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项目O EPIP教学模式  1
一、EPIP的内涵  1
二、EPIP教学模式的课程论  2
三、EPIP教学模式的专业论  3
四、EPIP教学模式的教育论  3
项目一 颗粒上料单元  4
任务一 机械构件的组装与调整  5
一、传送装置的组装 5
二、物料填充装置的组装12
三、整体安装和调整13
任务二 电路与气路的连接和操作 14
一、知识准备14
二、电路连接15
三、气路连接25
任务三 程序编写与调试 27
一、知识准备27
二、PLC 原理示意图34
三、程序流程图34
四、PLC I/O 功能分配表 37
五、接口板端子分配表38
六、程序设计39
七、调试步骤39
项目二 加盖拧盖单元  45
任务一 机械构件的组装与调整 46
一、传送机构的组装46
二、加盖机构的组装46
三、拧盖机构的组装50
四、整体安装和调整52
任务二 电路与气路的连接和操作 54
一、电路连接54
二、气路连接63
任务三 程序编写与调试 64
一、PLC 原理示意图64
二、程序流程图65
三、PLC I/O 功能分配表 66
四、接口板端子分配表67
五、程序设计68
六、调试步骤69
项目三 检测分拣单元  70
任务一 机械构件的组装与调整 71
一、龙门机构的组装71
二、分拣机构的组装71
三、传送机构的组装72
四、整体安装和调整73
任务二 电路与气路的连接和操作 73
一、电路连接73
二、气路连接79
任务三 程序编写与调试 79
一、PLC 原理示意图79
二、程序流程图80
三、PLC I/O 功能分配表 83
四、接口端板子分配表83
五、程序设计84
六、调试步骤85
项目四 六轴机器人单元  87
任务一 机械构件的组装与调整 88
一、物料台机构安装88
二、A 和B 升降台的组装89
三、整体安装90
任务二 电路与气路的连接和操作 90
一、电路连接90
二、气路连接 100
任务三 机器人程序编写与调试  102
一、机器人介绍 102
二、机器人编程 110
任务四 PLC程序编写与调试  114
一、PLC 原理示意图 114
二、程序流程图 116
三、PLC I/O 功能分配表  117
四、接口板端子分配表 118
五、程序设计 120
六、调试步骤 121
项目五 物料存储单元  124
任务一 机械构件的组装与调整  125
一、弧形立体仓库的组装 125
二、堆垛机的组装 126
三、触摸屏的组装 130
四、整体安装和调整 131
任务二 电路与气路的连接和操作  131
一、电路连接 131
二、气路连接 139
任务三 程序编写与调试  140
一、PLC 原理示意图 140
二、程序流程图 141
三、PLC I/O 功能分配表  144
四、接口板端子分配表 145
五、程序设计 146
六、触摸屏组态画面设计 148
七、调试步骤 153
附录A 线路板介绍  160
一、按钮板介绍 160
二、桌面接口线路板介绍 163
三、直流电动机控制板 166
附录B 触摸屏的组态和使用  167
参考文献  170

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王兴东，天津机电职业技术学院。 董锦旗，天津机电职业技术学院。？？

本书是以鲁班工坊机电一体化综合实训考核设备为SX-815Q载体，基于项目教学，面向全国职业院校技能大赛，服务高等职业院校机电类专业职业能力培养的教材。本书主要包括EPIP教学模式、机电一体化综合考核实训设备五个单元机械构件的组装与调整、PLC程序设计与调试、触摸屏组态、工业机器人使用、变频器应用、工业传感器应用等内容。

本书主要特点是以全国职业院校技能大赛机电一体化指定的典型工作任务为载体，将各项目分解为若干任务进行循序渐进地讲解，力求激发学生学习兴趣、提高学习效率，实现易学、易懂、易上手的教学目标。

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