作者：辛倩倩，王鑫锋，王有新，朱振杰，毕文波，李建勇
定价：42元
印次：1-1
ISBN：9787302723295
出版日期：2026.07.01
印刷日期：2026.07.30
图书责编：龚文方
图书分类：教材
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本书围绕虚拟仿真技术在数字化工厂中的应用，系统介绍了基于西门子NX MCD 模块的机电一体化系统设计与仿真方法。全书采用“分—总”结构，在第2 ～ 4 章分别详细讲解了NX MCD 的基本功能、TIA Portal 的PLC 编程技术以及PLCSIM Advanced 虚拟PLC 的仿真操作，并配有多个针对性案例辅助实践，第5 章通过一个综合性项目，完整展示了从电系统概念设计、控制逻辑编程到虚拟调试的全过程，旨在帮助读者构建“机械—电气—控制”一体化的虚拟仿真与调试能力，有效缩短产品开发周期，降低对物理样机的依赖。
辛倩倩，硕士研究生，现任职于山东大学机械工程学院，担任实验师，从事实验教学工作。承担了《电器与可编程控制器应用》、《综合创新实验》等多门实验课程的教学工作，参与编写“十三五”国家重点出版物出版规划教材《电器控制与PLC》（3D版）。关注竞教融合，指导学生参加“中国大学生创新创业大赛” 、“山东省大学生智能制造大赛”、“互联网+”大学生创新创业大赛等多项比赛。
前言 虚拟仿真技术在数字化工厂的建设中发挥着重要作用，也成为近年来高校实践教学中 的重要手段。西门子NX 软件的机电概念设计（Mechatronics Concept Designer，MCD）模 块是集成于NX 平台的机电一体化设计工具，专注于构建虚拟机电系统模型，实现机械、电 气与自动化功能的协同仿真与验证。MCD 通过信号交互构建机电功能模型，集成机械结构、 电气控制与自动化逻辑，支持复杂装备的运行过程设计与仿真验证。作为虚拟调试的核心环 节，MCD 创建的模型可直接用于验证机械运动、控制逻辑及人机交互，降低物理样机迭代 成本。 本书面向智能制造、机电一体化等相关专业，以NX MCD 为软件平台，结合PLC 编程 软件TIA Portal 和PLC 仿真软件PLCSIM Advanced，构建机电一体化系统虚拟仿真与控制 调试系统。本书采用“分—总”的结构形式，第2 ～ 4 章分别介绍了NX MCD 的基本功能、 TIA Portal 的PLC 编程技术以及PLCSIM Advanced 虚拟PLC 的仿真操作，并在第5 章通过 综合项目实操，完成从机电一体化系统结构设计到电气控制系统仿真调试的完整操作。为了 提高学生的掌握程度，本书在第2 ～ 4 章的功能介绍中，分别设置了多个操作案例，帮助学 生将理论与实践结合，加深对内容的认知。 本书由山东大学机械工程学院国家级实验教学示范中心的老师完成，其中辛倩倩、王 鑫锋为主编，王有新、朱振杰、毕文波和李建勇为副主编。第2 章“机电概念设计”由王鑫 锋编写；第3 章“PLC 编程基础”和第4 章...
第1 章 绪论 1
1.1 内容组成 1
1.2 教学目标 1
第2 章 机电概念设计 3
2.1 机电一体化基本概念 3
2.2 机电概念设计流程与功能 4
2.2.1 MCD 介绍与界面操作 4
2.2.2 机电概念设计首选项 6
2.2.3 NX MCD 仿真功能与实时交互操作 8
2.3 基本机电对象 8
2.3.1 刚体 8
2.3.2 碰撞体 10
2.3.3 对象源和对象收集器 14
2.3.4 基本机电对象在步进输送装置中的设置 16
2.4 基本运动副 25
2.4.1 固定副 26
2.4.2 铰链副 27
2.4.3 滑动副 29
2.4.4 柱面副 30
2.4.5 球副 32
2.4.6 点在线上副 33
2.4.7 螺旋副 34
2.4.8 基本运动副在步进输送装置中的设置 35
2.5 执行器 43
2.5.1 位置控制 43
2.5.2 速度控制 47
2.5.3 执行器在步进输送装置中的设置 48
2.6 传感器 48
2.6.1 碰撞传感器 49
2.6.2 位置传感器 50
2.6.3 在监视器中查看传感器数据 51
2.6.4 传感器在步进输送装置中的设置 54
2.7 信号适配器 57
2.7.1 信号适配器设置 57
2.7.2 信号在步进输送装置中的设置 60
2.8 仿真序列 61
2.8.1 仿真序列的主要功能 61
2.8.2 仿真序列的使用举例 62
2.8.3 仿真序列在步进输送装置中的设置 65
2.9 监视 65
2.9.1 监... 查看详情
本书围绕虚拟仿真技术在数字化工厂中的应用，系统介绍了基于西门子 NX MCD 模块的机电一体化系统设计与仿真方法，包括UG NX MCD+TIA Portal + S7 PLCSIM Advanced软件的应用实例和操作流程。教材旨在通过系统化的教学内容和丰富的实践案例，帮助学生全面掌握虚拟仿真与调试，为其后续的实际操作打下坚实的基础。
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