职业院校技能大赛中职组《机电一体化设备组装与调试》赛项样题

职业院校技能大赛中职组《机电一体化设备组装与调试》赛项样题一、工作任务与要求1.按《设备PLCI/O分配表》（图号01）分配PLC的输入输出口与各外部元件的连接。2.按《设备气动系统图》（图号02）安装气动系统的执行元件、控制元件和连接气路，调节气动系统的工作压力、执行元件的进气量。使气动系统能按要求实现功能，气路的布局、走向、绑扎应符合工艺规范要求。3.请你参考任务书，正确理解设备的生产过程和控制要求、意外情况的处理等，制作触摸屏的界面，编写设备的PLC控制程序和设置变频器的参数。注意：在使用计算机编写程序时，请你随时在计算机E盘保存已编好的程序，保存文件名为工位号加A（如03号工位文件名为“03A”）。4.请你安装、调整传感器的位置和灵敏度，调整机械部件的位置，完成设备的整机调试，使设备能按任务书要求完成投放、加工和送到指定的物料斜槽内。5.根据要求正确使用RFID读写器：现场提供六个电子标签（圆柱形物料），使用RFID读写器将有数据的标签信息读出；使用RFID读写器将现场提供的任务信息写入空白的电子标签。6.请你填写组装或调试记录单中的有关内容。注意！本次组装与调试的单元设备，用触摸屏进行监控。同时也根据任务要求使用按钮模块上的按钮、开关控制。单独使用按钮模块上的按钮、开关控制不能得触摸屏的相关分。二、工作任务过程说明【设备概述】设备主要部件及其安装位置如图1所示。一、图2悬臂手臂图2悬臂手臂手指气动马达立柱右限止位置左限止位置图2各部件名称悬臂手臂手指气动马达立柱右限止位置左限止位置1.部件的初始位置启动前，设备的运动部件必须在规定的位置，这些位置称作初始位置。部件的初始位置是（各部件名称由图2所示）：机械手的悬臂靠在右限止位置并处于缩回状态，手臂气缸的活塞杆缩回，手指松开。位置A、B、C的气缸活塞杆缩回。处理盘、皮带输送机的拖动电动机不转动。2.上电检测初次上电（设备前次断电前处于非运行状态）时，要进行断电检测，上电3S之后（即PLC处于RUN状态3秒后），若上述部件在初始位置，绿色警示灯闪烁，表示系统准备好，可以进行运行。若上述部件不在初始位置，绿色警示灯熄灭，红色警示灯闪烁，系统不能启动。需要通过复位按钮SB6来复位，如果在4S之内没有进行复位操作，则蜂鸣器鸣叫（2HZ）5Ｓ，如果仍然没有复位，则后面每隔4Ｓ鸣叫一次，提示复位，复位按钮为SB6。如果处于RUN状态15秒仍然没手动复位，则系统自动执行复位操作进行复位，其复位动作步骤请按安全操作规范自行确定，设备回到初始位置后蜂鸣器停止鸣叫，红色警示灯熄灭绿色警示灯闪烁，等待启动。

二、设备调试设备进入等待状态后，若SA1位于左位置，登录触摸屏后选择进入调试界面，进入调试界面后，可通过界面中的下拉框选择需要调试的内容，然后按下确定按钮开始调试。（一）流水线分选气缸测试开始调试后，系统进入流水线气缸自动调试检测工作状态，按照D气缸伸出到位2S后→D气缸缩回到位→C气缸伸出到位2S后→C气缸缩回→B气缸伸出到位2S后→B气缸缩回。（二）机械手测试开始调试后，系统进入机械手自动调试检测工作状态，机械手从初始位置出发到送料平台抓取一个物料后投放到传送带进料口，再返回初始位置，设备重新进入等待状态。（规定动作顺序如下，转动至左侧极限位置→悬臂伸出→手臂下降→气爪将工件夹紧。夹紧1s后，手臂上升→悬臂缩回→转动至右侧极限位置→然后悬臂伸出→手臂下降到位0.5秒→气爪放松，将工件放到皮带输送机的传送带的进料孔上，手臂上升→悬臂缩回。）（三）传送带速度测试开始调试后，系统进入传送带自动调试检测工作状态，传送带从停止→正转高速5S→停止2S→反转低速3S→停止1S→高速正转2S→停止，循环一次后停止。（四）机械手单步调试设备重新进入等待状态后，若SA1位于左位置，不按触摸屏测试页面其他按钮的情况下，按下“机械手下一步”则机械手按规定的动作顺序前进一步或按下“机械手上一步”则机械手按规定的动作顺序后退一步。直至机械手执行完所有动作且回到初始位置后，设备重新进入等待状态。（五）报警与急停调试功能期间绿色警示灯保持闪烁，调试期间按下按钮模块上的急停按钮或触摸屏上的急停按钮，所有动作全部停止，绿色警示灯熄灭，红色报警灯闪烁，解除急停后，红色警示灯熄灭，绿色警示灯闪烁，设备接着急停前的状态继续运行。注意下面触摸屏章节的要求，调试时触摸屏有相应显示。

三、设备运行设备重新进入等待状态后，若SA1位于右位置，设备进入运行状态，触摸屏切换到运行界面。（一）自动写入按下运行界面的自动写入按钮，传送带低速正转，手动间隔适当距离（两个物料间隔约3~5厘米）在放料口放入一黑一白两个物料经过RFID模块时分别写入编号1，2;写完两个物料后拿出。继续手动间隔适当距离放入一黑一白物料经过RFID模块分别写入编号3，4;写完两个物料后拿出。最后继续手动间隔适当距离放入一黑一白物料经过RFID模块分别写入编号5，6;RFID写入时，传送带需要暂时停止，直到写入完成后再继续运行，写完六个物料后传送带停止，设备重新进入等待状态。毛坯核验将写入完成的物料人工放入RFID下方进行检验，点击运行界面中的“读取”按钮时，在“当前物料编号”框中正确显示当前放在RFID模块下方物料的编号；自动分选将手中6个塑料物料打乱后，再加3个金属物料后放入物料盘。按下运行界面的自动分选按钮，物料盘电机运转，拨杠随机将物料送入送料台，送料台检测有物料后，机械手抓取物料送入传送带入料口，传送带以中速运行，经过RFID模块与传感器综合判别后，如果物料符合BCD三槽的要求，则按BCD的顺序优先装满C槽再到B槽最后到D槽，经过RFID模块时读取原编号为1的物料自动改写为C1，原编号为2的物料自动改写为C2，原编号为3的物料自动改写为B3，原编号为4的物料自动改写为B2，原编号为5的物料自动改写为D3，原编号为6的物料自动改写为D1，此过程为全自动改写，运行过程不可再触碰物料。如果送入的物料不符合任何一个槽的顺序要求，则将该物料从流水线另一端流出，再捡回物料盘类继续分选。C槽内按顺序送入的第一个物料是原编号为C1的黑色物料，第二个物料是原编号为C2白色物料，第三个物料为一个金属物料。B槽内按顺序送入的第一个物料为金属物料，第二个物料为编号为B2白色物料，第三个物料为编号为B3黑色物料。D槽内按顺序送入的第一个物料为编号为D1白色物料，第二个物料金属物料，第三个物料为编号D3的黑色物料。如当前物料不满足要求，传送带自动把物料流出，手动拾取放回物料盘中再次分选，直至三个接料槽物料都按要求装入。（四）成品核验接料槽装满后，按运行界面的读取按钮，把三个槽内的黑白物料拿到RFID模块下面进行验证物料是否已经修改编号，是否送入正确。（五）报警与急停运行功能期间绿色警示灯保持闪烁，运行期间按下按钮模块上的急停按钮或触摸屏上的急停按钮，所有动作全部停止，绿色警示灯熄灭，红色报警灯闪烁，解除急停后，红色警示灯熄灭，绿色警示灯闪烁，设备接着急停前的状态继续运行。注意下面触摸屏章节的要求，在运行界面写入模式与分选模式每一步触摸屏有相应显示。

四、触摸屏设计1.初始登陆界面设计登陆界面要求如下：（1）账号为BS+场次+工位号，如第一场第一工位，BS0101；（2）密码为BS+当天日期，如2022年1月1日，BS20220101；（3）最下面的日期显示为自动跟随当天电脑系统日期；（4）如账号密码输入错误，则出现错误提示，3s错误提示自动消失，账号后面会出现错误次数提醒；（5）如账号密码输入错误三次，则出现锁定界面15秒的倒计时提示界面，锁定期间无法操作，15秒后自动返回登录界面；此处显示倒计时此处显示倒计时（6）如账号密码输入正确，则进入登录成功界面2.登陆正确界面设计（1）设计“进入调试界面”按钮，只有当SA1处于左侧时，按该按钮才能进入调试界面；（2）设计“进入运行界面”按钮，只有当SA1处于右侧时。按该按钮才能进入运行界面；（3）最下面的日期显示为自动跟随当天电脑系统日期；（4）设计“退出登录”按钮，按该按钮返回登录界面；3.调试界面设计（1）设计一个下拉框来用于选择“流水线分选气缸测试”，“机械手测试”，“传送带速度测试”，同时设计四个功能按钮分别为“确定”“急停”，“机械手上一步”，“机械手下一步”；（2）按钮被按下时，则按钮背景显示绿色，除急停按钮；（3）按钮没有被按下时，则按钮背景显示银色，除急停按钮；（4）处于急停状态时急停背景为红色，不作用时背景显示银色；（5）设计“返回选择页”按钮，点击该按钮则返回登录正确界面；4.运行界面设计（1）点击“读取”按钮时在下面的“当前物料编号”框显示当前放在RFID模块下面物料的编号；（2）点击“自动写入”按钮时，已经写入某个编号，则在按钮下面显示写入的编号，没有写入的编号不显示出来；（3）点击“自动分选”按钮时，已经击打入槽的物料在按钮下面显示出相应颜色“黑色”“白色”“银色”，还未入槽的物料不显示出来；（4）设计“返回选择页”按钮，点击该按钮则返回登录正确界面；五、安装部分要求1.光电编码器需要安装到电机上，线路需接到接线排上；2.接入接线排上的线必须套号码管，号码管标注该线的作用，如,信号类X0，Y0；公共端与电源类COM，L，N，24V+，0V等。附件1：I/O分配图输入端子功能说明输出端子功能说明三菱PLC三菱PLCX0编码器A相Y0B位气缸伸出X1编码器B相Y1C位气缸伸出X2SA1Y2D位气缸伸出X3SB6Y3手爪夹紧X4B气缸前限Y4手爪放松X5C气缸前限Y5悬臂伸出X6D气缸前限Y6悬臂缩回X7B气缸后限Y7手臂上升X10C气缸后限Y10手臂下降X11D气缸后限Y11机械手左摆X12B位电感传感器Y12机械手右摆X13C位光纤传感器Y13物料盘电机X14D位光纤传感器Y14蜂鸣器X15皮带光电传感器Y15绿色警示灯X16手爪夹紧信号Y16红色警示灯X17手臂上限位Y17X20手臂下限位Y20传送带电机正转X21前臂前限位Y21传送带电机反转X22前臂后限位Y22低速15HzX23旋转左限位Y23中速35HzX24旋转右限位Y24高速55HzX25接料台信号Y25X26急停按钮Y26X27RFID的SING口Y27××智能车间××单元设备电控制路图号比例01设计中职组机电一体化设备组装与调试赛项专家组制图××智能车间××单元设备气动系统图图号比例02设计中职组机电一体化设备组装与调试赛项专家组制图附件3一、领料确认单本参赛队已经进行十分钟清点及检测比赛设备，确认无误。代表签字：二、调试记录单（每空0.5分，共10分）（1）为了防止设置好的参数被意外改写，可以使用参数____的“参数写入禁止功能”。仅限于PU操作模式的停止中可以写入时，该参数的设定值为___，不可以写入时，该参数的设定值为___，即使运行时也可以写入时，该参数的设定值为___。（2）PLC中的保持继电器又称做停电保持继电器，其作用是根据控制对象的需要，使某些____和____在PLC运行中停电时，保持停电前的状态。（3）梯形图程序中，各种软元件的触点可以，也可以；软元件的线圈只能，不能。（4）本次将完成的创建工程从计算机下载到触摸