2022年山东省职业院校技能大赛-机电一体化项目任务B样题（高职组）

2022年山东省职业院校技能大赛

机电一体化项目（高职组）

任务书B

（样卷）

山东省职业院校技能大赛组委会技术工作组

2022年11月

2022年山东省职业院校技能大赛

一、项目名称：机电一体化项目--高职组

二、任务情境：机电一体化技术人员能够设备拆装、维修及机械部件调试，并能

为设备控制系统和人机界面编程。作为一名优秀的机电一体化技术人员能满足自

动化行业的各种需求，既能从事机械维护及设备编程调试，同时也能进行设备信

息采集、部件（传感器）及设备调节。

三、任务配分及时间：100分，其中任务A为37分，任务B为63分。竞赛时间

为8小时，其中任务A为4小时，任务B为4小时。

四、竞赛方式：每竞赛工位2人，团队协作完成

竞赛工作任务内容及时间分配表

时间任务名称任务内容配分完成时间任务类型

工作任务A1工作站的机械拆装25机械装调

上午4小时

工作任务A2工作站的电气接线12电气接线

工作任务B1工作站编程与调试30编程调试

工作任务B2工作站故障检修64小时维护

下午

工作任务B3生产线系统程序优化与调试22编程优化

工作任务B4职业素养5比赛全程参与

注意事项

1、参赛选手必须严格遵守赛项规程、安全操作规程，确保人身和设备安全，并

接受现场裁判和技术人员的监督和警示。

2、本竞赛任务书B共26页，如出现缺页、字迹不清等问题，请及时向裁判示

意，进行任务书的更换。

3、参赛选手应在4小时内完成任务书规定内容；选手在竞赛过程中创建的程序

文件必须存储到“D:\技能竞赛\竞赛编号”文件夹下。

4、由于操作不当等原因引起PLC、机器人等工控损坏将依据大赛规程进行处理。

5、参赛选手如对试卷内容有疑问，应举手示意，请裁判处理。

6、比赛过程中，严重违反赛场纪律影响他人比赛者，违反操作规程不听劝告者，

越界影响他人者，有意损坏赛场设备或设施者，经现场裁判报告裁判长核定后，

由裁判长宣布取消其比赛资格。

7、竞赛时间结束，所有参赛选手要立刻停止操作，等待裁判人员进行评分。如

果竞赛时间终止后仍在操作的选手，裁判长有权取消其参赛成绩。

2022年山东省职业院校技能大赛高职组--机电一体化赛项样卷

2022年山东省职业院校技能大赛高职赛项

机电一体化项目任务书

任务B1工作站的编写与调试

任务情境：

公司接到某客户一个定制设备任务，需要在规定的时间内交付一套自动化生

产线设备，公司项目组对设备进行了整体规划设计，要求该设备以工业机器人、

PLC、变频器、伺服、触摸屏、传感器、气动等工控器件为核心，你作为一名机

电一体化技术人员，被分配到系统编程与调试任务，请在规定的时间内完成该任

务，保证能够进行正确运行，能够实现生产过程自动化。

特别提醒：

在任务A评分阶段发现的错误问题或是没能按时完成任务，可在本任务继续

改善完成任务A内容，但不再进行任务A内容评分。在编程调试过程中，选手做

好安全防护，规范操作，确保安全!

配分竞赛时间信息资料

30/1004小时内完成详见计算机D盘/参考资料

（一）任务概要

工作任务：

生产线中的颗粒上料、加盖拧盖、检测分拣、机器人搬运和智能仓储五个单

元已安装接线完成，要求你们按照五个单元功能和要求设计程序，完成编程与调

试工作。

设备状态：

生产线已可通电状态（故障除外），上述五个单元尚未开展单元的编程与调

试工作。

颗粒上料单元加盖拧盖单元检测分拣单元机器人搬运单元智能存储单元

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（二）任务内容

根据下列原则和要点完成颗粒上料、加盖拧盖、检测分拣、机器人搬运和智

能仓储五个单元的程序编程与运行调试工作。

在任务完成时，你需要检查确认以下几点:

（1）已经完成单元设备的测试，并确保器件的动作准确无误（手动打点)

（2）机器人在安全工作区域内运行，其作业过程无运动干涉，机器人程序

手动运行验证后方可进入自动运行模式（安全确认);

（3）PLC启动后控制程序能够被正确执行(PLC运行状况评估);

（4）单元运行与功能要求一致（程序控制功能评估)。

●颗粒上料单元

工作站程序编写要求：

根据以下控制流程描述，正确编写满足自动化生产线运行功能的程序。

准备:关闭电源和气源，清除工作站无关的物料;将自动化生产线设置为非初始状

态，设置内容裁判现场确定;接通气源，工作气压设定为4bar;接通电源，启动

PLC、变频器等。

初始化：上料输送带放置6个空瓶，间距小于20mm；A/B料筒各放置12颗物料

（裁判要求）；A/B推料气缸伸出；定位气缸缩回；吸盘关闭；升降气缸上升；

旋转气缸右转（取料位）；所有电机停止；设置变频器参数：能实现单元运行功

能即可，但高速不能超过（45Hz），底速不能低于（10Hz）。

注意:测试过程中裁判发布指令，选手根据指令操作，每队有两次测评机会。

功能要求得分最高分

（1）上电，系统处于“停止”状态。“停止”指示灯亮，“启

动”和“复位”指示灯灭。

（2）在“停止”状态下，按下“复位”按钮，该单元复位，复

位过程中，“复位”指示灯闪烁，所有机构回到初始位置。复

位完成后，“复位”指示灯常亮，“启动”和“停止”指示灯

灭。“运行”或“复位”状态下，按“启动”按钮无效。

（3）在“复位”就绪状态下，按下“启动”按钮，单元启动，

“启动”指示灯亮，“停止”和“复位”指示灯灭。

（4）推料气缸A推出5颗白色物料，推料气缸B推出5颗蓝色

物料。

（5）循环选料机构启动高速运行，变频器以50Hz频率输出。

（6）当循环选料机构上的颜色确认检测传感器检测到有白色物

料通过时，变频器反转，并以20Hz频率输出，如果超过10秒

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钟，仍没有检测到白色物料通过，则重新开始第（4）步。

（7）当白色物料到达取料位后，颗粒到位检测传感器动作，循

环选料机构停止。

（8）填装机构下降。

（9）吸盘打开，吸住物料。

（10）填装机构上升。

（11）填装机构转向装料位。

（12）在第（4）步开始的同时，上料输送带与主输送带同时启

动，当物料瓶上料检测传感器检测到空瓶时，上料输送带停止，

当主输送带上的空瓶移动一段距离后，上料输送带动作，继续

将空瓶以小于20cm的间隔，逐个输送到主输送带。

（13）当颗粒填装位检测传感器检测到空瓶，并等待空瓶到达

填装位时，主输送带停止，填装定位气缸伸出，将空瓶固定。

（14）当第（11）步和第（13）都完成后，填装机构下降。

（15）填装机构下降到吸盘填装限位开关感应到位后，吸盘关

闭，物料顺利放入瓶子，无任何碰撞现象。

（16）填装机构上升。

（17）填装机构转向取料位。

（18）当瓶子装满2颗白色物料后，再进行蓝色物料填装，步

骤参考白色物料填装。

（19）瓶子装满4颗（2颗白色+2颗蓝色）物料，进入第（20）

步。否则重新开始第（7）步。

（20）填装定位气缸缩回。

（21）主输送带启动，将瓶子输送到下一工位。

（22）循环进入第（6）步，进行下一个瓶子的填装。

（23）在任何启动运行状态下，按下“停止”按钮，若当前填

装机构吸有物料，则应在完成第（16）步后停止，否则立即停

止，所有机构不工作，“停止”指示灯亮，“启动”和“复位”

指示灯灭

●加盖拧盖单元

工作站程序编写要求：

根据以下控制流程描述，正确编写满足自动化生产线运行功能的程序。

准备:关闭电源和气源，清除工作站无关的物料;将自动化生产线设置为非初始状

态，设置内容裁判现场确定;接通气源，工作气压设定为4bar;接通电源，启动

PLC等。

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初始化：瓶盖料筒放置6瓶盖（裁判要求）；加盖伸缩气缸缩回；加盖升降气缸

上升；拧盖升降气缸上升；加盖位/拧盖位定位气缸缩回；所有电机停止。

注意:测试过程中裁判发布指令，选手根据指令操作，每队有两次测评机会。

功能要求得分最高分

（1）上电，设备任一部件不在初始位置，系统自动复位；

（2）或者系统处于停止状态下，按下“复位”按钮系统自动复

位。其它运行状态下按此按钮无效

（3）“复位”灯（黄色灯，下同）闪亮显示；

（4）“停止”（红色灯，下同）灯灭；

（5）“启动”（绿色灯，下同）灯灭；

（6）所有部件回到初始位置；

（7）“复位”灯常亮，系统进入就绪状态。

（8）系统在就绪状态按启动按钮，单元进入运行状态，而停止

状态下按此按钮无效；

（9）“启动”指示灯亮；

（10）“复位”指示灯灭；

（11）主输送带启动运行；

（12）手动将无盖物料瓶放置到该单元起始端；

（13）当加盖位检测传感器检测到有物料瓶，并等待物料瓶运

行到加盖工位下方时，输送带停止；

（14）加盖定位气缸推出，将物料瓶准确固定；

（15）如果加盖机构内无瓶盖，即瓶盖料筒检测传感器无动作，

加盖机构不动作；

①手动将盖子放入后，瓶盖料筒检测传感器感应到瓶盖；

②瓶盖料筒检测传感器动作；

③加盖机构开始运行，继续第（16）步动作

（16）如果加盖机构有瓶盖，瓶盖料筒检测传感器得电，加盖

伸缩气缸推出，将瓶盖推到落料口；

（17）加盖升降气缸伸出，将瓶盖压下；

（18）瓶盖准确落在物料瓶上，无偏斜；

（19）加盖伸缩气缸缩回；

（20）加盖升降气缸缩回；

（21）加盖定位气缸缩回；

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（22）主输送带启动；

（23）当拧盖位检测传感器检测到有物料瓶，并等待物料瓶运

行到拧盖工位下方时，输送带停止；

（24）拧盖定位气缸推出，将物料瓶准确固定；

（25）拧盖电机开始旋转

（26）拧盖升降气缸下降；

（27）瓶盖完全被拧紧；

（28）拧盖电机停止运行；

（29）拧盖升降气缸缩回；

（30）拧盖定位气缸缩回；

（31）主输送带启动；

（32）当物料瓶输送到主输送带末端后，人工拿走物料瓶。重

复第（12）到（31）步，直到4个物料瓶与4个瓶盖用完为止，

每次循环内，任何一步动作失误，该步都不得分。

（33）系统在运行状态按“停止”按钮，单元立即停止，所有

机构不工作；

（34）“停止”指示灯亮；“运行”指示灯灭。

●检测分拣单元

工作站程序编写要求：

根据以下控制流程描述，正确编写满足自动化生产线运行功能的程序。

准备:关闭电源和气源，清除工作站无关的物料;将自动化生产线设置为非初始状

态，设置内容裁判现场确定;接通气源，工作气压设定为4bar;接通电源，启动

PLC等。

初始化：龙门检测灯带灭；分拣气缸缩回；所有电机停止。

注意:测试过程中裁判发布指令，选手根据指令操作，每队有两次测评机会。

功能要求得分最高分

（1）上电，系统处于“停止”状态下。“停止”指示灯亮，“启

动”和“复位”指示灯灭；

（2）在“停止”状态下，按下“复位”按钮，该单元复位，复

位过程中，“复位”指示灯闪烁，所有机构回到初始位置。复

位完成后，“复位”指示灯常亮，“启动”和“停止”指示灯

灭。“运行”或“复位”状态下，按“启动”按钮无效；

（3）在“复位”就绪状态下，按下“启动”按钮，单元启动，

“启动”指示灯亮，“停止”和“复位”指示灯灭；

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（4）主输送带启动运行，龙门灯带蓝色常亮；

（5）手动将放有3颗物料并旋紧白色瓶盖的物料瓶放置到该单

元起始端；

（6）当进料检测传感器检测到有物料瓶且旋紧检测传感器无动

作，经过检测装置时，龙门灯带绿色常亮，物料瓶即被输送到

主输送带的末端，出料检测传感器动作，主输送带停止，龙门

灯带蓝色熄灭，人工拿走物料瓶，输送带继续启动运行，龙门

灯带绿色熄灭，蓝色常亮。

（7）手动将放有3颗物料并旋紧蓝色瓶盖的物料瓶放置到该单

元起始端；

（8）当进料检测传感器检测到有物料瓶且旋紧检测传感器无动

作，经过检测装置时，龙门灯带绿灯闪烁（f=2Hz），物料瓶即

被输送到主输送带的末端，出料检测传感器动作，主输送带停

止，龙门灯带蓝色熄灭，人工拿走物料瓶，输送带继续启动运

行，龙门灯带绿色熄灭，蓝色常亮。

（9）手动将放有2或者4颗物料并旋紧瓶盖的物料瓶放置到该

单元起始端；

（10）当进料检测传感器检测到有物料瓶且旋紧检测传感器无

动作，经过检测装置时，龙门灯带红色闪烁（f=2Hz），物料瓶

经过不合格到位检测传感器时，传感器动作，触发分拣气缸电

磁阀得电，当到达分拣气缸位置时即被推到辅输送带上；

（11）手动将放有3颗物料并未旋紧瓶盖的物料瓶放置到该单

元起始端；

（12）当进料检测传感器检测到有物料瓶且旋紧检测传感器动

作，经过检测装置时，龙门灯带红灯常亮，物料瓶经过不合格

到位检测传感器时，传感器动作，触发分拣气缸电磁阀得电，

当到达分拣气缸位置时即被推到辅输送带上；

（13）在任何启动运行状态下，按下“停止”按钮，该单元停

止工作，“停止”指示灯亮，“启动”和“复位”指示灯灭；

●机器人搬运单元

工作站程序编写要求：

根据以下控制流程描述，正确编写满足机器人与生产线运行功能的程序。

准备:关闭电源和气源，清除工作站无关的物料;将自动化生产线设置为非初始状

态，设置内容裁判现场确定;接通气源，工作气压设定为4bar;接通电源，启动

PLC、机器人等。

初始化：A升降机构处于自定义原点位置，B升降机构处于自定义原点位置，定

位气缸处于缩回状态，A、B推料气缸处于缩回状态，机器人回到安全原点（夹

具吸盘垂直朝上（处于关闭状态）、夹爪朝下（处于张开状态））,在A升降台

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人工放置3个物料盒底、B升降台人工放置3个物料盒盖。

注意:测试过程中裁判发布指令，选手根据指令操作，每队有两次测评机会。

功能要求得分最高分

（1）该单元在单机状态，机器人切换到自动运行状态，按“复

位”按钮，单元复位，机器人回到安全原点pHome。

（2）“复位”灯（黄色灯，下同）闪亮显示。

（3）“停止”（红色灯，下同）灯灭。

（4）“启动”（绿色灯，下同）灯灭。

（6）所有部件回到初始位置。

（7）“复位”灯（黄色灯）常亮，系统进入就绪状态。

（8）第一次按“启动”按钮，机器人搬运单元盒盖升降机构的

推料气缸将物料底盒推出到包装工作台上。

（9）同时定位气缸伸出，物料台检测传感器动作。

（10）该单元上的机器人开始执行瓶子搬运功能：机器人从检

测分拣单元的出料位将物料瓶搬运到包装盒中，路径规划合理，

搬运过程中不得与任何机构发生碰撞。

①机器人搬运完一个物料瓶后，若检测到检测分拣单元的出料

位无物料瓶，则机器人回到原点位置等待，等出料位有物料瓶，

再进行下一个抓取。

②机器人搬运完一个物料瓶后，若检测到检测分拣单元的出料

位有物料瓶等待抓取，则机器人无需再回到原点位置，可直接

进行抓取，提高效率。

（11）包装盒中装满4个物料瓶后，机器人回到原点位置，即

使检测到检测分拣单元的出料位有物料瓶，机器人也不再进行

抓取，物料瓶搬运顺序如图B1-1所示。

121112

34910

5678

①③

7856

91034

②④

111212

图B1-1物料瓶工位示意图图B1-2标签摆放示意图

（12）推料气缸缩回。

（13）第二次按“启动”按钮，机器人开始自动执行盒盖搬运

功能：机器人从点到包装盒盖位置，用吸盘将包装盒盖吸取并

盖到包装盒上，路径规划合理，加盖过程中不得与任何机构发

生碰撞，盖好后回到原点位置。

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（14）第三次按“启动”按钮，机器人开始自动执行标签搬运

功能：机器人从点到标签台位置，用吸盘依次将两个蓝色和两

个白色标签吸取并贴到包装盒盖上，路径规划合理，贴标过程

中不得与任何机构发生碰撞；吸取顺序如图B1-2所示。

（16）机器人每贴完一个标签，无需回到原点位置，贴满4个

标签后回到原点位置，机器人贴标顺序如图B1-3所示。

①②③④

图B1-3贴标工位示意图

（17）机器人贴完标签，定位气缸缩回，等待入库；

（18）系统在运行状态按“停止”按钮，单元进入停止状态，

即机器人停止运动，但机器人夹具要保持当前状态以避免物料

掉落，而就绪状态下按此按钮无效。

●智能存储单元

工作站程序编写要求：

根据以下控制流程描述，正确编写满足自动化生产线运行功能的程序。

准备:关闭电源和气源，清除仓库包装盒;将自动化生产线设置为非初始状态，设

置内容裁判现场确定;接通气源，工作气压设定为4bar;接通电源，启动PLC、触

摸屏等。

初始化：旋转轴/升降轴处于原点位置；拾取气缸缩回；吸盘关闭；设置伺服驱

动器参数：能实现单元运行功能即可。

注意:测试过程中裁判发布指令，选手根据指令操作，每队有两次测评机会。

功能要求得分最高分

（1）上电，系统处于“复位”状态下，“启动”和“停止”指

示灯灭，该单元复位，复位过程中，“复位”指示灯闪亮，所

有机构回到初始位置，复位完成后，“复位”指示灯常亮。

（2）在“复位”就绪状态下，按下“启动”按钮，单元启动，

“启动”指示灯亮，“停止”和“复位”指示灯灭。

（3）第一次按“启动”按钮，垛机启动运行，运行到包装工作

台位置等待。

（4）第二次按“启动”按钮，垛机拾取气缸伸出到位。

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（5）垛机拾取吸盘打开，吸住包装盒。

（6）垛机拾取气缸缩回，将包装盒完全托到垛机拾取托盘上，

包装盒与包装工作台无任何碰撞。

（7）堆垛机构旋转到1号仓储位，堆垛机构旋转过程中，包装

盒不允许与包装工作台或智能仓库发生任何摩擦或碰撞。

（8）如果当前仓位有包装盒存在，堆垛机构旋转到4号仓储位，

按照1、4、2、5、3、6顺序依次类推。

（9）如果当前仓位空，则垛机拾取气缸伸出，将包装盒完全推

入到当前仓位中去，入仓过程中，包装盒不允许与智能仓库发

生碰撞或顶住现象。

（10）垛机拾取吸盘关闭，松开包装盒。

（11）垛机拾取气缸缩回。

（12）堆垛机构回到包装工作台位置。

（13）再放一个包装盒到机器人单元的包装工作台上，本单元

将重复第（4）到第（13）步，包装盒将依次按顺序被送往相应

仓位的空位中。

（14）在任何启动运行状态下，按下“停止”按钮，该单元立

即停止，所有机构不工作，“停止”指示灯亮，“启动”和“复

位”指示灯灭。

（三）电气部分--PLCI/O地址分配

1.颗粒上料单元

序号名称功能描述（信号位1）序号名称功能描述（信号位1）

1X0上料传感器感应到物料19X24填装旋转气缸右限感应

2X1颗粒填装位感应到物料20Y0上料输送带运行

3X2检测到颜色A物料21Y1主输送带运行

4X3检测到颜色B物料22Y2填装旋转气缸旋转

5X4检测到料筒A有物料23Y3填装升降气缸下降

6X5检测到料筒B有物料24Y4吸盘拾取

7X6输送带取料位检测到物料25Y5定位气缸伸出

8X7填装定位气缸后限位感应26Y6推料气缸A推料

9X10按下启动按钮27Y7推料气缸B推料

10X11按下停止按钮28Y10启动指示灯亮

11X12按下复位按钮29Y11停止指示灯亮

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序号名称功能描述（信号位1）序号名称功能描述（信号位1）

12X13按下联机按钮30Y12复位指示灯亮

13X14填装升降气缸上限位感应31Y23变频电机正传

14X15填装升降气缸下限位感应32Y24变频电机反转

15X20吸盘填装限位感应33Y25变频电机高速档

16X21推料气缸A前限感应34Y26变频电机中速档

17X22推料气缸B前限感应35Y27变频电机低速档

18X23填装旋转气缸左限感应36

2.加盖拧盖单元

序号名称功能描述（信号位1）序号名称功能描述（信号位1）

1X0瓶盖料筒感应到瓶盖13X14拧盖升降气缸上限位

2X1加盖位传感器感应到物料14X15拧盖定位气缸后限位

3X2拧盖位传感器感应到物料15Y0主输送带运行

4X3加盖伸缩气缸伸出前限位16Y1拧盖电机运行

5X4加盖伸缩气缸缩回后限位17Y2加盖伸缩气缸伸出

6X5加盖升降气缸上限位感应18Y3加盖升降气缸下降

7X6加盖升降气缸下限位感应19Y4加盖定位气缸伸出

8X7加盖定位气缸后限位感应20Y5拧盖升降气缸下降

9X10按下启动按钮21Y6拧盖定位气缸伸出

10X11按下停止按钮22Y10启动指示灯亮

11X12按下复位按钮23Y11停止指示灯亮

12X13按下联机按钮24Y12复位指示灯亮

3.检测分拣单元

序号名称功能描述（信号位1）序号名称功能描述（信号位1）

1X00进料传感器感应到物料12X14三颗料位检测

2X01旋紧检测传感器感应到瓶13X15四颗料位检测

3X03瓶盖传感器感应到蓝色盖14Y00主输送带运行

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序号名称功能描述（信号位1）序号名称功能描述（信号位1）

4X04瓶盖传感器感应到白色盖15Y01辅输送带运行

5X05分拣检测传感器感应到瓶16Y02龙门灯带绿灯常亮

6X06出料检测传感器感应到瓶17Y03龙门灯带红灯常亮

7X07分拣气缸退回限位感应18Y04龙门灯带蓝灯常亮

8X10按下启动按钮19Y05分拣气缸伸出

9X11按下停止按钮20Y10启动指示灯亮

10X12按下复位按钮21Y11停止指示灯亮

11X13按下联机按钮22Y12复位指示灯亮

4.机器人搬运单元

序号名称功能描述（信号位1）序号名称功能描述（信号位1）

1X00升降台A运动到原点28X35吸盘B有效

2X01升降台A碰撞上限29X36物料台有物料

3X02升降台A碰撞下限30X37加盖定位气缸缩回

4X03升降台B运动到原点31Y0升降台A发脉冲

5X04升降台B碰撞上限32Y1升降台B发脉冲

6X05升降台B碰撞下限33Y2升降台A方向

7X06推料气缸A伸出34Y3升降台B方向

8X07推料气缸A缩回35Y4升降台气缸A伸出

9X10按下启动按钮36Y5升降台气缸B伸出

10X11按下停止按钮37Y6加盖定位气缸伸出

11X12按下复位按钮38Y10启动指示灯亮

12X13按下联机按钮39Y11停止指示灯亮

13X14推料气缸B伸出40Y12复位指示灯亮

14X15推料气缸B缩回41Y20DO1

15X20DI142Y21DO2

16X21DI243Y22DO3

17X22DI344Y23DO4

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序号名称功能描述（信号位1）序号名称功能描述（信号位1）

18X23DI445Y24DO5

19X24DI546Y25DO6

20X25DI647Y26DO7

21X26DI748Y27DO8

22X27DI849Y30DO9

23X30DI950Y31DO10

24X31DI1051Y32DO11

25X32DI1152Y33DO12

26X33预留53Y34DO13

27X34吸盘A有效54

5.智能存储单元

序号名称功能描述（信号位1）序号名称功能描述（信号位1）

1X00升降方向原点传感器15X20旋转方向右极限感应到位

2X01旋转方向原点传感器16X21旋转方向左极限感应到位

3X02仓位1检测传感器17X22升降方向上极限感应到位

4X03仓位2检测传感器18X23升降方向下极限感应到位

5X04仓位3检测传感器19X24真空压力开关输出为ON时

6X05仓位4检测传感器20Y00升降方向电机旋转

7X06仓位5检测传感器21Y01旋转方向电机旋转

8X07仓位6检测传感器22Y03升降方向电机反转

9X10按下启动按钮23Y04旋转方向电机反转

10X11按下停止按钮24Y05垛机拾取吸盘电磁阀启动

11X12按下复位按钮25Y06垛机拾取气缸电磁阀启动

12X13按下联机按钮26Y10启动指示灯亮

13X14拾取气缸前限感应到位27Y11停止指示灯亮

14X15拾取气缸后限感应到位28Y12复位指示灯亮

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2022年山东省职业院校技能大赛高职组--机电一体化赛项样卷

任务B2工作站的故障检修

任务情境：

公司接到某客户一个定制自动化生产线设备任务，由于在安装接线过程中，

可能伴有线路或器件接头接触不良、信号传输不稳定、器件设置使用不合理、机

械装配误差过大等状况，导致单元运行出现故障，你作为一名机电一体化技术人

员，请根据相关技术文档完成本单元故障检修工作，保证能够进行正确运行，以

便生产线后期能够实现生产过程自动化。

配分竞赛时间信息资料

6/1004小时内完成详见计算机D盘/参考资料

（一）任务概要

工作任务：

由于加盖拧盖和机器人搬运单元

在安装接线过程中，导致单元运行出

现故障，现需要团队负责完成本单元

的故障检修与调试工作，以便生产线

后期能够实现生产过程自动化。

加盖拧盖单元

设备状态：

工作单元已完成安装接线，由于

单元硬件故障会影响程序的自动运

行，并容易造成安全事故，尚未开展

单元的故障检修工作。

机器人搬运单元

（二）任务内容

团队的任务是依据加盖拧盖和机器人搬运单元的控制功能要求、机械机构图

纸、电气接线图纸规定的I/O分配表安装要求等，对两个单元进行运行调试，排

除电气线路及元器件等故障，确保本单元内电路、气路及机械机构能正常运行。

并将故障现象描述、故障部件分析、排除步骤填写到《故障排查答题纸》。

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2022年山东省职业院校技能大赛高职组--机电一体化赛项样卷

任务B3生产线系统程序优化与调试

任务情境：

公司接到某客户一个定制设备任务，需要在规定的时间内交付一套自动化生

产线设备，公司项目组对设备进行了整体系统规划优化设计，要求该设备以工业

机器人、PLC、变频器、伺服、触摸屏、传感器、气动等工控器件为核心，你作

为一名机电一体化技术人员，被分配到设备系统优化编程与调试任务，请在规定

的时间内完成该任务，保证能够进行正确运行，实现客户定制设备自动化生产。

配分竞赛时间信息资料

22/1004小时内完成详见计算机D盘/参考资料

（一）任务概要

工作任务：

在完成所有工作单元单机运行调

试后，现需要进行各单元的联网通讯，

优化PLC控制程序、编写触摸屏组态程

序，最终实现生产线的联机运行功能。

设备状态：

各工作单元均可单机运行，但缺少

组态程序和联网通讯程序，不能满足全

线联机运行要求。药品填装自动化生产线

（二）任务内容

团队的任务是完善各工作单元的PLC通讯程序，完善PLC的全线运行控制功

能程序，编写触摸屏组态程序。

在任务完成时，你需要检查确认以下几点：

1.以工业机器人单元为主站组建PLC通讯网络，并和触摸屏建立通讯；

2.触摸屏组态编程应包括以下各界面：触摸屏总控制画面、颗粒上料单元画

面、加盖拧盖单元画面、检测分拣单元画面、工业机器人搬运包装单元、智能仓

储单元画面。

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2022年山东省职业院校技能大赛高职组--机电一体化赛项样卷

3.完善颗粒上料单元，在触摸屏上增加填装颗粒数量：在触摸屏上颗粒填装

总数量可输入3或4，颗粒上料单元填装颗粒时按输入要求填装，同时触摸屏上

实时显示填装数量。

4.对自动化生产线的用气量进行优化，降低生产过程能源消耗。

5.联机通信分配地址及触摸屏组态地址，根据选手设计控制程序自行定义。

生产线程序编写要求：

根据以下控制流程描述，正确编写满足自动化生产线运行功能的程序。

准备:打开所有工作站电源和气源，清除工作站无关的物料;将自动化生产线设置

为非初始状态，设置内容裁判现场确定;工作气压设定为4bar;启动机器人、触

摸屏等。

初始化：工作站联机状态，机器人自动状态且速度不能高于50%。

注意:测试过程中裁判发布指令，选手根据指令操作，每队有两次测评机会。

功能要求得分最高分

（1）按下各单元的联机按钮，并在触摸屏系统总控画面中选择

“联机”模式，系统进入联机运行状态。

（2）按下触摸屏上“联机停止”按钮，系统立即停止，触摸屏

上“系统停止”指示灯亮，“系统启动”和“系统复位”指示

灯灭。

（3）“系统停止”状态下，按“联机复位”按钮，系统开始复

位，复位过程中“系统复位”指示灯闪亮，复位完成后，各单

元进入就绪状态，触摸屏上“系统复位”指示灯常亮，“系统

启动”和“系统停止”指示灯灭。其它状态下按“联机复位”

按钮无效。

（4）“系统复位”就绪状态下，按触摸屏上“联机启动”按钮，

系统启动，触摸屏上“系统启动”指示灯亮，“系统复位”和

“系统停止”指示灯灭。其它状态下按“联机启动”按钮无效。

（5）颗粒上料单元启动运行，主输送带启动。

（6）运行指示灯亮。

（7）在触摸屏上输入填装总颗粒数量3或4。

（8）颗粒上料单元填装完成设定数量后，填装定位机构松开。

填装过程中在系统总控画面实时显示当前填装瓶中的总颗粒数

和白色颗粒数，以及生产线累积填装颗粒总数。

（9）瓶子输送到加盖拧盖单元，加盖拧盖单元输送带启动，分

别将瓶子送入加盖工位和拧盖工位进行加盖与拧盖；拧盖状态

颗粒上料单元主输送带不启动，待拧盖完成后方可重新启动；

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加盖拧盖单元持续5s没有新的物料瓶，则该单元输送带停止

运行。

（10）加盖拧盖完成后，瓶子输送到检测分拣单元。

（11）检测分拣单元主输送带启动，分别对物料瓶瓶盖的旋紧

程度、瓶盖颜色以及物料颗粒的数量进行检测，从而分拣出合

格品与不合格品，并在系统总控画面实时显示生产线累积合格

品数量和不合格品数量。

①若物料瓶瓶盖拧紧，物料颗粒为3颗，则认定为合格品，若

当前瓶盖是白色则龙门灯带绿灯常亮，若为蓝色则绿灯闪烁

（f=2Hz）；物料瓶即被输送到主输送带的末端，出料检测传感

器动作，主输送带停止，等待机器人抓取；

②若物料瓶瓶盖未旋紧，无论物料颗粒为多少，都认定为不合

格品。龙门灯带红灯常亮；分拣气缸将其推到辅输送带上；

③若物料瓶瓶盖拧紧，物料颗粒不是3颗，则认定为不合格品，

龙门灯带红灯闪烁（f=4Hz）；总控触摸屏上出现“物料颗粒填

充错误，请及时修改！”文字滚动报警信息；分拣气缸将其推

到辅输送带上。

（12）若检测分拣单元的合格品输送带末端等待机器人抓取时

间超过3s，颗粒上料单元将主、辅输送带和加盖拧盖单元输送

带不启动，随后工作单元进入暂停状态，等待合格品被抓取后

继续运行。

（13）机器人单元按照设定的控制程序和机器人示教路径完成

装瓶和贴标作业，要求任务三所描述的贴标工位号上的标签颜

色与物料瓶工位号上的瓶盖颜色对应。

（14）机器人单元将完成的包装盒转运至触摸屏指定的仓储单

元仓位。若指定仓位已有包装盒，则堆垛机按照4、5、6、1、2、

3顺序自动将包装盒送至下一个空闲仓位，并在堆垛机启动运行

时，总控触摸屏上出现“当前指定仓位已满，系统已自动调整！”

文字滚动报警信息，直至堆垛机回到初始位置时消失。

（15）选手需在总控画面上设置一个计时显示框，在第（4）步

按联机启动按钮的同时，计时显示框开始计时，直到走完一个

流程（四个物料瓶进行颗粒填装+加盖拧盖+检测分拣+放入包装

盒+入库），计时停止。

扩展任务：在完成上述工作的基础上，赛场增加未知扩展任务。

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（三）系统网络结构

触摸屏以太网通讯

TPC7062Ti

以太网

颗粒上料单加盖拧盖单检测分拣单智能仓储单工业机器人搬

元PLC元PLC元PLC元PLC运单元

PLC

从站1从站2从站3从站4主站

图B3-1系统网络结构图

（四）触摸屏组态画面要求

（1）系统总控画面

下图为组态触摸屏画面要求区域划分、颜色分配（单机/联机-蓝色、联机启

动-绿色、联机停止-红色、联机复位-黄色），输入信息为1时指示灯显示对应

颜色，输入信息为0时为灰色。

机电一体综合实训设备：系统总控GZ-2022工位

单机/联机单机/联总填装数量：设定实时

机

联机启动启动指示

物料颗粒总数

联机停止停止指示

物料瓶合格总数量

联机复位复位指示

物料瓶不合格总数量

颗粒上料单元加盖拧盖单元检测分拣单元机器人搬运单元智能仓储单元

图B3-2系统总控画面布局图参考

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请选手按照表1-1所示内容组态触摸屏监控数据，实现表中所有功能。

表1-1系统总控画面数据监控表

序号名称类型功能说明

1单机/联机标准按钮系统单机、联机模式切换

2联机启动标准按钮系统联机启动

3联机停止标准按钮系统联机停止

4联机复位标准按钮系统联机复位

5单机/联机位指示灯联机状态蓝色亮

6启动指示位指示灯启动状态绿色亮

7停止指示位指示灯停止状态红色亮

8复位指示位指示灯复位状态黄色亮

9总填装数量设定变量输入框决定单个瓶子填装颗粒总数量

10白色颗粒填装数量设定变量输入框决定单个瓶子白色颗粒填装数量

11总填装数量实时变量输入框显示当前瓶子填装颗粒总数量

12白色颗粒填装实时数量变量输入框显示当前瓶子白色颗粒填装数量

13物料颗粒总数变量输入框显示当前已经完成的物料颗粒总数

14物料瓶合格总数量变量输入框显示检测合格的瓶子总数

15物料瓶不合格总数量变量输入框显示检测不合格的瓶子总数

16颗粒上料单元画面切换跳转到颗粒上料单元画面

17加盖拧盖单元画面切换跳转到加盖拧盖单元画面

18检测分拣单元画面切换跳转到检测分拣单元画面

19工业机器人搬运单元画面切换跳转到工业机器人搬运单元画面

20智能仓储单元画面切换跳转到智能仓储单元画面

（2）颗粒上料单元监控画面

要求选手参考图B3-3所示区域布局组态触摸屏画面，指示灯输入信息为1

时为绿色，输入信息为0时保持灰色。设备在联机模式下，按下触摸屏系统总控

画面的“联机手动”按钮，颗粒上料单元的画面按钮输出才有效，按钮按下为1，

再次按钮为0。

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2022年山东省职业院校技能大赛高职组--机电一体化赛项样卷

SX-815Q机电一体综合实训设备：颗粒上料单元GZ-2022工位

输入指示灯布局区域手动输出控制区域

系统总控画面加盖拧盖单元检测分拣单元机器人搬运单元智能仓储单元

图B3-3颗粒上料单元画面布局图参

请选手按照表1-2所示内容组态触摸屏监控数据，实现表中所有功能。

表1-2颗粒上料单元画面数据监控表

序号PLC地址名称类型功能说明

1X20吸盘填装限位位指示灯吸盘填装限位指示灯

2X21推料气缸A前限位指示灯推料气缸A前限指示灯

3X22推料气缸B前限位指示灯推料气缸B前限指示灯

4Y10启动指示灯位指示灯启动状态指示灯

5Y11停止指示灯位指示灯停止状态指示灯

6Y12复位指示灯位指示灯复位状态指示灯

7X13单/联机位指示灯单/联机状态指示灯

8X00物料瓶上料检测位指示灯物料瓶上料检测指示灯

9X01颗粒填装位检测位指示灯颗粒填装位检测指示灯

10X02颜色确认A检测位指示灯颜色确认A检测指示灯

11X03颜色确认B检测位指示灯颜色确认B检测指示灯

12X04料筒A物料检测位指示灯料筒A物料检测指示灯

13X05料筒B物料检测位指示灯料筒B物料检测指示灯

14X06颗粒到位检测位指示灯颗粒到位检测指示灯

15X07填装定位气缸后限位指示灯填装定位气缸后限指示灯

16X14填装升降气缸上限位指示灯填装升降气缸上限指示灯

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2022年山东省职业院校技能大赛高职组--机电一体化赛项样卷

17X15填装升降气缸下限位指示灯填装升降气缸下限指示灯

18Y00上料输送带电机启停取反按钮上料输送带电机启停手动输出

19Y01主输送带电机启停取反按钮主输送带电机启停手动输出

20Y02旋转气缸取反按钮旋转气缸电磁阀手动输出

21Y03升降气缸取反按钮升降气缸电磁阀手动输出

22Y04取料吸盘取反按钮取料吸盘电磁阀手动输出

23Y05定位气缸取反按钮定位气缸电磁阀手动输出

24Y06推料气缸A取反按钮推料气缸A电磁阀手动输出

25Y07推料气缸B取反按钮推料气缸B电磁阀手动输出

26无加盖拧盖单元画面切换按钮跳转到加盖拧盖单元画面

27无检测分拣单元画面切换按钮跳转到检测分拣单元画面

28无工业机器人搬运单元画面切换按钮跳转到工业机器人搬运单元画面

29无智能仓储单元画面切换按钮跳转到智能仓储单元画面

30无系统总控画面画面切换按钮跳转到系统总控画面

（3）加盖拧盖单元监控画面

要求选手参考图B3-4所示区域布局组态触摸屏画面，指示灯输入信息为1

时为绿色，输入信息为0时保持灰色。设备在联机模式下，按下触摸屏系统总控

画面的“联机手动”按钮，加盖拧盖单元的画面按钮输出才有效，按钮按下为1，

再次按钮为0。

SX-815Q机电一体综合实训设备：加盖拧盖单元GZ-2022工位

输入指示灯布局区域手动输出控制区域

系统总控画面颗粒上料单元检测分拣单元机器人搬运单元智能仓储单元

图B3-4加盖拧盖单元画面布局图参

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2022年山东省职业院校技能大赛高职组--机电一体化赛项样卷

请选手按照表1-3所示内容组态触摸屏监控数据，实现表中所有功能。

表1-3加盖拧盖单元画面数据监控表

序号PLC地址名称类型功能说明

1Y10启动指示灯位指示灯启动状态指示灯

2Y11停止指示灯位指示灯停止状态指示灯

3Y12复位指示灯位指示灯复位状态指示灯

4X13单/联机位指示灯单/联机状态指示灯

5X00瓶盖料筒检测位指示灯瓶盖料筒检测指示灯

6X01加盖位检测位指示灯加盖位检测指示灯

7X02拧盖位检测位指示灯拧盖位检测指示灯

8X03加盖伸缩气缸前限位指示灯加盖伸缩气缸前限指示灯

9X04加盖伸缩气缸后限位指示灯加盖伸缩气缸后限指示灯

10X05加盖升降气缸上限位指示灯加盖升降气缸上限指示灯

11X06加盖升降气缸下限位指示灯加盖升降气缸下限指示灯

12X07加盖定位气缸后限位指示灯加盖定位气缸后限指示灯

13X14拧盖升降气缸上限位指示灯拧盖升降气缸上限指示灯

14X15拧盖定位气缸后限位指示灯拧盖定位气缸后限指示灯

15Y00输送带电机启停取反按钮输送带电机启停控制输出

16Y01拧盖电机启停取反按钮拧盖电机启停控制输出

17Y02加盖伸缩气缸取反按钮加盖伸