機電一體化設備的組裝與調試模擬訓練課案

1、有一個工作系統(tǒng)，如下圖所示：m料料料.落口測感閥 磁 電-冋S線 槽U7料檢傳器 物臺測感2一、系統(tǒng)情況說明1、系統(tǒng)的器件說明1）動力源。系統(tǒng)為一物料傳送分揀結機構，其中傳送帶動力源是 帶減速裝置的三相異步電動機，電動機電源為AC 380V,由變頻 器驅動。2）氣動裝置。用于完成物料輸送及推料動作，由機械手、三只氣 缸和相關電磁閥組成。電磁閥電源為DC 24V。3）傳感器系統(tǒng)。提供光電傳感器、電感傳感器和光纖傳感器，作 為系統(tǒng)的識別裝置；氣缸的頂部和尾部分別裝有磁性開關，可 配合完成氣缸的推料控制。請注意傳感器的接線規(guī)則，以免燒 毀傳感器。4）系 統(tǒng)用 到的 指 示燈 、蜂 鳴器電 源均 為

2、DC 24V2、系統(tǒng)工作功能該系 統(tǒng) 可進 行毛 坯 的輸 送、加 工、分 揀 與包裝，加 工完 的毛 坯 即 成為工件。要求安裝并調試好該系統(tǒng)。系統(tǒng)具體功能如下：1）有關元件的初始位置機械手在右轉到位，機械手懸臂縮回到位，手臂提升到位，機械手手指松 開到位。推出氣缸 1、 2、3 分別縮回到位、傳送帶不運行。設備在原位時 HL1 以長亮（正常工作后 HL1 用作工作方式指示 ） 。如設備不在初始位置，請選擇一 種方式對設備進行復位，只有設備各部件在原位時設備才能啟動。2）設備試運行試運行時按下試運行按鈕SB4,機械手先從原位依次按下降t抓緊t上升t 左轉-伸出-下降-松開t上升t縮回t右轉的

3、順序動作，然后推料氣缸按照 氣缸一伸出T氣缸二伸出T氣缸三伸出T氣缸一縮回T氣缸二縮回T氣缸三縮 回的順序動作。當氣缸三縮回到位后，三相交流異步電動機以 35 Hz 的頻率啟 動，拖動皮帶輸送機向前運行 3 s 停止，（規(guī)定往左邊運動為向前運行） 。系統(tǒng) 完成試運行。3）啟動：設備滿足初始位置時，按下起動按鈕 SB5寸，設備起動。工作臺上綠色指 示燈閃亮指示，落料口允許放料指示燈 HL2亮（當傳送帶上有物料時HL2自動 熄滅）。供料盤電機開始轉運，當供料盤物料檢測傳感器檢測到有料時轉盤電機停止轉動，同時啟動機械手搬運物料到傳送帶落料孔中放于傳送帶上， 然后機械手自動返回原位。4）工作方式及要求

4、設備有三種工作方式，只有設備在停機狀態(tài)下才能進行方式轉換。工作方式一： 轉換開關 SA1 轉換旋鈕在左位置， SA2 轉換旋鈕在左位置時 按工作方式一進行。工作方式指示燈 HL1 在工作方式一以 1 次/秒方式閃爍。當落料口檢測傳感器識別有零件時，電動機以 25HZ向前輸送零件，當位置 一傳感器檢測到金屬物料時，以15HZ送至位置二，氣缸伸出，將零件推入斜槽 2 ，位置二斜槽以二個零件為一組進行包裝， 包裝時蜂鳴器以 1 次/ 秒蜂鳴 1 秒， 當位置二傳感器檢測到白塑料時，以25HZ反轉到位置一后，物料被推入斜槽一， 位置一斜槽以兩個零件為一組包裝，包裝時蜂鳴器以1 次/ 秒蜂鳴 1 秒，兩

5、個斜槽都包裝完畢才進入一個新的工作周期，若為黑色零件或連續(xù)出現相同零件， 不符合包裝要求的作廢料處理，推入位置三斜槽。在各位置氣缸活塞桿伸出將零件推入 斜槽并 復位后，三相交流電動機的運 行頻率以 25 Hz 轉動拖動皮帶輸送機再向前運行。 這時才可向皮帶輸送機上放入 下一個待加工元件。工作方式二： 轉換開關 SA1 轉換旋鈕在右位置， SA2 轉換旋鈕在左位置時 按工作方式二進行。工作方式指示燈 HL1 在工作方式二以 2 次/秒方式閃爍。當落料口檢測傳感器識別有零件時，電動機以 25HZ向前輸送零件，在此方 式中，合格的物料被加工三次。合格物料首先在位置一處，皮帶停止轉動，加 工三秒，然后

6、以15HZ繼續(xù)正轉到位置二處停止加工三秒后，以 35Hz繼續(xù)正轉 到位置三，皮帶停止加工三秒。三次加工完后，皮帶以 25HZ反轉到位置二處， 皮帶停止，然后汽缸活塞桿伸出將料推入槽二，當下一個料與第一個料重復時， 三次加工完后直接推入槽三，如果第三個還是相同的料時，作廢料處理不加工 位置一汽缸活塞桿伸出，將物料直接推入槽一。當槽二和槽三各推入一個金屬 件，一個白色塑料件，一個黑色塑料件時 料沒有順序 就開始同時包裝，包裝 時蜂鳴器以 2 次/秒蜂鳴 1 秒，皮帶停止轉動，包裝完成后，皮帶開始轉動，進 入一個新的工作周期。在各位置氣缸活塞桿伸出將零件推入 斜槽并 復位后，三相交流電動機的運 行頻

7、率以 25 Hz 轉動拖動皮帶輸送機再向前運行。 這時才可向皮帶輸送機上放入 下一個待加工元件。工作方式三：轉換開關 SA1 轉換旋鈕在左位置， SA2 轉換旋鈕在右位置時按工作方式三 進行。 工作方式指示燈 HL1 在工作方式二以 3 次/秒方式閃爍。當落料口檢測傳感器檢測到有物料時，變頻器驅動三相電動機以 25 HZ 向 前運轉至位置三，傳送帶停止加工 2秒，然后以25HZ反轉將物料送到各位置按 順序分揀物料，在出料槽 1，接金屬 - 黑色的順序將零件推入，在出料槽 2，按 白色 -黑色的順序將零件推入，重復出現零件且不能實現按要求分揀的作為廢料 處理推入出料槽 3。當槽一和槽二推入零件都

8、符合要求時，開始同時包裝，包裝 時蜂鳴器以 3 次/秒蜂鳴 1秒，皮帶停止轉動，包裝完成后，皮帶開始轉動，進 入一個新的工作周期。在各位置氣缸活塞桿伸出將零件推入 斜槽并 復位后，三相交流電動機的運 行頻率以 25 Hz 轉動拖動皮帶輸送機再向前運行。 這時才可向皮帶輸送機上放入下一個待加工元件5） 停止：系統(tǒng)設置停止按鈕 SB6不按停止按鈕SB6,系統(tǒng)將一直工作。按下按鈕SB6系統(tǒng)在完成當前工作周期后系統(tǒng)所有部件停止工作。工作臺上綠色指示燈熄滅，當重新按下啟動按鈕 SB5系統(tǒng)再次運行。6）工作后落料口傳感器如連續(xù)1分鐘內未檢測到有物料時，燈 HL2以3次 / 秒報警。報警后 10 秒內檢測到

9、有零件放入停止報警，若仍未檢測到則傳送帶 自動停止運行 , 直到有料落入落料口后 三相交流電動機才以運行頻率為 25 Hz 轉 動拖動皮帶輸送機再向前運行 。7）斷電時的保護： 發(fā)生突然斷電的意外時， 應保持各處在斷電瞬間的狀態(tài)。 恢復供電，工作臺綠色指示燈以滅 2 秒亮 1 秒方式閃爍提示，按下繼續(xù)運行按 鈕SB5設備從斷電瞬間保持的狀態(tài)開始，按原來的方式和程序繼續(xù)運行，同時 工作指示燈恢復為原來的閃亮狀態(tài)。8）過載電機發(fā)生過載時過載按鈕假定為SB1，皮帶應立即停止轉動，指示燈HL1 以方式4次/秒閃亮，過載復位后，按下繼續(xù)運行按鈕 SB5，指示燈HL1恢復正 常工作，但是皮帶上的料成廢料，

10、在哪個方式下工作就將廢料推入那個方式的 廢料槽。二、工作任務根據系 統(tǒng)的 工作情況和 要求， 完成由 PLC 控制的 生產系 統(tǒng)機械 部件安裝、電路連接、氣路連接、程序的編寫和 系 統(tǒng)的 調試任務等 工作。 具體任務和要求是：1、畫出PLC與外圍設備的連接圖要求：（1）用黑色鉛筆繪圖（2）用規(guī)定的符號和文字符號（3）繪圖要求清晰規(guī)范2、安裝、調試系統(tǒng)任務：請你根據控制系統(tǒng)的動作和控制要求，組裝、調試該控制 系統(tǒng)的設備。要求：（1）在完成規(guī)定的工作任務時，請注意：指示燈、蜂鳴器、 按鈕開關在按鈕開關模塊上。請通過安全插拔線與 PLC主機相連。（2）所有的導線與接線端子的連接應牢固可靠；接線端子

11、上連接的導線露銅不超過2毫米。（3）導線必須放入線槽內。（4）連接滿足題目控制要求的氣路。（5）按照題目要求裝配、調試系統(tǒng)。3、保存控制程序新建一個文件夾，將你編寫的程序保存在計算機內，并且將保 存的路徑，存盤的文件名填在下邊。學生不將程序存盤，造成后果由其本人負責存盤路徑文件名 三、系統(tǒng)使用的部分元件對應表序號系統(tǒng)中的元件按鈕開關模塊上的元件名稱1啟動按鈕SB5SB52停止按鈕SB6SB63試運行按鈕SB4SB44原點及工作方式指示燈HL15允許放料指示燈HL2QS6工作指示燈工作臺上綠色指示燈7包裝指示蜂鳴器8910四、PLC的I/O端子分配圖的繪制請在上面方框中繪制你的 PLC 的 I/

12、O 端子分配圖五、機電一體化（學生組）技能競賽評分表工位號 存盤路徑丄作任務配分評分項項目配分扣分標準扣分得分任務得分設備組裝及電路、氣路連接40設備組裝（16分）部件安裝位置錯誤、部件不到位、零件松動、 皮帶松緊不符要求，扣2分/處 m路.（20 分）.圖形符 號4符號、圖形不符標準或未做說 明，0.5分/個，最多扣4分電氣原 理與電 路連接8電路原理錯誤或接線錯誤，最多 扣8分連接工 藝8接線端子導線超過2根、導線露 銅過長、未入線槽、布線零亂：0.5分/每處，最多扣4分；接 線端子連接的導線沒有編號管 或者編號錯誤，0.5分/處，最 多扣4分。氣路（4分）漏氣,影試時掉或安全養(yǎng)分分每處處

13、?最多扣或4 分程 序 與 調 試60下料指 示燈6HL1未按要求亮火，2分/處，最 多扣6分模擬工 作指示 燈4不符合控制要求，2分/處，該 項最多扣4分金屬件 處理20不能在位置I扌 氣缸、傳送帶動 求，2分/處 分宦出，扣 10分； 卅乍不符合控制要;該項最多扣 20塑料件 處理14不能在位置H推出，扣7分；氣 缸、傳送帶動作不符合控制要 求，2分/處；該項最多扣14 分周期循 環(huán)4分揀不能進入下周期，扣4分起動及停止（12 分）啟動2停止時，根據控制結果酌情打分正常停 止4急停6六、賽場情況記錄記錄情況情況與后果情 況 記 錄安全文明操作情況記錄賽場紀 律違反賽場規(guī)定和紀 律，經監(jiān)考老師