機(jī)械設(shè)備裝調(diào)與控制技術(shù)電氣部分試題

1、機(jī)械設(shè)備裝調(diào)與控制技術(shù)電氣部分試題任務(wù)4、電氣控制電路連接根據(jù)賽場(chǎng)提供的電氣原理接線圖，完成控制柜未完成的線路連接工作，使設(shè)備的傳感器、繼電器、電磁鐵、電磁閥、伺服驅(qū)動(dòng)器、步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器、變頻器能正常工作，達(dá)到設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的通電要求。1.接線符合工藝要求：接線時(shí)除了連接到三菱PLC和繼電器端子上的線用U型插片采用焊接，其他均用黑色管型端子壓接；接線時(shí)需套上相應(yīng)的號(hào)碼管，號(hào)碼管上的號(hào)碼用記號(hào)筆編寫，號(hào)碼管編號(hào)必須和接線圖編號(hào)一致且字跡要求工整清晰。2.設(shè)備上信號(hào)線與強(qiáng)電線應(yīng)分開走線，以防止干擾，且必須放入線槽內(nèi)，接好線后需蓋好線槽蓋。3.窩在線槽內(nèi)的導(dǎo)線長(zhǎng)度不超過10cm，地上剪下的線頭長(zhǎng)度不超過1

2、0cm。4.接線工作完畢參賽選手應(yīng)蓋好線槽蓋，整理好工作現(xiàn)場(chǎng)后舉手示意裁判檢查評(píng)分確認(rèn)。注意：（1）接線不涉及AC220V和AC380線路。 （2）共接5根線。序號(hào)內(nèi)容要求結(jié)果記錄選手確認(rèn)需舉手裁判1確認(rèn)裁判2確認(rèn)1電路連接參照?qǐng)D紙正確連接（共5根線）2接線端子的壓接或焊接使用接線端子壓接或焊接且牢靠3號(hào)碼管的使用與編號(hào)號(hào)碼管編號(hào)與圖紙編號(hào)對(duì)應(yīng)，用記號(hào)筆標(biāo)記號(hào)且字跡工整清晰4接線、走線工藝接線工藝符合工藝要求，接線連接牢靠，窩在線槽內(nèi)的導(dǎo)線不超過10cm，剪下的廢線長(zhǎng)不超過10cm。任務(wù)5、變頻器、伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器參數(shù)設(shè)置根據(jù)賽場(chǎng)提供的資料FR-E700使用手冊(cè)、東元伺服手冊(cè)、M54

3、2步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器使用手冊(cè)，完成變頻器、伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器相關(guān)參數(shù)的設(shè)定工作，使設(shè)備能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。1.賽場(chǎng)提供的資料FR-E700使用手冊(cè)、東元伺服手冊(cè)、M542步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器使用手冊(cè)在計(jì)算機(jī)E盤下的“機(jī)械設(shè)備裝調(diào)與控制技術(shù)參考資料”文件夾下。2.變頻器參數(shù)設(shè)置要求：（1）變頻器以“外部PU組合運(yùn)行模式1”方式運(yùn)行；（2）變頻器運(yùn)行加、減速斜坡時(shí)間為2S；（3）通過變頻器STF、RM端子組合啟動(dòng)變頻器正轉(zhuǎn)、中速運(yùn)行，通過變頻器STR、RL端子組合啟動(dòng)變頻器反轉(zhuǎn)低速運(yùn)行，其中中速要求為20Hz，低速要求為15Hz。3.伺服驅(qū)動(dòng)器參數(shù)設(shè)置要求：（1）伺服驅(qū)動(dòng)器上電后馬上激磁，忽略CCW和CW驅(qū)動(dòng)禁止機(jī)能；（2）伺

4、服驅(qū)動(dòng)器脈沖命令控制形式：脈沖+方向，脈沖命令邏輯為正邏輯；（3）X軸驅(qū)動(dòng)器慣量比為25；（4）（5）電子齒輪比設(shè)為5:1。4.步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器參數(shù)設(shè)置要求：（1）驅(qū)動(dòng)器輸出的PEAK電流為3.76A；（2）步進(jìn)電機(jī)靜止時(shí)，驅(qū)動(dòng)器為半流工作模式；（2）電機(jī)運(yùn)行一圈需10000個(gè)脈沖（單指電機(jī)）。序號(hào)內(nèi)容要求結(jié)果記錄選手確認(rèn)需舉手裁判1確認(rèn)裁判2確認(rèn)1變頻器參數(shù)設(shè)置外部/PU組合運(yùn)行模式12變頻器運(yùn)行加、減速斜坡時(shí)間為2S3中速運(yùn)行頻率20HZ4低速運(yùn)行頻率15HZ5伺服驅(qū)動(dòng)器參數(shù)設(shè)置驅(qū)動(dòng)器上電馬上激磁，忽略CCW和CW驅(qū)動(dòng)禁止機(jī)能6脈沖命令形式：脈沖+方向；脈沖命令邏輯：正邏輯7慣量比參數(shù)為258電

5、子齒輪比設(shè)置為5:19步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器參數(shù)設(shè)置PEAK電流為3.76A，步進(jìn)電機(jī)靜止時(shí)，驅(qū)動(dòng)器為半流工作模式10細(xì)分設(shè)置為10000提示：上表“結(jié)果記錄”一欄，選手填寫所設(shè)置的參數(shù)和撥碼開關(guān)狀態(tài)。任務(wù)6、觸摸屏工程設(shè)計(jì)根據(jù)賽場(chǎng)提供的Smart Panel手冊(cè)、圖片等資料，創(chuàng)建系統(tǒng)工程，并建立與PLC通訊連接和組態(tài)“開機(jī)顯示界面”、“控制顯示界面”、“產(chǎn)品加工狀態(tài)顯示界面”的相應(yīng)功能，設(shè)計(jì)的觸摸屏工程能與任務(wù)7設(shè)計(jì)的PLC程序配套控制與顯示。組態(tài)好的觸摸屏工程保存至“D: 2014機(jī)械設(shè)備裝調(diào)與控制技術(shù)工位號(hào)觸摸屏工程”文件夾下，I/O分配請(qǐng)參照(附表一)，其他變量選手自由定義。（特別提醒：在設(shè)計(jì)過程

6、中注意實(shí)時(shí)保存，以防電腦突然斷電。）界面組態(tài)及功能要求：1.“開機(jī)顯示界面”的組態(tài)及功能要求，具體如下：（1）觸摸屏上電進(jìn)入的第一界面為“開機(jī)顯示界面”；（2）點(diǎn)擊“點(diǎn)擊進(jìn)入系統(tǒng)”按鈕，可以進(jìn)入“控制顯示界面”，按鈕的顏色為橙色；（3）“開機(jī)顯示界面”的內(nèi)容如圖1所示,界面底色為純白色。圖1 開機(jī)顯示界面2.“控制顯示界面”的組態(tài)及功能要求，具體如下：（1）按下“退出系統(tǒng)”按鈕能使本界面退出本系統(tǒng)工程界面；（2）按下“產(chǎn)品加工狀態(tài)顯示界面”按鈕能使本界面進(jìn)入“產(chǎn)品加工狀態(tài)顯示界面”；（3）按下“返回”按鈕能使本界面返回到開機(jī)顯示界面；（4）按下“開始”、“停止”、“復(fù)位”三個(gè)按鈕，可以控制實(shí)訓(xùn)

7、對(duì)象的開始、停止、復(fù)位操作，且對(duì)應(yīng)的指示燈均有相應(yīng)變換且以1HZ的頻率閃爍，開始指示燈由淺綠變?yōu)轷r綠色、停止指示燈由暗紅變?yōu)轷r紅色、復(fù)位指示燈由淺黃變?yōu)轷r黃色（要求顏色變化明顯）；（5）物料檢測(cè)到位：有物料時(shí)指示燈為綠色；無物料時(shí)指示燈為紅色；（6）圓孔沖孔計(jì)數(shù)、方孔沖孔計(jì)數(shù)、腰孔沖孔計(jì)數(shù)要求能實(shí)時(shí)顯示相應(yīng)的沖孔個(gè)數(shù)；（7）給指示燈、按鈕、數(shù)據(jù)顯示等添加相應(yīng)的控制變量，以實(shí)現(xiàn)上述功能要求；（8）“控制顯示界面”的內(nèi)容如圖2所示,界面底色為純白色。圖2 控制顯示界面3. 在“產(chǎn)品加工狀態(tài)顯示界面”的組態(tài)及功能要求，具體如下：（1）按下“返回”按鈕能使本界面返回到控制顯示界面；（2）圖形相應(yīng)點(diǎn)的指

8、示，要求實(shí)物沖完孔相應(yīng)點(diǎn)均由淺綠色變?yōu)轷r綠色并保持，直到設(shè)備按下“開始”按鈕執(zhí)行下一個(gè)產(chǎn)品沖孔流程后所有點(diǎn)恢復(fù)淺綠色。（3）給指示燈添加相應(yīng)的控制變量，以實(shí)現(xiàn)上述功能要求；（4）“產(chǎn)品加工狀態(tài)顯示界面”的內(nèi)容如圖3所示,界面底色為純白色。圖3 產(chǎn)品加工狀態(tài)顯示界面任務(wù)7、PLC程序設(shè)計(jì)根據(jù)機(jī)械設(shè)備的工作原理及以下具體要求、加工圖紙（附圖五）和賽場(chǎng)提供的資料，設(shè)計(jì)PLC控制程序，并保存在電腦的“D: 2014機(jī)械設(shè)備裝調(diào)與控制技術(shù)賽項(xiàng)工位號(hào) PLC程序”文件夾下。通過設(shè)備送料裝置（二維工作臺(tái)）、機(jī)械式?jīng)_裁機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)塔部件等的運(yùn)行來驗(yàn)證PLC程序,并舉手示意裁判驗(yàn)證結(jié)果。（特別提醒：在設(shè)計(jì)過程中注意

9、實(shí)時(shí)保存，以防電腦突然斷電。）1.技術(shù)要求：加工圖紙（附圖五）上共10個(gè)孔，分別對(duì)應(yīng)1、2、3.10十個(gè)數(shù)字，根據(jù)圖紙上的加工尺寸、孔型，設(shè)計(jì)PLC控制程序。2.PLC程序的控制要求：（1）設(shè)計(jì)的PLC程序有手動(dòng)和自動(dòng)控制模式。（2）在自動(dòng)模式下，可用任務(wù)6完成的觸摸屏工程控制設(shè)備的開始、停止、復(fù)位和顯示相應(yīng)的狀態(tài)。 1）按下“開始”按鈕，交流電機(jī)起動(dòng)運(yùn)行，等待啟動(dòng)沖孔工作流程。 2）按下“停止”按鈕，所有執(zhí)行元件停止工作。 3）按下“復(fù)位”按鈕，各模塊回到初始狀態(tài)（定位氣缸縮回、機(jī)械沖裁機(jī)構(gòu)回原點(diǎn)、轉(zhuǎn)塔部件回原點(diǎn)、十字滑臺(tái)X軸和Y軸回原點(diǎn)）。（3）在手動(dòng)模式下，通過操作X軸+、X軸-、Y軸+

10、、Y軸-按鈕，可使X軸和Y軸分別做正方向和負(fù)方向移動(dòng)（遠(yuǎn)離電機(jī)方向的運(yùn)動(dòng)為正方向運(yùn)動(dòng)，靠近電機(jī)方向運(yùn)動(dòng)為負(fù)方向運(yùn)動(dòng)）。（4）二維工作臺(tái)在自動(dòng)或手動(dòng)控制模式下，X軸、Y軸伺服電機(jī)均有超行程保護(hù)。（5）實(shí)訓(xùn)臺(tái)上所有的傳感器信號(hào)在程序中都要發(fā)揮作用。（7）每次換模后，定位氣缸1和定位氣缸2需檢測(cè)到位2S后，方可做沖孔動(dòng)作。（8）沖孔時(shí)交流電機(jī)以中速20HZ運(yùn)行，復(fù)位時(shí)交流電機(jī)以低速10HZ運(yùn)行。（9）PLC I/O分配請(qǐng)參照附表一。提示：（1）請(qǐng)注意任務(wù)3中各模具裝配位置。 （2）設(shè)計(jì)程序時(shí)，請(qǐng)注意任務(wù)6觸摸屏工程的相應(yīng)功能。 （3）加工軌跡不做要求，但成品的孔型、尺寸必須與附圖五一致。 （4）鋁質(zhì)

11、毛坯板夾緊方式不限（鋁板橫豎都可以，不需靠著原點(diǎn)電磁鐵）。 （5）選手程序設(shè)計(jì)完成且自檢合格后，需對(duì)照下表把相應(yīng)功能操作演示給裁判檢查判定。任務(wù)8、設(shè)備聯(lián)機(jī)總調(diào)試，并進(jìn)行故障排除根據(jù)機(jī)械設(shè)備的工作原理及電氣控制要求結(jié)束以上7個(gè)任務(wù)后，將任務(wù)6和任務(wù)7完成的觸摸屏工程和PLC控制程序分別下載到觸摸屏和PLC中進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試，并排除所有故障，保證設(shè)備能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，達(dá)到機(jī)械設(shè)備的預(yù)期效果。1. 調(diào)試皮帶張緊度，其下垂量10mm。2. 設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)大齒輪旋轉(zhuǎn)為逆時(shí)針方向，設(shè)備復(fù)位時(shí)大齒輪為順時(shí)針方向。（人正對(duì)著齒輪來判斷其旋轉(zhuǎn)方向）3. 裝好X軸電機(jī)、交流電機(jī)、鏈條、齒輪防護(hù)罩。4. 安裝并調(diào)整各個(gè)模塊

12、傳感器，使之能正常工作。5. 取下模盤凸模，運(yùn)行設(shè)備，保證設(shè)備工作流程正確且能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。6. 完成“要求3”后，上模盤裝上凸模，在無毛坯的情況下運(yùn)行設(shè)備，保證模具沖孔動(dòng)作順暢無卡死現(xiàn)象。7. 完成“要求3”和“要求4”后，放上毛坯運(yùn)行設(shè)備沖孔加工，保證加工出的零件孔型、尺寸與圖紙（附圖五）一致。8. 完成“要求5”后，需用記號(hào)筆把圖形描繪出來（與附圖五一致）。9. 排除故障，共三個(gè)故障。提示：（1）加工鋁質(zhì)毛坯板夾緊方式不限（鋁板橫豎都可以，不需靠著原點(diǎn)電磁鐵）。 （2）參賽選手可放棄故障排除，需在故障現(xiàn)象欄填寫“放棄此故障”，再由裁判簽字確認(rèn)。序號(hào)故障現(xiàn)象解決方法舉手裁判1確認(rèn)裁判2確認(rèn)12

13、3 注： 選手簽字 1在竟賽過程中，備注項(xiàng)中有“”標(biāo)記的，在選手已完成該項(xiàng)目?jī)?nèi)容，需舉手示意裁判，在裁判的監(jiān)督下測(cè)量出數(shù)值并記錄或電氣測(cè)試結(jié)果，該數(shù)值只有一次測(cè)量機(jī)會(huì)，一經(jīng)確定不得修改；電氣測(cè)試結(jié)果不合格也不得修改，并作為該項(xiàng)目的評(píng)分依據(jù)。2試車時(shí)必須得到裁判的允許后，才允許通電；若裝配不完整，則不允許試運(yùn)行，試車項(xiàng)不得分。3在測(cè)量過程中，如裁判發(fā)現(xiàn)選手測(cè)量方法或選用工具不合理、不正確，可判定該項(xiàng)目未完成并不得分。4所有項(xiàng)目的監(jiān)督檢測(cè)時(shí)間都納入競(jìng)賽時(shí)間，不另行增加時(shí)間。5未經(jīng)裁判簽名核實(shí)的數(shù)據(jù)都是無效數(shù)值，該項(xiàng)目不得分。6考試結(jié)束時(shí)應(yīng)在選手簽字一欄中簽上選手 工位號(hào) ，以確認(rèn)自己的競(jìng)賽過程。任

14、務(wù)4 電氣控制電路連接序號(hào)內(nèi)容配分評(píng)分要求結(jié)果記錄得分需舉手備注1電路連接（共5根線）2.5電路連接每錯(cuò)一處扣0.5分，扣完為止。2壓接或焊接的接線端子2壓接或焊接的接線端子不牢或不正確。每處扣0.5分，扣完為止。3號(hào)碼管1實(shí)物號(hào)碼管編號(hào)與接線圖編號(hào)不符，只能用記號(hào)筆標(biāo)記號(hào)且字跡工整清晰。每錯(cuò)一處扣0.5分，扣完為止。4接線、走線工藝1.5接線工藝不符合工藝要求，接線連接不牢靠，窩在線槽內(nèi)的導(dǎo)線超過10cm，剪下的廢線長(zhǎng)超過10cm。每錯(cuò)一處扣0.5分，扣完為止。任務(wù)5 變頻器、伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器參數(shù)設(shè)置序號(hào)內(nèi)容配分評(píng)分要求結(jié)果記錄得分需舉手備注1變頻器參數(shù)設(shè)置0.5外部/PU組合運(yùn)行

15、模式1。設(shè)置錯(cuò)扣0.5分20.5變頻器運(yùn)行加、減速斜坡時(shí)間為2S。每設(shè)置錯(cuò)一個(gè)扣0.5分，扣完為止。30.5中速運(yùn)行頻率20HZ，設(shè)置錯(cuò)扣0.5分。40.5低速運(yùn)行頻率15HZ，設(shè)置錯(cuò)扣0.5分。5伺服驅(qū)動(dòng)器參數(shù)設(shè)置0.5驅(qū)動(dòng)器上電馬上激磁，忽略CCW和CW驅(qū)動(dòng)禁止機(jī)能。設(shè)置錯(cuò)扣0.5分。60.5脈沖命令形式：脈沖+方向；脈沖命令邏輯：正邏輯。設(shè)置錯(cuò)扣0.5分。70.5慣量比參數(shù)為25。設(shè)置錯(cuò)扣0.5分80.5電子齒輪比設(shè)置為5:1。設(shè)置錯(cuò)扣0.5分。9步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器參數(shù)設(shè)置0.5PEAK電流為3.76A，步進(jìn)電機(jī)靜止時(shí)，驅(qū)動(dòng)器為半流工作模式。設(shè)置錯(cuò)扣0.5分100.5細(xì)分設(shè)置為10000。設(shè)置錯(cuò)

16、扣0.5分。任務(wù)6 觸摸屏工程設(shè)計(jì)序號(hào)內(nèi)容配分評(píng)分要求結(jié)果記錄得分需舉手備注1開機(jī)顯示界面0.5觸摸屏上電進(jìn)入的第一界面為“開機(jī)顯示界面”。不能實(shí)現(xiàn)，扣0.5分。以在設(shè)備運(yùn)行為準(zhǔn)20.5點(diǎn)擊“點(diǎn)擊進(jìn)入系統(tǒng)”按鈕，進(jìn)入“控制顯示界面”。不能實(shí)現(xiàn)，扣0.5分。30.5“開機(jī)顯示界面”的內(nèi)容與圖1一致4控制顯示界面0.5按下“退出系統(tǒng)”按鈕能使本界面退出本系統(tǒng)工程界面。不能實(shí)現(xiàn)，扣0.5分。以在設(shè)備運(yùn)行為準(zhǔn)50.5按下“產(chǎn)品加工狀態(tài)顯示界面”按鈕能使本界面進(jìn)入“產(chǎn)品加工狀態(tài)顯示界面”。不能實(shí)現(xiàn)，扣0.5分。611） 按下“開始”按鈕，控制實(shí)訓(xùn)對(duì)象的交流電機(jī)運(yùn)行操作；2） 按下“停止”按鈕，控制實(shí)訓(xùn)對(duì)

17、象的執(zhí)行器件停止工作操作；3） 按下“復(fù)位”按鈕，控制實(shí)訓(xùn)對(duì)象的初始化狀態(tài)操作。以上每錯(cuò)一處扣0.5分，扣完為止。711） 系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，運(yùn)行指示燈由淺綠變?yōu)轷r綠色且有1HZ的頻率閃爍；2） 系統(tǒng)停止?fàn)顟B(tài)，停止指示燈由暗紅變?yōu)轷r紅色且有1HZ的頻率閃爍；3） 系統(tǒng)復(fù)位狀態(tài)，復(fù)位指示燈由淺黃變?yōu)轷r黃色且有1HZ的頻率閃爍。以上每錯(cuò)一處扣0.5分，扣完為止。80.5物料檢測(cè)：有物料時(shí)指示燈為綠色，無物料時(shí)指示燈為紅色。不能實(shí)現(xiàn)，扣0.5分。911） 圓孔沖孔計(jì)數(shù)要求能實(shí)時(shí)顯示相應(yīng)的沖孔個(gè)數(shù)；2） 方孔沖孔計(jì)數(shù)要求能實(shí)時(shí)顯示相應(yīng)的沖孔個(gè)數(shù)；3） 腰孔沖孔計(jì)數(shù)要求能實(shí)時(shí)顯示相應(yīng)的沖孔個(gè)數(shù)。以上每錯(cuò)一處

18、扣0.5分，扣完為止。100.5“控制顯示界面”的內(nèi)容與圖2所示一致。有錯(cuò)即扣0.5分。11產(chǎn)品加工狀態(tài)顯示界面0.5按下“返回”按鈕使本界面返回到控制顯示界面。不能實(shí)現(xiàn)，扣0.5分。以在設(shè)備運(yùn)行為準(zhǔn)120.5圖形相應(yīng)點(diǎn)的指示，要求實(shí)物沖完孔相應(yīng)點(diǎn)均有淺綠色變?yōu)轷r綠色并保持，直到設(shè)備按下“開始”按鈕執(zhí)行下一個(gè)產(chǎn)品沖孔流程后所有點(diǎn)恢復(fù)淺綠色。不能實(shí)現(xiàn)，扣0.5分。130.5“產(chǎn)品加工狀態(tài)顯示界面”的內(nèi)容與圖3所示一致。有錯(cuò)就扣0.5分。任務(wù)7 PLC程序設(shè)計(jì)序號(hào)內(nèi)容配分評(píng)分要求結(jié)果記錄得分需舉手備注1PLC程序設(shè)計(jì)2程序需有手動(dòng)和自動(dòng)模式切換。不能實(shí)現(xiàn)，扣1分。以在設(shè)備運(yùn)行為準(zhǔn)21自動(dòng)模式下按下

19、“開始”按鈕，交流電機(jī)起動(dòng)運(yùn)行，等待啟動(dòng)沖孔工作流程。不能實(shí)現(xiàn)，扣1分。31自動(dòng)模式下按下“停止”按鈕，所有執(zhí)行元件停止工作，不能實(shí)現(xiàn)，扣1分。42自動(dòng)模式下按下“復(fù)位”按鈕，各模塊回到初始狀態(tài)（定位氣缸縮回、機(jī)械沖裁機(jī)構(gòu)回原點(diǎn)、轉(zhuǎn)塔部件回原點(diǎn)、十字滑臺(tái)X軸和Y軸回原點(diǎn)）。每少一個(gè)回原點(diǎn)扣0.5分，扣完為止。51在手動(dòng)或自動(dòng)模式下X軸電機(jī)需有左、右超行程保護(hù)。每少一個(gè)保護(hù)扣0.5分，扣完為止。61在手動(dòng)或自動(dòng)模式下Y軸電機(jī)需有左、右超行程保護(hù)。每少一個(gè)保護(hù)扣0.5分，扣完為止。71在手動(dòng)模式下，按下“X+”按鈕，X軸往正方向移動(dòng)。不能實(shí)現(xiàn)，扣1分。81在手動(dòng)模式下，按下“X-”按鈕，X軸往負(fù)方向移動(dòng)，不能實(shí)現(xiàn)，扣1分。