2022江蘇機(jī)電一體化技能競(jìng)賽模擬題高職學(xué)生組

1、2022 江蘇機(jī)電一體化技能競(jìng)賽模擬題高職學(xué) 生組20*x 職業(yè)院校技能大賽電工電子技術(shù)技能比賽機(jī)電一體化裝置安裝與除錯(cuò)(高職學(xué)生組)工作任務(wù)書(shū)江蘇 xx20 xx 年 xx 月說(shuō)明：一、本試卷依據(jù) 20 xx江蘇省職業(yè)學(xué)校技能大賽電工電子類(lèi) 實(shí)施方案的要求和 2001 年頒布的維修電工高階國(guó)家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)命制；二、請(qǐng)參賽選手仔細(xì)閱讀試題的具體考核要求， 并按要求完成操作或 進(jìn)行筆答；三、 操作技能競(jìng)賽時(shí)要遵守考場(chǎng)紀(jì)律， 服從賽場(chǎng)治理人員指揮， 以保 證競(jìng)賽安全順利進(jìn)行。一、競(jìng)賽裝置及工藝過(guò)程描述yl-335b 自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)由供料、輸送、裝配、加工和分揀等5 個(gè)工作站 組成，各工作站均設(shè)定一臺(tái)plc

2、 承擔(dān)其掌握任務(wù)，各plc 之間通過(guò) rs485 序列通訊的方式實(shí)現(xiàn)互連，構(gòu)成分散式的掌握系統(tǒng)。系統(tǒng)主令工作訊號(hào)由連線(xiàn)到輸送站 plc 的觸控一、競(jìng)賽裝置及工藝過(guò)程描述yl-335b 自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)由供料、 裝配、 加工、 分揀和輸送等 5 個(gè)工作 站組成， 各工作站均設(shè)定一臺(tái) plc 承擔(dān)其掌握任務(wù)， plc 之間通過(guò) rs485 序列通訊的方式實(shí)現(xiàn)互連，構(gòu)成分散式的掌握系統(tǒng)。系統(tǒng)主令工作訊號(hào)由連線(xiàn)到裝配站 plc 的觸控式螢?zāi)蝗藱C(jī)介面供應(yīng)， 整個(gè)系統(tǒng)的主要工作狀態(tài)除了在人機(jī)介面上顯示外，系統(tǒng)全線(xiàn)執(zhí)行狀態(tài)下 尚須由安裝在裝配單元的棒式警示燈來(lái)顯示相關(guān)狀態(tài):1)系統(tǒng)上電后黃色指示系統(tǒng)待機(jī);2)系

3、統(tǒng)啟動(dòng)后綠色指示系統(tǒng)執(zhí)行;3)系統(tǒng)執(zhí)行過(guò)程中假如出現(xiàn)暫停/急停時(shí)要增加紅燈閃亮;4)系統(tǒng)報(bào)警時(shí)三個(gè)燈同時(shí)亮。 (具體要求見(jiàn)后面內(nèi)容)。自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)的工作目標(biāo)是：對(duì)一批金屬或白色塑料或黑色塑料工件進(jìn)行嵌入零件裝配和壓緊加 工，然后按規(guī)格要求分揀成品。二、自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)裝置機(jī)械部件安裝1、完成 yl-335b 自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)的供料、 裝配、 加工和分揀單元的局部 裝配工作，并安裝在 yl-335b 的工作桌面上。 yl-335b 自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)各工 作單元裝置局部的安裝位置如圖 1 所示。圖中，長(zhǎng)度單位為毫米。圖 1 yl-335b 自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)裝置俯檢視2、各工作單元裝置側(cè)局部的裝配要求如下：(1)供料、加工單

4、元裝置側(cè)局部的裝配工作已經(jīng)完成，請(qǐng)完成各單元 在裝置檯面上的定位工作。(2)完成輸送單元裝置側(cè)的安裝， 在搬運(yùn)站底板上裝配導(dǎo)軌,同步帶總 成及感測(cè)器、電磁閥總成，并在規(guī)定位置裝配導(dǎo)軌滑塊、大溜板、機(jī)械手 總成及磁性開(kāi)關(guān)。(3)完成分揀單元裝置側(cè)的安裝，皮帶輸送機(jī)構(gòu)總成、皮帶驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 總成、選料機(jī)構(gòu)總成、磁性開(kāi)關(guān)、感測(cè)器及感測(cè)器支架，將機(jī)構(gòu)總成安裝 到分揀站底板上。(4)完成裝配單元裝置側(cè)的安裝， 支架裝配， 小工件供給機(jī)構(gòu)總成(氣 缸、磁性開(kāi)關(guān)、感測(cè)器及支架)，裝配機(jī)械手總成(氣缸、磁性開(kāi)關(guān)、感 測(cè)器及感測(cè)器支架)，電磁閥總成，將裝配好的機(jī)械機(jī)構(gòu)安裝到裝配站底 板上。完成裝配、 分揀和輸送單元

5、裝置側(cè)的安裝和調(diào)整后， 根據(jù)供應(yīng)的安裝 圖紙完成各上述五個(gè)工作單元在工作臺(tái)面上定位工作。三、氣路連線(xiàn)及調(diào)整1、根據(jù)供料、加工、分揀和輸送單元?dú)鈩?dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求完成各工作 單元的氣路連線(xiàn)，并調(diào)整氣路，確保各氣缸執(zhí)行順暢和平穩(wěn)。2、接通氣源后檢查各單元?dú)飧壮跏嘉恢檬欠穹弦韵乱螅绮环?合請(qǐng)適當(dāng)調(diào)整。 其中裝配站的擋料氣缸處于伸出狀態(tài)， 頂料氣缸處于縮回 狀態(tài)。 裝配機(jī)械手的升降氣缸處于提升狀態(tài)， 伸縮氣缸處于縮回狀態(tài)， 氣爪處于鬆開(kāi)狀態(tài)。其余各工作單元?dú)飧壮跏嘉恢谜?qǐng)按各單元?dú)鈩?dòng)掌握設(shè)計(jì)的合理化要 求確定。3、完成氣路調(diào)整，確保各氣缸執(zhí)行順暢和平穩(wěn)。四、電路設(shè)計(jì)和電路連線(xiàn)1、供料、加工單元裝置側(cè)和

6、 plc 側(cè)電氣接線(xiàn)已經(jīng)完成，裝配、傳送 單元裝置側(cè)電氣接線(xiàn)已經(jīng)完成， 請(qǐng)根據(jù)所供應(yīng)電路器件和系統(tǒng)執(zhí)行要求測(cè) 試并確定供料、加工站的 plc 掌握單元的 i/o。2、設(shè)計(jì)分揀單元的電氣掌握電路，并根據(jù)所設(shè)計(jì)的電路圖安裝和連 線(xiàn)裝置側(cè)和 plc 側(cè)電氣線(xiàn)路。 電路圖應(yīng)包括 plc 的 i/o 端子安排和變頻器 主電路及掌握電路。 電路連線(xiàn)完成后應(yīng)根據(jù)執(zhí)行要求設(shè)定變頻器有關(guān)引數(shù)， 變頻器引數(shù)應(yīng)記錄在所供應(yīng)的電路圖上。變頻器功能特別設(shè)計(jì)要求為：a 系統(tǒng)加減速時(shí)間分別為 1s、0.5s；其次加減速時(shí)間為 4s、2s。b 系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩提升為 5；其次功能轉(zhuǎn)矩提升為 25。c 為了避開(kāi)系統(tǒng)的機(jī)械共振點(diǎn)，系統(tǒng)在

7、執(zhí)行過(guò)程中不行以出現(xiàn) 21hz 到 24hz、41hz45hz 的頻率。d 系統(tǒng)執(zhí)行過(guò)程中當(dāng)處于全線(xiàn)執(zhí)行時(shí)變頻器根據(jù)觸控式螢?zāi)辉O(shè)定的 頻率執(zhí)行， 其他情況下， 全部由變頻器下方的可調(diào)電位器進(jìn)行手動(dòng)設(shè)定變 頻器執(zhí)行頻率。根據(jù)設(shè)計(jì)好的分揀站plc 的 i/o 安排表與電氣掌握原理圖連線(xiàn)分揀站 的電路，并在連線(xiàn)到接線(xiàn)端子排的導(dǎo)線(xiàn)末端套上帶有編號(hào)的編號(hào)管。3、設(shè)計(jì)輸送單元的電氣掌握電路，并根據(jù)所設(shè)計(jì)的電路圖安裝和連 線(xiàn)電路； 電路圖應(yīng)包括 plc 的 i/o 端子安排電路、 伺服電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)器掌 握電路。電路連線(xiàn)完成后應(yīng)根據(jù)執(zhí)行要求設(shè)定伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器有關(guān)引數(shù)， 引數(shù)應(yīng)以形式記錄在所供應(yīng)的電路圖上。伺服

8、驅(qū)動(dòng)器的引數(shù)要求為：a、選擇掌握模式為位置掌握；b、指令脈沖輸入方式為方向+脈沖方式；c、電機(jī)每旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)的脈沖數(shù)設(shè)定為 6000；d、當(dāng)左或右限位動(dòng)作，則會(huì)發(fā)生 err38 行程限位制止輸入訊號(hào)出錯(cuò) 報(bào)警。根據(jù)設(shè)計(jì)好的輸送站plc 的 i/o 安排表與電氣掌握原理圖連線(xiàn)分揀站 的電路，并在連線(xiàn)到接線(xiàn)端子排的導(dǎo)線(xiàn)末端套上帶有編號(hào)的編號(hào)管。五、各站 plc 網(wǎng)路連線(xiàn)三菱 fx 系列指定為 n:n 方式，并指定輸送單元作為系統(tǒng)主站。系統(tǒng) 主令工作訊號(hào)主要由觸控式螢?zāi)蝗藱C(jī)介面供應(yīng)， 安裝在裝配單元上的警示 燈應(yīng)能顯示整個(gè)系統(tǒng)的主要工作狀態(tài)。六、連線(xiàn)觸控式螢?zāi)徊⒔M態(tài)使用者介面觸控式螢?zāi)粦?yīng)連線(xiàn)到系統(tǒng)中主站

9、 plc 的相應(yīng)介面。在 tpc7062ks 人機(jī)介面上組態(tài)畫(huà)面，要求使用者視窗包括歡迎介面、 輸送站測(cè)試介面、分檢站測(cè)試介面和主介面四個(gè)視窗。1、歡迎介面是啟動(dòng)介面，觸控式螢?zāi)簧想姾髨?zhí)行，歡迎介面螢?zāi)簧?方的標(biāo)題文字向左迴圈移動(dòng)，迴圈週期約 14 秒。歡迎介面上設(shè)定有顯示系統(tǒng)網(wǎng)路狀態(tài)、系統(tǒng)初始狀態(tài)的兩個(gè)指示燈， 和切換到主站測(cè)試介面或聯(lián)機(jī)執(zhí)行介面的兩個(gè)按鈕。當(dāng)系統(tǒng)網(wǎng)路狀態(tài)正常時(shí)， 網(wǎng)路狀態(tài)指示燈被點(diǎn)亮； 當(dāng)系統(tǒng)各工作站已 準(zhǔn)備好且處于初始位置時(shí)，系統(tǒng)初始狀態(tài)指示燈被點(diǎn)亮。建立為系統(tǒng)建立一個(gè)新使用者，使用者名稱(chēng)為你的工位號(hào)，密碼為 888888，在任何狀態(tài)下觸控歡迎介面的測(cè)試模式按鈕， 輸入使

10、用者資訊切 換到輸送、 分檢站測(cè)試介面， 當(dāng)進(jìn)入測(cè)試介面測(cè)試勝利后， 顯示系統(tǒng)網(wǎng)路 狀態(tài)、 系統(tǒng)初始狀態(tài)的兩個(gè)指示燈以 1hz 的速度閃爍， 指示測(cè)試勝利。 僅 當(dāng)系統(tǒng)網(wǎng)路狀態(tài)正常且系統(tǒng)已在初始狀態(tài)， 測(cè)試勝利的條件下， 才可以按 觸控歡迎介面的執(zhí)行模式按鈕， 才能切換到聯(lián)機(jī)執(zhí)行介面； 若任一條件不 滿(mǎn)足而觸控執(zhí)行模式按鈕，則系統(tǒng)不予響應(yīng)，并且彈出提示框，顯示“系 統(tǒng)不滿(mǎn)足執(zhí)行條件，不能切換到聯(lián)機(jī)執(zhí)行方式！”。觸控提示框上的確定按鈕后，提示框消逝。圖 2 歡迎介面歡迎介面如圖 2 所示，其中的位件存放在個(gè)人計(jì)算機(jī)的“桌面技術(shù) 文件”資料夾中。2、輸送站測(cè)試介面應(yīng)根據(jù)以下功能要求自行設(shè)計(jì)： 輸送

11、站測(cè)試包括抓取機(jī)械手裝置單項(xiàng)動(dòng)作測(cè)試和直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū) 動(dòng)測(cè)試。測(cè)試介面應(yīng)能實(shí)現(xiàn)兩項(xiàng)測(cè)試內(nèi)容的切換。 使用介面中的開(kāi)關(guān)、按鈕等元件，供應(yīng)機(jī)械手裝置單項(xiàng)動(dòng)作測(cè)試 的主令訊號(hào)。單項(xiàng)動(dòng)作測(cè)試包括：升降氣缸的提升/下降；手臂伸縮氣缸 的伸出/縮回；氣動(dòng)手指的夾緊/鬆開(kāi)；擺動(dòng)氣缸的左旋/右旋。 使用介面中的指示燈元件，顯示測(cè)試時(shí)各氣缸的工作狀態(tài)。 使用介面中的開(kāi)關(guān)元件，供應(yīng)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)測(cè)試時(shí)執(zhí)行速度 的檔次訊號(hào)。介面上應(yīng)能顯示當(dāng)前抓取機(jī)械手沿直線(xiàn)導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)的方向和速 度數(shù)值。直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)測(cè)試包括左、右點(diǎn)動(dòng)移動(dòng)，高(400mm/s)、中 (300mm/s)、低(100mm/s)三速速度選擇。 測(cè)試介面

12、應(yīng)供應(yīng)切換到主功能介面的按鈕，在輸送站測(cè)試完成條 件下，可切換到主功能介面。3、資料統(tǒng)計(jì)介面應(yīng)根據(jù)以下功能要求自行設(shè)計(jì)：此頁(yè)面工功能只有在全線(xiàn)運(yùn)況下有效， 且在全線(xiàn)執(zhí)行時(shí)供應(yīng)切換按鈕， 能夠隨時(shí)進(jìn)入進(jìn)行檢視， 檢視完后可以通過(guò)本頁(yè)面的返回按鈕回到主頁(yè)面 狀態(tài)，且不影響主頁(yè)面中的裝置運(yùn)況。在全線(xiàn)工作時(shí)要求實(shí)時(shí)顯示變頻器的實(shí)際輸出電流。以形式輸出各種成品的數(shù)量、 廢品總的數(shù)量、 成品比例及裝置已經(jīng) 處理的工件總數(shù)量。4、主介面應(yīng)根據(jù)以下功能要求自行設(shè)計(jì)：供應(yīng)系統(tǒng)工作方式(單站/全線(xiàn))選擇訊號(hào)和系統(tǒng)復(fù)位、啟動(dòng)和停 頓、 急停訊號(hào)， 按下急停按鈕后系統(tǒng)馬上停機(jī)， 恢復(fù)后接著原來(lái)的斷點(diǎn)繼 續(xù)執(zhí)行。在人機(jī)

13、介面上設(shè)定分揀單元變頻器的執(zhí)行頻率偏移值(要求範(fàn)圍為 1060hz)，假如設(shè)定值不在這個(gè)範(fàn)圍則彈出 “速度設(shè)定錯(cuò)誤”提示,要求 採(cǎi)用報(bào)警視窗實(shí)現(xiàn)。在人機(jī)介面上顯示分揀單元變頻器的實(shí)際輸出電流， 同時(shí)顯示分檢 站皮帶機(jī)的編碼器脈沖當(dāng)量。在人機(jī)介面上動(dòng)態(tài)顯示輸送單元機(jī)械手裝置當(dāng)前位置(以原點(diǎn)位置 為參考點(diǎn)，度量單位為毫米)。指示網(wǎng)路的執(zhí)行狀態(tài)(正常、故障)。指示各工作單元的執(zhí)行、故障狀態(tài)。其中故障狀態(tài)包括：供料單元的供料缺乏狀態(tài)和缺料狀態(tài)。裝配單元的供料缺乏狀態(tài)和缺料狀態(tài)。輸送單元抓取機(jī)械手裝置越程故障(左或右極限開(kāi)關(guān)動(dòng)作)。當(dāng)供料單元或裝配單元發(fā)生缺料故障且超過(guò) 5 秒鐘未能處理， 彈出 提示框， 發(fā)出處于缺料狀態(tài)的工作單元等待加料的提示。 只有當(dāng)相應(yīng)的加 料工作完成后，觸控提示框的確認(rèn)按鈕，才能使提示框消逝。七、程式編制及除錯(cuò)系統(tǒng)的工作模式分為單站工作和全線(xiàn)執(zhí)行模式。從單站工作模式切換到全線(xiàn)執(zhí)行方式的條件是： 各工作站均處于停頓 狀態(tài)，各站的按鈕/指示燈模組上的工作方式選擇開(kāi)關(guān)置于全線(xiàn)模式，此 時(shí)假如人機(jī)介面中選擇開(kāi)關(guān)切換到全線(xiàn)執(zhí)行模式， 系統(tǒng)進(jìn)入全線(xiàn)執(zhí)行狀態(tài)。 要從全線(xiàn)