2023機電一體化青島市賽題

1、PAGE PAGE 6請你在270 min內(nèi)，按要求完成以下工作任務 一、按分揀設備部件組裝圖見附頁，圖號為001及其要求和說明，在鋁合金工作臺上組裝生產(chǎn)線分揀設備。二、按分揀設備氣動系統(tǒng)圖見附頁，圖號為002及其要求和說明，連接生產(chǎn)線分揀設備的氣路。三、請你仔細閱讀生產(chǎn)線分揀設備的有關說明，根據(jù)如表1所示的PLC輸入輸出端子I/O分配，然后根據(jù)你對設備及其工作過程的理解，在賽場提供的圖紙見附頁，圖號為003上，畫出生產(chǎn)線分揀設備的電氣原理圖，并在標題欄的“設計和“制圖行填寫自己的工位號。表1 PLC輸入輸出端子I/O分配表輸入端子輸出端子序號三菱PLC功能說明序號三菱PLC功能說明1X0進料

2、口位置光電開關1Y0皮帶正轉(zhuǎn)2X1托盤D位置光電開關2Y1皮帶反轉(zhuǎn)3X2A位置電感接近開關3Y2實現(xiàn)高中低三段速4X3B位置光纖開關4Y35X4C位置光纖開關5Y4處理盤直流電機6X5旋轉(zhuǎn)缸左到位6Y5蜂鳴器7X6旋轉(zhuǎn)缸右到位7Y6手指缸夾緊8X7懸臂伸出到位8Y7手指缸松開9X10懸臂縮回到位9Y10旋轉(zhuǎn)缸左轉(zhuǎn)10X11手臂上升到位10Y11旋轉(zhuǎn)缸右轉(zhuǎn)11X12手臂下降到位11Y12懸臂伸出12X13手指夾緊到位12Y13懸臂縮回13X14A位置伸出到位13Y14手臂上升14X15A位置縮回到位14Y15手臂下降15X16B位置伸出到位15Y16A位置氣缸伸出(單電控)16X17B位置縮回到

3、位16Y17B位置氣缸伸出(單電控)17X20C位置伸出到位17Y20C位置氣缸伸出(單電控)18X21C位置縮回到位18Y21指示燈HL119X22急停按鈕QS19Y22指示燈HL220X23啟動按鈕SB520Y23指示燈HL321X24停止按鈕SB621Y24指示燈HL422X25轉(zhuǎn)換開關SA122Y25指示燈HL523X26調(diào)試部件選擇SB423Y26警示燈綠24X27選擇確認SB324Y27警示燈紅四、根據(jù)你畫出的電氣原理圖，連接生產(chǎn)線分揀設備的電路。電路的導線必須放入線槽，但凡你連接的導線，必須套上寫有編號的編號管。五、請你正確理解設備的正常工作過程和故障狀態(tài)的處理方式，編寫生產(chǎn)線分

4、揀設備的PLC控制程序和設置變頻器的參數(shù)。六、請你調(diào)整傳感器和位置或靈敏度，調(diào)整機械零件的位置，完成生產(chǎn)線分揀設備的整體調(diào)試，使該設備能正常工作，完成物件的加工、分揀和組合。生產(chǎn)線分揀設備 生產(chǎn)線分揀設備各局部的名稱如圖1所示；氣動機械手各局部的名稱如圖2所示。生產(chǎn)線生產(chǎn)金屬圓柱形和塑料圓柱形兩種元件，該生產(chǎn)線的分揀設備的任務是將金屬元件、白色塑料元件和黑色塑料元件進行加工和分揀、組合。圖1 生產(chǎn)線分揀設備各局部的名稱一、部件的初始位置啟動前，設備的運動部件必須在規(guī)定的位置，這些位置稱作初始位置。有關部件的初始位置是：機械手的懸臂靠在左限止位置，手臂氣缸的活塞桿縮回，懸臂氣缸的活塞桿縮回，手指

5、松開。位置A、B、C的氣缸活塞桿縮回。處理盤、皮帶輸送機的拖動電動機不轉(zhuǎn)動。上述部件在初始位置時警示燈綠閃爍。假設上述部件不在初始位置，警示燈紅閃爍，請自行選擇一種復位方式進行復位。只有上述部件在初始位置時，設備才能啟動，否那么設備不能啟動。圖2機械手各局部的名稱二、設備的工作要求該生產(chǎn)線設置了“調(diào)試和“運行兩種工作方式。工作方式一用于可按規(guī)定對設備的各個工作設備進行調(diào)試檢查;工作方式二用于對元件進行加工和分揀。當設備上電時，觸摸屏首先進入首頁進行用戶登錄，界面如圖3所示。用戶名為自己的工位號；密碼為“235A，且密碼顯示要用字符“*星號顯示。圖3觸摸屏首頁當輸入的用戶名或密碼錯誤，界面彈出“

6、您輸入的用戶名或密碼錯誤，點擊返回后重新登錄！的對話框，點擊返回后重新登錄。如果用戶登錄連續(xù)出錯三次，那么界面彈出“您連續(xù)登錄出錯超過了三次，請等待30秒后重新登錄的對話框,在等待30秒后自動消失，再次進行登錄操作。此時系統(tǒng)要記錄當前錯誤登錄的時間信息，在異常記錄界面要顯示錯誤登錄的時間信息，以備查看，觸摸屏界面效果如圖4所示。圖4 登錄對話框當輸入正確的的用戶名和密碼之后進入主界面，如圖5所示。圖5 主界面效果圖工作方式一：1. 啟動當設備需要進行維護調(diào)試時，點擊主界面上的“調(diào)試界面按鈕進入調(diào)試操作界面。如果各個部件沒有經(jīng)過調(diào)試時，部件調(diào)試按鈕為“白色。當要對轉(zhuǎn)盤部件進行調(diào)試時，那么點擊界面

7、上的“轉(zhuǎn)盤調(diào)試按鈕，此時“轉(zhuǎn)盤調(diào)試按鈕變?yōu)椤包S色且轉(zhuǎn)盤開始動作，當動作結(jié)束之后“轉(zhuǎn)盤調(diào)試按鈕顏色變?yōu)椤熬G色；當調(diào)試出現(xiàn)故障用按鈕模塊上的SB3當做模擬故障情況即按下SB3時“轉(zhuǎn)盤調(diào)試按鈕顏色變?yōu)椤凹t色閃爍，蜂鳴器報警且“調(diào)試信息欄顯示“XX部件出現(xiàn)故障的信息，其他部件調(diào)試過程以此類推，其各個部件運行調(diào)試功能的工作方式如表2所示。當完成了所有的部件調(diào)試后，“調(diào)試信息欄顯示“所有部件調(diào)試完成，可以啟動運行！的信息注意：各部件調(diào)試運行期間，只有完成當前部件調(diào)試后，才能選擇下一個調(diào)試部件，上次調(diào)試時間記錄為記錄上一次調(diào)試完成時間，首次調(diào)試時時間無顯示。 調(diào)試部件工作方式供料盤調(diào)試功能轉(zhuǎn)動2秒停1秒轉(zhuǎn)動

8、3秒停1秒轉(zhuǎn)動4秒停止機械手調(diào)試功能手爪夾緊松開手臂下降上升手臂伸出縮回手臂右轉(zhuǎn)左轉(zhuǎn)停止傳送帶調(diào)試功能正轉(zhuǎn)25HZ正轉(zhuǎn)30HZ正轉(zhuǎn)35HZ反轉(zhuǎn)25HZ反轉(zhuǎn)30HZ反轉(zhuǎn)35HZ停止推料氣缸調(diào)試功能推料氣缸一次順推逆回一個周期后停止表2 各個部件的啟動和工作方式圖6觸摸屏調(diào)試界面工作方式二:1. 啟動按下啟動按鈕SB5或觸摸屏運行界面里啟動鍵設備啟動指示燈HL5和觸摸屏上的運行指示燈以亮2秒滅1秒的方式閃亮，表示設備處于正常工作狀態(tài)。皮帶輸送機按由位置A向位置D的方向低速運行，拖動皮帶輸送機的三相交流電動機的運行頻率為25 Hz。2. 工作設備啟動后，皮帶繼續(xù)以30HZ速度運行，假設第一個放入的物

9、料為金屬時，要進行雙料處理即將第一個金屬送到A位置輸送帶停止，等待下一個物料，當?shù)诙€物料放入落料口時，皮帶繼續(xù)以30HZ速度運行，假設待加工元件為金白組合時，金屬工件在C位置處，白塑料工件在B位置處左右加工一次，假設待加工元件為金黑組合時，先將金屬推人III槽返回口，將黑色塑料工件輸送帶以35HZ的頻率運行送至D位置處，機械手將其抓走，放入料盤當中，當做廢料處理，處理完成后進行下一次放料。假設待加工元件為金金組合時，第一個金屬工件B位置處左右加工兩次，第二個金屬工件在A位置處左右加工兩次，加工完成后進行分揀。假設第一次放入的元件為非金屬時，那么是單料處理，加工在位置B左右加工兩次后進行分揀：

10、1推入出料斜槽的元件為先金屬料元件，后白色塑料元件的組合套件。2推入出料斜槽的元件為先白色塑料元件，后金屬料元件的組合套件。3如果同時滿足I槽和II槽的分揀要求時，第一次I槽優(yōu)先，第二次II槽優(yōu)先，第三次I槽優(yōu)先，以此類推，即交替優(yōu)先。4不符合出料斜槽I和出料斜槽II分揀要求的，那么送的出料斜槽III用作物料返回口。5如果輸送帶上有黑色塑料元件時，那么送到位置D。在元件到達位置D后，皮帶輸送機停止運行。機械手手臂下降手指合攏抓取元件手臂上升懸臂縮回機械手向左轉(zhuǎn)動懸臂伸出手指松開，元件掉在處理盤內(nèi)懸臂縮回機械手向右轉(zhuǎn)動懸臂伸出后在原位停止。元件掉進處理盤后，直流電機轉(zhuǎn)動3 s后停止。假設機械手臂

11、在抓取物料的過程中，物料掉落那么機械手立即停止，同時報警，觸摸屏上的停止指示燈和報警指示燈紅色閃亮，直到故障排除后，按“啟動設備繼續(xù)運行。6在位置A、B和C處的氣缸活塞桿復位和位置D的元件搬走后，三相交流電動機的運行頻率改變?yōu)?5 Hz轉(zhuǎn)動拖動皮帶輸送機由位置A向位置D運行。這時才可向皮帶輸送機上放入下一個待加工元件。7計算產(chǎn)品的合格率，在觸摸屏主界面數(shù)據(jù)監(jiān)控欄里顯示，如圖5所示界面。產(chǎn)品的合格率公式為：合格率=合格產(chǎn)品數(shù)產(chǎn)品總數(shù)100%3. 元件包裝要求當滿足了出料斜槽I或出料斜槽II套數(shù)要求時，那么對其進行包裝。假設在I槽包裝時，蜂鳴器鳴叫3次，假設在II槽進行包裝時，那么蜂鳴器鳴叫5次。4. 停止和異常情況處理1手動停止：按下停止按鈕SB6或觸摸屏上的停止按鈕時，應在完成當前元件的分揀和處理后，設備停止在初始位置，在初始位置警示燈綠閃爍，不在初始位置，警示燈綠閃爍。2在停止狀態(tài)下，按下觸摸屏上的復位按鈕時，那么將系統(tǒng)的所有數(shù)據(jù)清零。運行狀態(tài)和急停狀態(tài)下，數(shù)據(jù)不能清零。3緊急停止：假設在運行過程中遇到需要緊急停止的意外情況，可按急停開關QS，設備應保持立即停止時的狀態(tài)，同時觸摸屏歷史記錄界面里 “緊急停止次數(shù)欄中顯示累計緊急停止的次數(shù)。待意外消除，松開急停開關QS，按下啟動按鈕SB5或觸摸屏運