2011亞龍機電一體化設(shè)備組裝和調(diào)試國賽任務(wù)書[1].doc

本次組裝與調(diào)試的機電一體化設(shè)備為分裝機。請你仔細(xì)閱讀分裝機和觸摸屏的說明，理解應(yīng)完成的工作任務(wù)與要求，在270 min內(nèi)按要求完成指定的工作。工作任務(wù)與要求 一、按料倉組裝圖（附頁圖號01）組裝分裝機的料倉。二、按分裝機部件組裝圖（附頁圖號02）組裝分裝機，并滿足圖紙?zhí)岢龅募夹g(shù)要求。三、按分裝機氣動系統(tǒng)圖（附頁圖號03）連接分裝機的氣路，并滿足圖紙?zhí)岢龅募夹g(shù)要求。四、根據(jù)如表1所示的PLC輸入輸出端子（I/O）分配，在賽場提供的圖紙（附頁圖號04）上畫出分裝機電氣原理圖并連接電路。你畫的電氣原理圖和連接的電路應(yīng)符合下列要求：表1 PLC輸入輸出端子（I/O）分配表輸入端子功能說明輸出端子功能說明三菱PLC西門子PLC松下PLC三菱PLC西門子PLC松下PLCX0I0.0X0啟動按鈕SB5Y0Q0.0YA皮帶正轉(zhuǎn)X1I0.1X1停止按鈕SB6Y1Q0.1YB皮帶反轉(zhuǎn)X2I0.2X2急停開關(guān)QSY2Q0.2YC皮帶低速X3I0.3X3質(zhì)量不合格按鈕SB4Y3Q0.3YD皮帶中速X4I0.4X4功能選擇開關(guān)SA1Y4Q0.4Y0紅色警示燈X5I0.5X5調(diào)試部件選擇SB1Y5Q0.5Y1料倉送料電機X6I0.6X6調(diào)試部件選擇SB2Y6Q0.6Y2蜂鳴器X7I0.7X7調(diào)試部件選擇SB3Y7Q0.7Y3HL3（紅）X10I1.0X8檢測平臺光電傳感器Y10Q1.0Y4HL4（黃）X11I1.1X9料倉出口光纖傳感器Y11Q1.1Y5HL5（綠）X12I1.2XA料倉出口漫射型光電傳感器Y12Q1.2Y6HL6（紅）X13I1.3XB電感式傳感器Y13Q1.3Y7手爪合攏X14I1.4XCB口光纖傳感器Y14Q1.4Y8手爪張開X15I1.5XDB口氣缸伸出到位檢測Y15Q1.5Y9旋轉(zhuǎn)氣缸左轉(zhuǎn)X16I1.6XEB口氣缸縮回到位檢測Y16Q1.6Y10旋轉(zhuǎn)氣缸右轉(zhuǎn)X17I1.7XF旋轉(zhuǎn)氣缸左轉(zhuǎn)到位檢測Y17Q1.7Y11懸臂伸出X20I2.0X10旋轉(zhuǎn)氣缸右轉(zhuǎn)到位檢測Y20Q2.0Y12懸臂縮回X21I2.1X11懸臂伸出到位檢測Y21Q2.1Y13手臂上升X22I2.2X12懸臂縮回到位檢測Y22Q2.2Y14手臂下降X23I2.3X13手臂上升到位檢測Y23Q2.3Y15B口氣缸伸出X24I2.4X14手臂下降到位檢測Y24Q2.4Y16C口氣缸伸出X25I2.5X15手爪合攏到位檢測Y25Q2.5Y17X26I2.6X16C口氣缸伸出到位檢測Y26Q2.6Y18X27I2.7X17C口氣缸縮回到位檢測Y27Q2.7Y191. 電氣原理圖按2011年5月29日武漢說明會的要求繪制。2. 凡是你連接的導(dǎo)線，必須套上寫有編號的編號管。交流電機金屬外殼與變頻器的接地極必須可靠接地。3. 工作臺上各傳感器、電磁閥控制線圈、送料直流電機、警示燈的連接線，必須放入線槽內(nèi)；為減小對控制信號的干擾，工作臺上交流電機的連接線不能放入線槽。五、請你正確理解分裝機的調(diào)試、分裝要求以及指示燈的亮滅方式、異常情況的處理等，編寫分裝機的PLC控制程序和設(shè)置變頻器的參數(shù)。注意：在使用計算機編寫程序時，請你隨時保存已編好的程序，保存的文件名為工位號+A（如3號工位文件名為“3A”）。六、請你按觸摸屏界面制作和監(jiān)控要求的說明，制作觸摸屏的4個界面，設(shè)置和記錄相關(guān)參數(shù)，實現(xiàn)觸摸屏對分裝機的監(jiān)控。七、請你調(diào)整傳感器的位置和靈敏度，調(diào)整機械部件的位置，完成分裝機的整體調(diào)試，使分裝機能按照要求完成物料的分裝。一、分裝機說明 圖1 分裝機部件示意圖料倉漫射型光電傳感器電感式傳感器光纖傳感器機械手警示燈C返回口B裝袋口A裝袋口觸摸屏檢測平臺三相交流電動機光電傳感器光纖傳感器左右分裝機各部件和器件名稱及位置如圖1所示：分裝機設(shè)置了“調(diào)試”和“運行”兩種功能。用轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1在分裝機停止的狀態(tài)進(jìn)行功能變換。當(dāng)SA1在左擋位時（常閉觸點閉合，常開觸點斷開），選擇的功能為“調(diào)試”；當(dāng)SA1在右擋位時（常閉觸點斷開，常開觸點閉合），選擇的功能為“運行”。調(diào)試或運行前，分裝機的有關(guān)部件必須在原位。各有關(guān)部件的原位：機械手懸臂和手臂氣缸活塞桿縮回，手爪張開，停留在檢測平臺上方；B裝袋口和C返回口的氣缸活塞桿處于縮回狀態(tài)，皮帶輸送機的三相交流電機、送料機構(gòu)的直流電機停止轉(zhuǎn)動。接通分裝機電源后，綠色警示燈閃爍，指示電源正常；運行PLC，紅色警示燈閃爍，指示PLC處于運行狀態(tài)。(一)分裝機的調(diào)試分裝機在按規(guī)定需要調(diào)試時，必須對分裝機的相關(guān)部件進(jìn)行調(diào)試。將SA1置“調(diào)試”擋位， 指示燈HL3按2次/s的方式閃亮，指示分裝機的功能為“調(diào)試”；同時觸摸屏首頁界面顯示調(diào)試界面鍵，隱藏運行界面鍵。用SB1、SB2和SB3的組合來選擇調(diào)試部件（分裝機在原位時），然后按按鈕SB5或觸摸屏分裝機調(diào)試界面的調(diào)試鍵進(jìn)行調(diào)試。由SB1、SB2和SB3組合狀態(tài)確定調(diào)試的部件后，對應(yīng)的指示燈顯示調(diào)試的部件，觸摸屏“分裝機調(diào)試”界面中顯示調(diào)試部件名稱的顯示框變?yōu)槌Ａ?。調(diào)試部件選定后3s內(nèi)不再另做選擇，顯示框由常亮變?yōu)殚W爍時，方可進(jìn)行選定部件的調(diào)試。SB1、SB2和SB3組合狀態(tài)確定的調(diào)試部件以及對應(yīng)指示燈的狀態(tài)如表2所示。表2 調(diào)試部件對應(yīng)的按鈕和指示燈組狀態(tài)按鈕調(diào)試部件指示燈SB1SB2SB3HL4HL5HL6001送料機構(gòu)滅滅亮010皮帶輸送機滅亮滅011機械手滅亮亮100B裝袋口亮滅滅101C返回口亮滅亮1. 送料機構(gòu)的調(diào)試要求送料機構(gòu)的直流電機啟動后沒有卡阻、轉(zhuǎn)速異?；虿晦D(zhuǎn)等情況。在選定調(diào)試部件為送料機構(gòu)后，觸摸屏分裝機調(diào)試界面顯示調(diào)試部件名稱框“送料機構(gòu)”變?yōu)殚W亮后，按啟動按鈕SB5或觸摸屏上的調(diào)試鍵，送料機構(gòu)的直流電機轉(zhuǎn)動；再按啟動按鈕SB5或觸摸屏上的調(diào)試鍵，送料機構(gòu)的直流電機停止。反復(fù)按啟動按鈕SB5或觸摸屏上的調(diào)試鍵，送料機構(gòu)的直流電機按轉(zhuǎn)動、停止交替。按下停止按鈕SB6或觸摸屏分裝機調(diào)試界面的停止鍵，直流電機停止轉(zhuǎn)動后，停止送料機構(gòu)的調(diào)試，同時觸摸屏分裝機調(diào)試界面顯示調(diào)試部件名稱框“送料機構(gòu)”由閃亮變?yōu)槌Ａ痢?. 皮帶輸送機的調(diào)試要求皮帶輸送機在調(diào)試的每一個頻率段都不能出現(xiàn)不轉(zhuǎn)動、打滑或跳動過大等異常情況。在選定調(diào)試部件為皮帶輸送機后，觸摸屏分裝機調(diào)試界面顯示調(diào)試部件名稱框“皮帶輸送機”變?yōu)殚W亮后，第一次按啟動按鈕SB5或觸摸屏上的調(diào)試鍵，變頻器輸出10Hz的頻率驅(qū)動皮帶輸送機的三相交流電機正向（物料由料倉向檢測平臺方向運動為正向）轉(zhuǎn)動；第二次按啟動按鈕SB5或觸摸屏上的調(diào)試鍵，變頻器輸出35Hz的頻率驅(qū)動皮帶輸送機的三相交流電機正向轉(zhuǎn)動，第三次按啟動按鈕SB5或觸摸屏上的調(diào)試鍵，變頻器輸出45Hz的頻率驅(qū)動皮帶輸送機的三相交流電機正向轉(zhuǎn)動；第四次按啟動按鈕SB5或觸摸屏上的調(diào)試鍵，變頻器輸出35Hz的頻率驅(qū)動皮帶輸送機的三相交流電機反向轉(zhuǎn)動；再按啟動按鈕SB5或觸摸屏上的調(diào)試鍵，皮帶輸送機的三相交流電機按第一次的運行方式運行，如此反復(fù)按下按鈕SB5或調(diào)試鍵，皮帶輸送機的三相交流電機按上述順序循環(huán)運行。按停止按鈕SB6或觸摸屏上的停止鍵，三相交流電機停止運行后，停止對皮帶輸送機的調(diào)試，同時觸摸屏分裝機調(diào)試界面顯示調(diào)試部件名稱框“皮帶輸送機”由閃亮變?yōu)槌Ａ痢?. 機械手的調(diào)試要求各氣缸活塞桿動作速度協(xié)調(diào)，無碰擦現(xiàn)象；每個氣缸的磁性開關(guān)安裝位置合理、信號準(zhǔn)確；最后機械手停止在原位。在選定調(diào)試部件為機械手調(diào)試后，觸摸屏分裝機調(diào)試界面顯示調(diào)試部件名稱框“機械手”變?yōu)殚W亮后，第一次按啟動按鈕SB5或觸摸屏上的調(diào)試鍵，手臂下降手爪合攏手臂上升手爪張開后停止；第二次按啟動按鈕SB5或觸摸屏上的調(diào)試鍵，手爪合攏機械手右轉(zhuǎn)懸臂伸出手臂下降手爪張開手臂上升懸臂縮回機械手轉(zhuǎn)回原位后停止。反復(fù)按下按鈕SB5或調(diào)試鍵，按上述方式交替進(jìn)行。按停止按鈕SB6或觸摸屏上的停止鍵，機械手回到原位后停止對機械手的調(diào)試，同時觸摸屏分裝機調(diào)試界面顯示調(diào)試部件名稱框“機械手”由閃亮變?yōu)槌Ａ痢?. B裝袋口的調(diào)試要求氣缸活塞桿動作速度協(xié)調(diào)，無碰擦現(xiàn)象；最后氣缸活塞桿處于縮回狀態(tài)。 在選定調(diào)試部件為B裝袋口后，觸摸屏分裝機調(diào)試界面顯示調(diào)試部件名稱框“B裝袋口”變?yōu)殚W亮后，按啟動按鈕SB5或觸摸屏上的調(diào)試鍵，B裝袋口的氣缸活塞桿伸出；再按啟動按鈕SB5或觸摸屏上的調(diào)試鍵，B裝袋口的氣缸活塞桿縮回。反復(fù)按啟動按鈕SB5或觸摸屏上的調(diào)試鍵，氣缸活塞桿交替伸出和縮回。按停止按鈕SB6或觸摸屏上的停止鍵，氣缸活塞桿回到原位后停止對B裝袋口的調(diào)試，同時觸摸屏分裝機調(diào)試界面顯示調(diào)試部件名稱框“B裝袋口”由閃亮變?yōu)槌Ａ痢?. C返回口的調(diào)試要求氣缸活塞桿動作速度協(xié)調(diào)，無碰擦現(xiàn)象；最后氣缸活塞桿處于縮回狀態(tài)。 在選定調(diào)試部件為C返回口后，觸摸屏分裝機調(diào)試界面顯示調(diào)試部件名稱框“C返回口”變?yōu)殚W亮后，按啟動按鈕SB5或觸摸屏上的調(diào)試鍵，C返回口的氣缸活塞桿伸出；再按啟動按鈕SB5或觸摸屏上的調(diào)試鍵，C返回口的氣缸活塞桿縮回。反復(fù)按啟動按鈕SB5或觸摸屏上的調(diào)試鍵，氣缸活塞桿交替伸出和縮回。按停止按鈕SB6或觸摸屏上的停止鍵，氣缸活塞桿回到原位后停止對C返回口的調(diào)試，同時觸摸屏分裝機調(diào)試界面顯示調(diào)試部件名稱框“C返回口”由閃亮變?yōu)槌Ａ?。（二）分裝機的運行分裝機是將料倉中的標(biāo)稱質(zhì)量（此處的質(zhì)量是指物質(zhì)的多少）為50kg（用黑色塑料圓柱形件代替）、30kg（用金屬圓柱形件代替）和20kg（用白色塑料圓柱形件代替）的物料分送到A、B裝袋口。兩個裝袋口的裝袋質(zhì)量均為100 kg。1. 分裝機的正常運行將SA1置“運行”擋位， 指示燈HL3常亮，指示分裝機的功能為“運行”，觸摸屏首頁界面上顯示運行界面鍵，隱藏調(diào)試界面鍵。在分裝機的“運行”功能下，按下啟動按鈕SB5或觸摸屏“運行監(jiān)控”界面上的啟動鍵，料倉送料機構(gòu)直流電機轉(zhuǎn)動，將料倉中的物料送上傳送帶后停止，同時變頻器輸出35Hz的頻率驅(qū)動皮帶輸送機三相交流電機正向運行，將物料送到檢測平臺后停止。物料在檢測平臺停止3s，檢測物料的質(zhì)量是否與標(biāo)稱質(zhì)量相符。在檢測過程中按按鈕SB4，表示檢測質(zhì)量與標(biāo)稱質(zhì)量不相符，然后用手拿走該物料，同時在觸摸屏異常記錄界面的“質(zhì)量檢測不合格次數(shù)”欄中顯示累計不合格的次數(shù)；若檢測質(zhì)量與標(biāo)稱質(zhì)量相符，則分送到A、B裝袋口。分送到A裝袋口的物料，由機械手直接搬運；分送到B裝袋口的物料，先由機械手將物料搬運到傳送帶上，變頻器輸出35Hz的頻率驅(qū)動皮帶輸送機的三相交流電機反轉(zhuǎn)，將物料送到B裝袋口位置時，皮帶輸送機停止，由該位置的氣缸活塞桿伸出，將物料推入B裝袋口后氣缸活塞桿縮回。當(dāng)物料滿足兩個裝袋口的分送到條件時，在兩個裝袋口質(zhì)量相同的情況下，優(yōu)先分送A裝袋口；兩個裝袋口質(zhì)量不同時，優(yōu)先分送質(zhì)量較大的裝袋口。不符合分送到兩個裝袋口條件的物料，先由機械手將物料搬運到傳送帶上，變頻器輸出35Hz的頻率驅(qū)動皮帶輸送機的三相交流電機反轉(zhuǎn)，將物料送到C返回口位置時，皮帶輸送機停止，由該位置的氣缸活塞桿伸出，將物料推入C返回口后氣缸活塞桿縮回（返回口物料返回料倉的調(diào)試不在本次任務(wù)范圍）。完成物料處理后，送料機構(gòu)重新送料。物料到達(dá)裝袋口后，運行監(jiān)控界面中的“A裝袋口分裝質(zhì)量”和“B裝袋口分裝質(zhì)量”欄應(yīng)分別顯示已經(jīng)進(jìn)入該裝袋口物料的總質(zhì)量。當(dāng)某裝袋口的總質(zhì)量達(dá)到100kg時，用10s完成裝袋，裝袋時不能向該裝袋口送料。完成裝袋后，運行監(jiān)控界面中的“分裝機裝袋數(shù)”欄應(yīng)顯示兩個裝袋口累計完成的裝袋數(shù)量，并清除觸摸屏運行監(jiān)控界面上記錄的該裝袋口分裝質(zhì)量。2.正常停止在分裝機上有正在分送物料的情況下，按下停止按鈕SB6或觸摸屏運行監(jiān)控界面的停止鍵，未完成裝袋的裝袋口都完成裝袋后停止。若在分裝機（包括裝袋口）上沒有需要處理的物料情況下，按下停止按鈕SB6或觸摸屏運行監(jiān)控界面的停止鍵，分裝機應(yīng)立即停止。3. 異常情況本次任務(wù)，只考慮下列異常情況：（1）緊急停止 若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(guān)QS或觸摸屏運行監(jiān)控界面的緊急停止鍵。按下急停開關(guān)QS或觸摸屏運行監(jiān)控界面的緊急停止鍵，分裝機應(yīng)保持停止時的狀態(tài)，蜂鳴器鳴叫，同時觸摸屏異常記錄界面的“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(guān)或再按一次觸摸屏運行監(jiān)控界面的緊急停止鍵，蜂鳴器停止鳴叫，按下啟動按鈕SB5或觸摸屏運行監(jiān)控界面的啟動鍵，分裝機繼續(xù)運行。（2）PLC供電異常 PLC斷電或電壓過低，為供電異常。PLC供電異常時，分裝機應(yīng)保持剛出現(xiàn)異常時的狀態(tài)，此時，紅色警示燈熄滅，同時觸摸屏異常記錄界面的“PLC供電異常次數(shù)”欄中顯示累計PLC供電異常的次數(shù)。待供電正常時，按下啟動按鈕SB5或觸摸屏運行監(jiān)控界面的啟動鍵，分裝機繼續(xù)運行。（3）機械手異常 沒有抓取檢測平臺上的物料或在搬運過程中物料從機械手上脫落，為機械手異常。機械手異常時，機械手應(yīng)停止未完成的動作回到原位，重新抓取或等待下一物料，同時觸摸屏異常記錄界面的“機械手異常次數(shù)”欄中顯示累計機械手異常的次數(shù)。（4）送料機構(gòu)異常 送料機構(gòu)直流電機轉(zhuǎn)動后5s還沒有物料到達(dá)皮帶輸送機，為送料機構(gòu)異常。送料機構(gòu)異常時，同時送料機構(gòu)直流電機停止轉(zhuǎn)動，觸摸屏異常記錄界面的“送料機構(gòu)異常次數(shù)”欄中顯示累計送料機構(gòu)異常的次數(shù)。待處理異常情況后，按下啟動按鈕SB5或觸摸屏運行監(jiān)控界面的啟動鍵，送料機構(gòu)直流電機轉(zhuǎn)動送料。二、觸摸屏說明（一）觸摸屏的界面 圖2 觸摸屏各界面內(nèi)容及元件擺放位置首頁界面內(nèi)容及元件擺放位置分裝機調(diào)試界面內(nèi)容及元件擺放位置運行監(jiān)控界面內(nèi)容及元件擺放位置異常情況記錄界面內(nèi)容及元件擺放位置觸摸屏有首頁、分裝機調(diào)試、運行監(jiān)控和異常情況記錄等四個界面，各界面制作的內(nèi)容和元件擺放位置如圖2所示。（二）各界面的功能說明1. 首頁觸摸屏啟動后，進(jìn)入首頁界面。此時，若分裝機選擇的功能為“調(diào)試”，則顯示調(diào)試界面鍵，隱藏運行界面鍵；若分裝機選擇的功能為“運行”，則顯示運行界面鍵，隱藏調(diào)試界面鍵。輸入密碼后，按確認(rèn)鍵，輸入密碼生效。若輸入密碼再按確認(rèn)鍵后，彈出“請重新輸入密碼”的提示框，說明輸入的密碼不對，需重新輸入正確的密碼。請將正確的密碼設(shè)置為“235”。輸入正確密碼后，按顯示的鍵，進(jìn)入對應(yīng)的界面。2. 調(diào)試界面在分裝機的功能為“調(diào)試”時，按首頁界面顯示的調(diào)試界面鍵，進(jìn)入分裝機調(diào)試界面。由按鈕模塊上SB1、SB2和SB3的組合狀態(tài)來確定調(diào)試部件后，在該界面調(diào)試部件顯示欄的部件名稱顯示框 常亮3s后變?yōu)殚W亮。界面上的調(diào)試鍵與按鈕模塊的SB5功能相同，調(diào)試選定的部件；界面上的停止鍵與按鈕模塊的SB6功能相同，停止對該部件的調(diào)試。完成調(diào)試后，按返回首頁鍵，返回首頁界面。3. 運行監(jiān)控界面在分裝機的功能為“運行”時，按首頁界面顯示的運行界面鍵，進(jìn)入運行監(jiān)控界面。界面上的啟動鍵與按鈕模塊的SB5功能相同，控制分裝機的啟動。界面上的停止鍵與按鈕模塊