山西省首屆職業(yè)技能大賽樣題-機(jī)電一體化賽項

機(jī)電一體化技能大賽

（樣題）

選手須知：工位號：

1、任務(wù)書共12頁，如出現(xiàn)任務(wù)書缺頁、字跡不清等問題，請及時向

裁判申請更換任務(wù)書。

2、本場比賽為實操比賽，包含任務(wù)一和任務(wù)二兩部分，時間為4小時；

選手在競賽過程中創(chuàng)建的程序文件必須存儲到“D:\技能大賽\工位號”文

件夾下。

3、選手提交的試卷不得出現(xiàn)學(xué)校、企業(yè)、姓名等與身份有關(guān)的信息，

否則成績無效。

4、由于操作不當(dāng)?shù)仍蛞鸬脑O(shè)備損壞，將依據(jù)扣分表進(jìn)行處理。

5、在完成任務(wù)過程中，請及時保存程序及數(shù)據(jù)

1

任務(wù)描述：

任務(wù)1：供料單元的安裝、編程、調(diào)試

背景：

公司新進(jìn)了一個生產(chǎn)工位（供料單元），你作為公司的技術(shù)人員，請根據(jù)相關(guān)技術(shù)文檔完成設(shè)

備的安裝、編程、調(diào)試。

主要任務(wù)：

根據(jù)現(xiàn)場提供的文件資料、電纜、氣管及零件，連接電路及氣路，正確安裝和調(diào)試供料單元。

根據(jù)要求正確編寫和調(diào)試程序。

任務(wù)完成的前提條件：

1.工作單元在經(jīng)過機(jī)械組裝、電路和氣路的連接后可以正確運(yùn)行。

2.能夠用PLC正確控制供料單元。

3.系統(tǒng)組裝、電路和氣路的連接符合規(guī)范要求。（與專業(yè)技術(shù)規(guī)范一致）

2

供料單元硬件安裝

供料單元因為運(yùn)輸原因，一部分模塊被拆卸下來，請你按照布局圖把缺少的模塊安裝到臺體上，

并完成電路和氣路的連接，并根據(jù)現(xiàn)場調(diào)試情況，對已經(jīng)安裝好的部件進(jìn)行調(diào)整。

工作單元布局

初始位置：

1、推料氣缸處于縮回狀態(tài)

2、擺臂處于料倉位置

3、真空吸盤處于不工作狀態(tài)

操作面板：

3

供料單元細(xì)節(jié)：

圖4：CPV閥島

圖1：料倉模塊圖2：轉(zhuǎn)換模塊圖3：氣源控制

供料單元I/O地址分配：按鈕指示燈接線與線號已給出，只需使用即可。

接線端子輸入25針接線端子輸出25針

注釋注釋

轉(zhuǎn)接盒轉(zhuǎn)接盒

西門子三菱含按鈕線號西門子三菱含指示燈線號

端子號端子號

I0.0X01啟動按鈕（101）Q0.0Y01啟動燈（300）

I0.1X12停止按鈕（102）Q0.1Y12停止燈（301）

手動自動按鈕

I0.2X23Q0.2Y23復(fù)位燈（302）

（103）

I0.3X34功能按鈕（104）Q0.3Y34報警燈（303）

I0.4X45復(fù)位按鈕（105）Q0.4Y45供料電磁閥

I0.5X56急停按鈕（106）Q0.5Y56擺動電磁閥

I0.6X67供料縮回狀態(tài)Q0.6Y67吸盤電磁閥

I0.7X78料倉有無Q0.7Y78信號發(fā)送器

I1.0X109工件到位

I1.1X1110接收2站信號

I1.2X1211擺缸左位

I1.3X1312擺缸右位

4

供料單元程序編寫

要求：根據(jù)如下控制流程描述，正確編寫滿足工作單元運(yùn)行功能的程序。

控制流程描述要求及說明

準(zhǔn)備：

斷開PLC與編程設(shè)備的連接；

關(guān)閉PLC電源，關(guān)閉氣源；

選手必須在裁判評分前準(zhǔn)備好。時

清除工作單元上的所有工件；

間到就不可以操作了。

旋鈕處于自動位置；

氣壓設(shè)定為3.5Bar。

在評分專家的要求下才操作。

手動操作：

手自動按鈕到手動位置向左側(cè)旋轉(zhuǎn)按鈕

打開電源，打開氣源，按下急停按鈕在評分專家的要求下才操作

松開急停按鈕，復(fù)位燈閃爍閃爍頻率為1Hz

操作面板上的復(fù)位按鈕；復(fù)位過

按一下復(fù)位按鈕,復(fù)位燈常亮。程：推料氣缸縮回，擺動氣缸擺動

到料倉位置。

復(fù)位完成后啟動燈閃爍亮，復(fù)位燈滅。

閃爍頻率為1Hz

設(shè)備運(yùn)行到初始狀態(tài)

數(shù)量及順序由評分專家決定

料倉中放入工件

工件放入料倉

按一下啟動按鈕操作面板上的啟動按鈕

啟動燈滅，擺動氣缸擺動到下一單元位置，啟動燈亮

按一下啟動按鈕

啟動燈滅，同時推料氣缸伸出，推出工件，推出到

位后，啟動燈亮

按一下啟動按鈕

啟動燈滅，同時擺臂擺到料倉位置，擺到位后，同時

真空吸盤吸取工件，工件吸住延時1s后啟動燈亮

按一下啟動按鈕

啟動燈滅，推料氣缸縮回，縮回到位后，啟動燈亮

5

按一下啟動按鈕

啟動燈滅，同時擺臂擺到下一單元位置，擺動到位后，

啟動燈亮，吸盤方向朝下。

按一下啟動按鈕

啟動燈滅，同時真空吸盤釋放工件，工件釋放后再延

時1秒，啟動燈亮

按一下啟動按鈕

啟動燈滅，同時擺臂擺到料倉位置，擺動到位后，復(fù)

位燈1HZ閃爍

自動操作：

手自動旋鈕打到自動位置

操作面板上的復(fù)位按鈕；復(fù)位過

按一下復(fù)位按鈕,復(fù)位燈常亮。程：推料氣缸縮回，擺動氣缸擺

動到料倉位置

復(fù)位完成后啟動燈閃爍，復(fù)位燈滅。

閃爍頻率為1Hz

設(shè)備運(yùn)行到初始狀態(tài)

料倉中放入工件數(shù)量及順序由評分專家決定

按一下啟動按鈕

A：啟動燈常亮，推料氣缸伸出，推出工件，推出到

位后，擺臂擺到料倉位置，擺到位后，同時真空吸盤

吸取工件，工件吸住延時1s，推料氣缸縮回，縮回

啟動燈常亮表明單元正處于自

到位后，擺臂擺到下一單元位置，擺動到位后，吸盤

動工作狀態(tài)

方向朝下，同時真空吸盤釋放工件，工件釋放后再延

時1秒，擺臂擺到料倉位置，擺動到位后，啟動燈

閃爍。

當(dāng)料倉中沒有工件且完成最后一個工件的搬運(yùn)，工作閃爍頻率為1Hz，表明料倉空報

單元自動回到初始位置時，報警燈閃爍，啟動燈閃爍警

料倉中放入工件數(shù)量及順序由評分專家決定

報警燈滅

按一下啟動按鈕

繼續(xù)執(zhí)行A：

停止操作在運(yùn)行A時，任何時間按下停止按鍵都可以

按停止按鍵次數(shù)不超過3次

停止。再次按下啟動時程序接著運(yùn)行。

6

任務(wù)2

生產(chǎn)線的組裝、編程、調(diào)試，包括供料單元、搬運(yùn)單元

背景：

公司新進(jìn)了一個生產(chǎn)工位（搬運(yùn)手單元），用于和原先的供料單元組成一條小型生產(chǎn)線。

你作為公司技術(shù)人員，請根據(jù)相關(guān)技術(shù)文檔完成設(shè)備的組裝、編程和調(diào)試。

主要任務(wù)：

根據(jù)現(xiàn)場提供文件資料、電纜、氣管及零件，連接電路及氣路，正確組裝和調(diào)試生產(chǎn)線。

根據(jù)要求正確編寫和調(diào)試程序。

任務(wù)完成的前提條件：

1、生產(chǎn)線在經(jīng)過機(jī)械組裝、電路和氣路的連接后可以正確運(yùn)行。（用仿真盒來評分）

2、能夠用PLC正確控制生產(chǎn)線。（用PLC控制板來評分）

3、系統(tǒng)組裝、電路和氣路的連接符合規(guī)范要求。（與專業(yè)技術(shù)規(guī)范一致）

7

搬運(yùn)單元硬件組裝

搬運(yùn)單元因為運(yùn)輸原因，一部分模塊被拆卸下來，請你按照布局圖把缺少的模塊安裝到臺體上，

并完成電路和氣路的連接，并根據(jù)現(xiàn)場調(diào)試情況，對已經(jīng)安裝好的部件進(jìn)行調(diào)整。

生產(chǎn)線布局

1.供料站2.搬運(yùn)站

供料單元初始位置：

1、推料氣缸處于縮回狀態(tài)

2、擺臂處于料倉位置

3、真空吸盤處于不工作狀態(tài)

8

位置三檢測

位置二

滑槽二

位置一

滑槽一

檢測單元初始位置：

1、氣抓手處于放松狀態(tài)。

2、氣抓手升降氣缸處于縮回狀態(tài)。

3、氣抓手處于直線導(dǎo)軌的位置二（滑槽二上方）。

4、高度檢測水平豎直氣缸均處于縮回狀態(tài)。

操作面板：

通訊：供料站與搬運(yùn)站之間采用總線通訊。

搬運(yùn)站細(xì)節(jié)：

圖4：CPV閥島

圖1：檢測單元圖2：轉(zhuǎn)換模塊圖3：氣源控制

9

圖5：檢測臺圖6：滑槽

工作狀態(tài)：

供料單元傳送過來的工件根據(jù)厚度不同被放置到不同的滑槽中。

工件滑槽1滑槽2

厚度均勻○

厚度過厚○

厚度過薄○

搬運(yùn)單元I/O地址分配：按鈕指示燈接線與線號已給出，只需使用即可。

接線端子輸入25針接線端子輸出25針

注釋注釋

轉(zhuǎn)接盒轉(zhuǎn)接盒

西門子三菱含按鈕線號西門子三菱含指示燈線號

端子號端子號

I0.0X01啟動按鈕（100）Q0.0Y01啟動燈（300）

10

I0.1X12停止按鈕（101）Q0.1Y12停止燈（301）

手動自動按鈕

I0.2X23Q0.2Y23復(fù)位燈（302）

（102）

I0.3X34Q0.3Y34報警燈（303）

檢測氣缸下降電

I0.4X45復(fù)位按鈕（104）Q0.4Y45

磁閥

檢測氣缸伸出電

I0.5X56急停按鈕（105）Q0.5Y56

磁閥

I0.6X67檢測氣缸落下Q0.6Y67下降電磁閥

I0.7X78檢測氣缸伸出Q0.7Y78加緊電磁閥

I1.0X109位置1Q1.0Y109電機(jī)左行

I1.1X1110位置2Q1.1Y1110電機(jī)右行

信號發(fā)送（發(fā)送

I1.2X1211位置3Q1.2Y1211

器）

I1.3X1312位置4

I1.4X1413入口光纖

接收下站完成信號

I1.5X1514（接收器）

I1.6X1615直流電機(jī)左限位

I1.7X1716直流電機(jī)右限位

直流電機(jī)控制器接線：

DCPOWER+:供電電源：24v+

DCPOWER-:供電電源：24v-

+OUT:輸出到電機(jī)

-OUT:輸出到電機(jī)

PWM+10V:模擬量輸入供電10v

VIN：模擬量接收端

GND：模擬量接收地；模擬量輸入供電地

生產(chǎn)線程序編寫

要求：

1、供料單元和搬運(yùn)檢測單元各用一臺PLC控制

2、供料單元和搬運(yùn)檢測單元之間使用總線形式進(jìn)行通訊。

控制流程描述說明

11

準(zhǔn)備：

斷開PLC與編程設(shè)備的連接，

關(guān)閉PLC電源，關(guān)閉氣源，清除工作單元上的

選手必須在裁判評分前準(zhǔn)備好。時間到就不

所有工件，

可以操作了。

同時生產(chǎn)線不處于初始位置，兩站旋鈕處于自

動位置

氣壓設(shè)定為3.5Bar。

打開電源，打開氣源在評分專家的要求下才操作

將搬運(yùn)站手自動按鈕旋到手動狀態(tài)

只使用搬運(yùn)單元按鈕

按下搬運(yùn)站急停，搬運(yùn)單元指示燈全滅，松開

搬運(yùn)站急停，搬運(yùn)單元復(fù)位燈閃爍，閃爍頻率

1Hz

按一下搬運(yùn)單元的復(fù)位按鈕，機(jī)械手搬運(yùn)站回搬運(yùn)單元機(jī)械手復(fù)位過程：首先想左移動到

到初始位置，位置1停止，然后向右移動到位置2停止，

復(fù)位完成。檢測單元復(fù)位過程：檢測氣缸下