江苏省自动线安装与调试比赛样题任务书Word文件下载.docx
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请校核并调整气路,确保各气缸运行顺畅和平稳。
⑶供料单元装置侧部分的机械部件安装、气路连接工作已完成,各气缸初始位置均处于缩回状态,请校核并调整气路,确保各气缸运行顺畅和平稳。
（4加工单元装置侧部分的机械部件安装、气路连接工作已完成,各气缸初始位置如下:
①加工台移动气缸处于伸出位置;
②气动手指处于松开状态;
③冲压气缸处于缩回状态。
2、YL-335B自动化生产线各工作单元装置部分的安装位置如附页图03所示。
图中,长度单位为毫米,要求安装误差不大于1毫米。
（二气路连接及调整
请根据装配和分拣单元的气动系统各气缸初始位置要求完成各工作单元的气路连接,并调整气路,确保各气缸运行顺畅和平稳。
⑴装配单元的挡料气缸处于伸出状态;
顶料气缸处于缩回状态;
手指气缸处于松开状态;
手爪提升气缸处于上升状态;
手爪伸缩气缸处于缩回状态。
⑵分拣单元的三个推料气缸均处于缩回状态。
（三电路设计和电路连接
1、供料和加工单元的电气接线已经完成,请根据实际接线查核确定PLC的I/O分配,作为程序编制的依据。
2、输送单元的电气接线已经完成,装置侧的接线端口信号端子的分配如下表所示。
请进一步查核确定PLC的I/O分配,作为程序编制的依据,并设置松下A5伺服驱动器的参数。
输入端口中间层输出端口中间层
端子号信号线端子号信号线
2原点传感器检测2脉冲
3右限位保护3方向
4左限位保护4
5机械手提升下限检测5提升台上升电磁阀
6机械手提升上限检测6回转气缸左旋电磁阀
7机械手旋转左限检测7回转气缸右旋电磁阀
8机械手旋转右限检测8手爪伸出电磁阀
9机械手伸出检测9手爪夹紧电磁阀
10机械手缩回检测10手爪放松电磁阀
11机械手夹紧检测11
12伺服报警输出12
1313
1414
17
3、根据工作任务的要求,完成装配单元装置侧和PLC侧的电气接线,该单元装置侧的信号分配和PLC的I/O分配请自行确定。
4、在附页图04的电路图框（A3图纸上设计分拣单元的电气控制电路,并根据
所设计的电路图连接电路。
电路图应包括PLC的I/O端子分配和变频器主电路及控制电路。
电路连接完成后应根据运行要求设定变频器有关参数（其中要求斜坡下降时间或减速时间参数不小于0.8S,变频器有关参数应以表格形式记录在所提供的电路图上。
所设计的图纸的图形符号和文字符号应符合国标GBT6988.1-2008或机标JB/2740-2008、JB/2739-2008的规定。
4、说明:
①PLC侧所有端子接线必须采用压接方式。
②所有电气布线必须符合专业规范的要求。
（四各站PLC网络连接
本系统的PLC网络指定输送站作为系统主站。
请根据您所选用的PLC类型,选择合适的网络通信方式并完成网络连接。
（五连接触摸屏并组态用户界面
触摸屏应连接到系统中主站PLC的相应接口。
在TPC7062KS人机界面上组态画面,要求用户窗口包括首页界面、测试界面和运行界面三个窗口。
1、为生产安全起见,系统应设置操作员组和技师组两个用户组别。
具有操作员组以上权限（操作员组或负责人组的用户才能启动系统。
2、首页界面是启动界面,在触摸屏上电并进行权限检查后运行,界面上设置有显示输送单元按钮/指示灯模块上的转换开关SA位置的2盏指示灯。
当SA1处于测试模式位置时,具有操作员及以上权限的用户可触摸“测试模式”按钮进入测试界面。
当SA处于运行模式位置时,如果输送单元各气缸均在初始位置且抓取机械手已复位到原点（这时界面上的“初始状态”指示灯被点亮,则具有技师权限的用户可触摸“运行模式”按钮进入运行界面。
2、测试界面组态要求如下:
⑴为单步测试抓取机械手装置的动作,应设置分别控制抓取机械手提升气缸、手臂伸缩气缸、摆动气缸和气动手指的按键开关,并设置显示各气缸状态的指示灯。
⑵设置使抓取机械手装置复位到原点位置的复位按钮以及原点指示灯。
当抓取机械手装置动作测试完成,各气缸均处于初始位置后,触摸复位按钮,使PLC执行复位程序驱动装置返回到直线运动机构的原点位置。
复位完成后,原点指示灯被点亮。
此时输送单元处于初始状态,界面上的初始状态指示灯被点亮。
⑶设置用以测试设备传送工件功能的启动按钮,此项测试须在输送单元处于初始
状态时才能启动,启动后界面上应能显示抓取机械手当前位置和伺服电机当前给定的转速（抓取机械手当前位置为该装置相对原点的坐标,单位为mm,显示精度为0.01mm;
伺服电机当前给定的转速的单位为r/min,用正负号指示旋转的方向。
⑷设置“返回首页”按钮,当各项测试完成,输送单元处于初始状态时,可触摸该按钮返回到首页界面。
3、运行界面窗口组态要求如下:
⑴提供全线运行模式下系统启动信号和停止运行指令。
⑵提供能切换到首页界面的按钮。
只有在系统停止状态,切换按钮才有效。
⑶能在界面上设定分拣单元变频器的运行频率（25Hz~35Hz。
实时显示变频器启动后的输出频率（精确到0.1Hz。
⑷在界面上分别显示分拣站各出料槽推出工件的数量和废品工件个数。
⑸指示网络中各从站的通信状况（正常、故障。
⑹指示各站的运行、故障状态。
其中故障状态包括:
①供料站的供料不足状态和缺料状态。
②装配单元的供料不足状态和缺料状态。
③加工站紧急停止状态。
④输送单元抓取机械手装置越程故障（左或右极限开关动作状态。
发生⑸、⑹所述故障时,有关的报警指示灯以闪烁方式报警;
当加工站故障无法修复时,能弹出相应的报警提示框。
（六PLC程序编制及调试
系统的工作模式分为单站测试模式和全线运行模式。
1、单站测试模式
本工作任务仅要求进行输送站和装配站的单站测试。
进行单站测试时,各站的方式转换开关SA应设置到测试位置。
⑴输送站单站测试要求:
输送站单站测试须在人机界面处于测试界面下进行。
测试内容为①单步测试抓取机械手装置的动作;
②使抓取机械手装置复位到原点位置;
③测试设备传送工件的功能。
①输送站上电前应使抓取机械手置于直线导轨中间位置,上电后首先进行抓取机械手装置动作的单步测试。
此项测试的操作均由人机界面上相应按键开关提供指令,其目标是测试抓取机械手各气缸的运动是否正常。
②当抓取机械手装置动作测试完成,各气缸均处于初始位置后,触摸界面上复位按钮（或按下工作单元按钮模块的SB1按钮,使PLC执行复位程序驱动装置返回到直线运动机构的原点位置。
返回原点的速度可自行设定。
复位过程中,输送单元按钮/指示灯模块中指示灯HL1以每秒1次的频率闪烁,复位完成后HL1保持常亮。
③设备传送工件功能的测试,测试时在供料单元的出料台上放置一个工件。
具体测试要求如下:
（a当输送单元处于初始状态时,则“正常工作”指示灯HL1常亮。
触摸界面的启动按钮或按下按钮模块的SB2,设备启动,“设备运行”指示灯HL2也常亮,开始下面的功能测试过程。
（b抓取机械手装置首先从供料站出料台抓取工件。
抓取动作完成后,伺服电机驱动机械手装置向加工站移动,移动速度不小于300mm/s。
（c机械手装置移动到装配站装配台的正前方后,把工件放到装配台上,放下工件动作完成2秒后,抓取机械手装置又重新取回工件。
（d机械手装置移动到加工站加工台的正前方后,把工件放到加工台上,放下工件动作完成2秒后,抓取机械手装置又重新取回工件。
（e机械手手臂缩回后,摆台逆时针旋转90°
伺服电机驱动机械手装置从加工站向分拣站运送工件,到达分拣站传送带上方入料口后把工件放下。
（f放下工件动作完成机械手手臂缩回后,摆台顺时针旋转90°
然后伺服电机驱动机械手装置以400mm/s的速度返回原点停止。
当抓取机械手装置回到原点后,一个测试周期结束。
当供料单元的出料台上放置了工件时,再次触摸启动按钮（或按SB2,开始新一轮的测试。
⑵装配站单站测试要求
①上电和气源接通后,若各气缸满足初始位置要求,供料仓有足够的芯件,则“正常工作”指示灯HL1常亮,表示设备准备好。
否则,该指示灯以1Hz频率闪烁。
②若设备准备好,按下启动按钮SB1,设备启动,“设备运行”指示灯HL2常亮。
此时如果回转台上的左料盘内没有芯件,就执行下料操作;
如果左料盘内有芯件,而右料盘内没有芯件,执行回转台回转操作。
如果回转台上的右料盘内有芯件且装配台上有待装配工件（注:
待装配工件人工放到装配台上,执行装配机械手抓取芯件,放入待装配工件中的控制。
完成装配任务后,装配机械手应返回初始位置,等待下一次装配。
2013年全国职业院校技能大赛江苏省选拔赛高职组自动化生产线安装与调试竞赛项目③若在运行过程中按下停止按钮SB2，则装配单元供料机构应立即停止供料，在装配条件满足的情况下，装配单元在完成本次装配后停止工作。
④在运行中发生“芯件不足”报警时，指示灯HL3以1Hz的频率闪烁；
在运行中发生“芯件没有”报警时，指示灯HL3以亮1秒，灭0.5秒的方式闪烁。
装配单元在完成本周期任务后停止。
除非向料仓补充足够的芯件，工作单元不能再启动。
2、正常情况下系统全线运行模式⑴系统的启动人机界面切换到运行界面窗口后，输送站PLC程序应首先检查网络通讯是否正常，各工作站是否处于初始状态。
初始状态是指：
①各从站的方式转换开关均置于联机方式。
②输送单元在初始状态。
②供料单元料仓内有足够的工件。
③装配单元料仓内有足够的芯件。
④各从站单元的各个气缸均处于初始位置，分拣单元传送带电机在停止状态。
若上述条件中任一条件不满足，则人机界面上的“系统启动”指示灯闪烁，这时系统不能启动。
如果网络正常且上述各工作站均处于初始状态，则允许启动系统。
此时若触摸人机界面上的启动按钮，系统启动，“系统启动”指示灯常亮。
并且输送、供料、装配站、加工站和分拣站的指示灯HL3常亮，表示系统在全线方式下运行。
⑵正常运行过程系统正常运行情况下，运行的主令信号均来源于系统主站。
同时，各从站应将本站运行中有关的状态信息发回主站。
即：
①各从站接收到系统发来的启动信号时，即进入运行状态。
当启动信号被复位时，工作站退出运行状态。
②供料站进入运行状态后，在接收到供料请求信号时，即进行把工件推到出料台上的操作。
工件推出到出料台后，应向系统发出出料台上有工件信号。
若供料站的料仓内没有工件或工件不足，则向系统发出报警或预警信号。
③装配站的工艺工作流程a.装配站接收到系统发来的启动信号时，即进入运行状态，如果回转台上的左料盘内没有芯件，就执行下料操作；
如果左料盘内有芯件，而右料盘内没有芯件，执行回转6
2013年全国职业院校技能大赛江苏省选拔赛高职组自动化生产线安装与调试竞赛项目台回转操作。
b.如果回转台上的右料盘内有芯件且装配台上有待装配工件，开始执行装配过程。
执行装配机械手抓取芯件，放入待装配工件中的操作。
装入动作完成后，向系统发出装配完成信号。
c.完成装配任务后，装配机械手应返回初始位置，等待下一次装配,并向系统发出装配完成信号。
④加工站进入运行状态后，当加工台上有工件且被检出后，执行加工过程。
冲压动作完成且加工台返回待料位置后，向系统发出加工完成信号。
⑤分拣站进入运行状态后，当输送站机械手装置放下工件、缩回到位后，分拣站的变频器即启动，驱动传动电动机以70%人机界面所指定的变频器运行频率的速度，把工件带入分拣区进行分拣。
工件分拣原则为：
金属芯工件应从工位一被推出；
白色芯工件应从工位二被推出；
黑色芯工件应从出工位三被推出。
各类工件到达相应被推出位置时，传动电动机应停止运行。
当分拣气缸活塞杆推出工件并返回后，向系统发出分拣完成信号。
⑤输送站的工艺工作流程（a输送站接收到人机界面发来的启动指令后，即进入运行状态，并将启动指令发往各从站。
（b当接收到供料站的“出料台上有工件”信号后，输送站抓取机械手装置应执行抓取供料站工件的操作。
动作完成后，伺服电机驱动机械手装置以不小于300mm/s的速度移动到装配站的装配台正前方，把工件放到装配台上。
（c接收到装配完成信号后，机械手装置应执行抓取已装配工件的操作。
抓取动作完成后，伺服电机驱动机械手装置移动到加工站的加工台正前方，把工件放到加工台上。
机械手装置的运动速度要求与b相同。
（d
接收到加工完成信号后，机械手装置应执行抓取已加工工件的操作。
抓取动作完成后，机械手臂逆时针旋转90°
，然后伺服电机驱动机械手装置移动到分拣站进料口。
执行在传送带进料口上方把工件放下的操作。
（e机械手装置完成放下工件的操作并缩回到位后，手臂应顺时针旋转90°
，然后伺服电机驱动机械手装置以不小于400mm/s的速度，高速返回原点。
仅当分拣站完成一次分拣操作，并且输送站返回初始状态，系统的一个工作周期才认为结束。
如果系统尚未接收到停止运行指令，则在暂停1秒后开始下一工作周期。
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2013年全国职业院校技能大赛江苏省选拔赛高职组自动化生产线安装与调试竞赛项目⑶系统的正常停止触摸人机界面上的“停止运行”按钮或按下输送站的SB2按钮，将向系统发出停止运行指令，此指令此指令发出后系统应等待本次工作周期结束后才能处于停止状态。
系统停止后，可触摸界面上的返回按钮返回到首页界面。
此外也可在输送单元按钮/指示灯模块上切换SA开关到测试模式，3秒后触摸屏应能自动返回到欢迎界面。
⑷停止后的再启动在运行窗口界面下再次触摸启动按钮，系统又重新进入运行状态。
3、全线运行模式下的异常工作状态⑴工件（包括芯件）供给状态的信号警示如果发生来自供料或装配站的“工件不足够”的预报警信号或“工件没有”的报警信号，则系统动作如下：
①如果发生“工件不足够”的预报警信号，警示灯中红色灯以1Hz的频率闪烁，绿色和黄色灯保持常亮。
系统继续工作。
②如果发生“工件没有”的报警信号，警示灯中红色灯以亮1秒，灭0.5秒的方式闪烁；
黄色灯熄灭，绿色灯保持常亮。
③若“工件没有”的报警信号来自供料单元，且供料单元物料台上已推出工件，系统继续运行，直至完成该工作周期尚未完成的工作。
当该工作周期工作结束，系统将停止工作，除非“工件没有”的报警信号消失，系统不能再启动。
④若“工件没有”的报警信号来自装配单元，且装配单元回转台上已落下小园柱零件，系统继续运行，直至完成该工作周期尚未完成的工作。
当该工作周期工作结束，系统将停止工作，除非“工件没有”的报警信号消失，系统不能再启动⑵加工站急停与复位系统运行中若加工站因故障需紧急停车（按下急停按钮），则加工站立即停止工作。
在急停复位后，应从急停前的断点开始继续运行。
若急停按钮按下时，输送站机械手正携带工件前往加工站，则机械手装置应继续携带工件向加工站运动。
到达后停止向加工站供料操作，直至急停复位。
若加工站故障暂时无法修复，长按该站按钮SB12秒，加工站各执行部件将复位，并向系统发出“故障无法修复”信号，这时输送站机械手应从加工台上取回工件，并将所携带的工件回放到供料站出料台上，然后系统停止运行。
⑶废品工件处理8
2013年全国职业院校技能大赛江苏省选拔赛高职组自动化生产线安装与调试竞赛项目若供料站供出的工件中混杂有金属材质的废品工件，则系统应直接将该废品工件从供料站送往分拣站。
然后分拣站的传送带以35Hz的运行频率将废品带到传送带末端，从末端跌落到废品收集箱内。
三、注意事项⑴选手应在附页电路框图中完成分拣单元PLC的I/O端子分配、变频器主电路和控制电路设计图。
⑵选手提交最终的PLC程序，存放在“D:
\2013自动线\XX”文件夹下（XX:
工位号。
选手的试卷用工位号标识，不得写上姓名或与身份有关的信息（竞赛时每组发放二套试题及一张电路框图，竞赛结束时一并收回）。
⑶比赛中如出现下列情况时另行扣分：
①调试过程中由于撞击造成抓取机械手不能正常工作扣15分。
②选手认定器件有故障可提出更换，经裁判测定器件完好时每次扣3分，器件确实损坏每更换一次补时5分钟。
⑷由于错误接线等原因引起PLC、伺服电机及驱动器、变频器和直流电源损坏，取消竞赛资格。
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