江苏省技能大赛试题Word格式文档下载.docx

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双控电磁阀4YV

机械手悬臂气缸（缩回）

5

双控电磁阀5YV

机械手手臂气缸（下降）

6

双控电磁阀6YV

机械手手臂气缸（上升）

7

双控电磁阀7YV

机械手手指气缸（夹紧）

8

双控电磁阀8YV

机械手手指气缸（放松）

9

单控电磁阀9YV

单出杆气缸A

10

单控电磁阀10YV

单出杆气缸B

11

单控电磁阀11YV

单出杆气缸C

12

警示灯（红色闪烁）

系统电源指示

13

转换开关SA1（X0或I0.0）

自检/运行选择

14

转换开关SA2（X1或I0.1）

自动/单步选择

15

按钮SB1

过载模拟开关

16

状态指示灯HL3

报警指示

以下开关及指示灯请在触摸屏上编制

按钮SB4（圆型黄/蓝色）

复位、自检按钮

按钮SB5（圆型绿/蓝色）

起动按钮

按钮SB6（圆型红/蓝色）

停止按钮

按钮SB6（圆型白/蓝色）

点动按钮

指示灯HL1（方型黄）

工作状态指示1

指示灯HL2（方型红）

工作状态指示2

触摸屏说明：

1、开关指示灯在触摸屏第一页显示，并在此页面上方显示“2009”江苏省职业技术学校电工电子类技能大赛”日期时间；

2、第一页的右下角设置页面转换键“数据统计”，进入第二页；

3、在第二页显示加工运行状态时，白色、黑色工件的个数，并在第二页右下角设置页面转换键“返回”，用以返回第一页。

二、加工设备的动作和控制要求

1.系统的自检

第一次上电，将SA1“自检/运行”转换开关旋转在“自检”位，设备处于“自检”工作状态，系统工作前，必须确保各器件在原点位置，当不符合原点位置要求时，按下SB4“复位、自检”按钮，HL1、HL2、HL3、HL4先长亮4S后转为以2Hz频率闪烁，再按下SB4按钮，起动相应电磁阀使不在原点的气缸复位；

如果系统都在原点，按下SB4“复位、自检”按钮，HL1、HL2、HL3、HL4先长亮4S后转为以1Hz频率闪烁3S后，系统处于开始等待。

系统进入正常运行后，禁止SB4“复位、自检”操作。

2.自动运行

系统自检完成后，将SA1“自检/运行”转换开关置于“运行”位，设备处于“运行”工作状态；

将SA2“自动/单步”转换开关置于“自动”位，设备处于“功能1”工作状态。

按下SB5“启动/停止”按钮，HL1亮，系统起动。

当皮带输送机放料位置的漫射型光电传感器检测到工件后，指示灯HL1熄灭，拖动皮带输送机的交流电动机以25Hz的频率启动前进传送工件，变频器的爬坡时间为1S，制动时间为0.5S。

加工要求：

正对皮带输送机，从右到左有A、B、C套检测装置，检测传感器有1个电感式接近开关，2个光纤传感器，检测传感器的排列顺序及灵敏度，根据工艺要求由选手自定。

工件到达B位后，皮带停止，进行加工6S。

加工完成后，进行工件的装配，皮带机正转频率为25Hz，反转频率为30Hz。

装配要求：

（1）在B位溜槽实现“甲/乙/丙”装配；

（2）在C位溜槽实现“丙/乙/甲”装配；

（3）符合装配要求的工件到达位置后，皮带停止，然后推料杆动作将物料推入。

（4）不符合装配要求的工件回到A位，由推料杆推出到料台上，当料台检测到工件后，驱动机械手将此工件送回送料转盘，机械手送回动作顺序为气动机械手气爪放松→手臂下降→气爪将工件夹紧；

夹紧1s后，手臂上升→转动至右侧极限位置→然后悬臂伸出→气爪放松，将工件放到送料盘内→悬臂缩回→转动至左侧极限位置。

（5）当皮带输送机发生过载时，过载触点动作（按钮SB1按下，常开触点接通），此时蜂鸣器鸣叫，提示发生过载。

若过2s后过载仍未消除，则皮带输送机停止运行。

当过载消除（按钮SB1复位，常开触点断开）后，蜂鸣器停止鸣叫。

按钮SB1复位后，按下启动按钮SB5，皮带输送机重新按原状态上继续运行。

但如果工件在B位进行加工时发生过载，该工件将报废，从皮带左侧以35Hz送出。

在第B斜槽有两个“甲/乙/丙”装配件或C斜槽有两个“丙/乙/甲”装配件后，HL4以2Hz闪烁3S，进行打包工作，此时皮带停止，3S后HL1恢复长亮，系统又进入正常运行。

为了保证设备的工作，只允许一个工件在皮带输送机上传送与装配，因此必须保证只有在皮带输送机停机等待（指示灯HL1亮）的期间，才能向传送带的右放料位放工件。

3.单步运行

将SA1“自检/运行”转换开关置于“运行”位，将SA2“自动/单步”转换开关置于“单步”位，设备处于“单步”工作状态，HL2以2Hz频率闪烁，系统起动。

按动触摸屏上的SB7,系统点动运行。

每按动一下SB7起动按钮，电磁阀按照下表自上而下顺序动作（如表6-9）。

电磁阀安装图如图6-23所示。

图6-23电磁阀安装图

表6-9单步运行的电磁阀动作表

电磁阀

动作

YV

备注

手臂气缸下降

﹢

机械手指气缸放松

机械手指气缸夹紧

手臂气缸上升

旋转气缸右转

悬臂气缸伸出

悬臂气缸缩回

A位气缸

B位气缸

C位气缸

根据气缸电磁阀动作表，用文字描述“系统的单步运行”工艺流程（3分）

系统在“自动运行”状态时，禁止执行单步运行。

4.“自动运行”状态下装配设备的保护装置

（1）原位保护系统工作前，必须确保各器件在原点位置，当不符合原点位置要求时，按下SB5系统也不能起动。

原点位置要求：

①机械手气爪松开，机械手手臂、悬臂气缸活塞杆缩回，机械手停止在左侧的极限位置；

②皮带输送机拖动电动机停转，三个单出杆气缸活塞杆缩回。

（2）断电时的保护突然断电，设备停止工作，机械手保持停电前状态。

恢复供电15S后，按下SB5设备应接着断电前所处的工作状态运行。

（3）无料保护系统在正常运行中，若工件放置台、机械手、皮带输送机上均无工件，15S后，HL3报警灯以2Hz频率闪烁，蜂鸣器响，5S后系统停止，在报警期间有工件，报警则自动解除。

（4）设备的正常停止设备在工作过程中，按下停止按钮SB6，设备在完成当前机械手的搬运及分拣，设备恢复到原位后停止。

（5）SA1在“运行”位，并且系统正在运行时，如果将SA1转换为“自检”，系统完成当前任务后停机，2S后进入自检状态，可以进行自检操作。

三、工作任务

任务1：

根据加工设备示意图，调节各部件位置，完成设备的组装。

要求：

（1）应保证组装后，设备的机械手能把工件准确地搬运。

（2）应保证三相交流异步电动机转轴与皮带输送机传动轴的同心度，以电动机拖动皮带输送机时，不发生震动为符合要求。

（3）图中有标注安装尺寸的，严格按照安装尺寸安装。

任务2：

按加工设备的动作和控制要求，画出电气原理图并完成电路连接。

（1）电气原理图的绘制，图形符号的使用应符合中华人民共和国国家标准。

使用非中华人民共和国国家标准的图形符号时，应说明参照的标准名称。

（2）电气原理图应画在《加工设备电气控制原理图》的图纸上（见图6-24）。

“设计”“绘图”填写工位号，“图号”填写“1”。

（3）电路连接应符合工艺要求和安全要求，所有导线应放入线槽，导线与接线端子连接处应套编号管并有相应的编号。

（4）元件、器件的金属外壳，应可靠接地。

任务3：

按加工设备的动作和控制要求，完成气路连接。

不得使用漏气的气管和管路附件；

气管与管接头的连接应牢固、可靠。

任务4：

根据加工设备的动作和控制要求编写PLC控制程序和设置变频器参数

（1）在使用计算机编写程序时，应随时保存已编写的程序，以放置掉电程序丢失。

（2）编写程序可用基本指令，也可以使用步进指令或功能指令。

任务5：

调试加工设备的机械部件和PLC控制程序

（1）机械部件、传感器等元件的安装位置及其PLC的控制程序应相互配合，协调动作，保证分拣和加工的准确；

（2）机械部件、传感器等元件的安装位置及其PLC的控制程序应保证皮带输送机启动和停止位置和时间的准确。

（3）调节气路中的流量调节阀，使气缸活塞杆伸出和缩回的速度适中。

任务6：

触摸屏画面的编制

（1）正确设置触摸屏的页面；

（2）正确配置触摸屏与计算机，触摸屏与PLC的通信。

设计

加工设备电气控制原理图

技能竞赛组委会

绘图

图号

比例

图6-24图纸

试卷评分表

工位号

工作任务

配分

评分项目

项目配分

扣分标准

扣分

得分

任务

设

备

组

装

及

电

路

、

气

40

机械安装（20分）

机械部件安装

20

部件安装位置、皮带松紧、零件松动等，2分/处，安装偏差大于1mm，2分/处，最多扣20分。

电路图（5分）

电气原理

电路原理、标注错误0.5分/处，最多扣3分。

图形符号

符号不符标准且未做说明，0.5分/个，最多扣2分。

电路连接（5分）

正确与安全

连接错误，1分/处；

接线端子连接的导线没有编号管，0.5分/个，最多扣3分。

连接工艺

接线端子导线超过2根、导线露铜过长、布线零乱：

1分/每处，最多扣2分。

气路连接、调整（10分）

气路连接、调整

漏气，调试时掉管，0.5分/每处，气管过长，影响美观或安全，1分/每处，调整不当，1分/处，最多扣10分。

程

序

与

调

试

50

自检复位

原位状态指示灯不在原位气缸复位等与要求不同，2分/处，最多扣6分。

自动

17

工序加工不符合，扣3分；

其中变频器运行不符合，扣1分/处，机械手、过载动作不符合，3分/处，数据统计不符合，扣2分/处，最多扣17分。

单步运行

触摸屏操作不符合要求，扣1分/位；

动作顺序不符合要求，扣1分；

流程描述错误，扣1分/步；

本项最多扣5分。

状态指示灯（6分）

状态指示

除自检外的指示灯，不符合要求，扣2分/处，最多扣6分。

保护与停止（11分）

正常停止

按停止按钮，设备不能正确停止不得分。

开关连锁、转换不正确，扣2分/处，最多扣5分

掉电保护

回复供电后，系统不能正常运行，不得分。

延时及起动不符合，2分/处，不能沿原状态运行扣4分，最多扣6分。

无料报警（5分）

报警

报警期间来料不能自动解除，扣2分，无料报警后不停机，扣3分，最多扣5分。

触

摸

屏

页面1

不符合要求，扣2分/处，最多扣6分。

页面2

不能统计数据，扣2分，功能键不符合要求，扣1分，最多扣4分。

合计得分

评委签名

赛场情况记录

记录情况

情况与后果

情况记录

安全文明操作情况记录

赛场纪律

违反赛场规定和纪律，经监考老师警告第一次扣10分，第二次取消考试资格；

故意损坏赛场设施或设备，取消竞赛资格。

安全操作规范

调试时短路或者熔断器熔断，扣5分/次；

交卷后通电短路，扣20分；

带电进行电路连接或改接，扣5分/次。

文明生产

乱摆放工具，乱丢杂物，完成任务后不清理工位扣5分。

工作时间记录

取消竞赛资格离场时间

因其他原因离场时间

完成工作任务离场时间

赛场工作

人员签名

参赛选手

签名确认（请签你的工位号）

1．完成工作任务的方法和步骤

2．根据工作任务，确定PLC输入/输出地址分配（见表6-10）

表6-10PLC输入/输出地址分配

输入地址

输出地址

启动按钮SB5

X0

HL1

Y0

停止按钮SB6

X1

HL2

Y1

转换开关SA1

X27

直流电机

Y16

次品按钮SB4

X25

绿色警示灯

Y26

料台传感器

X2

红色警示灯

Y25

手臂左摆限位传感器

X3

手臂左摆气缸

Y3

手臂右摆限位传感器

X4

手臂右摆气缸

Y4

手臂伸出限位传感器

X5

手臂缩回气缸

Y5

手臂缩回限位传感器

X6

手臂伸出气缸

Y6

手臂下降限位传感器

X7

手臂上升气缸

Y7

手臂上升限位传感器

X10

手臂下降气缸

Y10

手爪夹紧传感器

X11

手爪放松气缸

Y11

金属前限位传感器

X12

手爪夹紧气缸

Y12

金属后限位传感器

X13

金属推料气缸

Y13

白色前限位传感器

X14

白色推料气缸

Y14

白色后限位传感器

X15

黑色推料气缸

Y15

黑色前限位传感器

X16

变频器正转

Y20

黑色后限位传感器

X17

变频器反转

Y21

落料口传感器

X20

高速（RH）

Y22

金属传感器

X21

中速（RM）

Y23

光纤传感器（白色）

X22

低速（RL）

Y24

光纤传感器（黑色）

X23

3．变频器参数设置

参数代号

参数值

说明

P4

35Hz

P5

30Hz

P6

25HZ

P79

电动机控制模式（外部操作模式）

3．电气控制原理图绘制与电路连接

电气控制原理图如图6-25所示。

图6-25电气控制原理图

设备调试

在设备的组装与控制线路连接完成后，我们应对设备进行整体的检查与调试，以便后面要进行的控制程序调试。

步骤如下:

A首先要检查的是设备的组装是否与安装图的要求一致，不应有多装或少装的现象；

安装的结构是否到位，有没有松动。

B打开气源，向设备通气，通过电磁阀上的手动控制按钮来控制各气缸的动作，检查机械手和推料气缸的运动情况；

通过气缸两端的节流阀来调节各气缸动作的平稳和速度。

C检查电气线路，给设备通电，检测设备上各个传感器是否有信号，灵敏度是否满足设备要求；

检查电磁阀、指示灯、蜂鸣器等是否正常。

D检查变频器的工作情况，通过变频器从低频率到高频率的连续调速，观察电机的同轴度和皮带输送机的安装情况，避免出现不启动、打滑、晃动严重等现象。

4．根据气缸电磁阀动作表，“系统的单步运行”工艺流程描述如下：

每按动一下SB7,电磁阀按照:

手臂气缸下降→手指气缸放松→手指气缸夹紧→手臂气缸上升→旋转气缸右转→手臂气缸伸出→手臂气缸下降→手指气缸放松→手臂气缸上升→手臂气缸缩回→A位气缸动作→B位气缸动作→C位气缸动作.

5．主要采用SFC编程，运行的参考程序如下：