亚龙杯决赛试题生产线终端设备组装与调试最终版学生.docx

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亚龙杯决赛试题生产线终端设备组装与调试最终版学生

设备组成及工作情况描述

××生产线上可完成两个生产任务，第一个任务是生产一种零件，第二个任务是生产一个组合器件。

当生产线在完成第一个生产任务时，要求生产线的终端设备能分拣合格与不合格零件（在组装和调试时，用金属件代替合格零件，用塑料件代替不合格零件）；当生产线在完成第二个工作任务时，要求生产线的终端设备能将完成加工的甲、乙两种零件（在组装和调试时用金属件代替零件甲，用塑料件代替零件乙）按要求组合成一个器件。

一、设备的组成

生产线终端设备的组成如图1所示。

该设备使用的控制元件及功能，指示元件及其功能，报警装置及功能如表1所示。

表1生产线终端设备的控制、指示元件和报警装置及其功能

序号

名称与文字符号

功能

1

按钮SB4

试运行按钮

2

转换开关SA1

转换终端设备的工作方式

3

指示灯HL1

工作方式一运行指示

4

指示灯HL2

可以向传送带上放零件指示

5

指示灯HL3

工作方式二运行指示

6

指示灯HL5

工作方式一包装零件指示灯

7

指示灯HL6

工作方式二包装器件指示灯

7

按钮SB5

启动按钮

8

按钮SB6

停止按钮

10

急停开关QS

紧急停止开关

11

蜂鸣器HA

急停报警

12

按钮SB1

代替皮带打滑检测装置，常开接点闭合为皮带打滑

二、设备工作情况描述

在设备开始工作前，应进行检查和部件复位的工作，以确认设备是否能按要求运行和动作部件是否在规定的位置。

按下试运行按钮SB4，按照气缸A伸出→气缸B伸出→气缸A缩回→气缸B缩回的顺序动作。

气缸B缩回到位后，三相交流异步电动机以35Hz的频率反转启动，拖动皮带输送机向后运行3s停止，完成设备的检查与部件的复位。

为适应生产线生产任务的不同，设备有两种工作方式，两种工作方式由转换开关SA1切换。

1.工作方式一

将转换开关SA1的旋钮置于“左”位置，为工作方式一。

生产线完成第一个生产任务，终端设备按工作方式一运行，进行合格零件与不合格零件的分拣。

将转换开关SA1旋到左边位置时，工作方式一运行指示灯HL1亮，指示设备的状态为工作方式一。

这时按下按钮SB5，三相交流异步电动机以20Hz的频率正转启动，拖动皮带输送机运行的同时，指示灯HL2亮，指示可以从进料口放入零件。

这时生产线加工完毕的零件通过进料口放在传送带上，指示灯HL2熄灭。

传送带上的零件到达位置Ⅰ时，若电感式接近开关检测的零件是合格的（试件为金属件），则皮带输送机停止，气缸A活塞杆伸出将合格零件从位置Ⅰ推入出料斜槽1，气缸A活塞杆缩回到位后，三相交流异步电动机以20Hz的频率重新正转启动，指示灯HL2发光，等待从进料口放入零件；若电感式接近开关检测的零件不合格（试件为塑料件），则传送带上的零件到达位置Ⅱ时，皮带输送机停止，由气缸B活塞杆伸出，将不合格的零件从位置Ⅱ推入出料斜槽2，气缸A活塞杆缩回到位后，三相交流异步电动机以20Hz的频率重新正转启动，指示灯HL2发光，等待从进料口放入零件。

从位置Ⅰ推入出料斜槽1的零件达3个时，应进行包装。

此时皮带输送机应停止，同时指示灯HL5发光，表示设备现在进行包装零件的工作。

3s后，零件包装完毕，指示灯HL5熄灭，一个周期的工作完成。

皮带输送机重新启动，指示灯HL2发光，等待从进料口放入零件，设备又按上述要求进行新一周期的工作。

在包装的过程和传送带上有零件时，不允许从进料口放入零件，指示灯HL2应熄灭；在允许从进料口放入零件的状态下，指示灯HL2发光，等待从进料口放入零件，等待的时间超过10s，HL2由长亮变为每秒闪亮2次，提示尽快将零件通过进料口放在传送带上。

2.工作方式二

在完成设备检查与部件复位后，将转换开关SA1的旋钮置于“右”位置，为工作方式二。

生产线完成加工组合器件的生产任务（即第二个生产任务），设备应按工作方式二运行。

将转换开关旋到右边位置时，指示灯HL3亮，指示设备的状态为工作方式二。

这时按下按钮SB5，三相交流异步电动机以20Hz的频率启动，拖动皮带输送机运行的同时，允许向皮带输送机的传送带上放零件的指示灯HL2亮（HL2的控制方式与设备在工作方式一时完全一样，在包装的过程和传送带上有零件时，不允许从进料口放入零件，指示灯HL2应熄灭；在允许从进料口放入零件的情况下，指示灯HL2发光，等待从进料口放入零件，等待的时间超过10s，HL2由亮变为每秒闪亮2次，提示尽快将零件通过进料口放在传送带上）。

将两种零件组合成器件，两种零件都必须从位置Ⅰ推入出料斜槽1。

因此，若放在传送带上的第一个零件为零件乙（试件为塑料件），则在零件到达位置Ⅱ时皮带输送机停止，2s后三相交流异步电动机以35Hz的频率反转拖动皮带输送机将零件乙返回位置Ⅰ，传送带在合适位置停止，然后按气缸A活塞杆伸出→将零件推入出料斜槽1→活塞杆缩回→皮带输送机运行（频率为20Hz）的顺序动作；若第一个零件为零件甲（试件为金属件），则零件在位置Ⅰ时皮带输送机停止，并按气缸A活塞杆伸出→将零件推入出料斜槽1→活塞杆缩回→皮带输送机运行（频率为20Hz）的顺序动作。

第一个零件被推入出料斜槽1，指示灯HL2发光后，开始放第二个零件。

若放在传送带上的第二个零件与第一个零件相同，则传送带应将第二个零件送到位置Ⅱ并在零件到达位置Ⅱ时皮带输送机停止，然后按气缸B活塞杆伸出→将第二个零件推入出料斜槽2→活塞杆缩回→皮带输送机运行的顺序动作。

若再次放入的零件还与第一个零件相同，则均从位置Ⅱ推出……。

若推入出料斜槽的第一个零件为零件甲，放在传送带上第二个零件为零件乙，则在零件乙到达位置Ⅱ时皮带输送机停止2s后，三相交流异步电动机以35Hz的频率反转拖动皮带输送机将零件乙返回位置Ⅰ，然后按气缸A活塞杆伸出→将零件推入出料斜槽1→活塞杆缩回→皮带输送机运行的顺序动作；若推入出料斜槽的第一个零件为零件乙，放在传送带上第二个零件为零件甲，则在零件甲到达位置Ⅰ时皮带输送机停止，然后按气缸A活塞杆伸出→将零件推入出料斜槽1→活塞杆缩回→皮带输送机运行的顺序动作。

当1个零件甲和1个零件乙从位置Ⅰ推入出料斜槽1时，器件组合完毕应进行包装。

设备开始进入包装后，皮带输送机停止，同时指示灯HL6亮，表示设备现在进行包装零件的工作。

3s后，零件包装完毕，指示灯HL6熄灭，一个周期的工作完成。

然后皮带输送机以20Hz的频率启动，指示灯HL2发光，设备又按上述要求进行下一个周期的工作。

3.设备的停止

完成生产任务或运行中出现故障，设备应当停止运行或设备中的某些部件应停止运行。

（1）正常停止按下按钮SB6，生产线终端设备在完成当前工作周期后，回到初始位置，所有部件均停止运行。

（2）紧急停止在设备工作过程中出现没有预料到的异常情况，需要设备停止工作而进行的停止为紧急停止。

在出现异常情况时，压下急停按钮QS，工作方式指示灯HL1或HL3熄灭，设备停止工作，蜂鸣器HA发出急促声响（响0.2s，停0.2s）报警。

QS复位后，蜂鸣器HA停止，点动启动按钮SB5，设备重新启动，进入一个新的工作周期。

（3）保护装置动作使设备停止设备过载和过电压的可能性极小，故设备不需设置过载和过电压保护。

但皮带输送机常发生传送带打滑（即拖动皮带输送机的三相交流异步电动机转动，而传送带不动）的现象，当检测传送带运行状况的装置检测到打滑时，检测装置的常开触点（用按钮SB1的常开触点代替进行调试）闭合，则设备停止工作。

检修完毕恢复正常，按下启动按钮SB5，设备重新启动，进入一个新的工作周期。

4.突然断电的处理

突然断电，设备停止工作。

电源恢复后，设备应接着断电前所处的工作状态运行。

工作任务与说明

请你运用已经掌握的知识和技能，制订和实施完成生产线终端设备组装与调试的工作计划，分工协作、合理安排完成每一工作任务时间，优化完成各工作任务的顺序，在规定的时间内完成下面规定的各工作任务。

注意：

请在完成工作任务的过程中，严格遵守安全操作规程。

任务一：

组装生产线终端设备

组装生产线终端设备分两步，首先完成皮带输送机的组装，然后再组装生产线终端设备。

1.皮带输送机的组装

完成组装的皮带输送机各部件及其名称如图2所示。

请你按图3的指引，完成皮带输送机的组装。

2.生产线终端设备的组装

按图4的要求，将皮带输送机、光电传感器、接近开关、气缸和出料斜槽等，组装在台面上。

生产线终端设备的其他部件，根据台面情况，自己确定安装位置。

任务二：

画电气原理图，并根据你的电气原理图连接电路

根据设备组成及工作情况描述，在图5的图框内画出生产线控制电路的电气原理图，并根据所画的电气原理图，连接设备的电路。

要求：

1.电气原理图所用的图形符号应符合最新的中华人民共和国国家标准。

若用国际电工委员会的图形标准或其他标准应予以说明。

2.电路连接符合工艺要求和安全要求。

任务三：

连接气路

生产线终端设备的气动系统如图6所示。

请你根据气动系统图连接气路。

要求：

气管与控制元件、执行元件之间的连接必须可靠、牢固、整齐、美观，且不漏气。

任务四：

编写控制生产线终端设备动作的PLC程序和设置变频器参数。

请你随时将编写的控制程序保存在D盘上。

在储存编写的程序时，请用你的工位号做文件名，并把这些文件存到以你的工位号命名的文件夹内。

格式：

D\工位号命名的文件夹\工位号命名的程序文件，如：

D\100号\100号。

任务五：

调试设备的控制程序和调节设备部件的位置，满足工作的需要。

机电一体化设备组装与调试（学生组）技能竞赛评分表

工位号存盘路径

工作任务

配分

评分项目

项目配分

扣分标准

扣分

得分

任务

得分

设

备

组

装

及

电

路

、

气

路

连

接

40

皮带输送机（8分）

部件组装

6

部件安装位置错误、皮带松紧不符要求，各扣3分

技术要求

2

两轴两端距离＞0.5mm后，1分/0.5mm，最多扣2分

设备组装（12分）

部件组装

8

部件不到位，零件松动，1分/处，最多扣8分

技术要求

4

超误差，1分/0.5mm，最多扣4分

电路（16分）

图形符号

4

符号、图形不符标准或未做说明，0.5分/个，最多扣4分

电气原理与电路连接

8

电路原理错误或接线错误，最多扣8分

连接工艺

4

接线端子导线超过2根、导线露铜过长、布线零乱：

0.5分/每处，最多扣2分；接线端子连接的导线没有编号管或者编号错误，0.5分/处，最多扣2分。

气路（4分）

漏气，调试时掉管，0.5分/每处，气管过长或过短，影响美观或安全，1分/每处，最多扣4分

程

序

与

调

试

60

检查与复位

10

按SB4，气缸动作，皮带运行方向、速度，动作顺序与要求不同，2分/处

工作方式一（20分）

动作指示灯

6

HL1，HL2，HL5未按要求亮灭，2分/个

分拣动作

12

气缸动作不符合要求，1分/处；皮带输送机动作不符合要求，2分/处，计数不正确，扣4分，该项最多扣12分

包装

2

包装后不能进入下周期，扣2分

工作方式二（20分）

动作指示灯

4

HL3和HL6不能按要求亮灭，2分/个

金属件传送

6

不能在位置1推出，扣3分；连续金属件≥2时，动作不对扣3分，该项最多扣6分

塑料件传送

8

不能在位置1推出，扣4分；连续塑料件≥2时，动作不对扣4分，该项最多扣8分

包装

2

包装后不能进入下周期，扣2分

停止（10分）

正常停止

2

停止时，动作不符要求，1分/处；停止后启动动作不符要求，1分/处

紧急停止

3

保护停止

2

断电处理

3

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（签工位号）