1、附件 1：全国职业院校技能大赛工作任务书样题2018 年全国职业院校技能大赛中职组机电一体化设备组装与调试赛项智能车间单元搭建工作任务书2017.09一、工作任务与要求 1. 按 智能车间单元设备立柱组装图 （图号 00）组装各立柱，按智能车间单元设备组装图 （图号 01）组装皮带输送机及其他机械构件，并实现该设备的生产功能。2. 按 智能车间单元设备电气原理图 （图号 02）连接智能车间单元设备的控制电路，你连接的电路应符合工艺规范要求。3. 按 智能车间单元设备通信拓扑图 （图号 03）连接智能车间单元设备的网络并根据通信协议设置通信参数，你连接的网络应通信稳定且符合工艺规范要求。4. 按
2、 智能车间单元设备气动系统图 （图号 04）安装气动系统的执行元件、控制元件和连接气路，调节气动系统的工作压力、执行元件的进气量。使气动系统能按要求实现功能，气路的布局、走向、绑扎应符合工艺规范要求。5. 请你参考智能制造系统说明，正确理解 智能车间单元设备的生产过程和控制要求、意外情况的处理等，制作触摸屏的界面，编写智能车间单元设备的 PLC 控制程序和设置变频器的参数。注意：在使用计算机编写程序时，请你随时在计算机 E 盘保存已编好的程序，保存文件名为工位号加 A（如 03 号工位文件名为“03A”） 。6. 请你安装、调整传感器的位置和灵敏度，调整机械部件的位置，完成智能车间单元设备的整
3、机调试，使智能车间单元设备能按提交的订单及要求完成配料、加工和送到指定的产品领取口。7. 根据要求正确使用 RFID 读写器：现场提供两个电子标签（一个有数据标签和一个空白标签） ，使用 RFID 读写器将有数据的标签信息读出并填写到记录表相应的位置；使用 RFID 读写器将现场提供的信息写入空白的标签。8. 请你填写组装与调试记录中的有关内容。注意！本次组装与调试的车间单元设备，用触摸屏和移动终端进行监控。你也可以单独使用按钮模块上的按钮、开关控制。但需要在智能车间单元设备电气原理图上画出增加的电路，但原电路不能改动。单独使用按钮模块上的按钮、开关控制不能得触摸屏的相关分。二、 智能车间 单
4、元设备说明（一）设备概述图 1 智能车间单元设备主要部件及其安装位置车间单元设备主要部件及其安装位置如图 1 所示。该设备按提交的订单及要求进行配料、加工和送到指定的产品领取口。车间单元设备有金属、白色塑料、黑色塑料等三种加工产品的材料。可用这三种材料加工六种产品。用一份金属材料（用 1 个金属元件模拟）加工的产品，编号为 2000；用一份白色塑料（用 1 个白色塑料元件模拟）加工的产品，编号为 2001；用一份黑色塑料（用 1 个黑色塑料元件模拟）加工的产品，编号为 2003；用一份金属材料和一份黑色塑料加工的产品，编号为 2004；用一份金属材料和一份白色塑料加工的产品，编号为 2005；
5、用一份白色塑料和一份黑色塑料加工的产品，编号为 2006。通过移动终端进行下单，下单成功后，由生产管理系统将订单号，该订单所需产品的种类、数量下发到本次组装与调试的单元设备进行生产。客户提交订单时选择产品，需要提供该种产品的编号和需要该种产品的数量。客户订单样式如表 1 所示：表 1 客户订单样式订单号：10000 产品领取口：2产品编号 2000 2001 2002 2003 2004 2005数量 2 0 2 1 0 01） “订单号”由 ERP 软件自动生成；图 2 触摸屏页面2） “产品领取口”由客户指定，范围为 13；3） “数量”为客户需要的产品数，0 表示客户不需要该产品，本次调
6、试中，每种产品的数量要求不超过 2。该设备在工作过程中，按完成一个订单后再完成下一个订单的模式工作；同一订单如果有多种产品，则在完成一种产品的送料、加工和送到指定的产品领取口后再完成下一种产品的送料、加工和送到指定的产品领取口。在下单时，可以根据订单的紧急程度，确定优先生产的订单。生产设备工作时，带输送机的三相交流异步电动机正转（传送带由机械手到三相交流异步电动机的方向，为正转）时，变频器的输出频率为 20Hz。（二）设备工作过程制造单元上电后，如果 MES 系统还没有下发订单任务，触摸屏显示界面如图 2 所示， “单元号” 为工位号， “运行指示”灯为黄色；如果 MES 系统已经下发订单任务
7、，则触摸屏上的“运行指示” 灯显示为绿色，下方的表格中显示订单及生产过程的相关数据。订单任务下发前，制造单元的有关部件必须处于初始位置：机械手停留在黑色塑料抓取平台上方，加工机构的直流电动机、皮带输送机的三相交流异步电动机均停止转动，各产品领取口推送气缸的活塞杆均在缩回状态。若这些部件在初始位置，则单元上的绿色警示灯亮；若有一个或以上部件不在初始位置，则单元上的红色警示灯亮，手动复位后，则警示灯恢复为绿色。触摸屏上的“设备状态”指示灯颜色的变化与警示灯显示的颜色的变化相同，状态栏显示信息为“无等待订单” 。当 MES 系统订单下载完成后，订单区域显示当前订单编号、领取口及所需产品数量，已生产数
8、量均显示为“0” ，触摸屏的状态栏显示“有订单等待生产” 。若按下【生产】按钮，智能制造单元启动当前订单的生产，在订单任务生产过程中，触摸屏上的运行指示灯绿色常亮，制造单元上的绿色警示灯闪烁。以编号为 10000 的订单为例，生产过程说明如下：编号为 2000 的产品为金属材料，启动生产后机械手到金属材料料台上抓取工件，然后将工件放入加工机构。加工机构的直流电机启动，拨杆顺时针旋转 3 秒后暂停，完成工件的加工，同时工件被推送到皮带输送机上。皮带输送机启动，当该工件向右传送至 RFID 读写器下方时，皮带输送机暂停 3 秒，RFID 读写器在工件上的电子标签中写入信息，以便于实现产品追溯，写入
9、的信息包括：本智能制造单元的单元号、产品编号和取料口。随后皮带输送机继续运行，当工件输送到产品领取槽 2 时，皮带输送机停止，该领取口的推料气缸动作，将产品推入领取槽 2 中，此时编号为 2000 的产品完成生产，触摸屏上的已生产栏对应数量自动加 1。随后，制造单元继续进行下一产品的生产过程。在生产过程中，制造单元按产品编号由小到大的顺序，加工完一种产品后再加工另一种产品。当编号为 10000 的订单完成生产后，系统暂停，制造单元上的红色和绿色警示灯同时闪烁，触摸屏上的订单信息切换为下一订单。在生产过程中，按订单编号顺序完成一个订单后再生产下一订单。在生产当前订单过程中，如果有还没生产的订单，
10、则触摸屏上的状态栏显示信息“有电 子 看 板E R P M E S以 太 网 单 元 1单 元 2单 元 n智 能 终 端图 3 制造系统订单等待生产” ，当前订单生产完成，按下【生产】按钮，则启动下一订单生产。若当前生产的订单为最后一个订单，则状态栏显示“无等待订单” 。最后一个订单生产完成后，触摸屏上的“运行指示”灯转变为黄色。三、 制造系统说明（一）制造系统概述制造系统如图 3 所示，工厂中多台制造单元通过交换机与服务器组成一个局域网。该制造系统中，各种设备的基本功能如下：1. 人机交互终端：可实现生产订单的设置，生产任务的查询。2.根据人机交互终端生成的订单下发生产任务给制造单元；收集
11、制造单元生产任务的执行情况；3.制造单元：根据服务器下发的生产任务，将原料加工为产品，将生产过程的数据和设备工况上传给服务器。每个制造单元旁均配置有一台电脑，该电脑用于实现和服务器及控制 PLC 通信。4. 电子看板：用于实现观察智能制造系统各单元的工作状态。（二）订单管理与生产管理系统（MES）1.PLC 内部寄存器单元定义（1）设备状态寄存器，如表 2 所示。表 2寄存器定义 三菱 西门子 寄存器定义 三菱 西门子设备状态 D402 VW402 设备编号 D403 VW403说明： 设备编号为工位号。 设备状态寄存器中的数字编码定义：0，设备；1，缺料；2，急停。（2）当前生产的订单信息，
12、如表 3 所示。表 3寄存器定义 三菱 西门子 寄存器定义 三菱 西门子当前订单编号 D400 VW400 当前产品编号 D401 VW402说明：在编写 PLC 程序时，需根据生产过程确定当前生产的订单和产品。（3）订单信息，如表 4 所示。表 4订单 1 订单 2 订单 3订单寄存器定义 三菱 西门子 三菱 西门子 三菱 西门子订单编号 D404 VW408 D434 VW468 D464 VW528订单状态 D405 VW410 D435 VW470 D465 VW530出料口 D406 VW412 D436 VW472 D466 VW532优先级 D407 VW414 D437 VW4
13、74 D467 VW534说明： “订单状态”用寄存器内存放的数据表示，0 代表等待生产，1 表示正在生产，2 表示完成，3 表示取消，默认值为 0。 出料口数值范围为 13。 优先级用数值表示，范围为 1100，数值越小优先级越高，默认值为 100。（4）各订单产品表 5订单 1 订单 2 订单 3订单寄存器定义 三菱 西门子 三菱 西门子 三菱 西门子产品 1 编号 D410 VW420 D440 VW480 D470 VW540产品 1 排产量 D411 VW422 D441 VW482 D471 VW542产品 1 已产量 D412 VW424 D442 VW484 D472 VW54
14、4备用 D413 VW426 D443 VW486 D473 VW546产品 2 编号 D414 VW428 D444 VW488 D474 VW548产品 2 排产量 D415 VW430 D445 VW490 D475 VW550产品 2 已产量 D416 VW432 D446 VW492 D476 VW552备用 D417 VW434 D447 VW494 D477 VW554产品 3 编号 D418 VW436 D448 VW496 D478 VW556产品 3 排产量 D419 VW438 D449 VW498 D479 VW558产品 3 已产量 D420 VW440 D450 V
15、W500 D480 VW560备用 D421 VW442 D451 VW502 D481 VW562产品 4 编号 D422 VW444 D452 VW504 D482 VW564产品 4 排产量 D423 VW446 D453 VW506 D483 VW566产品 4 已产量 D424 VW448 D454 VW508 D484 VW568备用 D425 VW450 D455 VW510 D485 VW570产品 5 编号 D426 VW452 D456 VW512 D486 VW572产品 5 排产量 D427 VW454 D457 VW514 D487 VW574产品 5 已产量 D428 VW456 D458 VW516 D488 VW576备用 D429 VW458 D459 VW518 D489 VW578产品 6 编号 D430 VW460 D460 VW520 D490 VW580产品 6 排产量 D431 VW462 D461 VW522 D491 VW582产品 6 已产量 D432 VW464 D462 VW524 D492 VW584备用 D433 VW466 D463 VW526 D493 VW586
