1、1 请你在 270 min 内，按要求完成下列工作任务 一、按分拣设备部件组装图（见附页， 图号为 001）及其要求和说明，在 铝合金工作台 上组装生产线 分拣设备。 二、按分拣设备气动系统图（见附页， 图号为 002）及其要求和说明， 连接 生产线 分拣设备的气路。 三、请你仔细阅读生产线分拣设备的有关说明，根据如表 1 所示的 PLC 输入输出 端子（I/O ）分配，然后根据你对设备及其工作过程的理解，在赛场提供的图纸（见附页， 图号为 003）上，画出生产线分拣设备的电气原理图，并在标题栏的“ 设计”和“制图” 行 填写自己的工位号。 表 1 PLC 输入输出端子（I/O）分配表 输入端
2、子 输出端子 序号 三菱PLC 功能说明 序号 三菱PLC 功能说明 1 X0 进料口位置光电开关 1 Y0 皮带正转 2 X1 托盘 D 位置光电开关 2 Y1 皮带反转 3 X2 A 位置电感接近开关 3 Y2 4 X3 B 位置光纤开关 4 Y3 实现高中低三段速 5 X4 C 位置光纤开关 5 Y4 处理盘直流电机 6 X5 旋转缸左到位 6 Y5 蜂鸣器 7 X6 旋转缸右到位 7 Y6 手指缸夹紧 8 X7 悬臂伸出到位 8 Y7 手指缸松开 9 X10 悬臂缩回到位 9 Y10 旋转缸左转 10 X11 手臂上升到位 10 Y11 旋转缸右转 11 X12 手臂下降到位 11 Y
3、12 悬臂伸出 12 X13 手指夹紧到位 12 Y13 悬臂缩回 13 X14 A 位置伸出到位 13 Y14 手臂上升 14 X15 A 位置缩回到位 14 Y15 手臂下降 15 X16 B 位置伸出到位 15 Y16 A 位置气缸伸出(单电控) 16 X17 B 位置缩回到位 16 Y17 B 位置气缸伸出(单电控) 17 X20 C 位置伸出到位 17 Y20 C 位置气缸伸出(单电控) 18 X21 C 位置缩回到位 18 Y21 指示灯 HL1 19 X22 急停按钮 QS 19 Y22 指示灯 HL2 20 X23 启动按钮 SB5 20 Y23 指示灯 HL3 21 X24
4、停止按钮 SB6 21 Y24 指示灯 HL4 2 22 X25 转换开关 SA1 22 Y25 指示灯 HL5 23 X26 调试部件选择 SB4 23 Y26 警示灯绿 24 X27 选择确认 SB3 24 Y27 警示灯红 四、根据你画出的电气原理图， 连接生产线分拣设备 的电路。电路的导线必须放 入线槽，凡是你连接的导线 ，必 须套上写有编号的编 号管。 五、请你正确理解设备的正常工作过程和故障状态的处理方式，编写生产线分拣 设备的 PLC 控制程序和设 置变频器的参数。 六、请你调整传感器和位置或灵敏度，调整机械零件的位置，完成 生产线分拣设 备的整体调试，使该设备能正常工作，完成物
5、件的加工、分拣和组合。 生产线分拣设备 生产线分拣设备各部分的名称如图 1 所示；气动机械手各部分的名称如图 2 所示。 生产线生产金属圆柱形和塑料圆柱形两种元件，该生产线的分拣设备的任务是 将金属元件、白色塑料元件和黑色塑料元件进行加工和分拣、组合。 3 图 1 生产线分拣设备各部分的名称 一、部件的初始位置 启动前，设备的运动部件必须在规定的位置， 这些位置称作初始位置。有关部件的 初始位置是： 机械手的悬臂靠在左限止位置，手臂气缸的活塞杆缩 回，悬臂气缸的活塞杆缩回，手指松开。位置 A、B、C 的气 缸活塞杆缩回。处理盘、皮带输送机的拖动电动机不 转动。 上述部件在初始位置时警示灯绿闪烁
6、。若上述部件不在初 始位置，警示灯红闪烁，请自行选择一种复位方式进 行复位。 只有上述部件在初始位置时， 设备才能启动，否 则设备 不能启动。 图 2 机械手各部分的名称 二、设备的工作要求 该生产线设置了“ 调试” 和 “运行”两种工作方式。工作方式一用于可按规定对设备的 各个工作设备进行调试检查;工作方式二用于对元件 进行加工和分拣。 当设备上电时，触摸屏首先进入首页进行用户登录，界面如图 3 所示。用 户名为自 己的工位号；密码为“ 235A”，且密 码显示要用字符“*”星号显示。 4 图 3 触摸屏首页 当输入的用户名或密码错误，界面弹出“您输入的用 户名或密码错误，点击返回后重 新登
7、录！”的 对话框，点击返回后重新登录。如果用户登录连续出错三次，则界面弹出 “您连续登录 出错超过了三次，请等待 30 秒后重新登 录”的对话框”,在等待 30 秒后自动 消失，再次进行登录操作。此时系统要记录当前错误 登录的时间信息，在异常 记录界面 要显示错误登录的时间信息，以备查看，触摸屏界面效果如图 4 所示。 图 4 登录对话框 当输入正确的的用户名和密码之后进入主界面，如图 5 所示。 5 图 5 主界面效果图 工作方式一： 1. 启动 当设备需要进行维护调试时，点击主界面上的“调试 界面”按钮进入调试操作界面。 如果各个部件没有经过调试时，部件调试按钮为“ 白色 ”。当要对转盘部
8、件进行调试时， 则点击界面上的“ 转盘调试 ”按钮，此 时“转盘调试”按钮变为“ 黄色 ”且转盘开始动作，当 动作结束之后“ 转盘调试”按钮颜色变为“ 绿 色 ”；当 调试出现故障（用按钮模块上的 SB3 当做模拟故障情况）即按下 SB3 时“转盘调试”按钮颜 色变为“ 红 色 闪烁 ”，蜂 鸣器报警且 “调试信息栏 ”显示“XX 部件出 现 故障 ”的信息，其他部件调试过程以此类推，其各个部 件运行调试功能的工作方式如表 2 所示。当完成了所有的部件调试后， “调试信息栏”显示 “所有部件 调试 完成，可以启 动 运行！ ”的信息 注意： 各部件 调试 运行期 间 ，只有完成当前部件 调试
9、后，才能 选择 下一个 调试 部件， 上次 调试时间记录为记录 上一次 调试 完成 时间 ，首次 调试时时间 无 显 示 。 6 调试部件 工作方式 供料盘调试功能 转动 2 秒停 1 秒转动 3 秒停 1 秒转动 4 秒停止 机械手调试功能 手爪夹紧松开手臂下降上升手臂伸出缩回手臂右转 左转停止 传送带调试功能 正转 25HZ正转 30HZ正转 35HZ反转 25HZ反转 30HZ反 转 35HZ停止 推料气缸调试功能 推料气缸一次顺推逆回一个周期后停止 表 2 各个部件的启动和工作方式 图 6 触摸屏调试界面 工作方式二: 1. 启动 按下启动按钮 SB5 或触摸屏运行界面里 启动 键设备
10、启动指示灯 HL5 和触摸屏上 的运行指示灯以亮 2 秒灭 1 秒的方式闪亮，表示设备处于正常工作状态。皮带输送机按 由位置 A 向位置 D 的方向低速运行，拖动皮带输送机的三相交流电动机的运行频率为 25 Hz。 2. 工作 设备启动后，皮带继续以 30HZ 速度运行，若第一个放入的物料为金属时，要 进行 7 双料处理即将第一个金属送到 A 位置输送带停止，等待下一个物料，当第二个物料放入 落料口时，皮带继续以 30HZ 速度运行，若待加工元件为金白组合时，金属工件在 C 位 置处，白塑料工件在 B 位置 处左右加工一次，若待加工元件 为金黑组合时，先将金属推 人 III 槽返回口，将黑色塑
11、料工件（输送带以 35HZ 的频率运行）送至 D 位置处，机械手 将其抓走，放入料盘当中，当做废料处理，处理完成后 进行下一次放料。若待加工元件为 金金组合时，第一个金属工件 B 位置处左右加工两次，第二个金属工件在 A 位置处左右 加工两次，加工完成后进行分拣。若第一次放入的元件为非金属时， 则是单料处理，加工 在位置 B 左右加工两次后进行分拣： （1）推入出料斜槽的元件为先金属料元件，后白色塑料元件的组合套件。 （2）推入出料斜槽的元件为先白色塑料元件，后金属料元件的组合套件。 （3）如果同时满足 I 槽和 II 槽的分拣要求时，第一次 I 槽优先，第二次 II 槽优先，第三次 I 槽优
12、先，以此 类推，即交替 优先。 （4）不符合出料斜槽 I 和出料斜槽 II 分拣要求的，则送的出料斜槽 III（用作物料返回口）。 （5）如果输送带上有黑色塑料元件时，则送到位置 D。在元件到达位置 D 后，皮 带输送机 停止运行。机械手手臂下降手指合拢抓取元件手臂上升悬臂缩回机械手向 左转动悬臂伸出手指松开，元件掉在处理盘内悬臂缩回机械手向右转动 悬臂伸出后在原位停止。元件掉进处理盘后，直流电机转动 3 s 后停止。若机械手臂 在抓取物料的过程中，物料掉落则机械手立即停止，同时报警，触摸屏上的停止指 示灯和报警指示灯红色闪亮，直到故障排除后，按 “启动”设备继续运行。 （6）在位置 A、B
13、和 C 处的气缸活塞杆复位和位置 D 的元件搬走后，三相交流 电动机的 运行频率改变为 25 Hz 转动拖动皮带输送机由位置 A 向位置 D 运行。这时才可向皮带 8 输送机上放入下一个待加工元件。 （7）计算产品的合格率，在触摸屏主界面数据监控栏里显示，如图 5 所示界面。 产品的合 格率公式为：合格率=合格产品数产品总数100% 3. 元件包装要求 当满足了出料斜槽 I 或出料斜槽 II 套数要求时，则对其进行包装。若在 I 槽包装时， 蜂鸣器鸣叫 3 次，若在 II 槽进行包装时，则蜂鸣器鸣叫 5 次。 4. 停止和异常情况处理 （1）手动停止：按下停止按钮 SB6 或触摸屏上的停止按
14、钮时，应在完成当前元件的 分拣和处理后，设备停止在初始位置，在初始位置警示灯绿闪烁，不在初始位 置，警示灯绿闪烁。 （2）在停止状态下，按下触摸屏上的复位按钮时， 则将系统的所有数据清零。运行状 态和急停状态下，数据不能清零。 （3）紧急停止：若在运行过程中遇到需要紧急停止的意外情况，可按急停开关 QS， 设备应保持立即停止时的状态，同时触摸屏历史记录界面里 “紧急停止次数” 栏中显示累计紧急停止的次数。待意外消除，松开急停开关 QS，按下启动按 钮 SB5 或触摸屏运行监控界面 的 启动 键， 设备继续运行。 （4）意外断电处理 当设备在意外情况下掉电，恢复供电时， HL1HL4 顺序点亮，延时 3S 后设 备回到初始状态，指示灯灭。同 时触摸屏历史记录界面里 “异常断电次数”栏 中显示累计次数。 5. 触摸屏异常情况记录界面 触摸屏历史数据界面包含了急停次数显示、异常断电次数显示、掉料次数显示 9 以及上次登录时间记录显示等信息，界面效果如图 7 所示： 图 7 触摸屏历史数据界面
