中职组机电一体化设备组装与调试赛题(2013)(22页).doc

-中职组机电一体化设备组装与调试赛题(2013)-第 19 页2013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××售货机组装与调试工作任务书中职组机电一体化设备组装与调试赛项专家组中国·天津2013·6 本次组装与调试的机电一体化设备为售货机。请你仔细阅读工作任务与要求和售货机的说明，在四小时（240 min）内按要求完成指定的工作。工作任务与要求 一、按货（钱）仓组装图（图号为01-03的附页）组装产品售货机的货仓与钱仓。二、按售货机部件组装图（图号为04的附页）和参考各传感器及支架安装图（图号为05的附页）组装售货机，并满足图纸提出的技术要求。三、按售货机气动系统图（图号为06的附页）连接售货机的气路，并满足图纸提出的技术要求。四、根据PLC输入输出端子（I/O）分配（售货机PLC输入输出端子分配表的附页），将售货机电气原理图（图号为07的附页）补画完整并连接电路。你补画的电气原理图应能实现对售货机的控制，你连接的电路应符合工艺规范要求：五、请你正确理解售货机的运行要求以及异常情况的处理等，编写售货机的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，请你随时保存已编好的程序，保存的文件名为工位号+A（如3号工位文件名为“3A”）。六、请你按触摸屏界面制作和监控要求的说明，制作触摸屏的4个界面，设置和记录相关参数，实现触摸屏对售货机的监控。七、请你调整传感器的位置和灵敏度，调整机械部件的位置，完成售货机的整体调试，使售货机能按照要求自动售货。钱仓2八、填写组装与调试记录。进币口货仓1出币口出货口钱仓1货仓2图1售货机说明 一、基本情况售货机由货仓、钱币仓、进币口、出币口、出货口等组成，如图1所示。1. 本售货机共有5种货物。货仓1中放入白色元件、货仓2中放入黑色元件，用以模拟不同的货物。货物A，其单价为5元，由货仓1向出货口送出1个元件来模拟。货物B，其单价为5元，由货仓2向出货口送出1个元件来模拟。货物C，其售价为15元，由货仓1和货仓2向出货口各送出1个元件来模拟。货物D，其售价为20元，由货仓1向出货口送出2个元件和货仓2向出货口送出1个元件来模拟。货物E，其售价为25元，由货仓1向出货口送出1个元件和货仓2向出货口送出2个元件来模拟。2. 本售货机只收符合投币要求的10元和5元两种钱币。调试时，用金属元件模拟10元钱币，用黑色元件模拟5元钱币，用白色元件模拟残损钱币或假币等不合投币要求的钱币。3. 本售货机用5元的钱币做找零和退币。4. 本售货机的传送带高速运行时，变频器的输出频率为30Hz；传送带低速运行时，变频器的输出频率为20Hz。二、维护与调试售货机补货门和工作人员进入功能关闭，后备电源投入功能关闭，接通售货机电源，售货机触摸屏出现图2（a）所示的初始界面。 （a） （b）图2触摸屏出现如图2（a）所示的界面时，按下按钮模块上的“工作人员进入”按钮SB2，在该界面上出现维护员和管理员两个按钮，如图2（b）所示。按维护员按钮，在“购货信息”栏出现“请输入密码”的提示，输入密码（正确密码设置为235），进入如图3（a）所示的售货机维修与调试界面；若输入密码不对，需重新输入，两次输入错误密码则回到如图2（a）所示的界面。这时需松开SB2后重新按下并按维护员按钮、输入正确密码后才能进入售货机维修与调试界面。进入该界面后，可根据先选择调试机构，然后对该机构的某一部件进行反复调试并根据调试情况，对售货机的部件进行维护、修理和调整。1. 出货机构调试 （a） （b）图 3 在售货机维修与调试界面上，按出货机构按钮，该界面变为如图3（b）所示的界面。按“货仓1送货电机”按键，则货仓1送货电机转动；给货仓1出口传感器一个信号，则货仓1送货电机停止转动。按“货仓2送货电机”按键，则货仓2送货电机转动；给货仓2出口传感器一个信号，则货仓2送货电机停止转动。第一次按“传送带电机正转”按键，使传送带电机低速正转。第二次按“传送带电机正转“按键，使传送带电机高速正转。第三次“传送带电机正转“按键，传送带电机停止转动。第一次按“传送带电机反转”按键，使传送带电机低速反转。第二次按“传送带电机反转”按键，使传送带电机高速反转。第三次“传送带电机反转”按键，传送带电机停止转动。第一次按“货物推送气缸”按键，货物推送气缸活塞杆伸出；第二次按“货物推送气缸”按键，货物推送气缸活塞杆缩回。按“整体调试”按键，则按照：传送带电机正转（高低速自定）、货仓1送货电机转动给货仓1出口传感器一个信号，传送带电机继续正转，货仓1送货电机停转给出货口传感器一个信号，传送带电机继续正转，货物推送气缸活塞杆伸出货物推送气缸活塞杆缩回后，传送带电机正转停止。停止3s后传送带电机反转（高低速自定）、货仓2送货电机转动给货仓2出口传感器一个信号，传送带电机继续反转，货仓2送货电机停转给出货口传感器一个信号，传送带电机继续反转，货物推送气缸活塞杆伸出货物推送气缸活塞杆缩回后，传送带电机反转停止，完成一次整体调试。再次整体调试，需再按“整体调试”键。在对出货机构进行调试的过程中，按退出按钮，回到图3（a）所示的界面，选择另一调试机构。2. 钱币收取机构调试在售货机维修与调试界面上，按钱币收取按钮后，该界面变为如图4所示的界面。按“机械手转动”键，机械手转出；再按“机械手转动”键，机械手转回，如此反复调试。图4按“悬臂伸出、缩回”键，悬臂伸出；再按“悬臂伸出、缩回”键，悬臂缩回，如此反复调试。按“手臂下降、上升”键，手臂下降；再按“手臂下降、上升”键，手臂上升，如此反复调试。按“手爪合拢、松开”键，手爪合拢；再按“手爪合拢、松开”键，手爪松开，如此反复调试。图5按“整体调试”键，则按照：机械手到进币口、手爪合拢机械手到钱仓1，手爪松开回到原位，再到进币口、手爪合拢机械手到钱仓2，手爪松开回到原位。完成一次整体调试，再次整体调试，需再按“整体调试”键。在对钱币收取机构进行调试的过程中，按退出按钮，回到图3（a）所示的界面，选择另一调试机构。3. 找零机构调试在售货机维修与调试界面上，按找零机构按钮后，该界面变为如图5所示的界面。按“钱币送出电机”键，钱仓1电机转动；给钱仓1出口传感器一个信号，钱仓1电机停止转动，如此反复调试。在对找零机构进行调试的过程中，按退出按钮，回到图3（a）所示的界面，选择另一调试机构。在图3（a）所示的界面，松开按钮模块上的“工作人员进入”按钮SB2，退出售货机维修与调试界面，回到图2（a）所示的初始界面。三、补货与查询在图6（a）所示的界面上，按管理员按钮，输入密码（正确密码设置为235），进入如图6（b）所示的售货机补货与查询界面。两次输入错误密码则回到如图2（a）所示的初始界面。这时需松开SB2后重新按下，再按管理员按钮、输入正确密码后才能进入售货机补货与查询界面，如图6（b）所示。1. 补充货物与补充钱币按图6（b）所示的界面上的补货按钮，图6（b）所示的界面变为图7（a）所示的界面。这时，需打开补货门（松开按钮模块上的补货门开关按钮SB1）进行货物或钱币的补充。将补充货物的种类和数量或补充的钱币值填入图11（a）的表格并中，关好补货门（压下按钮模块上的补货门开关按钮SB1）。补充货物或补充钱币的工作完成，界面回到图6（b）所示的界面。 （a） （b）图62. 查询按图6（b）界面上的查询按钮，界面变为图7（b）所示的界面。图7（b）界面的表格记录当日数据。放入售货机内的货物和钱币（包括收取的钱币），以进入数表示。当日顾客选购并取走的货物和找零的钱币，以送出数表示。送出数与剩余数之和，应与进入数相符。 （a） （b）图7出现图6（b）界面时，松开按钮模块上的“工作人员进入”按钮SB2，退出售货机补货与查询界面，回到图2（a）所示的初始界面。四、购货按图8（a）所示的初始界面上的购货按钮，出现图8（b）所示的界面。当某种类货物的件数3时，表示该货物种类的字体变为蓝色；当某种类货物的件数2时，表示该货物种类的字体变为绿色；当某种类货物的件数=0时，表示该货物种类的字体变为灰色。按表示货物种类的按键，表示购买该种货物。按一次按键，表示购买1件该货物；按两次该按键，表示购买2件该货物。选购货物时，界面上的“购货信息”栏显示选购货物的种类和数量，如图8（b）所示。选购完一种货物后，按另一货物的按键，表示第一种货物选购完成和选购第二种货。每次限选两种货物，每种货物限购2件，多选不响应。 ( a) (b)图8选择购货种类和数量后，按购货按钮后超过10s未按确认按钮，则所选货物和数量无效，想继续购货，需重新选择货物种类和件数，在10s内完成选货并按确认按钮，则在界面的“购货信息”栏出现要求你投入购货需要钱币数量：“请投币××元”的提示，根据提示投入钱币，在“购货信息”栏实时显示你投入的钱币数量，如图9（a）所示。 （a） （b）图9将钱币放在售货机的进币口，由机械手抓取后放入钱仓。若放在进币口的钱币为5元（黑色塑料元件），则机械手将钱币抓取后放入钱仓1；若放在进币口的钱币为10元（金属元件），则机械手将钱币抓取后放入钱仓2。当投入钱币等于或超过购货金额时，机械手停止抓取钱币。“购货信息”栏出现“正在出货，请稍候”的提示，如图9（b）所示。在投入钱币过程中，投入烂币、残币或假币（白色塑料元件），机械手不抓取，同时蜂鸣器鸣叫并在“购货信息”栏出现“你投入钱币不合要求，请取走”的提示，如图10（a）所示。若两次投币的时间间隔超过10s，则触摸屏界面出现继续和取消两个按钮，如图10（b）所示。按继续按钮，你应在10s内投入钱币；按取消按钮，则售货机按你投入的金额由出币口退币，并取消本次货物的选购，触摸屏回到初始界面。 （a） （b）图11图12 （a） （b）图10 当触摸屏“购货信息”栏出现如图9（b）所示的“正在出货，请稍候！”的提示的同时，售货机按照选货的顺序，送完一种货物再送另一种的原则，将模拟的货物送到以高速运行的传送带上，由货物推送气缸推入出货口。在送完你选择的货物时，若你投入的钱币超过购货金额，则“购货信息”栏出现如图11（a）所示的“正在找零，请稍候！”的提示；若你投入的钱币正好与购货金额相同，或找零币全部送到出币口，则“购货信息”栏出现如图11（b）所示的“请取走您的货物和钱币！”的提示。这时，你可以打开出货口与出币口的出货门（按一下按钮模块上的出货门开关SB4），取走货物与找零钱币。本次购货完成，触摸屏回到初始界面。等待你的下一次的购货或下一个人的购货。四、停电处理对售货机及意外情况的处理，本次任务只考虑停电一项。售货机停电时，应尽快投入后备电源。停电时，售货机应保持停电瞬间的状态。投入后备电源（调试时，先切断电源，按下按钮模块上的后备电源投入开关SB3后再接通电源）时，出现如图12所示的界面。按退出按钮，若停电时还未出货，则将收取的钱币按原数退出。顾客取走钱币后售货机停止运行；若已出货，则扣除购货钱数后将剩余的钱币退回，顾客取走货物和钱币后售货机停止运行。按继续按钮，则按停电时选择的货物种类和数量，完成投币、出货、找零，顾客取走货物后，售货机停止运行。在使用后备电源时，完成本次购货后，触摸屏黑屏，表示售货机不再售货。售货机组装与调试记录 售货机组装与调试记录元器件选择4分1. 本售货机使用PLC型号是 ，其输入点数为 点，输出点数为 点。（0.75分）2. 在进币口安装了型号为 的电感传感器、型号为 的光电传感器、型号为 的光纤传感器等三个传感器。用 传感器检测放在进币口的钱币是10元，用 传感器检测放在进币口的钱币是5元，用 传感器检测放在进币口的钱币是不合购货要求的钱币。（1.5分）3. 拖动传送带运行的电机为 电动机，其型号为 ，当该电动机的额定频率为50Hz时，额定电压为 V，额定电流为 A。（1分） 4. 本售货钱币收取机构的机械手装置，悬臂使用的是 气缸，手臂使用的是 气缸，手爪使用的是 气缸。（0.75分）部件安装与调试2分1. 当售货机传送带高速运行时，变频器输出的三相交流电的频率为 Hz，当售货机传送带低速运行时，变频器输出的三相交流电的频率为 Hz。（0.5分）2. 完成安装和调试后，机械手手臂上升到最高位置时，手爪距台面的高度为 mm 机械手手臂下降到最低位置时，手爪距台面的高度为 mm。（0.5分）3. 在传送带上的出货口位置，安装了一个 传感器，用来检测有没有货物到达出货口，当有货物到达出货口时，货物推送气缸的活塞杆 ，将货物送入出货口。（0.5分）4. 找零机构在找零时，由钱仓1的 将钱币送到出币口，由安装在出币口的 传感器检测送出5元面值钱币的个数。（0.5分）触摸屏2分1. 在售货状态下，要进入售货机补货与查询界面补充货物，应首先按下按钮模块上的 SB2，再按触摸屏界面上的 按钮，输入正确密码，进入售货机补货与查询界面后，松开按钮模块的 SB1，才能补充货物或钱币。（0.75分）2. 在售货机维修与调试界面，要对出货机构的货仓1送货电机进行调试时，应先按界面上的 按钮，再按 按键，要使转动的货仓1送货电机停止转动，应给 一个信号。（0.75分）3. 售货机在售货时停电，应尽快投入 ，完成停电时的购货后，售货机应 售货。（0.5分）支架A俯视图中职组机电一体化赛项专家组01图 号比 例支架A俯视图支架A4×M41311301012012010售货机货仓1、2组装图中职组机电一体化赛项专家组01图 号比 例制 图设 计12014×M420160支架A俯视图支架A13012020售货机钱仓1组装图中职组机电一体化赛项专家组02图 号比 例制 图设 计在此立柱的上部还要安装钱仓1出口的光电传感器。原235设备上的出料斜槽19580260220售货机钱仓2组装图中职组机电一体化赛项专家组03图 号比 例制 图设 计说 明：1. 安装尺寸以工作台左右两端为基准时，不包括端面封口的硬塑盖。 2. 钱仓1与出币口之间应配合调整，出币槽应搭在传送带支架上，以钱仓1送出的钱币能顺利进入出币槽为准，但不能出现传送带产生摩擦和妨碍传送带输送货物的情况。3. 标注为的安装尺寸是参考尺寸，请根据工作的实际情况要求进行调整，必须确保准确货物和钱币进出。传感器的安装位置和灵敏度请根据实际需要进行调整。04比 例图 号制 图设 计中职组机电一体化赛项专家组××售货机部件组装图光电传感器 货仓2出口传感器及支架原来装电感传感器的支架光电传感器及L型支架漫射型光电传感器光电传感器参考尺寸200光纤传感器电感传感器钱仓1出口传感器及支架货仓1出口传感器及支架进币口传感器及支架各传感器及支架安装图说 明： 1.各取料平台按自动领料装置部件组装图的安装位置安装在安装台上，取料台与安装台之间的安装高度需根据实际需要确定。 2.取料平台A装有电感传感器和光电传感器，其中光电传感器应调节为只能检测白色，不能检测到黑色。中职组机电一体化赛项专家组05图 号比 例制 图设 计货物推送气缸旋转气缸手爪气缸悬臂气缸手臂气缸技术要求与说明1. 各气动执行元件必须按系统图选择控制元件，但具体使用电磁阀组中某个元件不做规定。2. 连接系统的气路时，气管与接头的连接必须可靠，不漏气。3. 气路布局合理，整齐、美观。气管不能与信号线、电源线等电气连线绑扎在一起，气管不能从带输送机、机械手内部穿过。06比 例图 号制 图设 计中职组机电一体化赛项专家组××售货机气动系统图××售货机电气原理图中职组机电一体化赛项专家组设 计制 图图 号比 例07 说 明 1.本电路在钱币处理系统、出货系统，还有一些元件未画出，请您在PLC的输入、输出端子上将缺少 的元器件用符合国家标准的图形符号补画出来，并注明该元器件的功能。 2.本电路的大部分元器件因未连接电源，因此还不能工作。请你将这些元器件的电源连接上。 3.有些元器件应标注型号，有的地方还应该有安全保护措施，请你为未标注型号的元器件标注型号， 为需要安全保护的器件做安全保护。售货机PLC输入输出端子（I/O）分配表输入端子功能说明输出端子功能说明三菱PLC西门子PLC松下PLC三菱PLC西门子PLC松下PLCX0X0补货门开关SB1Y0YA变频器具有正转、反转、低速和高速功能，在指定范围自行分配输出端子X1X1工作人员进入按钮SB2Y1YBX2X2后备电源投入开关SB3Y2YCX3X3出货门开关SB4Y3YDX4X4进币口电感传感器Y4Y0钱仓1送币电机X5X5进币口光电传感器Y5Y1旋转气缸左转X6X6进币口光纤传感器Y6Y2旋转气缸右转X7X7钱仓1出口光电传感器Y7Y3悬臂伸出X10X8旋转气缸左转到位电感传感器Y10Y4悬臂缩回X11X9旋转气缸右转到位电感传感器Y11Y5手臂上升X12XA悬臂伸出到位磁性开关Y12Y6手臂下降X13XB悬臂缩回到位磁性开关Y13Y7手爪合拢X14XC手臂上升到位磁性开关Y14Y8手爪张开X15XD手臂下降到位磁性开关Y15Y9货物推送气缸伸出X16XE手爪合拢到位磁性开关Y16Y10货仓1送货电机X17XF出货口光纤传感器Y17Y11货仓2送货电机X20X10出货气缸伸出到位磁性开关Y20Y12提示与报警蜂鸣器X21X11出货气缸缩回到位磁性开关Y21Y13X22X12货仓1出口光电传感器Y22Y14X23X13货仓2出口光电传感器Y23Y15X24X14Y24Y16X25X15Y25Y17X26X16Y26Y18X27X17Y27Y192013年中职组机电一体化设备组装与调试赛项赛场情况记录表工位号 （完成任务后将此评分表放工作台上，不能将此表丢失）电路过载、短路情况记录记录工作人员签名：选手签工位号确认安全操作情况记录记录工作人员签名：选手签工位号确认元器件更换情况记录记录工作人员签名：选手签工位号确认赛场纪律情况记录记录工作人员签名：选手签工位号确认选手离开赛场时间离开赛场原因选手签工位号确认选手完成任务，报告结束竞赛时间记录工作人员签名：选手签工位号确认