中职技能大赛机电一体化组竞赛试题
中职技能大赛机电一体化组竞赛试题（B卷）
工位号： 场次： 成绩： 考生须知：
1、考试时间为3小时，注意考场纪律和操作安全规范。 2、竞赛在XK-JD2A型机电一体化控制实训台上完成。 3、考试内容为实现对虚拟机电一体化装置的控制。
4、虚拟机电一体化装置由送料单元、气动机械手单元和物料分拣单元组成。 5、控制要求：
（一）分为连续运行模式和单步运行模式。
（二）连续运行模式：将模式选择开关打到连续运行模式时，有以下动作：
（1）采用单按钮控制起停，即：按一下起停按钮，系统运行；再按一下起停按钮，系统停止。
（2）启动：按起停按钮，运行灯（绿灯）亮，机械手首先恢复原位（手爪上升到上限位，然后手臂缩回到缩回限位，然后向左旋转到左限位）。
（3）供料单元：PLC启动送料电机，驱动放料盘旋转，物料由送料槽滑到物料提升位置，物料检测光电传感器检测到物料后，送料电机停止，同时PLC驱动上料单向电磁阀上料（物料被抓走后（物料检测光电传感器检测不到物料），物料提升气缸下降到下限位）。
如果送料电机运行10秒后，物料检测光电传感器仍未检测到物料，需要报警（红灯闪烁，闪烁频率3s（亮2s，灭1s），同时蜂鸣器鸣叫），同时送料电机停止运行。该报警不影响气动机械手单元和物料分拣单元的工作。
（4）气动机械手单元：物料检测光电传感器检测到物料后，机械手手臂伸出，手爪下降抓物，然后手爪提升，到达上限位后手臂缩回，到达缩回限位后向右旋转到右限位，手臂伸出，到达伸出限位后手爪下降，到达下降限位将物料放下，然后回到原位。
（5）物料分拣单元：传送带上的物料检测开关检测到物料后，传送带运行，开始传送物料，传感器根据物料性质，分别由PLC控制相应电磁阀使推料气缸动作，对物料进行分拣，传送带60s内检测不到物料，则传送带停止运行，等检测到物料后，传送带重新开始运行。 （6）停止：按起停按钮，系统停止运行，同时消除所有报警信息。
（三）单步运行模式：将模式选择开关打到单步运行模式时，有以下动作：
（1）第1次点击步进按钮：运行灯（绿灯）亮，机械手恢复原位（手爪上升到上限位，然后手臂缩回到缩回限位，然后向左旋转到左限位）
（2）第2次点击步进按钮：PLC启动送料电机，驱动放料盘旋转，物料由送料槽滑到物料提升位置，物料检测光电传感器检测到物料后，送料电机停止，同时PLC驱动上料单向电磁阀上料（物料被抓走后（物料检测光电传感器检测不到物料），物料提升气缸下降到下限位）。 （3）第3次点击步进按钮：机械手手臂伸出，手爪下降抓物，然后手爪提升，到达上限位后手臂缩回，到达缩回限位后向右旋转到右限位，手臂伸出，到达伸出限位后手爪下降，到达下降限位将物料放下。
（4）第4次点击步进按钮：传送带运行，开始传送物料，传感器根据物料性质，分别由PLC控制相应电磁阀使推料气缸动作，对物料进行分拣，传送带60s内检测不到物料，则传送带停止运行，运行灯（绿灯）灭。
（5）当再次点击步进按钮时，循环从（1）～（4）的过程。 （四）由PLC控制变频器驱动三相异步电动机运行，并由变频器的开关量输出反馈到虚拟机电一体化装置，驱动虚拟传送带运行。传送带正常运行时，变频器的工作频率为40Hz，启动时变频器由0Hz增加到40Hz的时间为5s，停止时变频器由40Hz降低到0Hz的时间为3s。
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（五）使用FX2N PLC控制。 （六）I/O分配：
① 开关量输入 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 点号 X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X10 X11 X12 X13 X14 X15 X16 X17 X20 X21 X22 X23 X24 点号 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y10 Y11 Y12 Y13 Y14 Y15 Y16 意义 模式选择开关 步进按钮 起停按钮 手臂旋转左限位 手臂旋转右限位 手臂伸出限位 手臂缩回限位 手爪提升限位 手爪下降限位 上料气缸物料检测 推料一气缸伸出限位 推料一气缸缩回限位 推料二气缸伸出限位 推料二气缸缩回限位 推料三气缸伸出限位 推料三气缸缩回限位 传送带物料检测 物料一检测 物料二检测 物料三检测 意义 绿灯 红灯 送料电机 上料电磁阀 手臂气缸伸出 手臂气缸缩回 手爪提升 手爪下降 手臂左转 手臂右转 手爪抓紧 推料一气缸推出 推料一气缸缩回 推料二气缸推出 推料二气缸缩回 第2页（共3页）
备注 转换开关（0：连续运行模式；1：单步运行模式） 按钮 按钮 接近传感器 接近传感器 磁性传感器 磁性传感器 磁性传感器 磁性传感器 光电传感器 磁性传感器 磁性传感器 磁性传感器 磁性传感器 磁性传感器 磁性传感器 光电传感器 电感式传感器 颜色传感器 电容式传感器 备注 DC24V DC24V DC24V直流电动机 DC24V电磁阀 DC24V电磁阀 DC24V电磁阀 DC24V电磁阀 DC24V电磁阀 DC24V电磁阀 DC24V电磁阀 DC24V电磁阀 DC24V电磁阀 DC24V电磁阀 DC24V电磁阀 DC24V电磁阀 ② 开关量输出 中职技能大赛机电一体化组竞赛试题
16 17 18 19 Y17 Y20 Y21 Y22 推料三气缸推出 推料三气缸缩回 传送带运行 蜂鸣器 DC24V电磁阀 DC24V电磁阀 控制变频器运行 DC24V 6、答题要求
（1）按电气原理及项目控制要求，使用AutoCAD软件画出电气控制原理图。
要求:
① 使用AutoCAD软件绘制。
② 文件保存在考生工作文件夹下，文件名为“考号原理图.DWG”。
（2）使用AutoCAD软件绘制程序流程图。
要求:
① 使用AutoCAD软件绘制。
② 文件保存在考生工作文件夹下，文件名为“考号流程图.DWG”。
（3）编写PLC控制程序。
要求:
① 程序编写规范，满足虚拟负载设备的工作要求。
② 程序保存在考生工作文件夹下，文件名为“考号程序.PMW”。
（4）设置变频器的参数。
要求:
① 变频器参数设置正确，满足虚拟负载设备的工作要求。
② 列出变频器参数设置表，并保存在考生工作文件夹下，文件名为“考号变频器参数.doc”。
（5）按所画电气控制原理图在实训台上进行连线。
要求：
① 职业与安全意识：所有操作符合安全操作规程；工具摆放、包装物品、导线线头等的处理，符合职业岗位的要求；遵守赛场纪律，尊重赛场工作人员，爱惜赛场的设备和器材，保持工位的整洁。 ② 要求布线美观。
（6）调试系统，达到试题拟订的工作要求和技术要求。
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