本次组装与调试的机电一体化设备为某配料装置。请你仔细阅读配料装置的说明和应完成的工作任务与要求,在240 min内按要求完成指定的工作任务。
工作任务与要求 一、按《警示灯与接料平台组装图》(附页图号01)组装警示灯和接料平台。 二、按《配料装置组装图》(附页图号02)组装配料装置,并满足图纸提出的技术要求。
三、按《配料装置气动系统图》(附页图号03)连接配料装置的气路,并满足图纸提出的技术要求。
四、根据PLC输入输出端子(I/O)分配表,如表1所示,在赛场提供的图纸(附页图号04)上画出配料装置电气控制原理图并连接电路。你画的电气控制原理图和连接的电路应符合下列要求:
表1 PLC输入输出端子(I/O)分配表
输入端子 三菱 PLC X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X10 X11 X12 X13 X14 X15 X16 X17 X20 西门子 PLC 输出端子 松下 PLC X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 XA XB XC XD XE XF X10 功能说明 执行或启动按钮SB5 复位或停止按钮SB6 急停按钮 参数选择/废料按钮SB4 功能选择开关SA1 功能选择开关SA2 接料平台光电传感器 接料平台电感式传感器 接料平台光纤传感器 传送带进料口来料检测 位置A来料检测 旋转气缸左到位检测 旋转气缸右到位检测 悬臂伸出到位检测 悬臂缩回到位检测 手臂上升到位检测 手臂下降到位检测 三菱 PLC Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y10 Y11 Y12 Y13 Y14 Y15 Y16 Y17 Y20 西门子 PLC 松下 PLC Y2 Y3 Y4 Y5 Y0 Y1 Y6 Y7 Y8 Y9 YA YB YC YD YE YF Y10 功能说明 皮带正转 皮带低速 皮带中速 皮带高速 (空) 送料直流电机 蜂鸣器 指示灯HL3(红) 指示灯HL4(黄) 指示灯HL5(绿) 指示灯HL6(红) 手指夹紧 手指松开 旋转气缸左转 旋转气缸右转 悬臂伸出 悬臂缩回 I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 I0.6 I0.7 I1.0 I1.1 I1.2 I1.3 I1.4 I1.5 I1.6 I1.7 I2.0 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7 Q1.0 Q1.1 Q1.2 Q1.3 Q1.4 Q1.5 Q1.6 Q1.7 Q2.0 X21 X22 X23 X24 X25 X26 X27 I2.1 I2.2 I2.3 I2.4 I2.5 I2.6 I2.7 X11 X12 X13 X14 X15 X16 X17 手指夹紧到位检测 气缸Ⅰ伸出到位检测 气缸Ⅰ缩回到位检测 气缸Ⅱ伸出到位检测 气缸Ⅱ缩回到位检测 气缸Ⅲ伸出到位检测 气缸Ⅲ缩回到位检测 Y21 Y22 Y23 Y24 Y25 Y26 Y27 Q2.1 Q2.2 Q2.3 Q2.4 Q2.5 Q2.6 Q2.7 Y11 Y12 Y13 Y14 Y15 Y16 Y17 手臂上升 手臂下降 气缸Ⅰ伸出 气缸Ⅱ伸出 气缸Ⅲ伸出 1. 电气控制原理图中各元器件的图形符号,按“关于20XX年全国中等职业学校电工电子技术技能大赛机电一体化设备组装与调试竞赛项目使用统一图形符号的通知”〔教职成司函〔2008〕31号〕中指定的图形符号绘制。通知中没有指定图形符号的元器件,可自行编定其图形符号,但要在电气控制原理图中用图例的形式予以说明。
2. 凡是你连接的导线,必须套上写有编号的编号管。交流电机金属外壳与变频器的接地极必须可靠接地。
3. 工作台上各传感器、电磁阀控制线圈、送料直流电机、警示灯的连接线,必须放入线槽内;为减小对控制信号的干扰,工作台上交流电机的连接线不能放入线槽。
五、请你正确理解配料装置的调试、配料要求以及指示灯亮灭方式、正常工作过程和故障状态的处理等,编写配料装置的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、请你调整传感器的位置和灵敏度,调整机械部件的位置,完成配料装置的整体调试,使配料装置能按照要求完成调试与配料。
配料装置说明
配料装置各部件和器件名称及位置如图1所示:
出料槽Ⅲ 出料槽Ⅱ 出料槽Ⅰ 警示灯 机械手 光纤传感器 接料平台 进料口 电感式传感器 光电传感器 位置A 气缸Ⅰ 气缸Ⅲ 气缸Ⅱ 料仓 图1 配料装置部件示意图
配料装置设置了“调试”和“配料”两种功能。用转换开关SA1进行功能变换,用SA2设置功能的参数和锁定选择的功能。
当SA1在左挡位时(常闭触点闭合,常开触点断开),选择的功能为调试;当SA1
右挡位 SA1 在
参数设置 左挡位 SA2 功能锁定 右挡位 调试 左挡位 配料 右挡位时
图2 SA1与SA2的挡位与功能 (常闭触点断开,常开触点闭合),选择的功能为配料。当SA2在左挡位时(常闭触点闭合,常开触点断开),为功能参数设置;当SA2在右挡位时(常闭触点断开,常开触点闭合),为功能锁定,如图2所示。
一、配料装置的调试
配料装置在安装、更换元器件后和每次配料前,都必须对配料装置进行调试。 接通配料装置电源后,绿色警示灯闪烁,指示电源正常。将SA1置“调试”挡位, SA2置“参数设置”挡位(SA1、SA2在该挡位简称调试参数选择挡位),然后按按钮SB4进行调试参数(需要调试的元件或部件)选择,并用由HL4、HL5、HL6组成的指示灯组的状态指示调试参数,调试参数对应的指示灯组状态如表2所示。在调试参数选择挡位,按一次SB4,选择一个调试参数。用SB4切换调试参数的方式自行确定。
确定调试参数后,再通过操作SB5和SB6两个按钮进行调试。按下SB5为执行或启动,按下SB6为复位或停止。
表2 调试参数对应指示灯组的状态 状态 HL4 HL5 HL6 调试参数 0 1 2 3 循环闪烁 灭 灭 亮 循环闪烁 灭 亮 灭 循环闪烁 亮 灭 灭 调试皮带输送机 调试送料直流电机 调试机械手 调试气缸Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ
完成调试,皮带输送机停止,送料直流电机停止;机械手停留在右限止位置、悬臂缩回到位、手臂上升到位、手指夹紧;气缸Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ活塞杆处于缩回的状态。这些部件在完成调试的位置称为初始位置。
1. 皮带输送机的调试
要求皮带输送机在调试的每一个频率段都不能有不转、打滑或跳动过大等异常情况。
在调试参数选择挡位,按参数选择按钮SB4,选择指示灯组为“0”状态,指示灯HL4、HL5、HL6均以亮0.5s、灭1s,并以流水灯的方式循环闪烁(按HL4→HL5→HL6 →HL4…的顺序循环),即为皮带输送机的调试。然后按下按钮SB5,皮带输送机的三相交流异步电动机(以下简称交流电机)以5Hz的频率转动,接着按下按钮SB6,交流电机停止运行;再按下按钮SB5,交流电机以20Hz的频率转动,然后按下按钮SB6,交流电机停止运行,以此方式操作,可调试交流电机分别在5Hz,20Hz,40Hz和60Hz的频率转动。在调试交流电机以60Hz的频率转动后,再按SB5,调试从5Hz的频率开始并如此循环。
2. 送料直流电机的调试
要求送料直流电机启动后没有卡阻、转速异常或不转等情况。
在调试参数选择挡位,按参数选择按钮SB4,选择指示灯组为“1”状态,指示灯HL4与HL5灭,HL6常亮,即为送料直流电机的调试。然后按下按钮SB5,送料直流电机启动、按下SB6按钮,送料直流电机停止,如此交替按下SB5和SB6,可调试送料直