全國(guó)技能大賽任務(wù)書PLC實(shí)操樣題

1、2013年全國(guó)職業(yè)院?，F(xiàn)代制造及自動(dòng)化技術(shù)教師大賽“可編程序控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用”實(shí)操比賽【樣題】（總時(shí)間：240分鐘）任務(wù)書場(chǎng)次：工位號(hào)：、競(jìng)賽要求1.正確使用工具，操作安全規(guī)范；2 .部件安裝、電路連接、接頭處理正確、可靠，符合要求；3 .愛惜賽場(chǎng)的設(shè)備和器材，盡量減少耗材的浪費(fèi)；4 .保持工作臺(tái)及附近區(qū)域干凈整潔；5 .競(jìng)賽過程中如有異議，可向現(xiàn)場(chǎng)考評(píng)人員反映，不得擾亂賽場(chǎng)秩序；6 .遵守賽場(chǎng)紀(jì)律，尊重考評(píng)人員，服從安排。二、注意事項(xiàng)1.參賽選手在比賽過程中應(yīng)該遵守相關(guān)的規(guī)章制度和安全守則，如有違 反，貝S按照相關(guān)規(guī)定在考試的總成績(jī)中扣除相應(yīng)分值；2 .參賽選手的比賽任務(wù)書用參賽證號(hào)、場(chǎng)次

2、、工位號(hào)標(biāo)識(shí)，不得寫有姓 名或與身份有關(guān)的信息，否則成績(jī)無(wú)效，在比賽任務(wù)書的指定附頁(yè)內(nèi)完成電氣 控制原理圖的設(shè)計(jì)，比賽任務(wù)書完成后收回；3 .參賽選手應(yīng)將編寫的程序資料保存在“工位號(hào)”文件夾下；4 .由于錯(cuò)誤接線等原因引起 PLC、步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器、變頻器、觸摸屏 和直流電源損壞，取消競(jìng)賽資格；5 .參賽選手應(yīng)在240分鐘內(nèi)完成任務(wù)書規(guī)定的內(nèi)容；考試成績(jī)以100分 進(jìn)行計(jì)算。、設(shè)備組成及工作情況描述XX綜合傳送設(shè)備是為某生產(chǎn)線傳送設(shè)備其中二個(gè)環(huán)節(jié)的機(jī)電一體化設(shè) 備，在該設(shè)備上可完成兩個(gè)傳送任務(wù)，一個(gè)是變頻傳送，另一個(gè)是五自由度機(jī) 械手搬運(yùn)，設(shè)備可通過外部按鈕及觸摸屏進(jìn)行操作。XX綜合傳送設(shè)備部

3、件的名稱和位置如下圖（圖1 ）所示：機(jī)械手工位臺(tái)r-C7r-C7圖1、需要完成的工作任務(wù)請(qǐng)你按要求，在4h （四小時(shí)）內(nèi)，完成XX綜合傳送設(shè)備線路連接和調(diào)試。 任務(wù)一：電路設(shè)計(jì)（1）請(qǐng)你仔細(xì)閱讀變頻傳送單元的控制要求和參數(shù)設(shè)置說明，然后根據(jù)你對(duì)設(shè)備及其工作過程的理解，在提供指定的繪制專用頁(yè)圖框內(nèi)繪制變頻傳送 單元電氣控制原理圖，包括 PLC的I/O端子分配、變頻器主電路和控制電路， 并在繪制專用頁(yè)密封線上選手編號(hào)、場(chǎng)次號(hào)及工位號(hào)。變頻器控制要求：通過變頻器STF端子啟動(dòng)變頻器、2、5腳模擬量端子 對(duì)變頻器進(jìn)行調(diào)速控制。任務(wù)二：線路連接（1）根據(jù)所設(shè)計(jì)的變頻傳送單元電路圖連接電路。（2）按照給定

4、的五自由度機(jī)械手 PLC控制原理圖（附圖1/6、2/6 ）、 五自由度機(jī)械手控制電路接線圖（附圖 5/6 ）和端口分配表（表1）,連接機(jī)械可編程序控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用賽項(xiàng)【樣題】手單元控制電路。工藝要求：控制單元網(wǎng)孔板上各器件連接線需放入線槽內(nèi)，外露部分走線 整齊。端口分配表（表1）序號(hào)西門子PLC地址（PLC端子）三菱PLC地址（PLC端子）電氣符號(hào)功能說明1.I0.0X00SB1復(fù)位按鈕（黃色）2.I0.1X01SB2啟動(dòng)按鈕（綠色）3.I0.2X02SB3停止按鈕（紅色）4.I0.3X03SB4急停按鈕5.I0.4X04B1原點(diǎn)信號(hào)（左）6.I0.5X05B2減速信號(hào)（中）7.I0.6X0

5、6B3限位信號(hào)（右）8.I0.7X07B4底座旋轉(zhuǎn)限位9.I1.0X10PLCOUT1單片機(jī)動(dòng)作完成信號(hào)10.Q0.0Y00PUL1水平移動(dòng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器 PUL1 +11.Q0.1Y01PUL2底座旋轉(zhuǎn)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器 PUL2+12.Q0.2Y02DIR1水平移動(dòng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器DIR1 +13.Q0.3Y03DIR2底座旋轉(zhuǎn)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器DIR2+ 114.Q0.4Y04PLCIN1夾取控制信號(hào)15.Q0.5Y05PLCIN2位置編碼信號(hào)（1）16.Q0.6Y06PLCIN3位置編碼信號(hào)（2）17.Q0.7Y07PLCIN4位置編碼信號(hào)（4）18.主機(jī)輸入 M1M2,輸出1L+2L+ 接電源+24V+24V

6、電源正端19.主機(jī)輸出1M2M 接 電源GND主機(jī)COM0、COM1 、 COM2 、COM3接電源GND0V電源地端（3）根據(jù)該XX綜合傳送設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)控制要求，連接通信網(wǎng)絡(luò)。觸摸屏 與主控PLC編程口連接。任務(wù)三：驅(qū)動(dòng)設(shè)備參數(shù)設(shè)置（1）變頻器參數(shù)設(shè)置：變頻器加減速斜坡時(shí)間設(shè)置為 2.0S，通過變頻器 STF端子啟動(dòng)變頻器、2、5腳模擬量端子對(duì)變頻器進(jìn)行調(diào)速控制。（2 ）步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器參數(shù)設(shè)置：ND583步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器的參數(shù)設(shè)置：SW1SW2SW3SW4SW5SW6SW7SW8OFFOFFOFFONOFFOFFOFFOFFM542步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器的參數(shù)設(shè)置：SW1SW2SW3SW4SW5SW6SW7SW8O

7、NONOFFOFFOFFONOFFOFF任務(wù)四：PLC程序編制根據(jù)變頻傳送單元及五自由度機(jī)械手單元的控制要求，編寫PLC控制程序，并下載到PLC中，PLC程序編輯的內(nèi)容需通過設(shè)備的工作過程進(jìn)行體現(xiàn)。（1 ）變頻傳送單元控制要求PLC1控制程序具有“啟動(dòng)”、“停止”、頻率設(shè)定功能，通過觸摸屏界面 進(jìn)行操作。在觸摸屏傳送監(jiān)控界面中，通過數(shù)值輸入窗口直接輸入頻率值，變頻器 頻率設(shè)定值在050Hz ;按下“啟動(dòng)”按鈕，變頻器啟動(dòng)運(yùn)行，按下“停止” 按鈕，變頻器停止運(yùn)行，在變頻器運(yùn)行的過程中也可以設(shè)定頻率。（2 ）五自由度機(jī)械手單元控制要求PLC2控制程序具有“復(fù)位”、“啟動(dòng)”、“停止”及“急停”功能，

8、黃色按 鈕為“復(fù)位”、綠色按鈕為“啟動(dòng)”、紅色按鈕為“停止”，同時(shí)“復(fù)位”、“啟 動(dòng)”、“停止”及“急?！惫δ芸赏ㄟ^觸摸屏操作。按下“復(fù)位”按鈕，五自由度機(jī)械手開始復(fù)位，基座旋轉(zhuǎn)至原位，五自由 度機(jī)械手水平移動(dòng)至左側(cè)原位傳感器處停止，復(fù)位完成（其中五自由度機(jī)械手手臂及手爪復(fù)位由單片機(jī)來(lái)完成），同時(shí)主控PLC1輸出端Y16 （或Q1.6 ）以 1Hz頻率閃爍。復(fù)位完成后，按下“啟動(dòng)”按鈕，五自由度機(jī)械手先將 1號(hào)位的工件搬運(yùn) 至3號(hào)位置；完成后再將3號(hào)位的工件搬運(yùn)至6好位；最后再將6號(hào)位的工 件搬運(yùn)至1位置后回到初始位置。這樣，一個(gè)工作周期完成，如需再次運(yùn)行， 可再次按“啟動(dòng)”按鈕即可，在機(jī)械手

9、運(yùn)行過程中，同時(shí)主控PLC1輸出端Y17 （或Q1.7 ）常亮，停止運(yùn)行PLC1輸出端Y17（或Q1.7）熄滅，五自由度機(jī)械 手運(yùn)動(dòng)點(diǎn)位置圖（附圖6/6 ）。五自由度機(jī)械手在運(yùn)動(dòng)過程中，按“停止”按鈕，五自由度機(jī)械手完成當(dāng) 前動(dòng)作后停止運(yùn)行，按“啟動(dòng)”按鈕，五自由度機(jī)械手繼續(xù)下一步動(dòng)作。在五自由度機(jī)械手運(yùn)動(dòng)時(shí)，按下“急?！遍_關(guān)五自由度機(jī)械手立即停止移 動(dòng)及轉(zhuǎn)向，此時(shí)如需再次運(yùn)行機(jī)械手，需人工將本次搬運(yùn)途中掉下的工件拿到 1號(hào)物料臺(tái)，再按“復(fù)位”按鈕復(fù)位完成后，按啟動(dòng)可重新運(yùn)行。在運(yùn)行過程中，按“復(fù)位” 3S，系統(tǒng)重新復(fù)位。夾取控制信號(hào)及位置編碼信號(hào)對(duì)應(yīng)單片機(jī)控制位置編碼如下表（表2）位置取放P

10、LCIN1(Q0.4Y04)PLCIN2(Q0.5Y05)PLCIN3(Q0.6Y06)PLCIN4(Q0.7Y07)1號(hào)位置取1001放00012號(hào)位置取1010放00103號(hào)位置取1011放00114號(hào)位置取1100放01005號(hào)位置取1101放01016號(hào)位置取1110放0110復(fù)位1111任務(wù)五：觸摸屏組態(tài)工程編輯，實(shí)現(xiàn)規(guī)定的監(jiān)控系統(tǒng)采用Smart 700觸摸屏，打開Wince flexible 2008 軟件，制作三個(gè) 界面。界面一：主界面，制作兩個(gè)畫面切換元件并有相關(guān)文字說明，分別進(jìn)入變 頻傳送和機(jī)械手搬運(yùn)監(jiān)控界面。界面二：變頻傳送監(jiān)控界面，制作三個(gè)按鈕元件，一個(gè)數(shù)值元件并有相應(yīng)

11、的文字說明，可進(jìn)行數(shù)值輸入和顯示，數(shù)值顯示范圍 050Hz的變頻器頻率； 二個(gè)按鈕元件用于控制變頻器的啟動(dòng)、停止；一個(gè)按鈕元件用于返回主界面。界面三：機(jī)械手搬運(yùn)監(jiān)控界面，制作五個(gè)按鈕元件并有相應(yīng)的文字說明， 其中四個(gè)按鈕元件分別用于控制機(jī)械手裝置的復(fù)位、啟動(dòng)、停止和急停；一個(gè) 按鈕元件用于返回主界面。PLC程序中增加觸摸屏配套程序段，實(shí)現(xiàn)上述功能。任務(wù)六：系統(tǒng)調(diào)試根據(jù)五自由度機(jī)械手PLC控制原理圖（附圖1/6、2/6 ）、五自由度機(jī)械手 臺(tái)面接線圖（附圖3/6 ）、五自由度機(jī)械手主電路接線圖（附圖 4/6 ）、五自由 度機(jī)械手控制電路接線圖（附圖 5/6），調(diào)試機(jī)械手機(jī)械部件、檢測(cè)元件的位 置

12、、編寫的PLC控制程序和觸摸屏工程，滿足XX綜合傳送設(shè)備的控制要求。任務(wù)七：綜合素質(zhì)包括設(shè)備操作規(guī)范性；材料利用效率，接線及材料損耗；工具、儀器、儀 表使用情況；競(jìng)賽現(xiàn)場(chǎng)安全、文明生產(chǎn)；工作合理安排情況。試題附圖（共6頁(yè)）：OV懇鬭靈事噸SIPLCI馬淆毎零蜚aiFIdllFLC3 爲(wèi)毎歩進(jìn)al動(dòng)黑DsI直行步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器EIR1Ml舞步進(jìn)駆動(dòng)器PUL2直行步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器PUL1k2l<kz<COMO YO COMI Y1 COM2 Y2 COM3 Y3 Y4 Y5 COM4 Y6 Y7三菱 FX3G-24MT/ES-AX0 XI X2 X3 X4 X5 X6 X7 X10 OV S/S

13、+24V N L五自由度機(jī)械手PLC控制原理圖三菱】軀本制圖審槿|奚瑪煩數(shù)日期THPFSR3A/3B型可編程序控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)師球合實(shí)訓(xùn)裝置A IPLCN4向鬪酸®誕訓(xùn)(OPLCIN柯+2澆妬海費(fèi)施即PLCINl A篙舞步進(jìn)靈動(dòng)器Elsl 宜行歩進(jìn)駆動(dòng)醫(yī)IRl 肅嫌步進(jìn)<1動(dòng)器型£ 吏行步進(jìn)駆動(dòng)善UL14V+2&停止贅目3FA1啟動(dòng)醤更急獰按刼SB4童線移動(dòng)矍傳感器巴宜巍移動(dòng)減速點(diǎn)傳感餐2g亶線移動(dòng)限篇感<1514Y+2飲人旋轉(zhuǎn)餐4V單片機(jī)動(dòng)作完咸潔號(hào)PLCOUTlOV0+24QOVk2l<k8<IM 1L+ QO.O QO. 1 Q0.2 QO

14、. 3 QO. 4 2M 2L+ Q0+5 QO+6 QO. 7西門子CPU224 DC/DC/DCIM 10.0 IO. 1 10.2 10.3 ID. 4 ID. 5 10.6 IO. 7 2M 11.0M L+THPFSR3A/3B型可編程序控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)卿球合實(shí)訓(xùn)裝邂五自由度機(jī)丿咸手PLC制原理?。ㄎ鏖T子）制圖審樓|奚瑪須數(shù)2JB日期123直轎瞻動(dòng)原點(diǎn)傳購(gòu)器瓠械人旋轉(zhuǎn)原點(diǎn)愕總器宜馥務(wù)動(dòng)限也傳感器小骨貶點(diǎn)傳脂器M旋轉(zhuǎn)第進(jìn)電機(jī)昭小 ftiMmHIL21"PUL2 z 2K2i+5V (虹)ZM3-tan -t-yPULH-MJLL_ 、DIRK GND1棕)吝脅電機(jī)Ml/ ?M1

15、+手爪施轉(zhuǎn)電機(jī)M3V9直行步進(jìn)電機(jī)手爪駝BBl |CS|fl3|CH ：05 |Dfl|g7|E|D9| (1| !1| 肚| 閭 M 圓站| 1T| LE 山|曲由 | 必佃必 | 2E| gpm(WMk2l<k6<臺(tái)面接口扳CONI DC2-50P出I呼怦巴I唄彎也側(cè)網(wǎng)11屮屮糾弓I號(hào)11屮pl I”號(hào)11*卻|糾業(yè)|羽攻|歸|人£gjjjjgjgg幣1|嚨|唸嗚I閒|«5|防制|吋|詢CCN2 DF25A-10PTH PFSF-3A/3 B型可編稈序控制棗統(tǒng)設(shè)計(jì)師賒合實(shí)ill 1裝置五口曲屋機(jī)械卡恃向掛嵯圖版本頁(yè)碼/頁(yè)數(shù)訓(xùn)日期COM三聲盛2GN2336-曽

16、皐Amfl 屮 M TCPUS4s§函>mTHFFWF<W3B?；刈h爵應(yīng)雋養(yǎng)洲辭聲斗畧耕n>料蘭燃璉2A+DIRH屮2十州hi詞蘭轉(zhuǎn)0朗 com RMuiopa-4QBIlM - JOG1 豈- 042 -°J-二-2=3- H - LB-g-二SI-91 23 - 2二“2QIS1-25 +Wfsj34V_jaw <ov sJM_ <J¥ <wSJBK豈氣LkHlt _、TV酬DGNDXZM性STJW4SB*ED 國(guó) E3OOOE3 一刖曲ra.R?+<Cftf k w wGNDQNDn8 DF25A 10PQ 一 一

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