機械設備裝調與控制技術電氣部分試題

1、機械設備裝調與控制技術電氣部分試題任務4、電氣控制電路連接根據賽場提供的電氣原理接線圖，完成控制柜未完成的線路連接工作，使設備的傳感器、繼電器、電磁鐵、電磁閥、伺服驅動器、步進驅動器、變頻器能正常工作，達到設備正常運轉的通電要求。1.接線符合工藝要求：接線時除了連接到三菱PLC和繼電器端子上的線用U型插片采用焊接，其他均用黑色管型端子壓接；接線時需套上相應的號碼管，號碼管上的號碼用記號筆編寫，號碼管編號必須和接線圖編號一致且字跡要求工整清晰。2.設備上信號線與強電線應分開走線，以防止干擾，且必須放入線槽內，接好線后需蓋好線槽蓋。3.窩在線槽內的導線長度不超過10cm，地上剪下的線頭長度不超過1

2、0cm。4.接線工作完畢參賽選手應蓋好線槽蓋，整理好工作現(xiàn)場后舉手示意裁判檢查評分確認。注意：（1）接線不涉及AC220V和AC380線路。 （2）共接5根線。序號內容要求結果記錄選手確認需舉手裁判1確認裁判2確認1電路連接參照圖紙正確連接（共5根線）2接線端子的壓接或焊接使用接線端子壓接或焊接且牢靠3號碼管的使用與編號號碼管編號與圖紙編號對應，用記號筆標記號且字跡工整清晰4接線、走線工藝接線工藝符合工藝要求，接線連接牢靠，窩在線槽內的導線不超過10cm，剪下的廢線長不超過10cm。任務5、變頻器、伺服電機驅動器、步進驅動器參數設置根據賽場提供的資料FR-E700使用手冊、東元伺服手冊、M54

3、2步進驅動器使用手冊，完成變頻器、伺服電機驅動器相關參數的設定工作，使設備能正常運轉。1.賽場提供的資料FR-E700使用手冊、東元伺服手冊、M542步進驅動器使用手冊在計算機E盤下的“機械設備裝調與控制技術參考資料”文件夾下。2.變頻器參數設置要求：（1）變頻器以“外部PU組合運行模式1”方式運行；（2）變頻器運行加、減速斜坡時間為2S；（3）通過變頻器STF、RM端子組合啟動變頻器正轉、中速運行，通過變頻器STR、RL端子組合啟動變頻器反轉低速運行，其中中速要求為20Hz，低速要求為15Hz。3.伺服驅動器參數設置要求：（1）伺服驅動器上電后馬上激磁，忽略CCW和CW驅動禁止機能；（2）伺

4、服驅動器脈沖命令控制形式：脈沖+方向，脈沖命令邏輯為正邏輯；（3）X軸驅動器慣量比為25；（4）（5）電子齒輪比設為5:1。4.步進驅動器參數設置要求：（1）驅動器輸出的PEAK電流為3.76A；（2）步進電機靜止時，驅動器為半流工作模式；（2）電機運行一圈需10000個脈沖（單指電機）。序號內容要求結果記錄選手確認需舉手裁判1確認裁判2確認1變頻器參數設置外部/PU組合運行模式12變頻器運行加、減速斜坡時間為2S3中速運行頻率20HZ4低速運行頻率15HZ5伺服驅動器參數設置驅動器上電馬上激磁，忽略CCW和CW驅動禁止機能6脈沖命令形式：脈沖+方向；脈沖命令邏輯：正邏輯7慣量比參數為258電

5、子齒輪比設置為5:19步進驅動器參數設置PEAK電流為3.76A，步進電機靜止時，驅動器為半流工作模式10細分設置為10000提示：上表“結果記錄”一欄，選手填寫所設置的參數和撥碼開關狀態(tài)。任務6、觸摸屏工程設計根據賽場提供的Smart Panel手冊、圖片等資料，創(chuàng)建系統(tǒng)工程，并建立與PLC通訊連接和組態(tài)“開機顯示界面”、“控制顯示界面”、“產品加工狀態(tài)顯示界面”的相應功能，設計的觸摸屏工程能與任務7設計的PLC程序配套控制與顯示。組態(tài)好的觸摸屏工程保存至“D: 2014機械設備裝調與控制技術工位號觸摸屏工程”文件夾下，I/O分配請參照(附表一)，其他變量選手自由定義。（特別提醒：在設計過程

6、中注意實時保存，以防電腦突然斷電。）界面組態(tài)及功能要求：1.“開機顯示界面”的組態(tài)及功能要求，具體如下：（1）觸摸屏上電進入的第一界面為“開機顯示界面”；（2）點擊“點擊進入系統(tǒng)”按鈕，可以進入“控制顯示界面”，按鈕的顏色為橙色；（3）“開機顯示界面”的內容如圖1所示,界面底色為純白色。圖1 開機顯示界面2.“控制顯示界面”的組態(tài)及功能要求，具體如下：（1）按下“退出系統(tǒng)”按鈕能使本界面退出本系統(tǒng)工程界面；（2）按下“產品加工狀態(tài)顯示界面”按鈕能使本界面進入“產品加工狀態(tài)顯示界面”；（3）按下“返回”按鈕能使本界面返回到開機顯示界面；（4）按下“開始”、“停止”、“復位”三個按鈕，可以控制實訓

7、對象的開始、停止、復位操作，且對應的指示燈均有相應變換且以1HZ的頻率閃爍，開始指示燈由淺綠變?yōu)轷r綠色、停止指示燈由暗紅變?yōu)轷r紅色、復位指示燈由淺黃變?yōu)轷r黃色（要求顏色變化明顯）；（5）物料檢測到位：有物料時指示燈為綠色；無物料時指示燈為紅色；（6）圓孔沖孔計數、方孔沖孔計數、腰孔沖孔計數要求能實時顯示相應的沖孔個數；（7）給指示燈、按鈕、數據顯示等添加相應的控制變量，以實現(xiàn)上述功能要求；（8）“控制顯示界面”的內容如圖2所示,界面底色為純白色。圖2 控制顯示界面3. 在“產品加工狀態(tài)顯示界面”的組態(tài)及功能要求，具體如下：（1）按下“返回”按鈕能使本界面返回到控制顯示界面；（2）圖形相應點的指

8、示，要求實物沖完孔相應點均由淺綠色變?yōu)轷r綠色并保持，直到設備按下“開始”按鈕執(zhí)行下一個產品沖孔流程后所有點恢復淺綠色。（3）給指示燈添加相應的控制變量，以實現(xiàn)上述功能要求；（4）“產品加工狀態(tài)顯示界面”的內容如圖3所示,界面底色為純白色。圖3 產品加工狀態(tài)顯示界面任務7、PLC程序設計根據機械設備的工作原理及以下具體要求、加工圖紙（附圖五）和賽場提供的資料，設計PLC控制程序，并保存在電腦的“D: 2014機械設備裝調與控制技術賽項工位號 PLC程序”文件夾下。通過設備送料裝置（二維工作臺）、機械式沖裁機構和轉塔部件等的運行來驗證PLC程序,并舉手示意裁判驗證結果。（特別提醒：在設計過程中注意

9、實時保存，以防電腦突然斷電。）1.技術要求：加工圖紙（附圖五）上共10個孔，分別對應1、2、3.10十個數字，根據圖紙上的加工尺寸、孔型，設計PLC控制程序。2.PLC程序的控制要求：（1）設計的PLC程序有手動和自動控制模式。（2）在自動模式下，可用任務6完成的觸摸屏工程控制設備的開始、停止、復位和顯示相應的狀態(tài)。 1）按下“開始”按鈕，交流電機起動運行，等待啟動沖孔工作流程。 2）按下“停止”按鈕，所有執(zhí)行元件停止工作。 3）按下“復位”按鈕，各模塊回到初始狀態(tài)（定位氣缸縮回、機械沖裁機構回原點、轉塔部件回原點、十字滑臺X軸和Y軸回原點）。（3）在手動模式下，通過操作X軸+、X軸-、Y軸+

10、、Y軸-按鈕，可使X軸和Y軸分別做正方向和負方向移動（遠離電機方向的運動為正方向運動，靠近電機方向運動為負方向運動）。（4）二維工作臺在自動或手動控制模式下，X軸、Y軸伺服電機均有超行程保護。（5）實訓臺上所有的傳感器信號在程序中都要發(fā)揮作用。（7）每次換模后，定位氣缸1和定位氣缸2需檢測到位2S后，方可做沖孔動作。（8）沖孔時交流電機以中速20HZ運行，復位時交流電機以低速10HZ運行。（9）PLC I/O分配請參照附表一。提示：（1）請注意任務3中各模具裝配位置。 （2）設計程序時，請注意任務6觸摸屏工程的相應功能。 （3）加工軌跡不做要求，但成品的孔型、尺寸必須與附圖五一致。 （4）鋁質

11、毛坯板夾緊方式不限（鋁板橫豎都可以，不需靠著原點電磁鐵）。 （5）選手程序設計完成且自檢合格后，需對照下表把相應功能操作演示給裁判檢查判定。任務8、設備聯(lián)機總調試，并進行故障排除根據機械設備的工作原理及電氣控制要求結束以上7個任務后，將任務6和任務7完成的觸摸屏工程和PLC控制程序分別下載到觸摸屏和PLC中進行聯(lián)機調試，并排除所有故障，保證設備能正常運轉，達到機械設備的預期效果。1. 調試皮帶張緊度，其下垂量10mm。2. 設備正常運行時大齒輪旋轉為逆時針方向，設備復位時大齒輪為順時針方向。（人正對著齒輪來判斷其旋轉方向）3. 裝好X軸電機、交流電機、鏈條、齒輪防護罩。4. 安裝并調整各個模塊

12、傳感器，使之能正常工作。5. 取下模盤凸模，運行設備，保證設備工作流程正確且能正常運轉。6. 完成“要求3”后，上模盤裝上凸模，在無毛坯的情況下運行設備，保證模具沖孔動作順暢無卡死現(xiàn)象。7. 完成“要求3”和“要求4”后，放上毛坯運行設備沖孔加工，保證加工出的零件孔型、尺寸與圖紙（附圖五）一致。8. 完成“要求5”后，需用記號筆把圖形描繪出來（與附圖五一致）。9. 排除故障，共三個故障。提示：（1）加工鋁質毛坯板夾緊方式不限（鋁板橫豎都可以，不需靠著原點電磁鐵）。 （2）參賽選手可放棄故障排除，需在故障現(xiàn)象欄填寫“放棄此故障”，再由裁判簽字確認。序號故障現(xiàn)象解決方法舉手裁判1確認裁判2確認12

13、3 注： 選手簽字 1在竟賽過程中，備注項中有“”標記的，在選手已完成該項目內容，需舉手示意裁判，在裁判的監(jiān)督下測量出數值并記錄或電氣測試結果，該數值只有一次測量機會，一經確定不得修改；電氣測試結果不合格也不得修改，并作為該項目的評分依據。2試車時必須得到裁判的允許后，才允許通電；若裝配不完整，則不允許試運行，試車項不得分。3在測量過程中，如裁判發(fā)現(xiàn)選手測量方法或選用工具不合理、不正確，可判定該項目未完成并不得分。4所有項目的監(jiān)督檢測時間都納入競賽時間，不另行增加時間。5未經裁判簽名核實的數據都是無效數值，該項目不得分。6考試結束時應在選手簽字一欄中簽上選手 工位號 ，以確認自己的競賽過程。任

14、務4 電氣控制電路連接序號內容配分評分要求結果記錄得分需舉手備注1電路連接（共5根線）2.5電路連接每錯一處扣0.5分，扣完為止。2壓接或焊接的接線端子2壓接或焊接的接線端子不牢或不正確。每處扣0.5分，扣完為止。3號碼管1實物號碼管編號與接線圖編號不符，只能用記號筆標記號且字跡工整清晰。每錯一處扣0.5分，扣完為止。4接線、走線工藝1.5接線工藝不符合工藝要求，接線連接不牢靠，窩在線槽內的導線超過10cm，剪下的廢線長超過10cm。每錯一處扣0.5分，扣完為止。任務5 變頻器、伺服電機驅動器、步進驅動器參數設置序號內容配分評分要求結果記錄得分需舉手備注1變頻器參數設置0.5外部/PU組合運行

15、模式1。設置錯扣0.5分20.5變頻器運行加、減速斜坡時間為2S。每設置錯一個扣0.5分，扣完為止。30.5中速運行頻率20HZ，設置錯扣0.5分。40.5低速運行頻率15HZ，設置錯扣0.5分。5伺服驅動器參數設置0.5驅動器上電馬上激磁，忽略CCW和CW驅動禁止機能。設置錯扣0.5分。60.5脈沖命令形式：脈沖+方向；脈沖命令邏輯：正邏輯。設置錯扣0.5分。70.5慣量比參數為25。設置錯扣0.5分80.5電子齒輪比設置為5:1。設置錯扣0.5分。9步進驅動器參數設置0.5PEAK電流為3.76A，步進電機靜止時，驅動器為半流工作模式。設置錯扣0.5分100.5細分設置為10000。設置錯

16、扣0.5分。任務6 觸摸屏工程設計序號內容配分評分要求結果記錄得分需舉手備注1開機顯示界面0.5觸摸屏上電進入的第一界面為“開機顯示界面”。不能實現(xiàn)，扣0.5分。以在設備運行為準20.5點擊“點擊進入系統(tǒng)”按鈕，進入“控制顯示界面”。不能實現(xiàn)，扣0.5分。30.5“開機顯示界面”的內容與圖1一致4控制顯示界面0.5按下“退出系統(tǒng)”按鈕能使本界面退出本系統(tǒng)工程界面。不能實現(xiàn)，扣0.5分。以在設備運行為準50.5按下“產品加工狀態(tài)顯示界面”按鈕能使本界面進入“產品加工狀態(tài)顯示界面”。不能實現(xiàn)，扣0.5分。611） 按下“開始”按鈕，控制實訓對象的交流電機運行操作；2） 按下“停止”按鈕，控制實訓對

17、象的執(zhí)行器件停止工作操作；3） 按下“復位”按鈕，控制實訓對象的初始化狀態(tài)操作。以上每錯一處扣0.5分，扣完為止。711） 系統(tǒng)運行狀態(tài)，運行指示燈由淺綠變?yōu)轷r綠色且有1HZ的頻率閃爍；2） 系統(tǒng)停止狀態(tài)，停止指示燈由暗紅變?yōu)轷r紅色且有1HZ的頻率閃爍；3） 系統(tǒng)復位狀態(tài)，復位指示燈由淺黃變?yōu)轷r黃色且有1HZ的頻率閃爍。以上每錯一處扣0.5分，扣完為止。80.5物料檢測：有物料時指示燈為綠色，無物料時指示燈為紅色。不能實現(xiàn)，扣0.5分。911） 圓孔沖孔計數要求能實時顯示相應的沖孔個數；2） 方孔沖孔計數要求能實時顯示相應的沖孔個數；3） 腰孔沖孔計數要求能實時顯示相應的沖孔個數。以上每錯一處

18、扣0.5分，扣完為止。100.5“控制顯示界面”的內容與圖2所示一致。有錯即扣0.5分。11產品加工狀態(tài)顯示界面0.5按下“返回”按鈕使本界面返回到控制顯示界面。不能實現(xiàn)，扣0.5分。以在設備運行為準120.5圖形相應點的指示，要求實物沖完孔相應點均有淺綠色變?yōu)轷r綠色并保持，直到設備按下“開始”按鈕執(zhí)行下一個產品沖孔流程后所有點恢復淺綠色。不能實現(xiàn)，扣0.5分。130.5“產品加工狀態(tài)顯示界面”的內容與圖3所示一致。有錯就扣0.5分。任務7 PLC程序設計序號內容配分評分要求結果記錄得分需舉手備注1PLC程序設計2程序需有手動和自動模式切換。不能實現(xiàn)，扣1分。以在設備運行為準21自動模式下按下

19、“開始”按鈕，交流電機起動運行，等待啟動沖孔工作流程。不能實現(xiàn)，扣1分。31自動模式下按下“停止”按鈕，所有執(zhí)行元件停止工作，不能實現(xiàn)，扣1分。42自動模式下按下“復位”按鈕，各模塊回到初始狀態(tài)（定位氣缸縮回、機械沖裁機構回原點、轉塔部件回原點、十字滑臺X軸和Y軸回原點）。每少一個回原點扣0.5分，扣完為止。51在手動或自動模式下X軸電機需有左、右超行程保護。每少一個保護扣0.5分，扣完為止。61在手動或自動模式下Y軸電機需有左、右超行程保護。每少一個保護扣0.5分，扣完為止。71在手動模式下，按下“X+”按鈕，X軸往正方向移動。不能實現(xiàn)，扣1分。81在手動模式下，按下“X-”按鈕，X軸往負方向移動，不能實現(xiàn)，扣1分。