2022“中銀杯”遼寧省第十九屆職業(yè)技能大賽機電一體化項目（高職組）賽題1

賽題12022“中銀杯”遼寧省第十九屆職業(yè)技能大賽機電一體化項目（高職組）機電一體化項目賽項競賽賽題1選手須知：任務書共26頁，附頁圖紙33頁，故障排查表1頁，如出現任務書缺頁、字跡不清等問題，請及時向裁判申請更換任務書。競賽任務完成過程配有兩臺編程計算機，參考資料（競賽平臺相關的器件手冊等）放置在“D:\參考資料”文件夾下。參賽團隊應在4小時內完成任務書規(guī)定內容；選手在競賽過程中創(chuàng)建的程序文件必須存儲到“D:\技能競賽\競賽編號”文件夾下，未存儲到指定位置的運行記錄或程序文件均不予給分。選手提交的試卷不得出現學校、姓名等與身份有關的信息，否則成績無效。由于錯誤接線、操作不當等原因引起PLC、觸摸屏、變頻器、工業(yè)機器人控制器及I/O組件、伺服放大器的損壞，將依據大賽規(guī)程進行處理。在完成任務過程中，請及時保存程序及數據。場次：工位號：日期：機電一體化項目任務書一、競賽設備說明競賽平臺由顆粒上料單元、加蓋擰蓋單元、檢測分揀單元、工業(yè)機器人搬運單元、智能倉儲單元5個工作單元組成，實現空瓶上料、顆粒物料上料、物料分揀、顆粒填裝、加蓋、擰蓋、物料檢測、瓶蓋檢測、產品分揀、機器人搬運合格產品入盒、盒蓋包裝、貼標、入庫等自動生產全過程。系統每個工作單元都配有獨立的控制PLC和人機交互的按鈕板，系統可以聯機運行，同時各單元也可以單站運行。5臺PLC通過RS485進行通訊，可以任意選擇其中一個工作單元作為主站，觸摸屏與主站進行串口通訊。圖0-1SX-815Q機電一體化綜合實訓設備圖0-1SX-815Q機電一體化綜合實訓設備二、工作過程概述本系統工作過程概述如下：圖0-2物料分揀裝瓶(一)顆粒上料單元上料輸送帶逐個將空瓶輸送到主輸送帶；上料檢測傳感器檢測到有空物料瓶到位，上料輸送帶停止；同時循環(huán)輸送帶機構將供料機構的物料推出，根據物料顆粒的顏色進行分揀；當空瓶到達填裝位后，填裝定位機構將空瓶固定，主輸送帶停止；填裝機構將分揀到位的顆粒物料吸取放到空物料瓶內；物料瓶內填裝物料到達設定的顆粒數量后，填裝定位氣缸松開，主輸送帶啟動，將物料瓶輸送到下一個工位。如圖0-2所示。圖0-2物料分揀裝瓶(二)物料瓶被輸送到加蓋擰蓋單元的加蓋機構下，加蓋定位機構將物料瓶固定，加蓋機構啟動加蓋流程，將蓋子（白色或藍色）加到物料瓶上；加上蓋子的物料瓶繼續(xù)被送往擰蓋機構，到擰蓋機構下方，擰蓋定位機構將物料瓶固定，擰蓋機構啟動，將瓶蓋擰緊。圖0-3加蓋擰蓋圖0-3加蓋擰蓋（三）擰蓋完成的物料瓶經過檢測分揀單元進行檢測：進料檢測傳感器檢測擰蓋完成的物料瓶是否到位，回歸反射傳感器檢測瓶蓋是否擰緊；龍門機構檢測物料瓶內部顆粒是否符合要求；對擰蓋與顆粒均合格的物料瓶進行瓶蓋顏色判別區(qū)分；擰蓋或顆粒不合格的物料瓶被分揀機構推送到廢品輸送帶上（輔輸送帶）；擰蓋與顆粒均合格的物料瓶被輸送到主輸送帶末端，等待機器人搬運。圖0-4合格與不合格品示意圖圖0-4合格與不合格品示意圖不合格品合格品合格品（四）工業(yè)機器人搬運單元兩個升降臺機構存儲包裝盒和包裝盒蓋；升降臺A將包裝盒推向物料臺上；6軸機器人將物料瓶抓取放入物料臺上的包裝盒內；包裝盒4個工位放滿物料瓶后，6軸機器人從升降臺B上吸取盒蓋，蓋在包裝盒上；6軸機器人根據瓶蓋的顏色對盒蓋上標簽位進行分別貼標，貼完4個標簽后通知智能倉儲單元入庫；圖0-5包裝過程圖0-5包裝過程物料瓶放入包裝盒蓋上盒蓋蓋貼上標簽（五）智能倉儲單元堆垛機構把機器人單元物料臺上的包裝盒體吸取出來，然后按要求依次放入倉儲相應倉位。2×3的倉庫每個倉位均安裝一個檢測傳感器，堆垛機構水平軸為一個精密轉盤機構，垂直機構為渦輪絲桿升降機構，均由精密伺服電機進行高精度控制。三、競賽工作任務（一）顆粒上料單元的故障排除與調試1.任務描述（本任務已有PLC程序）本單元為顆粒上料單元，控制PLC型號為H2U-3624MR，循環(huán)輸送帶由三菱變頻器D700驅動的三相電機帶動，上料輸送帶和主輸送帶由24V直流電機驅動，該設備剛安裝完成，存在故障，現需要你來完成該設備故障查找與排除。并對設備進行調試，使其運行順暢,滿足第3點所描述的功能要求。設備相關圖紙資料如下：設備模型圖見第4點。設備電氣布局圖見附頁圖02和圖03。設備電氣原理圖見附頁圖04到圖11。設備接線圖見圖12到圖16。設備氣路連接圖見圖17。2.答題要求請根據任務給定的設備運行功能、圖紙資料認真查找與排除故障，并在《故障排查表》的故障排查表上認真記錄故障現象，寫出故障原因和解決思路，如果排查表上行數不足，可自行追加表格行來填寫。選手可以放棄排查故障，但是放棄故障排查，裁判與技術保障人員不幫助恢復設備。3.設備排除故障后，完整的單機自動運行功能如下：初始位置：上料輸送帶停止，主輸送帶停止，推料氣缸A縮回,推料氣缸B縮回,填裝定位氣缸縮回，填裝機構處于物料吸取位置上方,氣源二聯件壓力表調節(jié)到0.4Mpa～0.5Mpa,在上料輸送帶上人工放置6個空瓶，間距小于20mm，A料筒內放置15顆白色物料，B料筒內放置15顆藍色物料?？刂屏鞒蹋海?）上電，系統處于“停止”狀態(tài)下。“停止”指示燈亮，“啟動”和“復位”指示燈滅。（2）在“停止”狀態(tài)下，按下“復位”按鈕，該單元復位，復位過程中，“復位”指示燈閃亮，所有機構回到初始位置。復位完成后，“復位”指示燈常亮，“啟動”和“停止”指示燈滅?！斑\行”或“復位”狀態(tài)下，按“復位”按鈕無效。（3）在“復位”就緒狀態(tài)下，按下“啟動”按鈕，單元啟動，“啟動”指示燈亮，“停止”和“復位”指示燈滅。（4）推料氣缸A、B相繼將白、藍色物料推出。（5）循環(huán)輸送帶啟動高速運行，變頻器以45HZ頻率輸出。（6）當循環(huán)輸送帶機構上的顏色確認檢測傳感器檢測到有白色物料通過時，變頻器反轉，并以20HZ頻率輸出，如果超過10秒鐘，仍沒有檢測到白色物料通過，則重新開始第（4）步。（7）當白色物料到達取料位后，顆粒到位檢測傳感器動作，循環(huán)輸送帶停止。（8）填裝機構下降。（9）吸盤打開，吸住物料。（10）填裝機構上升。（11）填裝機構轉向裝料位。（12）在第（4）步開始的同時，上料輸送帶與主輸送帶同時啟動，當物料瓶上料檢測傳感器檢測到到空瓶時，上料輸送帶停止，當主輸送帶上的空瓶移動一段距離后，上料輸送帶動作，繼續(xù)將空瓶以小于20cm的間隔，逐個輸送到主輸送帶。（13）當顆粒填裝位檢測傳感器檢測到空瓶，并等待空瓶到達填裝位時，主輸送帶停止，填裝定位氣缸伸出，將空瓶固定。（14）當第（11）步和第（13）都完成后，填裝機構下降。（15）填裝機構下降到吸盤填裝限位開關感應到位后，吸盤關閉，物料順利放入瓶子，無任何碰撞現象。（16）填裝機構上升。（17）填裝機構轉向取料位。（18）當瓶子裝滿3顆物料后，進入第（17）步。否則重新開始第（3）步。（19）填裝定位氣缸縮回。（20）主輸送帶啟動，將瓶子輸送到下一工位。（21）循環(huán)進入第（4）步。（22）在任何啟動運行狀態(tài)下，按下“停止”按鈕，該單元停止工作，“停止”指示燈亮，“啟動”和“復位”指示燈滅。4．模型圖顆粒上料單元執(zhí)行機構由上料輸送帶、主輸送帶機構、填裝機構、循環(huán)輸送帶機構等組成，詳細部件分布見附圖01。（二）加蓋擰蓋機構的安裝、接線與調試1.任務描述（本任務程序已完成并下載到PLC，無需修改。）本單元用型號為H2U-1616MR的PLC實現電氣控制,輸送帶由24V直流電機驅動，由于需要利用本單元來對物料瓶進行加蓋擰蓋處理，該單元控制掛板的安裝與接線已經完成，現在你需要完成以下任務：（1）請根據以下圖紙資料完成加蓋擰蓋單元上的加蓋機構和擰蓋機構的部件安裝，并根據各機構間的相對位置將其安裝在本單元的工作臺上。①加蓋擰蓋單元的模型圖見第2點；②加蓋機構的裝配圖見附頁圖19和圖20；③擰蓋機構的裝配圖見附頁圖21和圖22；④加蓋擰蓋單元的裝配圖見附頁圖23，按照圖中各機構的擺放位置，在單元臺面上完成各個機構的定位，并完成安裝和調整；⑤加蓋擰蓋單元上的加蓋機構、擰蓋機構的部件安裝完成后的效果見附頁圖24。（2）請根據加蓋擰蓋單元的氣路連接圖（見附頁圖25）完成該單元的氣路連接及調整，確保各氣缸運行順暢和平穩(wěn)。（3）請根據加蓋擰蓋單元的桌面端子板端子分配表（見表2-1）、模塊端子板端子分配表（見表2-2、表2-3）以及所提供的電路圖（圖26-圖29）完成該單元桌面上所有與PLC輸入輸出有關的執(zhí)行元件的電氣連接，連接方向參考加蓋擰蓋單元的端子板連接示意圖（如圖2-1所示，虛線框中的各“執(zhí)行機構”電氣元件與“37針端子板CN310”接線端子間的電氣接線為參賽選手接線部分）。（4）請根據運行功能（見第3點）完成該單元的調試。2．模型圖加蓋擰蓋單元由加蓋機構、擰蓋機構、輸送帶機構等組成,詳細部件分布見附圖18。3.運行功能初始狀態(tài)：主輸送帶停止、加蓋定位氣缸縮回、加蓋伸縮氣缸縮回、加蓋升降氣缸縮回、擰蓋定位氣缸縮回、擰蓋電機停止、擰蓋升降氣缸縮回，氣源二聯件壓力表調節(jié)到0.4Mpa～0.5Mpa。單元復位控制：（1）上電，設備任一部件不在初始位置，系統自動復位；（2）或者系統處于停止狀態(tài)下，按下“復位”按鈕系統自動復位。其它運行狀態(tài)下按此按鈕無效；（3）“復位”燈（黃色燈，下同）閃亮顯示；（4）“停止”（紅色燈，下同）燈滅；（5）“啟動”（綠色燈，下同）燈滅；（6）所有部件回到初始位置；（7）“復位”燈（黃色燈）常亮，系統進入就緒狀態(tài)。單元啟動控制：（1）系統在就緒狀態(tài)按啟動按鈕，單元進入運行狀態(tài)，而停止狀態(tài)下按此按鈕無效；（2）“啟動”指示燈亮；（3）“復位”指示燈滅；（4）輸送帶啟動運行；（5）手動將無蓋物料瓶放置到該單元起始端；（6）當加蓋位檢測傳感器檢測到有物料瓶，并等待物料瓶運行到加蓋工位下方時，輸送帶停止；（7）加蓋定位氣缸推出，將物料瓶準確固定；（8）如果加蓋機構內無瓶蓋，即瓶蓋料筒檢測傳感器不得電，加蓋機構不動作；①手動將蓋子放入后，瓶蓋料筒檢測傳感器感應到瓶蓋，②加蓋機構開始運行，繼續(xù)第（9）步動作；（9）如果加蓋機構有瓶蓋，瓶蓋料筒檢測傳感器得電，加蓋伸縮氣缸推出，將瓶蓋推到落料口；（10）加蓋升降氣缸伸出，將瓶蓋壓下；（11）瓶蓋準確落在物料瓶上，無偏斜；（12）加蓋伸縮氣缸縮回；（13）加蓋升降氣缸縮回；（14）加蓋定位氣缸縮回；（15）輸送帶啟動；（16）當擰蓋位檢測傳感器檢測到有物料瓶，并等待物料瓶運行到擰蓋工位下方時，輸送帶停止；（17）擰蓋定位氣缸推出，將物料瓶準確固定；（18）擰蓋電機開始旋轉；（19）擰蓋升降氣缸下降；（20）瓶蓋完全被擰緊；（21）擰蓋電機停止運行；（22）擰蓋升降氣缸縮回；（23）擰蓋定位氣缸縮回；（24）輸送帶啟動；（25）當物料瓶輸送到主輸送帶末端后，人工拿走物料瓶。重復第（4）到（25）步，直到4個物料瓶與4個瓶蓋用完為止，每次循環(huán)內，任何一步動作失誤，該步都不得分。單元停止控制：（1）系統在運行狀態(tài)按“停止”按鈕，單元立即停止，所有機構不工作；（2）“停止”指示燈亮；“運行”指示燈滅；“復位”指示燈滅。4.桌面端子板連接示意圖傳感器傳感器磁性開關電磁閥控制板PLC37針端子板CN31015針端子板執(zhí)行機構電氣元件圖2-1端子板連接示意圖5.桌面37針端子板CN310端子分配表表2-1端子板CN310地址線號功能描述XT3-0X00瓶蓋料筒檢測傳感器XT3-1X01加蓋位檢測傳感器XT3-2X02擰蓋位檢測傳感器XT3-3X03加蓋伸縮氣缸前限XT3-4X04加蓋伸縮氣缸后限XT3-5X05加蓋升降氣缸上限XT3-6X06加蓋升降氣缸下限XT3-7X07加蓋定位氣缸后限XT3-12X14擰蓋升降氣缸上限XT3-13X15擰蓋定位氣缸后限XT2-0Y00輸送帶啟停XT2-1Y01擰蓋電機啟停XT2-2Y02加蓋伸縮氣缸電磁閥XT2-3Y03加蓋升降氣缸電磁閥XT2-4Y04加蓋定位氣缸電磁閥XT2-5Y05擰蓋升降氣缸電磁閥XT2-6Y06擰蓋定位氣缸電磁閥XT1\XT4PS13+(+24V)24V電源正極XT5PS13-(0V)24V電源負極6.加蓋模塊端子板CN300（15針端子板）端子分配表表2-2端子板CN300地址線號功能描述XT3-0X00瓶蓋料筒檢測傳感器XT3-1X03加蓋伸縮氣缸前限XT3-2X04加蓋伸縮氣缸后限XT3-3X05加蓋升降氣缸上限XT3-4X06加蓋升降氣缸下限XT3-5Y02加蓋伸縮氣缸電磁閥XT3-6Y03加蓋升降氣缸電磁閥XT2PS13+(+24V)24V電源正極XT1PS13-(0V)24V電源負極7.擰蓋模塊端子板CN302（15針端子板）端子分配表表2-3端子板CN302地址線號功能描述XT3-0X14擰蓋升降氣缸上限XT3-5Y05擰蓋升降氣缸電磁閥XT2PS13+(+24V)24V電源正極XT1PS13-(0V)24V電源負極8.PLCI/O功能分配表表2-4序號名稱功能描述備注1X00瓶蓋料筒感應到瓶蓋，X00閉合2X01加蓋位傳感器感應到物料，X01閉合3X02擰蓋位傳感器感應到物料，X02閉合4X03加蓋伸縮氣缸伸出前限位感應，X03閉合5X04加蓋伸縮氣缸縮回后限位感應，X04閉合6X05加蓋升降氣缸上限位感應，X05閉合7X06加蓋升降氣缸下限位感應，X06閉合8X07加蓋定位氣缸后限位感應，X07閉合9X10按下啟動按鈕，X10閉合10X11按下停止按鈕，X11閉合11X12按下復位按鈕，X12閉合12X13按下聯機按鈕，X13閉合13X14擰蓋升降氣缸上限位感應，X14閉合14X15擰蓋定位氣缸后限位感應，X15閉合15Y00Y00閉合，輸送帶電機運行16Y01Y01閉合，擰蓋電機運行17Y02Y02閉合，加蓋伸縮氣缸伸出18Y03Y03閉合，加蓋升降氣缸下降19Y04Y04閉合，加蓋定位氣缸伸出20Y05Y05閉合，擰蓋升降氣缸下降21Y06Y06閉合，擰蓋定位氣缸伸出22Y10Y10閉合，啟動指示燈亮23Y11Y11閉合，停止指示燈亮24Y12Y12閉合，復位指示燈亮（三）檢測分揀單元的電路設計1.任務描述（本任務已完成安裝、編程與調試，只需畫PLCI/O電路圖）該單元用型號為H2U-3624MR的PLC實現電氣控制，現在需要利用本單元來對物料瓶的瓶蓋擰緊程度、物料顆粒的數量進行檢測，從而分揀出合格品與不合格品，首先請你根據模型圖（見第2點）、運行功能要求（見第3點）和PLCI/O功能分配表（見表3-1），在附頁圖30的圖框中設計主輸送帶機構、輔輸送帶、檢測裝置、面板控制按鈕輸入與指示燈輸出等IO電路圖，相關元氣件的電氣符號參考圖3-1。光纖傳感器光纖傳感器磁性開關按鈕電磁閥指示燈圖3-1元氣件符號設計的電路應滿足本單元功能要求，電氣控制電路圖圖形符號和文字符號的使用應滿足GB/T6988.1-2008《電氣圖形符》、GB/T4728.1-2005《電氣簡圖用圖形符號》、GB/T5465.2-1996《電氣設備用圖形符號》、GB/T7159-1987《電氣技術中的文字符號制訂通則》的要求。2.模型圖檢測分揀單元由主輸送帶機構、輔輸送帶、檢測裝置等組成，詳細部件分布見附圖31。3.運行功能初始位置：主輸送帶停止、輔輸送帶停止、分揀氣缸縮回、檢測裝置燈帶不亮，氣源二聯件壓力表調節(jié)到0.4Mpa～0.5Mpa?？刂埔螅海?）上電，系統處于“停止”狀態(tài)下?！巴Ｖ埂敝甘緹袅粒皢印焙汀皬臀弧敝甘緹魷?；（2）在“停止”狀態(tài)下，按下“復位”按鈕，該單元復位，復位過程中，“復位”指示燈閃亮，所有機構回到初始位置。復位完成后，“復位”指示燈常亮，“啟動”和“停止”指示燈滅。“運行”或“復位”狀態(tài)下，按“啟動”按鈕無效；（3）在“復位”就緒狀態(tài)下，按下“啟動”按鈕，單元啟動，“啟動”指示燈亮，“停止”和“復位”指示燈滅；（4）主輸送帶啟動運行，龍門燈帶藍色常亮；（5）手動將放有3顆物料并旋緊白色瓶蓋的物料瓶放置到該單元起始端；（6）當進料檢測傳感器檢測到有物料瓶且旋緊檢測傳感器無動作，經過檢測裝置時，龍門燈帶綠色常亮，物料瓶即被輸送到主輸送帶的末端，出料檢測傳感器動作，主輸送帶停止，等待機器人抓取；（7）手動將放有3顆物料并旋緊藍色瓶蓋的物料瓶放置到該單元起始端；（8）當進料檢測傳感器檢測到有物料瓶且旋緊檢測傳感器無動作，經過檢測裝置時，龍門燈帶綠燈閃爍，物料瓶即被輸送到主輸送帶的末端，出料檢測傳感器動作，主輸送帶停止，等待機器人抓?。唬?）手動將放有2顆物料并旋緊瓶蓋的物料瓶放置到該單元起始端；（10）當進料檢測傳感器檢測到有物料瓶且旋緊檢測傳感器無動作，經過檢測裝置時，龍門燈帶紅色閃爍，物料瓶經過出料檢測傳感器時，傳感器動作，觸發(fā)分揀氣缸電磁閥得電，當到達分揀氣缸位置時即被推到輔輸送帶上；（11）手動將放有3顆物料并未旋緊瓶蓋的物料瓶放置到該單元起始端；（12）當進料檢測傳感器檢測到有物料瓶且旋緊檢測傳感器動作，經過檢測裝置時，龍門燈帶紅燈常亮，物料瓶經過出料檢測傳感器時，傳感器動作，觸發(fā)分揀氣缸電磁閥得電，當到達分揀氣缸位置時即被推到輔輸送帶上；（13）在任何啟動運行狀態(tài)下，按下“停止”按鈕，該單元立即停止工作，“停止”指示燈亮，“啟動”和“復位”指示燈滅；4.PLCI/O功能分配表表3-1序號名稱功能描述備注1X00進料檢測傳感器感應到物料，X00閉合2X01旋緊檢測傳感器感應到瓶蓋，X01閉合3X03瓶蓋顏色傳感器感應到藍色，X03閉合4X04瓶蓋顏色傳感器感應到白色，X04閉合5X05不合格到位傳感器感應到物料，X05閉合6X06出料檢測傳感器感應到物料，X06閉合7X07分揀氣缸退回限位感應，X07閉合8X10按下啟動按鈕，X10閉合9X11按下停止按鈕，X11閉合10X12按下復位按鈕，X12閉合11X13按下聯機按鈕，X13閉合12X14三顆料位檢測13X15四顆料位檢測14Y00Y00閉合，主輸送帶運行15Y01Y01閉合，輔輸送帶運行16Y02Y02閉合，龍門燈帶綠燈常亮17Y03Y03閉合，龍門燈帶紅燈常亮18Y04Y04閉合，龍門燈帶藍燈常亮19Y05Y05閉合，分揀氣缸伸出20Y10Y10閉合，啟動指示燈亮21Y11Y11閉合，停止指示燈亮22Y12Y12閉合，復位指示燈亮（四）工業(yè)機器人搬運單元的系統IO設置與點位示教1.任務描述（本任務已有PLC程序與機器人程序）本單元機器人使用ABB的IRB120機器人，控制PLC為H2U-3232MT。該單元的機械與電氣安裝、PLC及機器人的編程與調試已經完成，由于機器人更換電池，其程序和數據丟失?，F在機器人程序已經被重新下載到控制器當中并進行了部分數據恢復，現仍差機器人各點位數據和系統IO未恢復，你需要根據（表4-1）對該機器人系統IO進行配置,并根據該單元的模型圖（第2點）工業(yè)機器人運行功能要求（第3點）和點位功能詳細表（表4-2）對機器人進行示教，使機器人能夠完成瓶子搬運、盒蓋搬運和標簽吸取與貼放過程(如圖4-1所示)，要求機器人在運行過程中動作順暢，機器人本體及夾具與其它機構無任何碰撞現象。物料瓶放入包裝盒物料瓶放入包裝盒蓋上盒蓋蓋貼上標簽圖4-1包裝過程示意圖2．模型圖工業(yè)機器人搬運單元主要由IRB120機器人、物料臺機構、升降臺機構、標簽臺等組成，詳細部件分布見附圖19。3.運行功能要求初始位置：盒蓋升降機構處于升降原點傳感器位置，底盒升降機構處于升降原點傳感器位置，定位氣缸處于縮回狀態(tài)，推料氣缸處于縮回狀態(tài)，機器人夾具吸盤垂直朝上（處于關閉狀態(tài)）、夾爪朝下（處于張開狀態(tài)）,氣源二聯件壓力表調節(jié)到0.4Mpa～0.5Mpa?？刂屏鞒蹋海?）該單元在單機狀態(tài)，機器人切換到自動運行狀態(tài)，按“復位”按鈕，單元自動復位，機器人回到安全原點pHome（要求在pHome點時夾具吸盤垂直朝上（處于關閉狀態(tài)），夾爪朝下（處于張開狀態(tài)））。（2）“復位”燈（黃色燈，下同）閃亮顯示；（3）“停止”（紅色燈，下同）燈滅；（4）“啟動”（綠色燈，下同）燈滅；（5）所有部件回到初始位置；（6）“復位”燈（黃色燈）常亮，系統進入就緒狀態(tài)。（7）第一次按“啟動”按鈕，工業(yè)機器人搬運單元底盒升降機構的推料氣缸將物料底盒推出到包裝工作臺上，同時定位氣缸伸出，物料臺檢測傳感器動作，該單元上的機器人開始自動執(zhí)行瓶子搬運功能，其運行軌跡如圖4-2。pPpPlaceBaseQ14個完成（pPickQ1，0，0，80）（pPickQ1，0，0，80）（pPlaceBaseQ1，0，0，100）（pPlaceBaseQ1，0，0，100）圖4-2瓶子搬運軌跡示意圖（8）瓶子搬運完成，底盒升降機構的推料氣缸縮回。（9）第二次按“啟動”按鈕，機器人開始自動執(zhí)行盒蓋搬運功能，其運行軌跡如圖4-3。圖4-3盒蓋搬運軌跡示意圖（10）第三次按“啟動”按鈕，機器人開始自動執(zhí)行標簽搬運功能，其運行軌跡如圖4-4。pWiteLabelpWiteLabelpBlackLabel圖4-4標簽搬運軌跡示意圖（11）機器人貼完標簽，同時定位氣缸縮回，等待入庫。（12）系統在運行狀態(tài)按“停止”按鈕，單元進入立即停止，機器人立即停止；（13）“停止”指示燈亮；“運行”與“復位”指示燈滅。4.需要配置的系統IO表4-1機器人系統IO序號機器人IO系統IO注釋1DI1Stop機器人程序停止運行2DI3MotorsOn機器人電機上電3DI4StartAtMain從機器人主程序啟動（機器人正在運行，此功能無效）4DI5ResetExecutionError機器人報警復位5DI6MotorsOff機器人電機下電6DO1AutoOn機器人處于自動模式7D03EmergencyStop機器人急停中8D04ExecutionError機器人報警9D05MotorOn機器人電機上電(機器人未同步，此信號閃爍)10DO6CycleOn機器人程序正在運行中5.需要示教的點位表4-2點位功能詳細表序號點位名稱功能描述備注1pHome機器人安全原點，搬運完成后機器人等待點2pQ1機器人去取瓶位過程中轉點3pQ2機器人去放瓶位過程中轉點4pPickQ1機器人取瓶位置點，處于檢測分揀單元的主輸送帶末端。5pPlaceBaseQ1放瓶子位置基準點，物料盒位置16pQ4去往取盒蓋位置中轉點7pPickLid取盒蓋位置，處于盒蓋工位處8pCoverLid放盒蓋位置，處于包裝工位處9pWiteLabel取白色標簽位置基準點，標簽工作臺白色標簽區(qū)域1號位置10pBlackLabel取藍色標簽位置基準點，標簽工作臺藍色標簽區(qū)域1號位置11pQ5去往放標簽位置中轉點12pPasteLabel放標簽位置基準點，包裝工位包裝盒1號位置（五）智能倉儲單元的編程與調試1．任務描述（任務已完成安裝與接線，只需進行編程與調試）該單元用型號為H2U-2416MT的PLC實現電氣控制，堆垛機構由旋轉軸和升降軸兩軸伺服驅動，伺服驅動器為三菱MR-JE-10A，電機HF-KN-13J，其技術參數詳細參考技術手冊《三菱MR-JE系列》，現已完成該單元的安裝與接線，并進行了初步測試，電氣接線故障已排除，所有機構也已調整到位，現在請根據以下的模型圖（見第2點）、運行功能（見第3點）、PLCI/O功能分配表（見表5-1），完成本單元PLC編程與調試。PLC技術參數詳見《匯川H2U系列PLC編程手冊》2．模型圖智能倉儲單元由垛機拾取機構、垛機升降機構、垛機旋轉機構、智能倉庫等組成,詳細部件分布見附圖33。3.運行功能初始狀態(tài)：垛機旋轉機構處于旋轉原點傳感器位置，垛機升降機構處于升降原點傳感器位置，垛機拾取機構伸縮氣缸處于縮回狀態(tài)，垛機拾取吸盤處于關閉狀態(tài)。氣源二聯件壓力表調節(jié)到0.4Mpa～0.5Mpa?？刂屏鞒蹋海?）上電，系統處于“停止”狀態(tài)下，“啟動”和“復位”指示燈滅，該單元按照圖5-1、圖5-2的要求進行復位，復位過程中，“復位”指示燈閃亮，所有機構回到初始位置（堆垛機構的初始位置如圖5-3所示），復位完成后，“復位”指示燈常亮。（“運行”狀態(tài)下按“復位”按鈕無效）。①若堆垛機構當前位置如圖5-1所示，回原點路徑為【當前位置-原點】。上限位上限位下限位原點左限位右限位當前位置圖5-1回原點位置1②若堆垛機構當前位置如圖5-2所示，回原點路徑為【當前位置-下限位（右限位）-原點】。上限位上限位下限位原點左限位右限位當前位置圖5-2回原點位置2圖5-3堆垛機構原點位置（2）在“復位”就緒狀態(tài)下，按下“啟動”按鈕，單元啟動，“啟動”指示燈亮，“停止”和“復位”指示燈滅。（“停止”或“復位未完成”狀態(tài)下，按“啟動”按鈕無效）。（3）第一次按“啟動”按鈕，垛機啟動運行，運行到包裝工作臺位置等待。（4）第二次按“啟動”按鈕，垛機拾取氣缸伸出到位。（5）垛機拾取吸盤打開，吸住包裝盒。（6）垛機拾取氣缸縮回，將包裝盒完全托到垛機拾取托盤上，包裝盒與包裝工作臺無任何接觸。（7）堆垛機構將其放置于1號倉儲位，倉位序號如圖5-4所示，放置過程中，包裝盒不允許與包裝工作臺或智能倉庫發(fā)生任何摩擦或碰撞。①①②③④⑤⑥圖5-4倉庫位置序號（8）垛機拾取吸盤關閉，松開包裝盒。（9）垛機拾取氣缸縮回。（10）堆垛機構回到包裝工作臺位置。（12）再次按下“啟動”按鈕，垛機啟動運行，將包裝盒放置于4號倉儲位。（13）再放一個包裝盒到機器人單元的包裝工作臺上，本單元將重復第（4）到第（12）步，包裝盒將依次按順序被送往相應倉位的空位中。（14）在任何啟動運行狀態(tài)下，按下“停止”按鈕，該單元立即停止，所有機構不工作，“停止”指示燈亮，“啟動”和“復位”指示燈滅。4.PLCI/O功能分配表表5-1序號名稱功能描述備注1X00升降方向原點傳感器感應到位，X00斷開2X01旋轉方向原點傳感器感應到位，X01斷開3X02倉位1檢測傳感器感應到物料，X02閉合4X03倉位2檢測傳感器感應到物料，X03閉合5X04倉位3檢測傳感器感應到物料，X04閉合6X05倉位4檢測傳感器感應到物料，X05閉合7X06倉位5檢測傳感器感應到物料，X06閉合8X07倉位6檢測傳感器感應到物料，X07閉合9X10按下啟動按鈕，X10閉合10X11按下停止按鈕，X11閉合11X12按下復位按鈕，X12閉合12X13按下聯機按鈕，X13閉合13X14拾取氣缸前限感應到位，X14閉合14X15拾取氣缸后限感應到位，X15閉合15X20旋轉方向右極限感應到位，X20閉合16X21旋轉方向左極限感應到位，X21閉合17X22升降方向上極限感應到位，X22閉合18X23升降方向下極限感應到位，X23閉合19X24真空壓力開關輸出為ON時，X24閉合20Y00Y00閉合，升降方向電機旋轉21Y01Y01閉合，旋轉方向電機旋轉22Y03Y03閉合，升降方向電機反轉23Y04Y04閉合，旋轉方向電機反轉24Y05Y05閉合，垛機拾取吸盤電磁閥啟動25Y06Y06閉合，垛機拾取氣缸電磁閥啟動26Y10Y10閉合，啟動指示燈亮27Y11Y11閉合，停止指示燈亮28Y12Y12閉合，復位指示燈亮（六）機電一體化設備系統編程與優(yōu)化1.任務描述所有單元單機工作調試完成后，主站單元聯機通訊信號已經編程完成，你現在需要完善工業(yè)機器人程序和檢測分揀單元程序功能，增加系統聯機程序，并完成調試，具體要求如下：（1）制作觸摸屏畫面組態(tài)：根據觸摸屏畫面要求（見第4點）觸摸屏系統總控畫面、智能倉儲單元監(jiān)控畫面。（2）根據觸摸屏畫面要求與自動運行功能要求（見第5點）完善優(yōu)化智能倉儲單元程序：增加與從站通訊編程，聯機信號編程等。（3）系統網絡結構見圖6-1，智能倉儲單元PLC為主站，其它單元為從站，觸摸屏連接到主站PLC上。（4）主站與從站的網絡通訊地址分配表見表6-1。2.系統網絡結構顆粒上料單元顆粒上料單元PLC加蓋擰蓋單元PLC檢測分揀單元PLC工業(yè)機器人搬運單元PLC智能倉儲單元PLC觸摸屏TPC7062TXN:N485通訊串口通訊主站從站1從站2從站3從站4圖6-1系統網絡結構圖3.通訊地址設置表6-1系統通訊地址表站名主站（讀）←從站（寫）主站（寫）→從站（讀）所有站M1000聯機啟動M1001聯機停止M1002聯機復位M1003聯機手動4.觸摸屏畫面要求1）系統總控畫面要求①監(jiān)控數據內容如表6-2請選手按照表6-2所示內容組態(tài)觸摸屏監(jiān)控數據，實現表中所有功能。表6-2系統總控畫面數據監(jiān)控表序號名稱類型功能說明1單機/聯機標準按鈕系統單機聯機2聯機啟動標準按鈕系統聯機啟動3聯機停止標準按鈕系統聯機停止4聯機復位標準按鈕系統聯機復位5單機/聯機位指示燈聯機狀態(tài)藍色亮6啟動指示位指示燈啟動狀態(tài)綠色亮7停止指示位指示燈停止狀態(tài)紅色亮8復位指示位指示燈復位狀態(tài)黃色亮9行模擬量輸入框選擇當前包裝盒入倉位置所在的行數10列模擬量輸入框選擇當前包裝盒入倉位置所在的列數11包裝盒入倉總數模擬量顯示框實時顯示入倉的包裝盒總數量12倉位已滿位指示燈發(fā)出倉位已滿報警指示13系統總控畫面畫面切換按鈕跳轉到系統總控畫面14智能倉儲單元畫面切換按鈕跳轉到智能倉儲單元畫面②畫面布局要求：要求選手參考圖6-2所示布局，組態(tài)觸摸屏畫面，要求區(qū)域劃分、顏色分配（單機/聯機-藍色、聯機啟動-綠色、聯機停止-紅色、聯機復位-黃色、倉位已滿-紅色），圖中彩色指示燈均指輸入信息為1時的顏色，輸入信息為0時保持灰色。列行包裝盒入倉倉位選擇：圖6-2列行包裝盒入倉倉位選擇：圖6-2系統總控畫面布局參考GZ-03（高職組）SX-815Q機電一體綜合實訓設備：系統總控聯機啟動聯機停止聯機復位啟動指示停止指示復位指示單機/聯機單機/聯機系統總控畫面智能倉儲單元包裝盒入倉總數倉位已滿2）智能倉儲單元監(jiān)控畫面要求①監(jiān)控數據內容如表6-3表6-3智能倉儲單元監(jiān)控畫面數據監(jiān)控表序號名稱類型功能說明11號倉位位指示燈1號倉位指示燈22號倉位位指示燈2號倉位指示燈33號倉位位指示燈3號倉位指示燈44號倉位位指示燈4號倉位指示燈55號倉位位指示燈5號倉位指示燈66號倉位位指示燈6號倉位指示燈7升降原點位指示燈升降原點指示燈8升降上限位指示燈升降上限指示燈9升降下限位指示燈升降下限指示燈10旋轉原點位指示燈旋轉原點指示燈11旋轉左限位指示燈旋轉左限指示燈12旋轉右限位指示燈旋轉右限指示燈13拾取氣缸前限位指示燈拾取氣缸前限指示燈14拾取氣缸后限位指示燈拾取氣缸后限指示燈15真空壓力開關位指示燈吸盤工作指示燈16垛機拾取吸盤電磁閥標準按鈕垛機拾取吸盤電磁閥手動輸出17垛機拾取氣缸電磁閥標準按鈕垛機拾取氣缸電磁閥手動輸出18包