2023年液壓與氣動(dòng)系統(tǒng)裝調(diào)與維護(hù)賽項(xiàng)樣題A卷（模塊1）

參賽選手須知1.本模塊任務(wù)書共22頁，如出現(xiàn)任務(wù)書缺頁、字跡不清等問題，請(qǐng)及時(shí)向裁判舉手示意，并進(jìn)行任務(wù)書的更換。2.各參賽隊(duì)?wèi)?yīng)在7小時(shí)內(nèi)完成本模塊任務(wù)書規(guī)定內(nèi)容，比賽時(shí)間到，比賽結(jié)束，選手按操作規(guī)范，整理好工作現(xiàn)場(chǎng)離開比賽場(chǎng)地，不得延誤。3.比賽結(jié)束，選手應(yīng)及時(shí)上交任務(wù)書，不得將其擅自帶離比賽場(chǎng)地，否則按棄權(quán)處理。4.選手提交的試卷用賽位號(hào)標(biāo)識(shí)，“選手確認(rèn)”部分填寫所在的“賽位號(hào)”，不得寫上姓名或與身份有關(guān)的信息，否則視成績(jī)無效。5.參賽選手在比賽過程中可提出設(shè)備器件更換要求。更換的器件經(jīng)裁判組檢測(cè)后，如為非人為損壞，由裁判根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況給予補(bǔ)時(shí)；如人為損壞或器件正常，每次扣3分。6．在競(jìng)賽過程中，備注項(xiàng)中有“”標(biāo)記的，表示選手已完成該項(xiàng)目?jī)?nèi)容，示意裁判，在裁判的監(jiān)督下測(cè)量出數(shù)值并記錄測(cè)試結(jié)果，該數(shù)值只有一次測(cè)量機(jī)會(huì)，一經(jīng)確定不得修改；測(cè)試結(jié)果不合格也不得修改，并作為該項(xiàng)目的評(píng)分依據(jù)。7．系統(tǒng)開始運(yùn)行時(shí)必須得到裁判的允許后，才能通電運(yùn)行；若裝配不完整，則不允許試運(yùn)行。8．在測(cè)量過程中，如裁判發(fā)現(xiàn)選手測(cè)量方法或選用工具不合理、不正確，可判定該項(xiàng)目未完成并不得分。9．所有項(xiàng)目的監(jiān)督檢測(cè)時(shí)間都納入競(jìng)賽時(shí)間，不另行增加時(shí)間。10．未經(jīng)裁判簽名核實(shí)的數(shù)據(jù)都是無效數(shù)值，該項(xiàng)目不得分。11.程序必須簽字確認(rèn)后，才允許驗(yàn)證任務(wù)功能，程序一經(jīng)確認(rèn)不得修改。注意：嚴(yán)禁在泵站運(yùn)行時(shí)，手伸進(jìn)傳輸線內(nèi)調(diào)試設(shè)備！

競(jìng)賽基本要求1.正確使用工具，操作安全規(guī)范。2.液壓和氣動(dòng)元件安裝正確無誤、系統(tǒng)管路連接牢固、布局美觀，電路連接正確、可靠，符合行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。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)人員舉手示意，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、技術(shù)支持人員，服從安排。任務(wù)描述：本模塊通過常用液壓氣動(dòng)元件搭建、控制程序編寫與人際界面的設(shè)計(jì)，用于模擬一個(gè)完整的工業(yè)生產(chǎn)過程，包括上料、物料傳輸、物料加工、物料堆垛等典型工藝過程，通過液壓執(zhí)行元件的有序動(dòng)作，觀測(cè)設(shè)計(jì)結(jié)果。其中上料單元可以采用液動(dòng)或氣動(dòng)元件實(shí)現(xiàn)，物料傳輸采用液壓馬達(dá)作為動(dòng)力源，物料加工采用三個(gè)液壓缸，分別模擬軋制加工、沖壓加工。物料堆垛系統(tǒng)采用氣動(dòng)元件實(shí)現(xiàn)，堆垛機(jī)驅(qū)動(dòng)動(dòng)力可以采用液壓動(dòng)力或者電機(jī)動(dòng)力（伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)）。通過程序的編寫模擬生產(chǎn)過程的真實(shí)情況，包括監(jiān)控界面、操作模式（手動(dòng)、自動(dòng)、單周期等）、報(bào)警模式等。任務(wù)一、液壓與氣動(dòng)系統(tǒng)回路安裝與調(diào)試（40分）（一）工業(yè)雙泵液壓泵站安裝與調(diào)試選手根據(jù)賽場(chǎng)提供的設(shè)備，采用規(guī)范的安裝及調(diào)試工藝，按任務(wù)書的要求，完成泵站的安裝及工作壓力調(diào)試。1.變量葉片泵的安裝與調(diào)試要求1：按照?qǐng)D1要求，選擇對(duì)應(yīng)的液壓元件，完成變量葉片泵系統(tǒng)的安裝與調(diào)試。要求2：調(diào)試出變量葉片泵的輸出壓力為4.2MPa，在表1中記錄壓力值，并舉手示意報(bào)請(qǐng)裁判驗(yàn)證并簽字確認(rèn)。要求3：液壓系統(tǒng)中高壓過濾器上的壓差發(fā)訊器發(fā)訊壓力值為MPa。圖1變量葉片泵系統(tǒng)調(diào)壓回路表1變量葉片泵的輸出壓力確認(rèn)表序號(hào)泵源功能要求P2（MPa）選手確認(rèn)（填賽位號(hào)）裁判確認(rèn)（簽字確認(rèn)）備注1變量葉片泵系統(tǒng)壓力2.定量柱塞泵的安裝與調(diào)試要求1：按照?qǐng)D2要求，選擇對(duì)應(yīng)的液壓元件，完成定量柱塞泵系統(tǒng)的安裝與調(diào)試。要求2：定量柱塞泵系統(tǒng)采用溢流閥并聯(lián)控制方式，通過電磁換向閥進(jìn)行一、二級(jí)壓力切換，系統(tǒng)回油采用冷卻器冷卻，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)液壓泵站配置，將圖2補(bǔ)充完整并進(jìn)行管路搭接。要求3：調(diào)試出定量柱塞泵輸出一級(jí)壓力為5.5MPa，二級(jí)壓力為3.5MPa，在表2中記錄壓力表壓力值，并舉手示意報(bào)請(qǐng)裁判簽字確認(rèn)。圖2定量柱塞泵系統(tǒng)調(diào)壓回路表2定量柱塞泵的輸出壓力確認(rèn)表序號(hào)泵源功能要求P2（MPa）選手確認(rèn)（填賽位號(hào)）裁判確認(rèn)（簽字確認(rèn)）備注1定量柱塞泵一級(jí)壓力2二級(jí)壓力（二）液壓系統(tǒng)回路搭建與調(diào)試根據(jù)賽場(chǎng)所提供設(shè)備，選手按任務(wù)書各液壓系統(tǒng)回路的要求，選擇適當(dāng)?shù)囊簤洪y，組建任務(wù)書要求的板式回路或疊加回路，完成液壓系統(tǒng)安裝與調(diào)試，注意安裝及調(diào)試工藝須規(guī)范。圖3模擬裝置液壓回路圖1.物料傳輸液壓回路設(shè)計(jì)安裝本單元采用液壓馬達(dá)通過機(jī)械裝置，帶動(dòng)傳輸系統(tǒng)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)物料的傳輸。選用葉片泵油路系統(tǒng)供油，物料傳輸單元油路系統(tǒng)在滿足如下要求時(shí)，進(jìn)行液壓系統(tǒng)安裝與調(diào)試，注意安裝及調(diào)試工藝須規(guī)范。要求1：換向閥采用三位四通電磁換向閥，換向閥在中位時(shí)，液壓泵卸荷，液壓馬達(dá)浮動(dòng)。要求2：液壓馬達(dá)具有正、反轉(zhuǎn)過載保護(hù)功能。要求3：液壓馬達(dá)正反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速采用比例調(diào)速閥控制。要求4：選用現(xiàn)場(chǎng)提供的板式液壓元件及比例液壓元件，設(shè)計(jì)物料傳輸單元液壓回路，并在圖3中畫出，并完成物料傳輸單元油路系統(tǒng)安裝與調(diào)試。要求5：采用一個(gè)按鈕實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓馬達(dá)速度的無極調(diào)速，用PLC實(shí)現(xiàn)。2.物料的雙缸軋制加工單元本單元采用液壓雙缸帶動(dòng)軋輥，實(shí)現(xiàn)物料的滾軋加工。因?yàn)闈M足軋制受力平衡，需要雙缸加工。選用柱塞泵油路系統(tǒng)供油，雙缸軋制單元油路系統(tǒng)在滿足如下要求時(shí)，進(jìn)行液壓系統(tǒng)安裝與調(diào)試，注意安裝及調(diào)試工藝須規(guī)范。要求1：換向閥采用三位四通電磁換向閥，換向閥在中位時(shí)，液壓泵不卸荷，執(zhí)行機(jī)構(gòu)浮動(dòng)。要求2：雙缸軋制單元油路系統(tǒng)斷電時(shí)，液壓缸能在任意位置可靠鎖緊。要求3：液壓雙缸下行（或上行）到底，液壓缸無桿腔（或有桿腔）壓力可調(diào)，且不影響系統(tǒng)壓力。要求4：液壓雙缸下行采用進(jìn)油調(diào)速，且液壓雙缸下行速度基本不受負(fù)載波動(dòng)影響。要求5：液壓雙缸上行采用進(jìn)油節(jié)流調(diào)速。要求6：選用現(xiàn)場(chǎng)提供的板式及插裝式液壓元件，將雙缸軋制單元液壓回路在圖3中補(bǔ)充完整，并完成雙缸軋制單元油路系統(tǒng)安裝與調(diào)試。要求7：調(diào)試出液壓雙缸下行到底，無桿腔壓力值為4.6MPa，并在液壓回路圖3(b)中找出測(cè)壓點(diǎn)并標(biāo)注為P1，壓力值填入表5，并舉手示意報(bào)請(qǐng)裁判簽字確認(rèn)。要求8：采用PLC，通過編程控制實(shí)現(xiàn)液壓缸的快速下行與慢速下行，下行到位后延時(shí)5秒后快速上行到位停止。設(shè)計(jì)一個(gè)停止按鈕，一個(gè)啟動(dòng)按鈕。3.頂料單元選用柱塞泵油路系統(tǒng)供油，頂料單元油路系統(tǒng)在滿足如下要求時(shí)，進(jìn)行液壓系統(tǒng)安裝與調(diào)試，注意安裝及調(diào)試工藝須規(guī)范。要求1：換向閥采用二位四通電磁換向閥。要求2：頂料缸僅上行到底，無桿腔壓力可調(diào)且系統(tǒng)壓力同步變化。要求3：頂料單元液壓缸上行到底后，壓力繼電器動(dòng)作發(fā)訊。要求4：選用現(xiàn)場(chǎng)提供的疊加式液壓元件，將頂料單元液壓回路在圖3中補(bǔ)充完整，并完成頂料單元油路系統(tǒng)安裝與調(diào)試，固定螺釘擰緊扭矩符合技術(shù)要求，扭矩值填入表5，并舉手示意報(bào)請(qǐng)裁判簽字確認(rèn)。要求5：已知頂料缸缸筒內(nèi)徑尺寸為30mm,活塞桿外徑尺寸為20mm，調(diào)節(jié)相應(yīng)的液壓元件至頂料缸上行模擬最大舉升力為3109N（忽略摩擦及自重，π取3.14），并在液壓回路圖3(c)中找出測(cè)壓點(diǎn)并標(biāo)注為P2，同時(shí)將液壓元件調(diào)定的壓力值（MPa）填入表5，并舉手示意報(bào)請(qǐng)裁判簽字確認(rèn)。要求6：調(diào)試出頂料單元液壓缸上行到底后，調(diào)試出壓力繼電器動(dòng)作壓力為P2±0.5MPa，動(dòng)作指示采用蜂鳴器指示，壓力繼電器動(dòng)作結(jié)果填入表5，并舉手示意報(bào)請(qǐng)裁判簽字確認(rèn)。注：頂料缸上行到底，無桿腔壓力達(dá)到P2±0.5MPa時(shí)，蜂鳴器鳴叫。要求7：根據(jù)疊加閥在液壓回路中的位置，在表3中填寫出頂料單元油路系統(tǒng)中疊加閥名稱、疊加閥型號(hào)以及畫出疊加閥職能符號(hào)。表3疊加閥在頂料單元油路系統(tǒng)中的位置3210疊加閥基板疊加閥位置順序疊加閥名稱疊加閥型號(hào)疊加閥職能符號(hào)4.物料沖壓?jiǎn)卧x用柱塞泵油路系統(tǒng)供油，物料沖壓?jiǎn)卧吐废到y(tǒng)在滿足如下要求時(shí)，進(jìn)行液壓系統(tǒng)安裝與調(diào)試，注意安裝及調(diào)試工藝須規(guī)范。要求1：換向閥采用三位四通電磁換向閥，換向閥在中位時(shí)，各油口均不通。要求2：沖壓缸僅下行到底，液壓缸無桿腔壓力可調(diào)，且不影響系統(tǒng)壓力。要求3：沖壓缸僅上行到底，液壓缸有桿腔壓力可調(diào)，且系統(tǒng)壓力同步變化。要求4：沖壓缸下行采用節(jié)流閥回油節(jié)流調(diào)速。要求5：沖壓缸無桿腔壓力采用壓力變送器采集。要求6：選用現(xiàn)場(chǎng)提供的疊加式液壓元件，將物料沖壓?jiǎn)卧簤夯芈吩趫D3中補(bǔ)充完整，并完成物料沖壓?jiǎn)卧吐废到y(tǒng)安裝與調(diào)試，固定螺釘擰緊扭矩符合技術(shù)要求，扭矩值填入表5，并舉手示意報(bào)請(qǐng)裁判簽字確認(rèn)。要求7：調(diào)試出沖壓缸下行到底，無桿腔壓力值為4.2MPa，并在液壓回路圖3(d)中找出測(cè)壓點(diǎn)并標(biāo)注為P3，壓力值填入表5，并舉手示意報(bào)請(qǐng)裁判簽字確認(rèn)。要求8：調(diào)試出沖壓缸上行到底，有桿腔壓力值為3.8MPa，并在液壓回路圖3(d)中找出測(cè)壓點(diǎn)并標(biāo)注為P4，壓力值填入表5，并舉手示意報(bào)請(qǐng)裁判簽字確認(rèn)。要求9：已知沖壓缸缸筒內(nèi)徑尺寸為25mm,活塞桿外徑尺寸為18mm，若沖壓缸下行速度為25mm/s，則沖壓缸無桿腔理論進(jìn)油流量為mL/s（四舍五入，保留小數(shù)點(diǎn)后1位，π取3.14）。要求10：根據(jù)疊加閥在液壓回路中的位置，在表4中填寫出物料沖壓?jiǎn)卧吐废到y(tǒng)中疊加閥名稱、疊加閥型號(hào)以及畫出疊加閥職能符號(hào)。表4疊加閥在物料沖壓?jiǎn)卧吐废到y(tǒng)中的位置43210疊加閥基板疊加閥位置順序疊加閥名稱疊加閥型號(hào)疊加閥職能符號(hào)5.液壓系統(tǒng)單步調(diào)試記錄表5單步調(diào)試參數(shù)與功能確認(rèn)表序號(hào)任務(wù)結(jié)果記錄（MPa）選手確認(rèn)（填賽位號(hào)）裁判確認(rèn)（簽字確認(rèn)）備注1液壓雙缸無桿腔壓力2頂料缸無桿腔壓力3沖壓缸無桿腔壓力4沖壓缸有桿腔壓力序號(hào)任務(wù)結(jié)果記錄（N.m）選手確認(rèn)（填賽位號(hào)）裁判確認(rèn)（簽字確認(rèn)）備注5頂料單元固定螺釘擰緊扭矩6沖壓?jiǎn)卧潭葆敂Q緊扭矩序號(hào)任務(wù)結(jié)果記錄（“是”或“否”）選手確認(rèn)（填賽位號(hào)）裁判確認(rèn)（簽字確認(rèn)）備注7壓力繼電器動(dòng)作是否正常（三）氣動(dòng)回路安裝與調(diào)試1.工作任務(wù)1選手根據(jù)賽場(chǎng)提供的設(shè)備，采用規(guī)范的安裝及調(diào)試工藝，結(jié)合氣動(dòng)回路系統(tǒng)原理圖（圖4），選用合理的氣動(dòng)閥、氣缸、氣管及輔件，完成氣動(dòng)系統(tǒng)回路安裝與調(diào)試。圖4氣動(dòng)回路系統(tǒng)原理圖任務(wù)要求：根據(jù)執(zhí)行部件位置，合理利用賽場(chǎng)提供的元件，完成氣動(dòng)回路的安裝與調(diào)試。表6氣動(dòng)回路安裝及調(diào)試確認(rèn)表序號(hào)調(diào)試任務(wù)氣缸動(dòng)作是否正常（填“是”或“否”）選手確認(rèn)（填賽位號(hào)）裁判確認(rèn)（簽字確認(rèn)）備注1頂料氣缸動(dòng)作2推料氣缸動(dòng)作3擋料氣缸動(dòng)作4真空吸盤動(dòng)作5雙軸氣缸動(dòng)作6無桿氣缸動(dòng)作2.工作任務(wù)2任務(wù)要求2：繼電器控制氣動(dòng)回路搭接與調(diào)試在平臺(tái)上搭接出1個(gè)采用繼電器控制的雙作用氣缸往返動(dòng)作回路。動(dòng)作流程為：按下啟動(dòng)按鈕→氣缸慢速伸出→氣缸伸出到位（無桿腔壓力0.36MPa）→延時(shí)繼電器延時(shí)（約3s）→延時(shí)繼電器延時(shí)時(shí)間到→氣缸快速排氣縮回→氣缸縮回到位，氣控延時(shí)閥延時(shí)→氣控延時(shí)時(shí)間到(約3s)→氣缸再次伸出，動(dòng)作依次往復(fù)循環(huán)。根據(jù)上述要求，搭接氣動(dòng)及電氣控制回路，調(diào)試完成后，將調(diào)試結(jié)果填入表7，并舉手示意報(bào)請(qǐng)裁判簽字確認(rèn)。說明：允許使用工作任務(wù)1中的電磁換向閥。表7氣動(dòng)回路設(shè)計(jì)功能確認(rèn)表序號(hào)任務(wù)系統(tǒng)結(jié)果記錄/MPa選手確認(rèn)(填賽位號(hào))裁判確認(rèn)（簽字確認(rèn)）備注1氣缸無桿腔壓力序號(hào)任務(wù)系統(tǒng)動(dòng)作結(jié)果（填“是”或“否”）選手確認(rèn)(填賽位號(hào))裁判確認(rèn)（簽字確認(rèn)）備注1具有氣缸往復(fù)循環(huán)動(dòng)作功能2具有慢速伸出功能3具有氣缸伸出到底時(shí)間繼電器延時(shí)功能4具有快速排氣縮回功能5具有氣缸縮回到底氣控延時(shí)閥延時(shí)功能任務(wù)二、電氣控制回路連接與排故（10分）選手根據(jù)賽場(chǎng)提供的設(shè)備，采用規(guī)范的安裝及調(diào)試工藝，選取合適的導(dǎo)線和輔件，完成電氣控制回路的連接，并完成各執(zhí)行部件動(dòng)作功能測(cè)試。3臺(tái)PLC選用控制屏模擬控制單元、掛箱（西門子或三菱）模塊PLC和物料分揀倉儲(chǔ)單元PLC。工作任務(wù)1：要求1：根據(jù)I/O表，使用實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線將液壓電磁閥、氣動(dòng)電磁閥與相應(yīng)控制單元的PLC輸入、輸出端及模擬量輸入、輸出端進(jìn)行連接。說明：未按照附件1（I/O分配表）接線，此項(xiàng)分?jǐn)?shù)在程序運(yùn)行驗(yàn)證中扣除。要求2：實(shí)訓(xùn)導(dǎo)線、通信線的連接、插拔應(yīng)符合操作規(guī)范。要求3：掛箱面板同一接線柱最多插兩層導(dǎo)線。說明：任務(wù)一中繼電器控制氣動(dòng)回路搭接與調(diào)試除外。要求4：實(shí)訓(xùn)臺(tái)與掛箱、閥與掛箱之間的連接導(dǎo)線，按不同功能分開進(jìn)行捆扎，間距為80mm～100mm。工作任務(wù)2：要求1：根據(jù)I/O表，完成3-4個(gè)傳感器的安裝、接線及調(diào)試，安裝調(diào)試完成后，在表9中填寫出安裝調(diào)試的傳感器名稱，并將調(diào)試結(jié)果舉手示意報(bào)請(qǐng)裁判簽字確認(rèn)。要求2：在附件2上畫出掛箱模塊PLC接線圖。感器安裝調(diào)試功能確認(rèn)表序號(hào)傳感器名稱調(diào)試結(jié)果是否正確（填“是”或“否”）選手確認(rèn)(填賽位號(hào))裁判確認(rèn)（簽字確認(rèn)）備注1234任務(wù)三、控制系統(tǒng)PLC程序設(shè)計(jì)（10分）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)所提供設(shè)備及工業(yè)氣動(dòng)元件、液壓元件及賽場(chǎng)提供的任務(wù)書，編寫PLC控制程序，控制液壓泵站、物料傳輸單元、雙缸軋制單元、頂料單元、物料沖壓?jiǎn)卧?、下料堆垛單元、物料分揀倉儲(chǔ)單元。把設(shè)計(jì)好的程序保存到電腦的“D:\液壓與氣動(dòng)系統(tǒng)裝調(diào)與維護(hù)\賽位號(hào)\任務(wù)三PLC程序文件夾”下。任務(wù)要求：要求1：程序注釋編寫程序時(shí)，相應(yīng)的輸入、輸出點(diǎn)及溫度、位移、速度、壓力、轉(zhuǎn)速變量加上中文注釋。要求2：控制系統(tǒng)選用控制屏上模擬控制單元PLC、掛箱（西門子或三菱）模塊和物料分揀倉儲(chǔ)單元3臺(tái)PLC組成，3臺(tái)PLC須通過ModbusRTU網(wǎng)絡(luò)通信（西門子）或N:N網(wǎng)絡(luò)通信（三菱）進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。要求3：模擬量信號(hào)采集及處理功能雙缸軋制單元液壓雙缸位移采集功能：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)液壓雙缸位置變化，并以十進(jìn)制形式在地址D66（西門子VD66）中顯示液壓雙缸伸出實(shí)時(shí)位置值,液壓雙缸伸出到底顯示150mm,縮回到底顯示0mm,誤差±0.5mm。雙缸軋制單元液壓雙缸速度采集功能：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)液壓雙缸速度，并以十進(jìn)制形式在地址D76（西門子VD76）中顯示液壓雙缸實(shí)時(shí)速度值。物料沖壓?jiǎn)卧簤焊孜灰撇杉δ埽簩?shí)時(shí)監(jiān)測(cè)沖壓缸位置變化，并以十進(jìn)制形式在地址D86（西門子VD86）中顯示沖壓缸伸出實(shí)時(shí)位置值，沖壓缸伸出到底顯示150mm,縮回到底顯示0mm,誤差±0.5mm。物料沖壓?jiǎn)卧簤焊姿俣炔杉δ埽簩?shí)時(shí)監(jiān)測(cè)沖壓缸速度，并以十進(jìn)制形式在地址D96（西門子VD96）中顯示沖壓缸實(shí)時(shí)速度值。物料沖壓?jiǎn)卧簤焊讐毫Σ杉δ埽簩?shí)時(shí)監(jiān)測(cè)沖壓缸無桿腔壓力，并以十進(jìn)制形式在地址D106（西門子VD106）中顯示實(shí)時(shí)壓力值。與壓力表示數(shù)差值±0.2MPa。溫度采集功能：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)油箱的溫度變化，并以十進(jìn)制形式在地址D116（西門子VD116）中顯示當(dāng)前溫度值，與溫度表示數(shù)偏差±1℃。說明：三菱系統(tǒng)為電流信號(hào)（4～20mA），西門子系統(tǒng)為電壓信號(hào)（1～5V）。要求4：液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速采集功能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速變化，以十進(jìn)制形式在地址D126（西門子VD126）中顯示當(dāng)前轉(zhuǎn)速值。要求5：油箱溫度控制功能泵站啟動(dòng)后，油溫高于30℃（達(dá)不到30℃則設(shè)定比當(dāng)前溫度值小1℃動(dòng)作），冷卻風(fēng)扇啟動(dòng)。要求6：泵站保護(hù)功能油過濾器壓差保護(hù)、液位低保護(hù)。當(dāng)壓差發(fā)訊信號(hào)斷開或者液位低信號(hào)閉合時(shí)，液壓泵停機(jī)。要求7：切換功能通過切換01控制按鈕模塊上的旋鈕開關(guān)SA2，可以選擇“手動(dòng)功能”、“單周期運(yùn)行功能”和“全自動(dòng)運(yùn)行功能”。說明：旋鈕開關(guān)SA2對(duì)應(yīng)的第1個(gè)觸點(diǎn)為一組，第2、3個(gè)觸點(diǎn)同為另一組（自左往右）。要求8：手動(dòng)功能將SA2旋鈕開關(guān)旋至左位，進(jìn)入手動(dòng)功能按鈕開關(guān)SB6控制柱塞泵啟、停。按鈕開關(guān)SB7控制葉片泵啟、停。按鈕開關(guān)SB1控制液壓馬達(dá)正轉(zhuǎn)。按鈕開關(guān)SB2、SB3分別控制液壓雙缸伸出、縮回。按鈕開關(guān)SB4、SB5分別控制沖壓缸伸出、縮回。要求9：停止功能物料離開上料單元后，按下停止按鈕SB1，則系統(tǒng)不會(huì)立即停止，繼續(xù)完成當(dāng)前物料的加工和堆垛后，停止上料，蜂鳴器以１Hz的頻率提示（注：泵站與傳送系統(tǒng)不停止）。按下啟動(dòng)按鈕SB2后，蜂鳴器停止報(bào)警，繼續(xù)上料運(yùn)行。要求10：復(fù)位功能按下SB3按鈕，系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)位。復(fù)位時(shí)根據(jù)各傳感器是否處于初始狀態(tài)，執(zhí)行相應(yīng)的復(fù)位動(dòng)作，系統(tǒng)有15s的運(yùn)行過程。完成后蜂鳴器以0.5Hz頻率提示復(fù)位完成，3s后停止鳴叫。要求11：故障報(bào)警功能現(xiàn)場(chǎng)裁判任意指定選手?jǐn)嚅_液壓雙缸或沖壓缸對(duì)應(yīng)的PLC輸出點(diǎn)，當(dāng)程序運(yùn)行檢測(cè)到該點(diǎn)有輸出時(shí)，延時(shí)2s，蜂鳴器報(bào)警。報(bào)警形式為每間隔2s，蜂鳴器分別以2Hz鳴叫2聲（液壓雙缸）、3聲（沖壓缸），該線插上后，報(bào)警停止，繼續(xù)當(dāng)前動(dòng)作。說明：全自動(dòng)運(yùn)行中斷開1個(gè)點(diǎn)，由裁判任意指定要求12：急停功能全自動(dòng)運(yùn)行過程中，按下01掛箱上的急停按鈕QS模擬急停，葉片泵及柱塞泵不停機(jī)，柱塞泵系統(tǒng)切換為二級(jí)壓力，液壓馬達(dá)、液壓缸及氣動(dòng)缸均停止動(dòng)作，真空吸盤若已吸取物料則繼續(xù)保持吸取狀態(tài)；急停按鈕復(fù)位后，繼續(xù)沿當(dāng)前加工工序繼續(xù)進(jìn)行。要求13：?jiǎn)沃芷谶\(yùn)行功能SA2旋鈕開關(guān)旋至中位，進(jìn)入單周期運(yùn)行功能。按下啟動(dòng)按鈕SB2→葉片泵啟動(dòng)→延時(shí)2s→柱塞泵啟動(dòng)→延時(shí)2s→泵站控制閥得電→液壓馬達(dá)以35r/min正轉(zhuǎn)→延時(shí)2s→液壓雙缸以25mm/s速度伸出至135mm→頂料氣缸伸出→延時(shí)2s→推料氣缸推出物料→推料氣缸到位后縮回（縮回到位，頂料氣缸縮回）→沖壓?jiǎn)卧獧z測(cè)入料→擋料氣缸伸出→沖壓?jiǎn)卧锪系轿弧簤弘p缸以30mm/s速度縮回→延時(shí)2s→頂料單元液壓缸頂起物料→壓力繼電器發(fā)訊→沖壓缸以25mm/s速度沖壓→沖壓缸伸出到底→延時(shí)2s→沖壓缸縮回→沖壓缸縮回到位，頂料缸縮回→液壓馬達(dá)速度切換為55r/min→擋料氣缸縮回→下料單元物料檢測(cè)到位→下料單元雙軸氣缸伸出→雙軸氣缸伸出到位→真空吸盤吸取物料→延時(shí)2s→雙軸氣缸縮回到位→無桿氣缸右移，右移到位→步進(jìn)電機(jī)由原點(diǎn)上升至第一塊物料堆垛位置→真空吸盤關(guān)閉，完成1塊物料的堆垛→步進(jìn)電機(jī)退回→無桿氣缸左移→無桿氣缸左移到位，系統(tǒng)停止運(yùn)行。要求14：全自動(dòng)運(yùn)行功能SA2旋鈕開關(guān)旋至右位，進(jìn)入全自動(dòng)運(yùn)行功能。按下啟動(dòng)按鈕SB2→葉片泵啟動(dòng)→延時(shí)2s→柱塞泵啟動(dòng)→延時(shí)2s→泵站控制閥得電→液壓馬達(dá)以35r/min正轉(zhuǎn)→延時(shí)2s→液壓雙缸以25mm/s速度伸出至135mm（第2次140mm，第3次145mm）→頂料氣缸伸出→延時(shí)2s→推料氣缸推出物料→推料氣缸到位后縮回（縮回到位，頂料氣缸縮回）→沖壓?jiǎn)卧獧z測(cè)入料→擋料氣缸伸出→沖壓?jiǎn)卧锪系轿弧簤弘p缸以30mm/s速度縮回→延時(shí)2s→頂料單元液壓缸頂起物料→壓力繼電器發(fā)訊→沖壓缸以25mm/s速度沖壓→沖壓缸沖壓到底→延時(shí)2s→沖壓缸縮回→沖壓缸縮回到位，頂料缸縮回→液壓馬達(dá)速度切換為55r/min→擋料氣缸縮回→下料單元物料檢測(cè)到位→下料單元雙軸氣缸伸出→雙軸氣缸伸出到位→真空吸盤吸取物料→延時(shí)2s→雙軸氣缸縮回到位→無桿氣缸右移，右移到位→步進(jìn)電機(jī)由原點(diǎn)上升至第一塊物料堆垛位置→真空吸盤關(guān)閉，完成第1塊物料的堆垛→步進(jìn)電機(jī)退回→無桿氣缸左移→無桿氣缸左移到位→伺服取料機(jī)構(gòu)X軸及Y軸取料伸出速度為50mm/s±1mm/s，取料縮回速度均為45mm/s±1mm/s，取回物料放入相應(yīng)的料倉內(nèi)→液壓馬達(dá)速度切換為35r/min→液壓雙缸伸出，繼續(xù)循環(huán)頂料、出料、軋制、沖壓及堆垛流程，完成剩余2塊物料的加工、堆垛和物料入倉。3塊物料入倉完成后，液壓馬達(dá)停轉(zhuǎn)→蜂鳴器以1Hz頻率鳴叫→變量葉片泵停止→延時(shí)2s→泵站控制閥失電→延時(shí)2s柱塞泵停止、蜂鳴器停止鳴叫。圖5物料分揀倉儲(chǔ)要求要求15：程序確認(rèn)選手PLC程序設(shè)計(jì)完成并下載調(diào)試完成各項(xiàng)功能后，在表10中確認(rèn)程序并舉手示意報(bào)請(qǐng)裁判簽字確認(rèn)程序。說明：程序一經(jīng)確認(rèn)不得修改，程序簽字確認(rèn)后才允許報(bào)請(qǐng)裁判驗(yàn)證表10及表11中的功能。表10程序確認(rèn)表程序是否確認(rèn)（填“是”或“否”）確認(rèn)時(shí)間（填當(dāng)前時(shí)間）選手確認(rèn)（填賽位號(hào)）裁判確認(rèn)（簽字確認(rèn)）備注要求16：功能結(jié)果記錄在表11中記錄各功能執(zhí)行情況，并舉手示意報(bào)請(qǐng)裁判簽字確認(rèn)。表11PLC程序功能確認(rèn)表序號(hào)任務(wù)要求描述完成情況（填“是”或“否”）選手確認(rèn)（填賽位號(hào)）裁判確認(rèn)（簽字確認(rèn)）備注液壓雙缸位移采集功能伸出到底150mm，縮回到底0mm,誤差±0.5mm沖壓缸位移采集功能伸出到底150mm，縮回到底0mm,誤差±0.5mm沖壓缸壓力采集功能與表壓誤差±0.2MPa溫度采集功能液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速采集功能油箱溫度控制功能泵站保護(hù)功能柱塞泵按鈕開關(guān)控制葉片泵按鈕開關(guān)控制液壓馬達(dá)正轉(zhuǎn)按鈕開關(guān)控制液壓雙缸按鈕開關(guān)控制沖壓缸按鈕開關(guān)控制停止功能復(fù)位功能故障報(bào)警功能急停功能單周期運(yùn)行功能任務(wù)四、上位機(jī)組態(tài)（10分）任務(wù)描述：用設(shè)備提供的上位機(jī)組態(tài)軟件MCGS設(shè)計(jì)組態(tài)界面，并與現(xiàn)場(chǎng)可編程控制器連接，實(shí)現(xiàn)畫面監(jiān)控。要求1：建立過程變量。要求2：設(shè)計(jì)液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速實(shí)時(shí)曲線監(jiān)控界面，并進(jìn)行速度監(jiān)控。要求3：設(shè)計(jì)軋制單元液壓雙缸實(shí)時(shí)動(dòng)畫監(jiān)控界面，并進(jìn)行動(dòng)畫連接。要求4：設(shè)計(jì)沖壓缸位置曲線監(jiān)控界面，并進(jìn)行沖壓缸位置監(jiān)控。要求5：設(shè)計(jì)氣動(dòng)系統(tǒng)每條氣路的點(diǎn)動(dòng)控制按鈕，實(shí)現(xiàn)各氣缸的點(diǎn)動(dòng)控制。在表12中記錄組態(tài)功能完成情況，并舉手示意報(bào)請(qǐng)裁判簽字確認(rèn)。表12組態(tài)設(shè)計(jì)與調(diào)試功能確認(rèn)表序號(hào)任務(wù)要求描述完成情況（填“是”或“否”）選手確認(rèn)（填賽位號(hào)）裁判確認(rèn)（簽字確認(rèn)）備注液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速實(shí)時(shí)曲線液壓雙缸實(shí)時(shí)動(dòng)畫沖壓缸位置實(shí)時(shí)曲線真空吸盤點(diǎn)動(dòng)控制功能頂料氣缸點(diǎn)動(dòng)控制功能推料氣缸點(diǎn)動(dòng)控制功能擋料氣缸點(diǎn)動(dòng)控制功能雙軸氣缸點(diǎn)動(dòng)控制功能無桿氣缸點(diǎn)動(dòng)控制功能任務(wù)五、整機(jī)調(diào)試與運(yùn)行（10分）根據(jù)所提供設(shè)備并綜合任務(wù)一至任務(wù)四，完成整機(jī)調(diào)試與運(yùn)行。液壓系統(tǒng)圖見圖3，氣動(dòng)系統(tǒng)圖見圖4。任務(wù)要求：要求1：葉片泵、柱塞泵依次能正常啟動(dòng)，泵站控制閥得電。要求2：上料單元頂料氣缸、推料缸能依次正常動(dòng)作，物料能順利出倉。要求3：物料傳輸單元液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速采用PI控制功能。要求4：物料傳輸單元液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速具有35r/min-55r/min-35r/min切換功能，穩(wěn)定轉(zhuǎn)速誤差±2r/min。要求5：液壓雙缸伸出位置依次為135mm、140mm、145mm,誤差±1mm。要求6：液壓雙缸伸出速度25mm/s，誤差±2mm/s。要求7：液壓雙缸縮回速度30mm/s，誤差±2mm/s。要求8：具有頂料-沖壓功能。要求9：沖壓缸沖壓速度為25mm/s，誤差±2mm/s。要求10：具有物料搬運(yùn)、堆垛功能，要求堆垛物料時(shí)，物料的下表面與接料臺(tái)上表面間隙不得超過1cm。要求11：伺服取料機(jī)構(gòu)X軸及Y軸取料伸出速度為50mm/s±1mm/s，取料縮回速度均為45mm/s±1mm/s。要求12：整個(gè)系統(tǒng)需完成3塊物料入倉。要求13:3塊物料堆垛完成后，蜂鳴器以1Hz頻率鳴叫，柱塞泵停止后蜂鳴器停止鳴叫。要求14：整套系統(tǒng)每個(gè)單元工作銜接流暢，不出現(xiàn)任何故障現(xiàn)象。在表13中記錄各單元運(yùn)行功能，并舉手示意報(bào)請(qǐng)裁判簽字確認(rèn)。表13整機(jī)運(yùn)行與調(diào)試確認(rèn)表序號(hào)任務(wù)要求描述完成情況（填“是”或“否”）選手確認(rèn)（填賽位號(hào)）裁判確認(rèn)（簽字確認(rèn)）備注1葉片泵、柱塞泵順序啟動(dòng)功能2頂料-推料出倉功能3馬達(dá)轉(zhuǎn)速PI控制功能寫出P及I的值并在程序中給裁判指出P：I：4液壓馬達(dá)速度切換功能35r/min-55r/min-35r/min穩(wěn)定轉(zhuǎn)速誤差±2r/min5雙缸滾軋位置135mm,140mm,145mm誤差±1mm(填滾軋位置)滾軋位置1:mm滾軋位置2:mm滾軋位置3:mm6液壓雙缸伸出速度25mm/s誤差±2mm/s7液壓雙缸縮回速度30mm/s誤差±2mm/s8頂料-沖壓功能9沖壓缸伸出速度25mm/s誤差±2mm/s10物料搬運(yùn)、堆垛功能11伺服取料機(jī)構(gòu)伸出速度50mm/s±1mm/s12伺服取料機(jī)構(gòu)縮回速度45mm/s±1mm/s13物料入倉完成3塊物料完成塊（填數(shù)字）14堆垛完成提醒功能15系統(tǒng)工作流暢附件1掛箱主機(jī)I/O分配表(三菱/西門子)序號(hào)注釋輸入地址序號(hào)注釋輸出地址1馬達(dá)正轉(zhuǎn)/停止按鈕SB1X0I0.019液壓雙缸縮回Y0Q0.02雙缸伸出/啟動(dòng)按鈕SB2X1I0.120液壓雙缸伸出Y1Q0.13雙缸縮回/復(fù)位按鈕SB3X2I0.221液壓頂料缸Y2Q0.24沖壓缸伸出/暫停按鈕SB4X3I0.322液壓沖壓缸伸出Y3Q0.35沖壓缸縮回SB5X4I0.423液壓沖壓缸縮回Y4Q0.46柱塞泵SB6X5I0.524泵站控制閥Y5Q0.57葉片泵SB7X6I0.625定量柱塞泵Y6Q0.68切換開關(guān)SA2-1X7I0.726變量葉片泵Y7Q0.79切換開關(guān)SA2-2X10I1.027冷卻風(fēng)扇Y10Q8.010液位低限信號(hào)X11I1.128蜂鳴器Y11Q8.111壓差發(fā)訊信號(hào)1X12I1.229液壓馬達(dá)正轉(zhuǎn)Y12Q8.212壓差發(fā)訊信號(hào)2X13I1.330比例調(diào)速閥（V1+，VI1-）13壓力繼電器X1