本次組裝與調試的機電一體化設備為分裝機。請你仔細閱讀分裝機和觸摸屏的說明，理解應完成的工作任務與要求，在270 min內按要求完成指定的工作。
工作任務與要求
一、按《料倉組裝圖》（附頁圖號01）組裝分裝機的料倉。
二、按《分裝機部件組裝圖》（附頁圖號02）組裝分裝機，并滿足圖紙提出的技術要求。
三、按《分裝機氣動系統圖》（附頁圖號03）連接分裝機的氣路，并滿足圖紙提出的技術要求。
四、根據如表1所示的PLC輸入輸出端子（I/O）分配，在賽場提供的圖紙（附頁圖號04）上畫出分裝機電氣原理圖并連接電路。你畫的電氣原理圖和連接的電路應符合下列要求：
表1 PLC輸入輸出端子（I/O）分配表
輸入端子 功能說明 輸出端子 功能說明
三菱
PLC 西門子
PLC 松下
PLC 三菱
PLC 西門子
PLC 松下
PLC
X0 I0.0 X0 啟動按鈕SB5 Y0 Q0.0 YA 皮帶正轉
X1 I0.1 X1 停止按鈕SB6 Y1 Q0.1 YB 皮帶反轉
X2 I0.2 X2 急停開關QS Y2 Q0.2 YC 皮帶低速
X3 I0.3 X3 質量不合格按鈕SB4 Y3 Q0.3 YD 皮帶中速
X4 I0.4 X4 功能選擇開關SA1 Y4 Q0.4 Y0 紅色警示燈
X5 I0.5 X5 調試部件選擇SB1 Y5 Q0.5 Y1 料倉送料電機
X6 I0.6 X6 調試部件選擇SB2 Y6 Q0.6 Y2 蜂鳴器
X7 I0.7 X7 調試部件選擇SB3 Y7 Q0.7 Y3 HL3（紅）
X10 I1.0 X8 檢測平臺光電傳感器 Y10 Q1.0 Y4 HL4（黃）
X11 I1.1 X9 料倉出口光纖傳感器 Y11 Q1.1 Y5 HL5（綠）
X12 I1.2 XA 料倉出口漫射型光電傳感器 Y12 Q1.2 Y6 HL6（紅）
X13 I1.3 XB 電感式傳感器 Y13 Q1.3 Y7 手爪合攏
X14 I1.4 XC B口光纖傳感器 Y14 Q1.4 Y8 手爪張開
X15 I1.5 XD B口氣缸伸出到位檢測 Y15 Q1.5 Y9 旋轉氣缸左轉
X16 I1.6 XE B口氣缸縮回到位檢測 Y16 Q1.6 Y10 旋轉氣缸右轉
X17 I1.7 XF 旋轉氣缸左轉到位檢測 Y17 Q1.7 Y11 懸臂伸出
X20 I2.0 X10 旋轉氣缸右轉到位檢測 Y20 Q2.0 Y12 懸臂縮回
X21 I2.1 X11 懸臂伸出到位檢測 Y21 Q2.1 Y13 手臂上升
X22 I2.2 X12 懸臂縮回到位檢測 Y22 Q2.2 Y14 手臂下降
X23 I2.3 X13 手臂上升到位檢測 Y23 Q2.3 Y15 B口氣缸伸出
X24 I2.4 X14 手臂下降到位檢測 Y24 Q2.4 Y16 C口氣缸伸出
X25 I2.5 X15 手爪合攏到位檢測 Y25 Q2.5 Y17
X26 I2.6 X16 C口氣缸伸出到位檢測 Y26 Q2.6 Y18
X27 I2.7 X17 C口氣缸縮回到位檢測 Y27 Q2.7 Y19
1. 電氣原理圖按2011年5月29日武漢說明會的要求繪制。
2. 凡是你連接的導線，必須套上寫有編號的編號管。交流電機金屬外殼與變頻器的接地極必須可靠接地。
3. 工作臺上各傳感器、電磁閥控制線圈、送料直流電機、警示燈的連接線，必須放入線槽內；為減小對控制信號的干擾，工作臺上交流電機的連接線不能放入線槽。
五、請你正確理解分裝機的調試、分裝要求以及指示燈的亮滅方式、異常情況的處理等，編寫分裝機的PLC控制程序和設置變頻器的參數。
注意：在使用計算機編寫程序時，請你隨時保存已編好的程序，保存的文件名為工位號+A（如3號工位文件名為“3A”）。
六、請你按觸摸屏界面制作和監控要求的說明，制作觸摸屏的4個界面，設置和記錄相關參數，實現觸摸屏對分裝機的監控。
七、請你調整傳感器的位置和靈敏度，調整機械部件的位置，完成分裝機的整體調試，使分裝機能按照要求完成物料的分裝。
一、分裝機說明
分裝機各部件和器件名稱及位置如圖1所示：
分裝機設置了“調試”和“運行”兩種功能。用轉換開關SA1在分裝機停止的狀態進行功能變換。當SA1在左擋位時（常閉觸點閉合，常開觸點斷開），選擇的功能為“調試”；當SA1在右擋位時（常閉觸點斷開，常開觸點閉合），選擇的功能為“運行”。
調試或運行前，分裝機的有關部件必須在原位。各有關部件的原位：機械手懸臂和手臂氣缸活塞桿縮回，手爪張開，停留在檢測平臺上方；B裝袋口和C返回口的氣缸活塞桿處于縮回狀態，皮帶輸送機的三相交流電機、送料機構的直流電機停止轉動。
接通分裝機電源后，綠色警示燈閃爍，指示電源正常；運行PLC，紅色警示燈閃爍，指示PLC處于運行狀態。
(一)分裝機的調試
分裝機在按規定需要調試時，必須對分裝機的相關部件進行調試。
將SA1置“調試”擋位， 指示燈HL3按2次/s的方式閃亮，指示分裝機的功能為“調試”；同時觸摸屏首頁界面顯示調試界面鍵，隱藏運行界面鍵。
用SB1、SB2和SB3的組合來選擇調試部件（分裝機在原位時），然后按按鈕SB5或觸摸屏分裝機調試界面的調試鍵進行調試。由SB1、SB2和SB3組合狀態確定調試的部件后，對應的指示燈顯示調試的部件，觸摸屏“分裝機調試”界面中顯示調試部件名稱的顯示框變為常亮。調試部件選定后3s內不再另做選擇，顯示框由常亮變為閃爍時，方可進行選定部件的調試。SB1、SB2和SB3組合狀態確定的調試部件以及對應指示燈的狀態如表2所示。
表2 調試部件對應的按鈕和指示燈組狀態
按鈕 調試部件 指示燈
SB1 SB2 SB3 HL4 HL5 HL6
0 0 1 送料機構 滅 滅 亮
0 1 0 皮帶輸送機 滅 亮 滅
0 1 1 機械手 滅 亮 亮
1 0 0 B裝袋口 亮 滅 滅
1 0 1 C返回口 亮 滅 亮
1. 送料機構的調試
要求送料機構的直流電機啟動后沒有卡阻、轉速異常或不轉等情況。
在選定調試部件為送料機構后，觸摸屏分裝機調試界面顯示調試部件名稱框“送料機構”變為閃亮后，按啟動按鈕SB5或觸摸屏上的調試鍵，送料機構的直流電機轉動；再按啟動按鈕SB5或觸摸屏上的調試鍵，送料機構的直流電機停止。反復按啟動按鈕SB5或觸摸屏上的調試鍵，送料機構的直流電機按轉動、停止交替。按下停止按鈕SB6或觸摸屏分裝機調試界面的停止鍵，直流電機停止轉動后，停止送料機構的調試，同時觸摸屏分裝機調試界面顯示調試部件名稱框“送料機構”由閃亮變為常亮。
2. 皮帶輸送機的調試
要求皮帶輸送機在調試的每一個頻率段都不能出現不轉動、打滑或跳動過大等異常情況。
在選定調試部件為皮帶輸送機后，觸摸屏分裝機調試界面顯示調試部件名稱框“皮帶輸送機”變為閃亮后，第一次按啟動按鈕SB5或觸摸屏上的調試鍵，變頻器輸出10Hz的頻率驅動皮帶輸送機的三相交流電機正向（物料由料倉向檢測平臺方向運動為正向）轉動；第二次按啟動按鈕SB5或觸摸屏上的調試鍵，變頻器輸出35Hz的頻率驅動皮帶輸送機的三相交流電機正向轉動，第三次按啟動按鈕SB5或觸摸屏上的調試鍵，變頻器輸出45Hz的頻率驅動皮帶輸送機的三相交流電機正向轉動；第四次按啟動按鈕SB5或觸摸屏上的調試鍵，變頻器輸出35Hz的頻率驅動皮帶輸送機的三相交流電機反向轉動；再按啟動按鈕SB5或觸摸屏上的調試鍵，皮帶輸送機的三相交流電機按第一次的運行方式運行，如此反復按下按鈕SB5或調試鍵，皮帶輸送機的三相交流電機按上述順序循環運行。按停止按鈕SB6或觸摸屏上的停止鍵，三相交流電機停止運行后，停止對皮帶輸送機的調試，同時觸摸屏分裝機調試界面顯示調試部件名稱框“皮帶輸送機”由閃亮變為常亮。
3. 機械手的調試
要求各氣缸活塞桿動作速度協調，無碰擦現象；每個氣缸的磁性開關安裝位置合理、信號準確；最后機械手停止在原位。
在選定調試部件為機械手調試后，觸摸屏分裝機調試界面顯示調試部件名稱框“機械手”變為閃亮后，第一次按啟動按鈕SB5或觸摸屏上的調試鍵，手臂下降→手爪合攏→手臂上升→手爪張開后停止；第二次按啟動按鈕SB5或觸摸屏上的調試鍵，手爪合攏→機械手右轉→懸臂伸出→手臂下降→手爪張開→手臂上升→懸臂縮回→機械手轉回原位后停止。反復按下按鈕SB5或調試鍵，按上述方式交替進行。按停止按鈕SB6或觸摸屏上的停止鍵，機械手回到原位后停止對機械手的調試，同時觸摸屏分裝機調試界面顯示調試部件名稱框“機械手”由閃亮變為常亮。
4. B裝袋口的調試
要求氣缸活塞桿動作速度協調，無碰擦現象；最后氣缸活塞桿處于縮回狀態。
在選定調試部件為B裝袋口后，觸摸屏分裝機調試界面顯示調試部件名稱框“B裝袋口”變為閃亮后，按啟動按鈕SB5或觸摸屏上的調試鍵，B裝袋口的氣缸活塞桿伸出；再按啟動按鈕SB5或觸摸屏上的調試鍵，B裝袋口的氣缸活塞桿縮回。反復按啟動按鈕SB5或觸摸屏上的調試鍵，氣缸活塞桿交替伸出和縮回。按停止按鈕SB6或觸摸屏上的停止鍵，氣缸活塞桿回到原位后停止對B裝袋口的調試，同時觸摸屏分裝機調試界面顯示調試部件名稱框“B裝袋口”由閃亮變為常亮。
5. C返回口的調試
要求氣缸活塞桿動作速度協調，無碰擦現象；最后氣缸活塞桿處于縮回狀態。
在選定調試部件為C返回口后，觸摸屏分裝機調試界面顯示調試部件名稱框“C返回口”變為閃亮后，按啟動按鈕SB5或觸摸屏上的調試鍵，C返回口的氣缸活塞桿伸出；再按啟動按鈕SB5或觸摸屏上的調試鍵，C返回口的氣缸活塞桿縮回。反復按啟動按鈕SB5或觸摸屏上的調試鍵，氣缸活塞桿交替伸出和縮回。按停止按鈕SB6或觸摸屏上的停止鍵，氣缸活塞桿回到原位后停止對C返回口的調試，同時觸摸屏分裝機調試界面顯示調試部件名稱框“C返回口”由閃亮變為常亮。
（二）分裝機的運行
分裝機是將料倉中的標稱質量（此處的質量是指物質的多少）為50kg（用黑色塑料圓柱形件代替）、30kg（用金屬圓柱形件代替）和20kg（用白色塑料圓柱形件代替）的物料分送到A、B裝袋口。兩個裝袋口的裝袋質量均為100 kg。
1. 分裝機的正常運行
將SA1置“運行”擋位， 指示燈HL3常亮，指示分裝機的功能為“運行”，觸摸屏首頁界面上顯示運行界面鍵，隱藏調試界面鍵。
在分裝機的“運行”功能下，按下啟動按鈕SB5或觸摸屏“運行監控”界面上的啟動鍵，料倉送料機構直流電機轉動，將料倉中的物料送上傳送帶后停止，同時變頻器輸出35Hz的頻率驅動皮帶輸送機三相交流電機正向運行，將物料送到檢測平臺后停止。
物料在檢測平臺停止3s，檢測物料的質量是否與標稱質量相符。在檢測過程中按按鈕SB4，表示檢測質量與標稱質量不相符，然后用手拿走該物料，同時在觸摸屏異常記錄界面的“質量檢測不合格次數”欄中顯示累計不合格的次數；若檢測質量與標稱質量相符，則分送到A、B裝袋口。分送到A裝袋口的物料，由機械手直接搬運；分送到B裝袋口的物料，先由機械手將物料搬運到傳送帶上，變頻器輸出35Hz的頻率驅動皮帶輸送機的三相交流電機反轉，將物料送到B裝袋口位置時，皮帶輸送機停止，由該位置的氣缸活塞桿伸出，將物料推入B裝袋口后氣缸活塞桿縮回。
當物料滿足兩個裝袋口的分送到條件時，在兩個裝袋口質量相同的情況下，優先分送A裝袋口；兩個裝袋口質量不同時，優先分送質量較大的裝袋口。不符合分送到兩個裝袋口條件的物料，先由機械手將物料搬運到傳送帶上，變頻器輸出35Hz的頻率驅動皮帶輸送機的三相交流電機反轉，將物料送到C返回口位置時，皮帶輸送機停止，由該位置的氣缸活塞桿伸出，將物料推入C返回口后氣缸活塞桿縮回（返回口物料返回料倉的調試不在本次任務范圍）。完成物料處理后，送料機構重新送料。
物料到達裝袋口后，運行監控界面中的“A裝袋口分裝質量”和“B裝袋口分裝質量”欄應分別顯示已經進入該裝袋口物料的總質量。當某裝袋口的總質量達到100kg時，用10s完成裝袋，裝袋時不能向該裝袋口送料。完成裝袋后，運行監控界面中的“分裝機裝袋數”欄應顯示兩個裝袋口累計完成的裝袋數量，并清除觸摸屏運行監控界面上記錄的該裝袋口分裝質量。
2.正常停止
在分裝機上有正在分送物料的情況下，按下停止按鈕SB6或觸摸屏運行監控界面的停止鍵，未完成裝袋的裝袋口都完成裝袋后停止。若在分裝機（包括裝袋口）上沒有需要處理的物料情況下，按下停止按鈕SB6或觸摸屏運行監控界面的停止鍵，分裝機應立即停止。
3. 異常情況
本次任務，只考慮下列異常情況：
（1）緊急停止 若在運行過程中遇到需要緊急停止的意外情況，可按急停開關QS或觸摸屏運行監控界面的緊急停止鍵。按下急停開關QS或觸摸屏運行監控界面的緊急停止鍵，分裝機應保持停止時的狀態，蜂鳴器鳴叫，同時觸摸屏異常記錄界面的“緊急停止次數”欄中顯示累計緊急停止的次數。待意外消除，松開急停開關或再按一次觸摸屏運行監控界面的緊急停止鍵，蜂鳴器停止鳴叫，按下啟動按鈕SB5或觸摸屏運行監控界面的啟動鍵，分裝機繼續運行。
（2）PLC供電異常 PLC斷電或電壓過低，為供電異常。PLC供電異常時，分裝機應保持剛出現異常時的狀態，此時，紅色警示燈熄滅，同時觸摸屏異常記錄界面的“PLC供電異常次數”欄中顯示累計PLC供電異常的次數。待供電正常時，按下啟動按鈕SB5或觸摸屏運行監控界面的啟動鍵，分裝機繼續運行。
（3）機械手異常 沒有抓取檢測平臺上的物料或在搬運過程中物料從機械手上脫落，為機械手異常。機械手異常時，機械手應停止未完成的動作回到原位，重新抓取或等待下一物料，同時觸摸屏異常記錄界面的“機械手異常次數”欄中顯示累計機械手異常的次數。
（4）送料機構異常 送料機構直流電機轉動后5s還沒有物料到達皮帶輸送機，為送料機構異常。送料機構異常時，同時送料機構直流電機停止轉動，觸摸屏異常記錄界面的“送料機構異常次數”欄中顯示累計送料機構異常的次數。待處理異常情況后，按下啟動按鈕SB5或觸摸屏運行監控界面的啟動鍵，送料機構直流電機轉動送料。
二、觸摸屏說明
（一）觸摸屏的界面
觸摸屏有首頁、分裝機調試、運行監控和異常情況記錄等四個界面，各界面制作的內容和元件擺放位置如圖2所示。
（二）各界面的功能說明
1. 首頁
觸摸屏啟動后，進入首頁界面。此時，若分裝機選擇的功能為“調試”，則顯示調試界面鍵，隱藏運行界面鍵；若分裝機選擇的功能為“運行”，則顯示運行界面鍵，隱藏調試界面鍵。
輸入密碼后，按確認鍵，輸入密碼生效。若輸入密碼再按確認鍵后，彈出“請重新輸入密碼”的提示框，說明輸入的密碼不對，需重新輸入正確的密碼。
請將正確的密碼設置為“235”。
輸入正確密碼后，按顯示的鍵，進入對應的界面。
2. 調試界面
在分裝機的功能為“調試”時，按首頁界面顯示的調試界面鍵，進入分裝機調試界面。
由按鈕模塊上SB1、SB2和SB3的組合狀態來確定調試部件后，在該界面調試部件顯示欄的部件名稱顯示框 常亮3s后變為閃亮。
界面上的調試鍵與按鈕模塊的SB5功能相同，調試選定的部件；界面上的停止鍵與按鈕模塊的SB6功能相同，停止對該部件的調試。
完成調試后，按返回首頁鍵，返回首頁界面。
3. 運行監控界面
在分裝機的功能為“運行”時，按首頁界面顯示的運行界面鍵，進入運行監控界面。
界面上的啟動鍵與按鈕模塊的SB5功能相同，控制分裝機的啟動。界面上的停止鍵與按鈕模塊的SB6功能相同，控制分裝機的停止。界面上的緊急停止鍵與按鈕模塊的急停開關QS的功能相同，控制分裝機的緊急停止。
“A裝袋口分裝質量”欄 kg記錄本次A裝袋口已經到達的物料的總質量。
“B裝袋口分裝質量”欄 kg記錄本次B裝袋口已經到達的物料的總質量。
“分裝機裝袋數”欄記錄兩個裝袋口完成裝袋的總裝袋數量。該記錄由指定人員清除。
若需要查看運行過程中出現的異常情況，可按異常記錄界面鍵，進入異常情況記錄界面。
停止運行后，按返回首頁鍵，返回首頁界面。
4. 異常情況記錄界面
只有在運行界面下，才能進入異常情況記錄界面。該界面記錄的數據，由指定人員清除。
“送料機構異常次數”欄的 ，累計記錄運行中出現送料機構異常的次數。
“PLC供電異常次數” 欄的 ，累計記錄運行中出現PLC供電異常的次數。
“質量檢測不合格次數” 欄的 ，累計記錄運行中出現質量檢測不合格的次數。
“緊急停止次數” 欄的 ，累計記錄運行中緊急停止的次數。
“機械手異常次數” 欄的 ，累計記錄運行中出現機械手異常的次數。
按運行界面鍵，回到運行界面。
（三）你需要記錄的文字和數據
你使用的PLC型號是：
你使用的觸摸屏型號是：
1. 在制作首頁的，運行界面鍵時，該鍵的功能是 。按首頁界面的運行界面鍵，進入運行監控界面的條件是 、 。
2. 在運行監控界面中的“A裝袋口分裝質量” 欄顯示該裝袋口分裝質量的元（構）件 kg，該元（構）件的功能是 ，你選擇的數據類型（輸出格式）為 ，整數位選擇為 位，小數位選擇為 位。
3. 在觸摸屏與PLC通訊參數設置時，你設置觸摸屏的波特率為 ，數據位為 ，奇偶校驗方式為 。
滬公網安備31010802001143號
