2007年。
机电一体化技能竞赛试题。
教师组）考试日期 2007-5-
考试用时 240分钟
开考时间。选手工位号。
本份试卷共7页。
有一个工作系统，由送料装置、机械手搬运装置及物料传送分拣装置三大部分组成，如下图所示：
1、 送料装置示意图。
2、 机械手搬运装置示意图。
3、 物料传送分拣装置示意图。
一、系统情况说明。
1、系统的器件说明。
1) 送料装置。由一带减速装置的直流电机（dc 24v）作为转盘的动力源，直流电机按照一定方向转动若干圈，转盘内的物料将顺着滑道下滑（提升台此时处与下限位），滑到提升装置的提升台上时，物料检测光电传感器检测到物料，提升气缸动作，气缸杆缩回，将物料提升到上限位（提升台此时处与上限位）。
2) 机械手搬运装置。由机械手旋转气缸（控制机械手的左右旋转）、机械手横臂气缸（控制机械手横臂伸出与缩回）、手爪提升气缸（控制手爪上升与下降）、手爪气缸（控制手爪的抓紧与放松）组成。配套相应的传感器与限位装置，机械手从送料装置的提升台抓取物料，再搬运至物料传送分拣装置的放料孔。
3) 物料传送分拣装置。采用三相异步电动机（ac 380v）拖动传送带，电机由变频器驱动。光电传感器用来检测是否有物料从放料口放在传送带上，电感传感器与电容传感器用于区分物料时金属还是非金属，由两个气缸完成分拣动作。
4) 系统用到的传感器、指示灯、蜂鸣器电源均为dc 24v
2、系统控制要求说明。
1) 系统的初始位置。a)送料装置的物料提升台处于下限位；b)机械手横臂处于左限位；c)手爪提升气缸处于缩回状态（上限位）；d)手爪处于松开状态；e)物料传送装置的两个分拣气缸均处于缩回状态。
2) 系统设置启动按钮sb5。点动sb5，若系统不处于初始位置，则系统首先返回初始位置，然后启动（若系统已处于初始位置，直接启动）。系统启动后，系统运行指示灯hl2发光，送料装置的直流电机转动，带动转盘转动，若干秒后（由选手设定），当提升台附近的物料检测传感器检测到有物料后，电机停止转动。
延时1s后，提升气缸将提升台上的物料提升至上限位。
3) 送料装置的提升气缸将提升台上的物料提升至上限位后，机械手开始工作，机械手从送料装置的提升台抓取物料，再搬运至物料传送分拣装置的放料孔。（选手可根据调试的需求设计动作顺序，要求合理、可行）
4) 传送装置放料孔的光电传感器检测到有物体放入后，变频器驱动三相异步电动机，以11hz的频率，拖动传送带运行。当物料被输送至电感传感器检测位置时，若为金属，则传送带停止运行，延时1.5s后对应分拣金属的气缸动作，将物料推入金属料槽，分拣金属的气缸缩回到位后，传送带以11hz的频率重新运行；若为塑料，则传送带不停止，待传送到电容传感器的检测位置时，传送带停止，延时1.
5s后对应分拣塑料的气缸动作，将物料推入塑料料槽。同时送料装置的直流电机启动，进入下一个循环……。
5) 系统设置停止按钮sb6，不点动停止按钮sb6，系统将一直循环工作。点动按钮sb6，系统在分拣完传送带上已有的物料后（包括金属和塑料），整个系统停止工作，同时指示灯hl2熄灭，蜂鸣器ha鸣叫，5s后蜂鸣器ha停止工作。重新点动启动按钮sb5，系统再次运行（在蜂鸣器ha鸣叫过程中，如果点动sb5，蜂鸣器ha停止工作，系统也应该重新复位并启动）。
6) 系统设置急停开关qs,在系统工作过程中，压下qs，系统所有器件停止工作。复位qs后，点动启动按钮sb5,系统复位后重新启动。
7) 所编写的程序应满足以下条件：a) 在送料装置下料过程中，机械手不可搬运，物料传送分拣装置不工作；b) 在机械手搬运过程种，送料装置不容许下料，物料传送分拣装置不工作；c)在物料传送分拣装置工作过程中，送料装置不容许下料，机械手不可搬运。
二、工作任务。
根据系统的工作情况和保护要求，完成由plc控制的系统电气设备的电路连接，气路连接，程序的编写和系统的调试任务等工作。具体任务和要求是：
1、画出plc与外围设备的连接图。
要求：1） 用黑色铅笔绘图。
2） 用规定的符号和文字符号。
3） 绘图要求清晰规范。
2、调试系统。
任务：请你根据控制系统的动作和控制要求，调试该控制系统的设备。
要求：1） 在完成规定的工作任务时，请注意：指示灯、蜂鸣器、按钮开关在按钮开关模块上。请通过安全插拔线与plc主机相连。
2） 所有的导线与接线端子的连接应牢固可靠；接线端子上连接的导线露铜不超过2毫米。
3） 导线必须放入线槽内。
4） 连接满足题目控制要求的气路。
5） 按照题目要求调试系统。
3、保存控制程序。
新建一个文件夹，将你编写的梯形图程序保存在计算机内，并且将保存的路径，存盘的文件名填在下边。
选手不将程序存盘，造成后果由其本人负责。
存盘路径 文件名。
三、系统使用的部分元件对应表。
四、plc的i/o端子分配图的绘制。
请在上面方框中绘制你的plc的i/o端子分配图。
五、附加部分。
请用笔在下面空白处回答以下问题。
1、光电传感器、电感传感器、电容传感器、磁性开关各可以用来检测何种材料的物体？安装时有何注意事项？
2、双控电磁阀，单控电磁阀有何区别？气动系统有何特点？
3、变频器可驱动哪种类型的电动机？变频器是否可以升高电源的电压？本次比赛的变频器若驱动电机以35hz的频率运行，请列举至少三种办法。
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