自动化生产线安装与调试样题(YL335B)31219

自动线装配与调试

任

务

书

工位号:

一、竞赛设备及工艺过程描述

YL-335B自动生产线由供料、输送、装配、加工和分拣等5个工作单元组成，其中，供料与输送、装配、加工以及分拣单元等分别构成工作站，均设置一台PLC承担其控制任务，各PLC之间通过RS485串行通信的方式实现互连，构成分布式的控制系统。

系统主令工作信号由连接到供料-输送站PLC的触摸屏人机界面提供，主站与各从站之间通过网络交换信息，各从站应具备在网络故障时进行单站操作的后备功能。整个系统的主要工作状态除了在人机界面上显示外，尚须由安装在装配单元的警示灯显示启动、停止、报警等状态。

自动生产线的主要工作过程如下：

⑴将供料单元料仓内金属或白色塑料的待装配工件送往装配单元的装配台进行装配。

⑵装配工作如下：把装配单元料仓内的白色或黑色的小园柱零件嵌入到装配台的待装配工件中，完成装配后的成品（嵌入白色零件的金属工件简称白芯金属工件，嵌入黑色零件的金属工件简称黑芯金属工件；嵌入白色零件的白色塑料工件简称白芯塑料工件，嵌入黑色零件的白色塑料工件简称黑芯塑料工件；）送往加工站。

⑶在加工单元完成对工件的一次压紧加工，然后送往分拣单元。已装配和加工的成品工件如图1所示。

图1 已完成加工和装配工作的工件

⑷通过分拣机构，从1号槽和2号槽分别输出满足一定套件关系的工件，不满足套件关系的工件从3号槽输出作为散件。

⑸从1号滑槽或2号滑槽输出的总套件数达到指定数量时，一批生产任务完成，系统停止工作。

二、需要完成的工作任务

(一)自动生产线设备部件安装

完成YL-335B自动生产线的供料、装配、加工、分拣单元和输送单元的部分装配工作，并把这些工作单元安装在YL-335B的工作桌面上。

1、各工作单元装置侧部分的装配要求如下：

⑴供料、装配和加工单元装置侧部分的机械部件安装、气路连接工作已完成，

选手须进一步按工作任务要求完成该单元在工作桌面上的定位，并进行必要的装配检查和调整工作。

⑵ 完成输送单元装置侧部件的安装和调整以及工作单元在工作台面上定位。

图6 YL-335B 自动生产线设备俯视图

(二)气路连接及调整

1、按照图7和图8所示的输送和分拣单元气动系统图完成该二个工作单元的气路连接，并调整气路，确保各气缸运行顺畅和平稳。

2、供料、装配和加工单元的气路连接已经完成，但仍须进一步调整气路，确保各气缸运行顺畅和平稳。

(三)电路设计和电路连接

1、装配、加工工作站的电气接线已经完成，请根据实际接线确定PLC 的I/O 分配，作为程序编制的依据。

2、供料和输送单元合用一台PLC 主机作为系统中的主站。其中，采用西门子S7-200系列时，PLC CPU 模块为S7-200-226 DC/DC/DC 型；采用三菱FX 系列时，PLC CPU 模块为FX1n-40MT 。供料-输送站的电气接线要求如下： 310

⑴供料单元装置侧各传感器及电磁阀引出线均已连接到该单元底板上的接线端口上，接线端口信号端子的分配如表1所示。

⑵输送单元装置侧的接线端口信号包括该单元各传感器、气动元件驱动信号，以及伺服驱动器I/O控制信号。所使用的松下A5伺服驱动器X4连接器（I/O 控制信号端口）的部分引脚信号如图9所示。请自行分配端子，完成装置侧的接线。

图9 伺服驱动器X4连接器部分引脚信号功能

⑶请自行设计供料-输送站PLC的I/O分配，完成该站的电气接线。

⑷根据工作任务的要求，设置松下A5伺服驱动器的参数。

4、在附页01图框内设计分拣单元的电气控制电路，并根据所设计的电路图连接电路。电路图应包括PLC的I/O端子分配和变频器主电路及控制电路。

电路连接完成后应根据运行要求设定变频器有关参数（其中要求斜坡下降时间或减速时间参数不小于1S），变频器有关参数应以表格形式记录在所提供的电路图上。所设计的图纸的图形符号和文字符号应符合国标GB T 6988.1-2008或机标JB/2740-2008、JB/2739-2008的规定。附图02给出了配电箱的电气原理图。

5、说明：

①所有连接到接线端口的导线应套上标号管，标号的编制自行确定。

②PLC侧所有端子接线必须采用压接方式。

(四)各站PLC网络连接

本系统的PLC网络指定供料-输送站作为系统主站。对不同厂家PLC的系统，所指定的网络通信方式如下：

⑴采用西门子S7-200系列时，指定为PPI方式。

⑵采用三菱FX系列时，均指定为N:N方式。

(五)连接触摸屏并组态用户界面

触摸屏应连接到系统中主站PLC的相应接口。在TPC7062KS人机界面上组态画面，要求用户窗口包括欢迎界面、安装测试界面和运行界面三个窗口。

1、为生产安全起见，系统应设置操作员和负责人两个用户组别，并且要设置相应的用户密码。操作员权限可进入欢迎界面和主界面，不能进入测试画面，负责人权限可以进入任何界面。

2、欢迎界面是启动界面，触摸屏上电后运行，欢迎界面屏幕上方的标题文字向右循环移动，循环周期约14秒。在欢迎界面可实现用户登录或退出，用“测试模式”、“运行模式”按钮能分别切换到安装测试界面和运行界面。欢迎界面如图10所示，其中的位图文件存放在个人计算机的“桌面\技术文档\”文件夹中。

图10 欢迎界面

3、安装测试界面用以测试生产线设备在安装完成后各工作单元的精确位置，应按照下列功能要求自行设计：

⑴本机界面上应提供能切换到欢迎界面和运行界面的按钮，以及能清除各工作单元的安装位置的数据和“测试完成”信号的清零按钮。

⑵本界面上应设置复位按钮以及初始状态指示灯。当PLC上电后，需要进行初始状态检查和复位工作时，触摸复位按钮，PLC执行复位程序，使抓取机械手各气缸处于初始位置，然后使装置返回到直线运动机构的参考点位置，此位置称为机构参考点，位于原点开关的中心线处。复位完成后，初始状态指示灯被点亮。

⑶仅当复位完成，装置返回初始状态后才能进行装配、加工、分拣等工作单元安装位置的精确测试。本界面上应设置适当的选择和操作开关，选择开关用于选定相应工作单元，点亮输送单元的按钮/指示灯模块上相应指示灯，以提示操作人员对该单元进行测试。如果复位过程尚未完成，初始状态指示灯尚在熄灭状态而触摸选择开关，则动作不予响应并且弹出相应的提示框。操作开关用于在低速搜索测试单元的位置时，控制机械手臂伸出/缩回、左转/右转以进行精确寻找定位点。