机电一体化实训任务书

机电一体化实训任务书

一、系统情况说明

1 、系统组成

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

2、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

二、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。具体了内容和时间分配如下：

1、系统组装和配线

1）根据系统要求在YL235设备工作平台上安装系统组件：传送带部分包括传送带、推料气缸、传感器支架、落料口、料仓电动机等。

机械手部分包括支架、手抓、各种气缸。

送料装置

其他设备包括控制阀、行线槽、端子排、三联件等

2）按要求组装相应的传感器并将传感器接入端子排要求导线要放入行线槽接头要符合电工标准。

3）按要求联接气动控制回路要求线管布局要合理美观。

4）工作时间和要求

本部分任务规定在一天的时间内完成要求画出你组装的系统平面图详细标明端子排个段子的具体内容

2、完成系统的控制接线

1）根据系统要求分配系统的I/O地址。

2）根据I/O地址实现接线

3）工作时间和要求

本部分工作规定在一天内完成，要求接线整齐、美观无交叉，学生必须在书面上画出符合电工标准的I/O端子接线图。

3、设计程序

1）根据系统的要求用运学过的知识合理的设计控制程序

2）时间分配

本内容规定在一天的时间内完成要求同学们要发扬团队精神集思广益积极主动的设计出符合要求的程序。

4、系统调试

1）输入程序

利用电脑上提供的编程软件写入程序，送入可编程序控制器。

2）试运行

启动系统按控制要求对系统的工作情况进行调试，通过反复的调整机械位置、修改程序，让系统的工作情况完全符合控制要求。

3）时间分配

本部分内容规定在一天半的时间内完成。要求调试时一定要符合电工操作标准

5、完成实训报告

1）按大纲要求的标准完成实训报告。

2）时间分配。

本内容规定在半天的时间内完成，要求实训报告一定要符合要求。

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。