资源简介

2022年全国职业院校技能大赛
机电一体化项目（高职组）
任务书A\B
2
选手须知：
任务书共 27 页，附页图纸 17 页，如出现任务书缺页、字迹不清等问题，请及时向裁判申请更换任务书。
竞赛任务完成过程配有两台编程计算机，参考资料（竞赛平台相关的器件手册等）放置在“D:\参考资料”文件夹下。
参赛团队应在4小时内完成任务书规定内容；选手在竞赛过程中创建的程序文件必须存储到“D:\技能竞赛\竞赛编号”文件夹下，未存储到指定位置的运行记录或程序文件均不予给分。
选手提交的试卷不得出现学校、姓名等与身份有关的信息，否则成绩无效。
由于错误接线、操作不当等原因引起PLC、触摸屏、变频器、工业机器人控制器及I/O组件、伺服放大器的损坏，将依据大赛规程进行处理。
在完成任务过程中，请及时保存程序及数据。
场次： 工位号： 日期：
2022年全国职业院校技能大赛
一、项目名称：机电一体化项目
二、任务情境：组装、编程、调试一条小型自动化生产线
现有一条小型自动化生产线，需要按客户要求进行组装、编程、调试。其中包括设计、安装、调试机械部件和电气系统，并能完成设备控制系统和人机界面编程，对自动化生产线进行维护、维修、系统集成与技术改进等工作。
三、项目任务及时间安排：机电一体化项目试题主要考核选手组装、编程、调试一条小型自动化生产线的能力，该生产线由颗粒上料站、加盖拧盖站、检测分拣站、机器人搬运站、智能仓储站5个单元组成。大赛为期2天，完成6个工作任务，并实现生产过程自动化，累计完成时间为8小时，由2位选手以团队方式进行完成。
本届全国职业院校技能大赛机电一体化项目的工作任务、内容及时间分配如下表：
天次 模块名称 模块内容 完成时间 任务类型
第1天 工作任务A 单元的机械安装与调试 4小时 机械装调
工作任务B 单元的电气接线与调试 电气接线
第2天 工作任务C 单元的编程与调试 4小时 编程调试
工作任务D 单元的故障检修 设备维护
工作任务E 自动线系统程序优化与调试 编程优化
第1-2天 工作任务F 职业素养 全程
竞赛设备说明
竞赛平台主要由颗粒上料单元、加盖拧盖单元、检测分拣单元、工业机器人搬运单元、智能仓储单元等组成，实现空瓶上料、颗粒物料上料、物料分拣、颗粒填装、加盖、拧盖、物料检测、瓶盖检测、产品分拣、机器人搬运合格产品入盒、盒盖包装、贴标、入库等自动生产全过程。
图0-1自动化生产线示意图
本系统工作过程概述如下：
(一)颗粒上料单元圆盘输送机构将空瓶输送到上料输送线上，圆盘空瓶到位检测传感器检测到空瓶，圆盘输送机构停止。上料输送带将空瓶输送到主输送带，当空瓶到达填装位后，填装定位机构将空瓶固定，主输送带停止；同时根据任务要求供料机构推出对应颜色物料；填装机构将到位的颗粒物料吸取放到空物料瓶内；物料瓶内填装物料到达设定的颗粒数量后，填装定位气缸松开，主输送带启动，将物料瓶输送到下一个工位。如图0-2所示。
图0-2物料装瓶
(二)物料瓶被输送到加盖拧盖单元的加盖机构下，加盖定位机构将物料瓶固定，加盖机构启动加盖流程，将盖子（白色或蓝色）加到物料瓶上；加上盖子的物料瓶继续被送往拧盖机构，到拧盖机构下方，拧盖定位机构将物料瓶固定，拧盖机构启动，将瓶盖拧紧。
图0-3加盖拧盖
（三）拧盖完成的物料瓶经过检测分拣单元进行检测：进料检测传感器检测拧盖完成的物料瓶是否到位，回归反射传感器检测瓶盖是否拧紧；检测机构检测物料瓶内部颗粒数量是否符合要求；对拧盖与颗粒均合格的物料瓶进行瓶盖颜色判别区分；拧盖或颗粒不合格的物料瓶被分拣机构推送到废品输送带上进行分拣；拧盖与颗粒均合格的物料瓶被输送到主输送带末端，等待机器人搬运。
图0-4合格与不合格品示意图
（四）工业机器人搬运单元两个升降台机构存储包装盒和包装盒盖；升降台A将包装盒推向物料台上；6轴机器人将物料瓶抓取放入物料台上的包装盒内；包装盒4个工位放满物料瓶后，6轴机器人从升降台B上吸取盒盖，盖在包装盒上；6轴机器人根据瓶盖的颜色对盒盖上标签位进行分别贴标，贴完4个标签后通知智能仓储单元入库。
图0-5包装过程
（五）智能仓储单元堆垛机构把机器人单元物料台上的包装盒体叉取出来，然后按要求依次放入仓储相应仓位。两个3×3的仓库每个仓位均安装一个检测传感器对仓位空满状态进行检测，堆垛机构水平轴为一个精密转盘机构，垂直机构为涡轮丝杆升降机构，均由精密伺服电机进行高精度控制；行走轴为同步带传动，采用步进电机控制。
任务A 机械装调
任务情境：
该单元控制挂板的安装与接线已经完成。选手需要利用客户采购回来的器件及材料，团队负责完成颗粒上料单元、检测分拣单元、机器人搬运单元桌面模型机构组装，并在该站型材桌面上安装机构模块、连接气管，保证模型机构能够正确运行，系统符合专业技术规范，在规定时间内完成指定单元的装调，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。当选手完成或交卷后，不得进行任何修改操作，评分阶段出现的任何硬件问题，可以在后续的工作任务中进行解决。
配分 竞赛时间 信息资料
25/100 任务A\B(4小时) 详见D盘
任务一：颗粒上料单元机械装调
1、任务概要
利用客户采购回来的器件及材料，团队负责完成台面模型机构组装，并在该站型材台面上安装机构模块、连接气管，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。系统符合专业技术规范。 设备状态： 工作单元已完成器件及原材料采购和挂板的电气安装接线，尚未开展台面模块的组装与机构安装。 颗粒上料单元
2、任务描述
完成颗粒上料单元台面上的圆盘上料机构模块、上料输送带机构模块、主输送带模块、颗粒上料机构模块、颗粒填装机构模块的机械安装、气路连接工作。
各机构初始位置
上料输送带模块 主输送带模块 颗粒上料模块 颗粒填装模块 圆盘上料机构
①上料输送带停止 ①主输送带停止 ①颗粒上料输送带停止 ①升降气缸上升 ①停止转动
②工作气压0.4Mpa～0.5Mpa ②填装定位气缸缩回 ②推料气缸A缩回 ②旋转气缸向右
③推料气缸B缩回 ③吸盘关闭
机械部分——总体布局
图A-01 颗粒上料单元机械结构布局图
①上料输送带机构模块；
②主输送带机构模块；
③颗粒上料机构模块；
④圆盘上料机构模块；
⑤颗粒填装机构模块；
机械部分——尺寸安装图
图A-02 颗粒上料单元机械安装参考图
机械部分——安装任务
请根据以下图纸资料完成颗粒上料单元的圆盘上料机构、上料输送带、主输送带机构、颗粒填装机构、颗粒上料机构的部件安装和气路连接，并根据各机构间的相对位置将其安装在本单元的工作台上。
①上料输送带的装配图见附页图1-1；
②主输送带机构的装配图见附页图1-2；
③颗粒填装机构的装配图见附页图1-3；
④颗粒上料机构的装配图见附页图1-4；
⑤圆盘上料机构的装配图见附页图1-5；
⑥颗粒上料单元的气路图见附页图1-6；
⑦颗粒上料单元的总装图见附页图1-7，按照图中的相对位置，在单元台面上完成各个机构的定位，并完成安装和调整。
任务二：检测分拣单元机械装调
1、任务概要
利用客户采购回来的器件及材料，团队负责完成台面模型机构组装，并在该站型材台面上安装机构模块、连接气管，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。系统符合专业技术规范。 设备状态： 工作单元已完成器件及原材料采购和挂板的电气安装接线，尚未开展台面模块及机器人夹具的组装与机构安装。 检测分拣单元
2、任务描述
完成机检测分拣单元台面上的主输送带机构模块、分拣输送带机构模块、分拣机构模块、RFID机构模块、视觉机构模块和检测机构模块的机械安装、气路连接工作。
各机构初始位置
分拣机构模块 主输送带机构模块 分拣输送带机构模块 检测机构模块
①3个气缸都缩回 ①主输送带停止 ①分拣输送带停止 ①蓝色指示灯亮
②工作气压0.4Mpa～0.5Mpa ②推料气缸缩回
机械部分——总体布局
图A-03 检测分拣单元机械结构布局图
①主输送带机构模块；
②机器视觉机构模块；
③分拣输送带机构模块；
④分拣机构模块；
⑤检测机构模块；
⑥RFID检测机构模块。
机械部分——尺寸安装图
图A-04 检测分拣单元机械安装参考图
机械部分——安装任务
根据各机构间的相对位置将主输送带机构模块、分拣输送带机构模块、分拣机构模块、RFID机构模块、视觉机构模块、检测机构模块安装在本单元的工作台上，并完成气路连接。
检测分拣单元的气路图见附页图图3-1；
②检测分拣单元的总装图见附页图3-2，按照图中的相对位置，在单元台面上完成各个机构的定位，并完成安装和调整。
任务三：机器人搬运单元机械装调
1、任务概要
利用客户采购回来的器件及材料，团队负责完成台面模型机构组装，并在该站型材台面上安装机构模块、连接气管，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。系统符合专业技术规范。 设备状态： 工作单元已完成器件及原材料采购和挂板的电气安装接线，尚未开展台面模块及机器人夹具的组装与机构安装。 机器人搬运单元
2、任务描述
完成机器人搬运单元台面上的标签台机构模块、A升降台机构模块、B升降台机构模块、装配台机构模块和机器人夹具的机械安装、气路连接工作。
各机构初始位置
机器人夹具模块 A升降台模块 B升降台模块 装配台模块
①夹具吸盘关闭 ①推料气缸A缩回 ①推料气缸B缩回 ①挡料气缸下降 定位气缸伸出
②工作气压0.4Mpa～0.5Mpa ②步进电机停止 ②步进电机停止
③夹具抓手打开
机械部分——总体布局
图A-05 机器人搬运单元机械结构布局图
①装配台机构模块；
②标签台机构模块；
③机器人夹具模块；
④A升降台机构模块；
⑤B升降台机构模块；
机械部分——尺寸安装图
图A-06 机器人搬运单元机械安装参考图
机械部分——安装任务
请根据以下图纸资料完成标签台机构模块、A升降台机构模块、B升降台机构模块、装配台机构模块的部件安装和气路连接，并根据各机构间的相对位置将其安装在本单元的工作台上。
①机器人夹具的装配图见附页图4-1；
②标签台机构模块的装配图见附页图4-2；
③A升降台机构模块的装配图见附页图4-3；
④B升降台机构模块的装配图见附页图4-3；
⑤装配台机构模块的装配图见附页图4-4；
⑥机器人搬运单元的气路图见附页图4-5；
⑦机器人搬运单元的总装图见附页图4-6，按照图中的相对位置，在单元台面上完成各个机构的定位，并完成安装和调整。
任务B 模型接线
任务情境：
该单元控制挂板的安装与接线已经完成。选手在完成任务A的机械装调后，还需团队负责完成颗粒上料单元、检测分拣单元、机器人搬运单元桌面模型的接线、电路调试（须用I\O调试盒），保证电路无误能够正确运行，系统符合专业技术规范。在规定时间内完成并整套生产线，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。当选手完成或交卷后，将没有机会进行改进，评分阶段出现的任何硬件问题，可以在后续的工作任务中进行解决。
配分 竞赛时间 信息资料
15/100 A\B（4小时） 详见D盘
任务一：颗粒上料单元模型接线
任务概要
选手完成模型机械安装后，还需团队负责完成台面模型接线、电路测试，并符合专业技术规范，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元模型的线已加工完成，但尚未与模型连接。 颗粒上料单元
任务描述
完成颗粒上料单元台面上的CN300主输送带模块端子板、CN301颗粒填装模块端子板、CN302颗粒上料模块端子板、CN310桌面37针端子板、CN320上料皮带电机M1端子板、CN321主皮带电机M2端子板、CN322圆盘电机M3端子板和XT98端子接线工作。
桌面端子板连接示意图
图B - 1 端子板连接示意图
CN300主输送带模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X00 物料瓶上料检测传感器
XT3-1 X01 颗粒填装位检测传感器
XT3-2 X07 定位气缸后限位
XT3-3 X25 圆盘空瓶到位传感器
XT3-5 Y05 定位气缸电磁阀
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN301颗粒填装模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X14 填装升降气缸上限位
XT3-1 X15 填装升降气缸下限位
XT3-2 X20 吸盘填装限位
XT3-3 X23 填装旋转气缸左限位
XT3-4 X24 填装旋转气缸右限位
XT3-5 Y02 填装旋转气缸电磁阀
XT3-6 Y03 填装升降气缸电磁阀
XT3-7 Y04 填装取料吸盘电磁阀
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN302颗粒上料模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-2 X04 料筒A物料检测传感器
XT3-3 X05 料筒B物料检测传感器
XT3-4 X06 颗粒到位检测传感器
XT3-5 X21 推料气缸A后限位
XT3-6 X22 推料气缸B后限位
XT3-7 Y06 推料气缸A电磁阀
XT3-8 Y07 推料气缸B电磁阀
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN310桌面37针端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X00 上料传感器感应到物料，X0闭合
XT3-1 X01 颗粒填装位感应到物料，X1闭合
XT3-4 X04 检测到料筒A有物料，X4闭合
XT3-5 X05 检测到料筒B有物料，X5闭合
XT3-6 X06 输送带取料位检测到物料，X6闭合
XT3-7 X07 填装定位气缸后限位感应，X7闭合
XT3-8 X20 吸盘填装限位感应，X20闭合
XT3-9 X21 推料气缸A前限感应，X21闭合
XT3-10 X22 推料气缸B前限感应，X22闭合
XT3-11 X23 填装旋转气缸左限感应，X23闭合
XT3-12 X24 填装旋转气缸右限感应，X24闭合
XT3-13 X14 填装升降气缸上限位感应，X14闭合
XT3-14 X15 填装升降气缸下限位感应，X15闭合
XT3-15 X25 圆盘空瓶到位感应，X25闭合
XT2-0 Y00 Y0闭合上料输送带运行
XT2-1 Y01 Y1闭合主输送带运行
XT2-2 Y02 Y2闭合填装旋转气缸旋转
XT2-3 Y03 Y3闭合填装升降气缸下降
XT2-4 Y04 Y4闭合吸盘拾取
XT2-5 Y05 Y5闭合定位气缸伸出
XT2-6 Y06 Y6闭合推料气缸A推料
XT2-7 Y07 Y7闭合推料气缸B推料
XT2-8 Y30 Y30闭合，圆盘运行
XT1\XT4 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT5 PS13-(0V) 24V电源负极
CN320上料皮带电机M1端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
0V PS13- 24V电源负极
24V PS13+ 24V电源正极
M+ M1+ 上料皮带电机正极
M- M1- 上料皮带电机负极
IN2 Y0 Y0闭合上料输送带运行
0V PS13- 24V电源负极输出
24V PS13+ 24V电源正极输出
CN321主皮带电机M2端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
M+ M2+ 主皮带电机正极
M- M2- 主皮带电机负极
IN2 Y1 Y1闭合主输送带运行
0V PS13- 24V电源负极输入
24V PS13+ 24V电源正极输入
CN322圆盘电机M3端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
0V PS13- 24V电源负极
24V PS13+ 24V电源正极
M+ M3+ 圆盘电机正极
M- M3- 圆盘电机负极
IN2 Y30 圆盘运行，Y30闭合
OV PS13- 24V电源负极输入
24V PS13+ 24V电源正极输入
XT98端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
01 PS13-(0V) 37针端子板:0V
02 PS13-(0V) XT99端子板:2-16
03 PS13+(+24V) 37针端子板:24V
04 PS13+(+24V) XT99端子板:1-16
05 U 变频电机U极
06 U 变频器U极
07 V 变频电机V极
08 V 变频器V极
09 W 变频电机W极
10 W 变频器W极
任务二：检测分拣单元模型接线
任务概要
选手完成模型机械安装后，还需团队负责完成台面模型接线、电路测试，并符合专业技术规范，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元模型的线已加工完成，但尚未与模型连接。 检测分拣单元
任务描述
完成检测分拣单元台面上的CN300主输送带模块端子板、CN301检测机构指示灯分拣模块端子板、CN302辅输送带模块端子板、CN310桌面37针端子板、CN320主输送带电机M1端子板、CN321辅输送带M2端子板和XT98端子接线工作。
桌面端子板连接示意图
图B-2端子板连接示意图
CN300主输送带模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X00 进料检测传感器
XT3-1 X01 旋紧检测传感器
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-2 X03 瓶盖蓝色检测传感器
XT3-3 X04 瓶盖白色检测传感器
XT3-4 X05 不合格到位检测传感器
XT3-5 X06 出料检测传感器
XT3-6 X07 分拣气缸后限
XT3-7 X14 三颗料位检测
XT3-8 X15 四颗料位检测
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN301检测机构指示灯分拣模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 Y02 检测机构指示灯绿色常亮
XT3-1 Y03 检测机构指示灯红色常亮
XT3-2 Y04 检测机构指示灯蓝色常亮
XT3-3 Y05 分拣气缸电磁阀
XT3-4 Y06 检测机构指示灯黄色常亮
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN302辅输送带模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X20 瓶盖不合格分拣检测传感器
XT3-1 X21 瓶盖不合格分拣气缸后限
XT3-2 X22 物料不合格分拣检测传感器
XT3-3 X23 物料不合格分拣气缸后限
XT3-4 X24 瓶盖和物料都不合格分拣检测传感器
XT3-5 X25 瓶盖和物料都不合格分拣气缸后限
XT3-6 Y20 瓶盖不合格分拣气缸电磁阀
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-7 Y21 物料不合格分拣气缸电磁阀
XT3-8 Y22 瓶盖和物料不合格分拣气缸电磁阀
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN310桌面37针端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X00 进料检测传感器
XT3-1 X01 瓶盖拧紧检测传感器
XT3-3 X03 瓶盖蓝色检测传感器
XT3-4 X04 瓶盖白色检测传感器
XT3-5 X05 不合格到位检测传感器
XT3-6 X06 出料检测传感器
XT3-7 X07 分拣气缸后限
XT3-8 X20 瓶盖不合格分拣检测传感器
XT3-9 X21 瓶盖不合格分拣气缸后限
XT3-10 X22 物料不合格分拣检测传感器
XT3-11 X23 物料不合格气缸后限
XT3-12 X14 三颗料位检测
XT3-13 X15 四颗料位检测
XT3-14 X24 瓶盖和物料都不合格分拣检测传感器
XT3-15 X25 瓶盖和物料都不合格气缸退回限位
XT2-0 Y00 主输送带运行
XT2-1 Y01 辅输送带运行
XT2-2 Y02 塔型检测指示灯绿色常亮
XT2-3 Y03 塔型检测指示灯红色常亮
XT2-4 Y04 塔型检测指示灯蓝色常亮
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT2-5 Y05 分拣气缸电磁阀
XT2-6 Y06 塔型检测指示灯黄色常亮
XT2-8 Y20 瓶盖不合格检测气缸电磁阀
XT2-9 Y21 物料不合格检测气缸电磁阀
XT2-10 Y22 瓶盖和物料不合格检测气缸电磁阀
XT1\XT4 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT5 PS13-(0V) 24V电源负极
CN320主输送带电机M1端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
0V PS13- 24V电源负极
24V PS13+ 24V电源正极
M+ M+ 主输送带电机正极
M- M- 主输送带电机负极
IN2 Y0 Y0闭合 主输送带运行
0V 0V 24V电源负极输出
24V 24V 24V电源正极输出
CN321辅输送带电机M2端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
0V
24V
M+ M+ 辅输送带电机正极
M- M- 辅输送带电机负极
IN2 Y1 Y1闭合 辅输送带运行
0V 0V 24V电源负极输入
24V 24V 24V电源正极输入
XT98端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
01 PS13+(+24V) CN320端子板:24V
02 PS13+(+24V) XT99端子板:16.1
03 PS13-(0V) CN320端子板:0V
04 PS13-(0V) XT99端子板:16.2
任务三：机器人搬运单元模型接线
任务概要
选手完成模型机械安装后，还需团队负责完成台面模型接线、电路测试，并符合专业技术规范，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元模型的线已加工完成，但尚未与模型连接。 机器人搬运单元
任务描述
完成机器人搬运单元台面上的CN300升降台A模块端子板、CN301升降台B模块端子板、CN310桌面37针端子板、CN311桌面组件I/O转换板和XT98端子接线工作，CN310桌面37针端子板上的接线需自行压接端子、套号码管。
桌面端子板连接示意图
图B - 3 端子板连接示意图
CN300升降台A模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X00 升降台A原点传感器
XT3-1 X01 升降台A上限位（常闭）
XT3-2 X02 升降台A下限位（常闭）
XT3-3 FZA 升降台A上限位（常开）
XT3-4 ZZA 升降台A下限位（常开）
XT3-5 X06 推料气缸A前限位
XT3-6 X07 推料气缸A后限位
XT3-7 J04 升降台气缸A控制
XT3-8 X36 物料台检测传感器
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN301升降台B模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X03 升降台B原点传感器
XT3-1 X04 升降台B上限位（常闭）
XT3-2 X05 升降台B下限位（常闭）
XT3-3 FZB 升降台B上限位（常开）
XT3-4 ZZB 升降台B下限位（常开）
XT3-5 X14 推料气缸B前限位
XT3-6 X15 推料气缸B后限位
XT3-7 J05 升降台气缸B控制
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN302装配台模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 Y06 定位气缸控制
XT3-1 Y07 挡料气缸控制
XT3-2 X37 定位气缸后限位
XT3-3 X33 定位气缸前限位
XT3-4 X16 挡料气缸前限位
XT3-5 X17 挡料气缸后限位
XT2 PS13+ 24V电源正极
XT1 PS13- 0V电源负极
CN310桌面37针端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X00 升降台A原点传感器
XT3-1 X01 升降台A上限位（常闭）
XT3-2 X02 升降台A下限位（常闭）
XT3-3 X03 升降台B原点传感器
XT3-4 X04 升降台B上限位（常闭）
XT3-5 X05 升降台B下限位（常闭）
XT3-6 X06 推料气缸A前限位
XT3-7 X07 推料气缸A后限位
XT3-8 FZA 升降台A上限位（常开）
XT3-9 ZZA 升降台A下限位（常开）
XT3-10 FZB 升降台B上限位（常开）
XT3-11 ZZB 升降台B下限位（常开）
XT3-12 X14 推料气缸B前限位
XT3-13 X15 推料气缸B后限位
XT3-14 X16 挡料气缸 前限位
XT3-15 X17 挡料气缸 后限位
XT2-4 J04 升降台气缸A控制
XT2-5 J05 升降台气缸B控制
XT2-6 Y06 定位气缸电磁阀
XT2-7 Y07 挡料气缸电磁阀
XT1\XT4 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT5 PS13-(0V) 24V电源负极
CN311桌面37针端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-12 X33 加盖定位气缸伸出回，X33闭合
XT3-12 X34 吸盘A有效，X34闭合
XT3-13 X35 吸盘B有效，X35闭合
XT3-14 X36 物料台有物料，X36闭合
XT3-15 X37 加盖定位气缸缩回，X37闭合
XT1\XT4 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT5 PS13-(0V) 24V电源负极
2m

D
D
人
PS12-
PS12+
-KA71
-SB266E--1
-SB269E
8475
电业行冬
PS12-
-KA71
-H.266
-KM99
PS124
PS12-
-HL269
-KM99
PS12+
U
P12
锂捷果
PS12+
o7
PS12-
PS12+
O
-XT99
PS12
-KA71
00
sl
音
PS13-
PS134
2际电器
6
合
m

0
>
m

D
D
PS13+
X124
KA72
-SBLJE--Y
-XT99
2障
9
PS134
-KA72
PS13-
PS13-
Co
PS13-
X10
-SBTZE--
P813
PS134
X11
-SBFW E--
PS13-
PS13-
X12
o
U
-HLQD

Y10
O
PS13
Y11
PS134
+Y12
b
-KA72
X79901
韩电一体女欢E
X13
合
m

0
>
m

刀
敬用：
-M271
电院哦
24+CPs13t)联整由热·24-CPS13-)根热镜。
XT99
电锦圳照
锈明器
-2
喜
-KA71
o
-KM99
000
C
PLC电斯
O
-KM99
-XT99
9
9
-0
-XT99
00
P512
6
合
m

0
m

可
PS13-
PS13+
7
N
co
CN31037T期#效：CN20015T期子绒：CN301157期#辣：CN30215T期子说
-XT3
CN310
-XT3
CN300
苔
-XT3
2
登
B222
為
-XT3
CN300
o
急
U
FX5U-32MR
-S0212
O
S213
筒
8
8
条
1-14
奈
量
-s0221
奇
9
o
m

0
m

0
D
>
PS13
-PLC99
PS13+
CN31037T期千辣：CN30016T期子烧：CN3O116T期#效：CN302157期千辣
-SBQD
co
-SBTZ
-SBFW
念
o
U
FX5U-32MR
-KA72
杀
O
0
而
-XT3
CN302
C
59222
清
-XT3
3 CN301
-59215
杀
14 Q
7CN300
恩一海
-XT3
-XT3
CN312
确马队社工队
就电一体快环店
m

0
贝
y
m
0
00
PS13
PS13+
PS13
-PLC99
I
0V24V M-M-
OV 24V IN1IN2
-XT2
CN310
0V24VM-M
OV 24V IN1 IN2
aaaa
标请电机合动
wo
8
0
YV02
KC·
N
o
YV03
C
8
时西应
V04
CN301
FX5U-32MR
O
U
黑
YV05
精
黛
-XT3
CN301
新
YV06
00
(0
00
N
Y13
CN300
6
m

040
锦连用件管社
婴
-热B/200.10救能装型：
252627 28 29 30 31
品
2
o
/6
卡中齿昭巴③网四网图阿图
620
246
220
231.3
192.5
好牙有接活精M3·8
国130-0-037)
这不确国生皮精销14122
示
3
554
鑫
8062
6863
6
酒
R街pCT2KB10-100
以云鱼国鞋力精量M61622
内不待离我业售助M4124
内练准面味
为不销国年产精有041354
从a确国件光精训041252
杀增摄招膏C1800-27
指用证营)型9！2
为心锈接活精动14103
置
6063
6063
6062
鑫
不锈税
个锈保
6063
口年
65Mn
6293
墨
6063
6293
屋到
羹葉
餮
药蛋有
补电线心
素
豪
精佳车
黛
电制
男40
锦连用件管社
4-MA米1O
婴
9
一接1B/150010锈能装阳：
c
893031323334353637383940444243444546
1510
240
上3
1920212223242526
9
T
32
49
品
2005
15
195
492
9
中
牛(KR19)
屋美置美
到
摩
拳翼
菜买摩到
图到
圆
到国
军翠睾案辈40
锦连用件管社
100
/速B/150010帆监型：
t7i0920212223i425
0
%
,
10
0
454652
。
225.5
P62728
214
@
3031323334
。
1c0)
100
nm的
的
井
出锈低线源带线2
电话576120
CXSM10-10)
31800-7
众11018
海
30H
PUM
6260
罩
图至赛军2022年全国职业院校技能大赛
机电一体化项目（高职组）
任务书C\D\E\F
2
选手须知：
任务书共 39 页，附页图纸 16 页，故障排查表 1 页，如出现任务书缺页、字迹不清等问题，请及时向裁判申请更换任务书。
竞赛任务完成过程配有两台编程计算机，参考资料（竞赛平台相关的器件手册等）放置在“D:\参考资料”文件夹下。
参赛团队应在4小时内完成任务书规定内容；选手在竞赛过程中创建的程序文件必须存储到“D:\技能竞赛\竞赛编号”文件夹下，未存储到指定位置的运行记录或程序文件均不予给分。
选手提交的试卷不得出现学校、姓名等与身份有关的信息，否则成绩无效。
由于错误接线、操作不当等原因引起PLC、触摸屏、变频器、工业机器人控制器及I/O组件、伺服放大器的损坏，将依据大赛规程进行处理。
在完成任务过程中，请及时保存程序及数据。
场次： 工位号： 日期：
2022年全国职业院校技能大赛
一、项目名称：机电一体化项目
二、任务情境：组装、编程、调试一条小型自动化生产线
现有一条小型自动化生产线，需要按客户要求进行组装、编程、调试。其中包括设计、安装、调试机械部件和电气系统，并能完成设备控制系统和人机界面编程，对自动化生产线进行维护、维修、系统集成与技术改进等工作。
三、项目任务及时间安排：机电一体化项目试题主要考核选手组装、编程、调试一条小型自动化生产线的能力，该生产线由颗粒上料站、加盖拧盖站、检测分拣站、机器人搬运站、智能仓储站5个单元组成。大赛为期2天，完成6个工作任务，并实现生产过程自动化，累计完成时间为8小时，由2位选手以团队方式进行完成。
本届全国职业院校技能大赛机电一体化项目的工作任务、内容及时间分配如下表：
天次 模块名称 模块内容 完成时间 任务类型
第1天 工作任务A 单元的机械安装与调试 4小时 机械装调
工作任务B 单元的电气接线与调试 电气接线
第2天 工作任务C 单元的编程与调试 4小时 编程调试
工作任务D 单元的故障检修 设备维护
工作任务E 自动线系统程序优化与调试 编程优化
第1-2天 工作任务F 职业素养 全程
竞赛设备说明
竞赛平台主要由颗粒上料单元、加盖拧盖单元、检测分拣单元、工业机器人搬运单元、智能仓储单元等组成，实现空瓶上料、颗粒物料上料、物料分拣、颗粒填装、加盖、拧盖、物料检测、瓶盖检测、产品分拣、机器人搬运合格产品入盒、盒盖包装、贴标、入库等自动生产全过程。
图0-1自动化生产线示意图
本系统工作过程概述如下：
(一)颗粒上料单元圆盘输送机构将空瓶输送到上料输送线上，圆盘空瓶到位检测传感器检测到空瓶，圆盘输送机构停止。上料输送带将空瓶输送到主输送带，当空瓶到达填装位后，填装定位机构将空瓶固定，主输送带停止；同时根据任务要求供料机构推出对应颜色物料；填装机构将到位的颗粒物料吸取放到空物料瓶内；物料瓶内填装物料到达设定的颗粒数量后，填装定位气缸松开，主输送带启动，将物料瓶输送到下一个工位。
图0-2物料装瓶
(二)物料瓶被输送到加盖拧盖单元的加盖机构下，加盖定位机构将物料瓶固定，加盖机构启动加盖流程，将盖子（白色或蓝色）加到物料瓶上；加上盖子的物料瓶继续被送往拧盖机构，到拧盖机构下方，拧盖定位机构将物料瓶固定，拧盖机构启动，将瓶盖拧紧。
图0-3加盖拧盖
（三）拧盖完成的物料瓶经过检测分拣单元进行检测：进料检测传感器检测拧盖完成的物料瓶是否到位，回归反射传感器检测瓶盖是否拧紧；检测机构检测物料瓶内部颗粒数量是否符合要求；对拧盖与颗粒均合格的物料瓶进行瓶盖颜色判别区分；拧盖或颗粒不合格的物料瓶被分拣机构推送到废品输送带上进行分拣；拧盖与颗粒均合格的物料瓶被输送到主输送带末端，等待机器人搬运。
图0-4合格与不合格品示意图
（四）工业机器人搬运单元两个升降台机构存储包装盒和包装盒盖；升降台A将包装盒推向物料台上；6轴机器人将物料瓶抓取放入物料台上的包装盒内；包装盒4个工位放满物料瓶后，6轴机器人从升降台B上吸取盒盖，盖在包装盒上；6轴机器人根据瓶盖的颜色对盒盖上标签位进行分别贴标，贴完4个标签后通知智能仓储单元入库。
图0-5包装过程
（五）智能仓储单元堆垛机构把机器人单元物料台上的包装盒体叉取出来，然后按要求依次放入仓储相应仓位。两个3×3的仓库每个仓位均安装一个检测传感器对仓位空满状态进行检测，堆垛机构水平轴为一个精密转盘机构，垂直机构为涡轮丝杆升降机构，均由精密伺服电机进行高精度控制；行走轴为同步带传动，采用步进电机控制。
任务C 单元程序编写与调试
任务情境：
选手在完成任务A/B的机械装调和电气接线后，现需要团队负责完成颗粒上料单元、加盖拧盖单元、检测分拣单元、机器人搬运单元、智能仓储单元的PLC程序与机器人程序编写，从空瓶上料、颗粒物料上料、物料分拣、颗粒填装、加盖、拧盖、物料检测、瓶盖检测、产品分拣、机器人搬运合格产品入盒、盒盖包装、贴标、成品入库的工序，保证能够进行正确运行，系统符合专业技术规范。在规定时间内完成整套生产线的程序编写与调试，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
配分 竞赛时间 信息资料
30/100 任务C/D/E（4小时） 详见D盘
颗粒上料单元程序编写与调试
任务概要
现需要团队负责完成颗粒上料单元的控制程序设计与调试工作，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元已完成挂板的电气安装、台面模块安装接线，尚未开展单元的编程与调试工作。 颗粒上料单元
任务描述
完成颗粒上料单元控制程序、触摸屏工程设计并进行单机调试，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
在任务完成时，你需要检查确认以下几点：
已经完成单元的机械安装、电气接线和气路连接，并确保器件的动作准确无误。
设置变频器参数，能实现单元运行功能即可，但高速不能超过（50Hz），低速不能低于（10Hz）。
单元运行功能与要求一致。
根据任务书提供的监控画面数据监控表设计触摸屏画面，利用本单元触摸屏进行单站调试运行，包含启动、停止、复位、单周期等，组态画面如图C - 1所示，指示灯输入信息为1时为绿色，输入信息为0时保持灰色。按钮强制输出1时为红色，按钮强制输出0时为灰色，触摸屏上必须设置一个手动/自动按钮，只有在该按钮被按下，且单元处于“单机”状态，手动强制输出控制按钮有效。
颗粒上料单元监控画面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
吸盘填装限位 位指示灯 吸盘填装限位指示灯
推料气缸A前限 位指示灯 推料气缸A前限指示灯
推料气缸B前限 位指示灯 推料气缸B前限指示灯
启动 位指示灯 启动状态指示灯
停止 位指示灯 停止状态指示灯
复位 位指示灯 复位状态指示灯
单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
物料瓶上料检测 位指示灯 物料瓶上料检测指示灯
颗粒填装位检测 位指示灯 颗粒填装位检测指示灯
颜色确认A检测 位指示灯 颜色确认A检测指示灯
颜色确认B检测 位指示灯 颜色确认B检测指示灯
料筒A物料检测 位指示灯 料筒A物料检测指示灯
料筒B物料检测 位指示灯 料筒B物料检测指示灯
颗粒到位检测 位指示灯 颗粒到位检测指示灯
填装定位气缸后限 位指示灯 填装定位气缸后限指示灯
填装升降气缸上限 位指示灯 填装升降气缸上限指示灯
填装升降气缸下限 位指示灯 填装升降气缸下限指示灯
上料输送带电机启停 标准按钮 上料输送带电机启停手动输出
主输送带电机启停 标准按钮 主输送带电机启停手动输出
旋转气缸 标准按钮 旋转气缸电磁阀手动输出
升降气缸 标准按钮 升降气缸电磁阀手动输出
取料吸盘 标准按钮 取料吸盘电磁阀手动输出
定位气缸 标准按钮 定位气缸电磁阀手动输出
推料气缸A 标准按钮 推料气缸A电磁阀手动输出
推料气缸B 标准按钮 推料气缸B电磁阀手动输出
变频电机正转 标准按钮 变频电机正转手动输出
变频电机反转 标准按钮 变频电机反转手动输出
变频电机高速 标准按钮 变频电机高速手动输出
变频电机中速 标准按钮 变频电机中速手动输出
变频电机低速 标准按钮 变频电机低速手动输出
手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
图C-1 颗粒上料单元组态画面
根据任务书提供I/O分配表完成控制程序设计。
序号 名称 功能描述 备注
X0 上料传感器感应到物料，X0闭合
X1 颗粒填装位感应到物料，X1闭合
X4 检测到料筒A有物料，X4闭合
X5 检测到料筒B有物料，X5闭合
X6 输送带取料位检测到物料，X6闭合
X7 填装定位气缸后限位感应，X7闭合
X10 按下启动按钮，X10闭合
X11 按下停止按钮，X11闭合
X12 按下复位按钮，X12闭合
X13 按下联机按钮，X13闭合
X14 填装升降气缸上限位感应，X14闭合
X15 填装升降气缸下限位感应，X15闭合
X20 吸盘填装限位感应，X20闭合
X21 推料气缸A后限位感应，X21闭合
X22 推料气缸B后限位感应，X22闭合
X23 填装旋转气缸左限感应，X23闭合
X24 填装旋转气缸右限感应，X24闭合
X25 圆盘空瓶到位检测，X25闭合
Y0 Y0闭合上料输送带运行
Y1 Y1闭合主输送带运行
Y2 Y2闭合填装旋转气缸旋转
Y3 Y3闭合填装升降气缸下降
Y4 Y4闭合吸盘拾取
Y5 Y5闭合定位气缸伸出
Y6 Y6闭合推料气缸A推料
Y7 Y7闭合推料气缸B推料
Y10 Y10闭合启动指示灯亮
Y11 Y11闭合停止指示灯亮
Y12 Y12闭合复位指示灯亮
Y23 Y23闭合变频电机正传
Y24 Y24闭合变频电机反转
Y25 Y25闭合变频电机高速档
Y26 Y26闭合变频电机中速档
Y27 Y27闭合变频电机低速档
Y30 Y30闭合圆盘电机运行
单元运行功能流程要求：
（1）上电，系统处于“停止”状态。“停止”指示灯亮，“启动”和“复位”指示灯灭。
（2）在“停止”状态下，按下“复位”按钮，该单元复位，复位过程中，“复位”指示灯闪烁（2Hz），所有机构回到初始位置。复位完成后，“复位”指示灯常亮，“启动”和“停止”指示灯灭。“运行”或“复位”状态下，按“启动”按钮无效。
（3）在“复位”就绪状态下，按下“启动”按钮，单元启动，“启动”指示灯亮，“停止”和“复位”指示灯灭。
（4）推料气缸A推出3颗白色物料。
（5）颗粒上料机构启动高速运行，变频器以50Hz频率输出。
（6）当白色物料到达取料位后，颗粒到位检测传感器动作，颗粒上料机构停止。
（7）填装机构下降。
（8）吸盘打开，吸住物料。
（9）填装机构上升。
（10）填装机构转向装料位。
（11）在第（4）步开始的同时，圆盘输送机构开始转动，上料输送带与主输送带同时启动，当圆盘空瓶到位检测传感器检测到空瓶时，圆盘输送机构停止，上料输送带将空瓶输送到主输送带，上料检测传感器感应到空瓶，上料输送带停止。
（12）当颗粒填装位检测传感器检测到空瓶，并等待空瓶到达填装位时，填装定位气缸伸出，将空瓶固定。
（13）当第（10）步和第（12）都完成后，填装机构下降。
（14）填装机构下降到吸盘填装限位开关感应到位后，吸盘关闭，物料顺利放入瓶子，无任何碰撞现象。
（15）填装机构上升。
（16）填装机构转向取料位。
（17）当瓶子装满3颗白料。
（18）填装定位气缸缩回。
（19）将瓶子输送到下一工位。
（20）循环进入第（6）步，进行下一个瓶子的填装。
（21）在任何启动运行状态下，按下“停止”按钮，若当前填装机构吸有物料，则应在完成第（15）步后停止，否则立即停止，所有机构不工作，“停止”指示灯亮，“启动”和“复位”指示灯灭。
加盖拧盖单元程序编写与调试
任务概要
现需要团队负责完成加盖拧盖单元的控制程序设计与调试工作，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元已完成挂板的电气安装、台面模块安装接线，尚未开展单元的编程与调试工作。 加盖拧盖单元
任务描述
完成加盖拧盖单元控制程序、触摸屏工程设计并进行单机调试，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
在任务完成时，你需要检查确认以下几点：
已经完成单元的机械安装、电气接线和气路连接，并确保器件的动作准确无误。
单元运行功能与要求一致。
根据任务书提供的监控画面数据监控表设计触摸屏画面，利用本单元触摸屏进行单站调试运行，包含启动、停止、复位、单周期等，组态画面如图C-2所示，画面颜色分配和触摸屏“手动/自动按钮”要求同颗粒上料单元组态画面。
加盖拧盖单元监控画面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
启动 位指示灯 启动状态指示灯
停止 位指示灯 停止状态指示灯
复位 位指示灯 复位状态指示灯
单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
瓶盖料筒检测 位指示灯 瓶盖料筒检测指示灯
加盖位检测 位指示灯 加盖位检测指示灯
拧盖位检测 位指示灯 拧盖位检测指示灯
加盖伸缩气缸前限 位指示灯 加盖伸缩气缸前限指示灯
加盖伸缩气缸后限 位指示灯 加盖伸缩气缸后限指示灯
加盖升降气缸上限 位指示灯 加盖升降气缸上限指示灯
加盖升降气缸下限 位指示灯 加盖升降气缸下限指示灯
加盖定位气缸后限 位指示灯 加盖定位气缸后限指示灯
拧盖升降气缸上限 位指示灯 拧盖升降气缸上限指示灯
拧盖定位气缸后限 位指示灯 拧盖定位气缸后限指示灯
升降底座上限 位指示灯 加盖升降底座气缸上限指示灯
输送带电机启停 标准按钮 输送带电机启停控制输出
拧盖电机启停 标准按钮 拧盖电机启停控制输出
加盖伸缩气缸 标准按钮 加盖伸缩气缸电磁阀输出
加盖升降气缸 标准按钮 加盖升降气缸电磁阀输出
加盖定位气缸 标准按钮 加盖定位气缸电磁阀输出
拧盖升降气缸 标准按钮 拧盖升降气缸电磁阀输出
拧盖定位气缸 标准按钮 拧盖定位气缸电磁阀输出
升降底座气缸 标准按钮 加盖升降底座气缸电磁阀输出
升降吸盘 标准按钮 加盖升降吸盘电磁阀输出
手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
图C-2 加盖拧盖单元组态画面
根据任务书提供I/O分配表完成控制程序设计。
序号 名称 功能描述 备注
1 X0 瓶盖料筒感应到瓶盖，X0闭合
2 X1 加盖位传感器感应到物料，X1闭合
3 X2 拧盖位传感器感应到物料，X2闭合
4 X3 加盖伸缩气缸伸出前限位感应，X3闭合
5 X4 加盖伸缩气缸缩回后限位感应，X4闭合
6 X5 加盖升降气缸上限位感应，X5闭合
7 X6 加盖升降气缸下限位感应，X6闭合
8 X7 加盖定位气缸后限位感应，X7闭合
9 X10 按下启动按钮，X10闭合
10 X11 按下停止按钮，X11闭合
11 X12 按下复位按钮，X12闭合
12 X13 按下联机按钮，X13闭合
13 X14 拧盖升降气缸上限位感应，X14闭合
14 X15 拧盖定位气缸后限位感应，X15闭合
15 X16 加盖升降底座上限位感应，X16闭合
16 Y0 Y0闭合，主输送带运行
17 Y1 Y1闭合，拧盖电机运行
18 Y2 Y2闭合，加盖伸缩气缸伸出
19 Y3 Y3闭合，加盖升降气缸下降
20 Y4 Y4闭合，加盖定位气缸伸出
21 Y5 Y5闭合，拧盖升降气缸下降
22 Y6 Y6闭合，拧盖定位气缸伸出
23 Y7 Y7闭合，升降底座气缸下降
24 Y10 Y10闭合，启动指示灯亮
25 Y11 Y11闭合，停止指示灯亮
26 Y12 Y12闭合，复位指示灯亮
27 Y13 Y13闭合，升降吸盘吸气
单元运行功能流程要求：
上电，设备任一部件不在初始位置，系统自动复位；
或者系统处于停止状态下，按下“复位”按钮系统自动复位。其它运行状态下按此按钮无效；
“复位”灯（黄色灯，下同）闪亮显示；
“停止”（红色灯，下同）灯灭；
“启动”（绿色灯，下同）灯灭；
所有部件回到初始位置；
“复位”灯常亮，系统进入就绪状态。
单元启动控制：
系统在就绪状态按启动按钮，单元进入运行状态，而停止状态下按此按钮无效；
“启动”指示灯亮；
“复位”指示灯灭；
主输送带启动运行；
手动将无盖物料瓶放置到该单元起始端；
当加盖位检测传感器检测到有物料瓶，并等待物料瓶运行到加盖工位下方时，输送带停止；
加盖定位气缸推出，将物料瓶准确固定；
如果加盖机构内无瓶盖，即瓶盖料筒检测传感器无动作，加盖机构不动作；
①手动将盖子放入后，瓶盖料筒检测传感器感应到瓶盖；
②瓶盖料筒检测传感器动作；
③加盖机构开始运行，继续第（9）步动作；
如果加盖机构有瓶盖，瓶盖料筒检测传感器动作，升降底座下降；加盖伸缩气缸推出，将瓶盖推到落料口；
加盖升降气缸伸出，将瓶盖压下；
瓶盖准确落在物料瓶上，无偏斜；
加盖伸缩气缸缩回；
升降底座上升；
加盖升降气缸缩回；
加盖定位气缸缩回；
主输送带启动；
当拧盖位检测传感器检测到有物料瓶，并等待物料瓶运行到拧盖工位下方时，输送带停止；
拧盖定位气缸推出，将物料瓶准确固定；
拧盖电机开始旋转；
拧盖升降气缸下降；
瓶盖完全被拧紧；
拧盖电机停止运行；
拧盖升降气缸缩回；
拧盖定位气缸缩回；
主输送带启动；
当物料瓶输送到主输送带末端后，人工拿走物料瓶。重复第（5）到（25）步，直到4个物料瓶与4个瓶盖用完为止，每次循环内，任何一步动作失误，该步都不得分。
单元停止控制：
系统在运行状态按“停止”按钮，单元立即停止，所有机构不工作；
“停止”指示灯亮；“运行”指示灯灭。
检测分拣单元程序编写与调试
任务概要
现需要团队负责完成检测分拣单元的控制程序设计与调试工作，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元已完成挂板的电气安装、台面模块安装接线，尚未开展单元的编程与调试工作。 检测分拣单元
任务描述
完成检测分拣单元控制程序、触摸屏工程设计并进行单机调试，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
在任务完成时，你需要检查确认以下几点：
已经完成单元的机械安装、电气接线和气路连接，并确保器件的动作准确无误。
单元运行功能与要求一致。
根据任务书提供的监控画面数据监控表设计触摸屏画面，利用本单元触摸屏进行单站调试运行，包含启动、停止、复位、单周期等，组态画面如图C - 3所示，画面颜色分配和触摸屏“手动/自动按钮”要求同颗粒上料单元组态画面。
检测分拣单元监控画面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
1 启动 位指示灯 启动状态指示灯
2 停止 位指示灯 停止状态指示灯
3 复位 位指示灯 复位状态指示灯
4 单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
5 进料检测传感器 位指示灯 进料检测传感器指示灯
6 旋紧检测传感器 位指示灯 旋紧检测传感器指示灯
7 瓶盖蓝色检测传感器 位指示灯 瓶盖蓝色检测传感器指示灯
8 瓶盖白色检测传感器 位指示灯 瓶盖白色检测传感器指示灯
9 不合格到位检测传感器 位指示灯 不合格到位检测传感器指示灯
10 出料检测传感器 位指示灯 出料检测传感器指示灯
11 分拣气缸退回限位 位指示灯 分拣气缸退回限位指示灯
12 三颗料位检测 位指示灯 三颗料位检测指示灯
13 四颗料位检测 位指示灯 四颗料位检测指示灯
14 主输送带电机启停 标准按钮 主输送带电机启停手动输出
15 辅输送带电机启停 标准按钮 辅输送带电机启停手动输出
16 指示灯带亮绿色 标准按钮 指示灯亮绿色手动输出
17 指示灯带亮红色 标准按钮 指示灯亮红色手动输出
18 指示灯带亮蓝色 标准按钮 指示灯亮蓝色手动输出
19 分拣气缸电磁阀 标准按钮 分拣气缸电磁阀手动输出
20 手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
21 单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
图C - 3 检测分拣单元组态画面
根据任务书提供I/O分配表完成控制程序设计。
序号 名称 功能描述 备注
X00 进料检测传感器感应到物料，X00闭合
X01 旋紧检测传感器感应到瓶盖，X01闭合
X03 瓶盖颜色传感器感应到蓝色，X03闭合
X04 瓶盖颜色传感器感应到白色，X04闭合
X05 不合格到位检测传感器感应到物料，X05闭合
X06 出料检测传感器感应到物料，X06闭合
X07 分拣气缸退回限位感应，X07闭合
X10 按下启动按钮，X10闭合
X11 按下停止按钮，X11闭合
X12 按下复位按钮，X12闭合
X13 按下联机按钮，X13闭合
X14 三颗料位检测
X15 四颗料位检测
X20 瓶盖不合格分拣检测传感器感应到物料，X20闭合
X21 瓶盖不合格分拣气缸退回限位感应，X21闭合
X22 物料不合格分拣检测传感器感应到物料，X22闭合
X23 物料不合格分拣气缸退回限位感应，X23闭合
X24 瓶盖和物料都不合格分拣检测传感器感应到物料，X24闭合
X25 瓶盖和物料都不合格分拣气缸退回限位感应，X25闭合
Y00 Y00闭合，主输送带运行
Y01 Y01闭合，辅输送带运行
Y02 Y02闭合，检测机构指示灯绿色常亮
Y03 Y03闭合，检测机构指示灯红色常亮
Y04 Y04闭合，检测机构指示灯蓝色常亮
Y05 Y05闭合，分拣气缸伸出
Y06 Y06闭合，检测机构指示灯黄色常亮
Y10 Y10闭合，启动指示灯亮
Y11 Y11闭合，停止指示灯亮
Y12 Y12闭合，复位指示灯亮
Y20 Y20闭合，瓶盖不合格分拣气缸伸出
Y21 Y21闭合，物料不合格分拣气缸伸出
Y22 Y22闭合，瓶盖和物料不合格分拣气缸伸出
单元运行功能流程要求：
上电，系统处于“停止”状态下。“停止”指示灯亮，“启动”和“复位”指示灯灭；
在“停止”状态下，按下“复位”按钮，该单元复位，复位过程中，“复位”指示灯闪烁，所有机构回到初始位置。复位完成后，“复位”指示灯常亮，“启动”和“停止”指示灯灭。“运行”或“复位”状态下，按“启动”按钮无效；
在“复位”就绪状态下，按下“启动”按钮，单元启动，“启动”指示灯亮，“停止”和“复位”指示灯灭；
主输送带启动运行，检测机构指示灯蓝色常亮；
手动将放有3颗物料并旋紧白色瓶盖的物料瓶放置到该单元起始端；
当进料检测传感器检测到有物料瓶且旋紧检测传感器无动作，经过检测机构时，检测机构指示灯绿色常亮，物料瓶即被输送到主输送带的末端，出料检测传感器动作，主输送带停止，人工拿走物料瓶，输送带继续启动运行，检测机构指示灯绿色熄灭，蓝色常亮。
手动将放有3颗物料并旋紧蓝色瓶盖的物料瓶放置到该单元起始端；
当进料检测传感器检测到有物料瓶且旋紧检测传感器无动作，经过检测装置时，检测机构指示灯绿色闪烁（f=2Hz），物料瓶即被输送到主输送带的末端，出料检测传感器动作，主输送带停止，人工拿走物料瓶，输送带继续启动运行，检测机构指示灯绿色熄灭，蓝色常亮。
手动将放有2颗物料并旋紧瓶盖的物料瓶放置到该单元起始端；
当进料检测传感器检测到有物料瓶且旋紧检测传感器无动作，经过检测装置时，检测机构指示灯黄色常亮，蓝色熄灭，物料瓶经过不合格到位检测传感器时，传感器动作，触发分拣气缸电磁阀得电，当到达分拣气缸位置时即被推到辅输送带上，物料瓶在辅输送带上经过物粒不合格分拣检测传感器时，传感器动作，物料不合格分拣气缸电磁阀得电，使物料瓶被推到物料不合格分拣槽中；
手动将放有3颗物料并未旋紧瓶盖的物料瓶放置到该单元起始端；
当进料检测传感器检测到有物料瓶且旋紧检测传感器动作，经过检测装置时，检测机构指示灯红灯常亮，物料瓶经过不合格到位检测传感器时，传感器动作，触发分拣气缸电磁阀得电，当到达分拣气缸位置时即被推到辅输送带上；物料瓶在辅输送带上经过瓶盖不合格分拣检测传感器时，传感器动作，瓶盖不合格分拣气缸电磁阀得电，使物料瓶被推到瓶盖不合格分拣槽中；
在任何启动运行状态下，按下“停止”按钮，该单元停止工作，“停止”指示灯亮，“启动”和“复位”指示灯灭；
机器人搬运单元程序编写与调试
任务概要
现需要团队负责完成机器人搬运单元的控制程序设计与调试工作，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元已完成挂板的电气安装、台面模块安装接线，尚未开展单元的编程与调试工作。 机器人搬运单元
任务描述
完成机器人搬运单元PLC控制程序及触摸屏工程设计、机器人的程序设计和机器人I/O配置，并进行单机调试，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
在任务完成时，你需要检查确认以下几点：
已经完成单元的机械安装、电气接线和气路连接，并确保器件的动作准确无误。
单元运行功能与要求一致。
机器人I/O根据自己编程需求进行配置。
根据任务书提供的监控画面数据监控表设计触摸屏画面，利用本单元触摸屏进行单站调试运行，包含启动、停止、复位、单周期等，组态画面如图C - 4所示，画面颜色分配和触摸屏“手动/自动按钮”要求同颗粒上料单元组态画面。
图C - 4 机器人搬运单元组态界面
工业机器人搬运单元监控画面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
启动 位指示灯 启动状态指示灯
停止 位指示灯 停止状态指示灯
复位 位指示灯 复位状态指示灯
单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
升降台A原点 位指示灯 升降台A原点指示灯
升降台A上限 位指示灯 升降台A上限指示灯
升降台A下限 位指示灯 升降台A下限指示灯
升降台B原点 位指示灯 升降台B原点指示灯
升降台B上限 位指示灯 升降台B上限指示灯
升降台B下限 位指示灯 升降台B下限指示灯
推料气缸前限 位指示灯 推料A前限指示灯
推料气缸后限 位指示灯 推料A后限指示灯
盒盖出料 标准按钮 该按钮按下，物料盒上升一个盒盖的高度。
盒出料 标准按钮 该按钮按下，推出一个物料盒。
手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
根据任务书提供I/O分配表完成控制程序设计。
序号 名称 功能描述 备注
X00 升降台A运动到原点，X0断开
X01 升降台A碰撞上限，X1断开
X02 升降台A碰撞下限，X2断开
X03 升降台B运动到原点，X3断开
X04 升降台B碰撞上限，X4断开
X05 升降台B碰撞下限，X5断开
X06 推料气缸A伸出，X6闭合
X07 推料气缸A缩回，X7闭合
X10 按下启动按钮，X10闭合
X11 按下停止按钮，X11闭合
X12 按下复位按钮，X12闭合
X13 按下联机按钮，X13闭合
X14 推料气缸B伸出，X14闭合
X15 推料气缸B缩回，X15闭合
X16 挡料气缸伸出，X16闭合
X17 挡料气缸缩回，X17闭合
X20 未定义 机器人的输出点连接PLC的输入点
X21
X22
X23
X24
X25
X26
X27
X30
X31
X32
X33 加盖定位气缸伸出，X33闭合
X34 吸盘A有效，X34闭合
X35 吸盘B有效，X35闭合
X36 物料台有物料，X36闭合
X37 加盖定位气缸缩回，X37闭合
Y0 Y0闭合给升降台A发脉冲
Y1 Y1闭合给升降台B发脉冲
Y2 Y2闭合改变升降台A方向
Y3 Y3闭合改变升降台B方向
Y4 Y4闭合升降台气缸A伸出
Y5 Y5闭合升降台气缸B伸出
Y6 Y6闭合加盖定位气缸伸出
Y10 Y10闭合启动指示灯亮
Y11 Y11闭合停止指示灯亮
Y12 Y12闭合复位指示灯亮
Y20 未定义 PLC的输出点连接机器人的输入点
Y21
Y22
Y23
Y24
Y25
Y26
Y27
Y30
Y31
Y32
Y33
Y34
单元运行功能流程要求：
该单元在单机状态，机器人切换到自动运行状态，按“复位”按钮，单元复位，机器人回到安全原点pHome。
“复位”灯（黄色灯，下同）闪亮显示。
“停止”（红色灯，下同）灯灭。
“启动”（绿色灯，下同）灯灭。
所有部件回到初始位置。
“复位”灯（黄色灯）常亮，系统进入就绪状态。
第一次按“启动”按钮，机器人搬运单元盒盖升降机构将料盒料盖升起。
挡料气缸伸出，料盒升降机构的推料气缸将料盒推出至装配台，推出到位后推料气缸收回，同时定位气缸缩回。
物料台检测传感器动作。
该单元上的机器人开始执行瓶子搬运功能：机器人从检测分拣单元的出料位将物料瓶搬运到包装盒中，路径规划合理，搬运过程中不得与任何机构发生碰撞，物料瓶搬运顺序如图C - 5左图所示。
①机器人搬运完一个物料瓶后，若检测到检测分拣单元的出料位无物料瓶，则机器人回到原点位置等待，等出料位有物料瓶，再进行下一个抓取。
②机器人搬运完一个物料瓶后，若检测到检测分拣单元的出料位有物料瓶等待抓取，则机器人无需再回到原点位置，可直接进行抓取，提高效率。
包装盒中装满4个物料瓶后，机器人回到原点位置，即使检测到检测分拣单元的出料位有物料瓶，机器人也不再进行抓取。
第二次按“启动”按钮，机器人开始自动执行盒盖搬运功能：机器人从点到包装盒盖位置，用吸盘将包装盒盖吸取并盖到包装盒上，路径规划合理，加盖过程中不得与任何机构发生碰撞，盖好后回到原点位置。
第三次按“启动”按钮，机器人开始自动执行标签搬运功能：机器人从点到标签台位置，用吸盘依次将两个蓝色和两个白色标签吸取并贴到包装盒盖上，路径规划合理，贴标过程中不得与任何机构发生碰撞；标签摆放以及吸取顺序如图C - 5右图所示。
图C - 5 物料瓶工位与标签摆放示意图
机器人每贴完一个标签，无需回到原点位置，贴满4个标签后回到原点位置，机器人贴标顺序如图C - 6所示；
图C - 6 贴标工位示意图
机器人贴完标签，定位气缸伸出，挡料气缸缩回，等待入库；
系统在运行状态按“停止”按钮，单元进入停止状态，即机器人停止运动，但机器人夹具要保持当前状态以避免物料掉落，而就绪状态下按此按钮无效。
智能仓储单元程序编写与调试
任务概要
现需要团队负责完成智能仓储单元的控制程序设计与调试工作，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元已完成挂板的电气安装、台面模块安装接线，尚未开展单元的编程与调试工作。 智能仓储单元
任务描述
完成智能仓储单元PLC控制程序设计，并进行单机调试，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
在任务完成时，你需要检查确认以下几点：
已经完成单元的机械安装、电气接线和气路连接，并确保器件的动作准确无误。
单元运行功能与要求一致。
根据任务书提供I/O分配表完成控制程序设计。
序号 名称 功能描述 备注
X00 升降方向原点传感器感应到位，X00断开
X01 旋转方向原点传感器感应到位，X01断开
X02 仓位A1检测传感器感应到物料，X02闭合
X03 仓位A2检测传感器感应到物料，X03闭合
X04 仓位A3检测传感器感应到物料，X04闭合
X05 仓位A4检测传感器感应到物料，X05闭合
X06 仓位A5检测传感器感应到物料，X06闭合
X07 仓位A6检测传感器感应到物料，X07闭合
X10 按下启动按钮，X10闭合
X11 按下停止按钮，X11闭合
X12 按下复位按钮，X12闭合
X13 按下联机按钮，X13闭合
X14 拾取气缸前限感应到位，X14闭合
X15 拾取气缸后限感应到位，X15闭合
X17 行走轴原点传感器感应到位X17断开
X20 旋转方向右极限感应到位，X20闭合
X21 旋转方向左极限感应到位，X21闭合
X22 升降方向上极限感应到位，X22闭合
X23 升降方向下极限感应到位，X23闭合
X25 仓位A7检测传感器X25闭合
X26 仓位A8检测传感器X26闭合
X27 仓位A9检测传感器X27闭合
X30 仓位B1检测传感器X30闭合
X31 仓位B2检测传感器X31闭合
X32 仓位B3检测传感器X32闭合
X33 仓位B4检测传感器X33闭合
X34 仓位B5检测传感器X34闭合
X35 仓位B6检测传感器X35闭合
X36 仓位B7检测传感器X36闭合
X37 仓位B8检测传感器X37闭合
X40 仓位B9检测传感器X40闭合
X42 行走轴右极限感应到位X42闭合
X43 行走轴左极限感应到位X43闭合
X44 编码器A
X45 编码器B
Y00 Y00闭合，升降方向电机旋转
Y01 Y01闭合，旋转方向电机旋转
Y03 Y03闭合，升降方向电机反转
Y04 Y04闭合，旋转方向电机反转
Y05 预留
Y06 Y06闭合，垛机拾取气缸电磁阀启动
Y10 Y10闭合，启动指示灯亮
Y11 Y11闭合，停止指示灯亮
Y12 Y12闭合，复位指示灯亮
Y13 Y13闭合，行走轴电机反转
单元运行功能流程要求：
上电，系统处于“复位”状态下，“启动”和“停止”指示灯灭，该单元复位；复位过程中，“复位”指示灯闪烁，所有机构回到初始位置；复位完成后，“复位”指示灯常亮。（“运行”状态下按“复位”按钮无效）。
在“复位”就绪状态下，按下“启动”按钮，单元启动，“启动”指示灯亮，“停止”和“复位”指示灯灭。（“停止”或“复位未完成”状态下，按“启动”按钮无效）。
第一次按“启动”按钮，堆垛机启动运行，运行到包装工作台位置等待。
第二次按“启动”按钮，堆垛机拾取气缸伸出到位。
堆垛机向上提升合适的高度后，拾取气缸收回。
堆垛机构旋转到B1号仓储位，堆垛机构旋转过程中，包装盒不允许与包装工作台或智能仓库发生任何摩擦或碰撞。
如果当前仓位有包装盒存在，堆垛机构旋转到B4号仓储位，按照B1、B4、B7、B2、B5、B8、B3、B6、B9顺序依次类推。
如果当前仓位空，则堆垛机拾取气缸伸出，气缸伸出到位后堆垛机向下降低合适高度后，拾取气缸收回，包装盒不允许与智能仓库发生碰撞或放偏现象。
堆垛机构回到包装工作台位置。
再放一个包装盒到机器人单元的包装工作台上，本单元将重复第（4）到第（9）步骤，包装盒将依次按顺序被送往相应仓位的空位中。
在任何启动运行状态下，按下“停止”按钮，该单元立即停止，所有机构不工作，“停止”指示灯亮，“启动”和“复位”指示灯灭。
任务D 单元的故障检修
任务情境：
由于检测分拣单元和智能仓储单元刚安装接线完成，存在故障，现需要团队负责来完成设备故障查找与排除，并填写《故障排查答题纸》，并据此评定成绩，未能排除的故障选手不可以申请设备故障恢复，可以继续完成其它比赛任务。如果排查表上行数不足，可自行追加表格行填写。
配分 竞赛时间 信息资料
6/100 任务C/D/E（4小时） 详见D盘
任务概要
由于在安装接线过程中，可能伴有线路或器件接头接触不良、信号传输不稳定、器件设置使用不合理、机械装配误差过大等状况，导致单元运行出现故障，现需要团队负责完成检测分拣单元与智能仓储单元的故障检修工作，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元已完成安装接线，由于单元硬件故障会影响程序的自动运行，并容易造成安全事故，尚未开展单元的故障检修工作。 检测分拣单元 智能仓储单元
任务描述
团队的任务是依据检测分拣单元与智能仓储单元的控制功能要求、机械机构图纸、电气接线图纸规定的I/O分配表安装要求等，对两个单元进行运行调试，排除电气线路及元器件等故障，确保两单元内电路、气路及机械机构能正常运行。并将故障现象描述、故障部件分析、排除步骤填写到《故障排查答题纸》。
设备相关图纸资料如下：
设备电气原理图见附页图-检测分拣单元与附页图-智能仓储单元。
任务E 自动化系统程序优化与调试
任务情境：
所有单元单机工作调试完成后，主站单元联机通讯信号尚未编程完成，现需要团队负责完善颗粒上料单元、检测分拣单元、机器人搬运单元、智能仓储单元程序功能，增加系统联机程序，并完成联机调试，在规定时间内完成并交付一条颗粒上料站、加盖拧盖站、检测分拣站、机器人搬运站和智能仓储站组成的生产线，实现自动化生产。
配分 竞赛时间 信息资料
20/100 任务C/D/E（4小时） 详见D盘
任务概要
在完成所有工作单元单机运行调试后，现需要进行各单元的联网通讯，优化PLC控制程序、编写触摸屏组态程序，最终实现生产线的联机运行功能。 设备状态： 各工作单元均可单机运行，但缺少组态程序和联网通讯程序，不能满足全线联机运行要求。 自动化生产线
任务描述
团队的任务是组建以太网或485网络，完成各工作单元的PLC通讯程序编写，优化PLC的全线运行控制功能程序，设计触摸屏组态。
在任务完成时，你需要检查确认以下几点：
以智能仓储单元为主站组建PLC通讯网络，并和触摸屏建立通讯；
触摸屏组态编程应包括以下各界面：触摸屏总控制画面、智能仓储单元监控画面。
完善颗粒上料单元，在触摸屏上增加填装颗粒数量：在触摸屏上颗粒填装总数量可输入3或4，颗粒上料单元填装颗粒时按输入要求填装，同时触摸屏上实时显示填装数量。
对自动化生产线的用气量进行优化，降低生产过程能源消耗。
为客户编写设备操作说明书，描述清楚设备的使用与操作步骤，具体应包括生产准备、生产线站前准备动作、触摸屏操作、报警信息处理以及注意事项等。
你需要确认以下动作流程是否正常：
按下各单元的联机按钮，并在触摸屏系统总控画面中选择“联机”模式，系统进入联机运行状态。
按下触摸屏上“联机停止”按钮，系统立即停止，触摸屏上“系统停止”指示灯亮，“系统启动”和“系统复位”指示灯灭。
“系统停止”状态下，按“联机复位”按钮，系统开始复位，复位过程中“系统复位”指示灯闪亮，复位完成后，各单元进入就绪状态，触摸屏上“系统复位”指示灯常亮，“系统启动”和“系统停止”指示灯灭。其它状态下按“联机复位”按钮无效。
“系统复位”就绪状态下，按触摸屏上“联机启动”按钮，系统启动，触摸屏上“系统启动”指示灯亮，“系统复位”和“系统停止”指示灯灭。其它状态下按“联机启动”按钮无效。
颗粒上料单元启动运行，主输送带启动。
运行指示灯亮。
在触摸屏上输入填装总颗粒数量3或4，白色颗粒数量输入1-4。
颗粒上料单元填装完成设定数量后，填装定位机构松开。填装过程中在系统总控画面实时显示当前填装瓶中的总颗粒数和白色颗粒数，以及生产线累积填装颗粒总数。
瓶子输送到加盖拧盖单元，加盖拧盖单元输送带启动，分别将瓶子送入加盖工位和拧盖工位进行加盖与拧盖；拧盖状态颗粒上料单元主输送带不启动，待拧盖完成后方可重新启动；加盖拧盖单元持续5s没有新的物料瓶，则该单元输送带停止运行。
加盖拧盖完成后，瓶子输送到检测分拣单元。
检测分拣单元主输送带启动，分别对物料瓶瓶盖的旋紧程度、瓶盖颜色以及物料颗粒的数量进行检测，从而分拣出合格品与不合格品，并在系统总控画面实时显示生产线累积合格品数量和不合格品数量。
①若物料瓶瓶盖拧紧，物料颗粒为3颗，则认定为合格品，若当前瓶盖是白色则检测机构指示灯绿色常亮，若为蓝色则绿色闪烁（f=2Hz）；物料瓶即被输送到主输送带的末端，出料检测传感器动作，主输送带停止，等待机器人抓取；
②若物料瓶瓶盖未旋紧，无论物料颗粒为多少，都认定为不合格品。检测机构指示灯红色常亮；分拣气缸将其推到辅输送带上；在辅输送带上瓶盖不合格分拣气缸又将其推到瓶盖不合格分拣槽中；
③若物料瓶瓶盖拧紧，物料颗粒不是3颗，则认定为不合格品，检测机构指示灯黄色常亮；总控触摸屏上出现“物料颗粒填充错误，请及时修改！”文字滚动报警信息；分拣气缸将其推到辅输送带上；在辅输送带上物料不合格分拣气缸又将其推到物料不合格分拣槽中；
若检测分拣单元的合格品输送带末端等待机器人抓取时间超过3s，颗粒上料单元将主、辅输送带和加盖拧盖单元输送带不启动，随后工作单元进入暂停状态，等待合格品被抓取后继续运行。
机器人单元按照设定的控制程序和机器人示教路径完成装瓶和贴标作业，要求任务三所描述的贴标工位号上的标签颜色与物料瓶工位号上的瓶盖颜色对应。
机器人单元将完成的包装盒转运至触摸屏指定的仓储单元仓位。若指定仓位已有包装盒，则堆垛机按照B1、B4、B7、B2、B5、B8、B3、B6、B9顺序自动将包装盒送至下一个空闲仓位，并在堆垛机启动运行时，总控触摸屏上出现“当前指定仓位已满，系统已自动调整！”文字滚动报警信息，直至堆垛机回到初始位置时消失。
选手需在总控画面上设置一个计时显示框，在第（4）步按联机启动按钮的同时，计时显示框开始计时，直到走完一个流程（四个物料瓶进行颗粒填装+加盖拧盖+检测分拣+放入包装盒+入库），计时停止。
机器人搬运单元和智能仓储单元根据原设定程序完成相应流程（该项动作不配分）。
系统网络结构
图E - 2 系统网络结构图
系统通讯地址分配
站名 主站（读）← 从站（写） 主站（写）→ 从站（读）
所有站 M1000 联机启动
M1001 联机停止
M1002 联机复位
M1003 联机手动
组态画面要求
系统总控画面
图E - 2为组态触摸屏画面要求区域划分、颜色分配（单机/联机-蓝色、联机启动-绿色、联机停止-红色、联机复位-黄色），输入信息为1时指示灯显示对应颜色，输入信息为0时为灰色。
图E - 3 系统总控组态画面
系统总控画面数据监控表：
序号 名称 类型 功能说明
1 单机/联机 标准按钮 系统单机、联机模式切换
2 联机启动 标准按钮 系统联机启动
3 联机停止 标准按钮 系统联机停止
4 联机复位 标准按钮 系统联机复位
5 单机/联机 位指示灯 联机状态蓝色亮
6 启动指示 位指示灯 启动状态绿色亮
7 停止指示 位指示灯 停止状态红色亮
8 复位指示 位指示灯 复位状态黄色亮
9 总填装数量设定 模拟量输入框 决定单个瓶子填装颗粒总数量
10 白色颗粒填装数量设定 模拟量输入框 决定单个瓶子白色颗粒填装数量
11 总填装数量实时 模拟量显示框 显示当前瓶子填装颗粒总数量
12 白色颗粒填装实时数量 模拟量显示框 显示当前瓶子白色颗粒填装数量
13 物料颗粒总数 模拟量显示框 显示当前已经完成的物料颗粒总数
14 物料瓶合格总数量 模拟量显示框 显示检测分拣单元已经检测合格的瓶子总数
15 物料瓶不合格总数量 模拟量显示框 显示检测分拣单元已经检测不合格的瓶子总数
20 智能仓储单元 画面切换按钮 跳转到智能仓储单元画面
21 扩展界面 画面切换按钮 跳转到扩展界面画面
智能仓储单元监控画面
该单元组态画面如图E - 3所示，画面颜色分配和触摸屏“手动/自动按钮”要求同颗粒上料单元组态画面。
图E - 4智能仓储单元组态画面
智能仓储单元监控画面数据监控表：
序号 名称 类型 功能说明
启动 位指示灯 启动状态指示灯
停止 位指示灯 停止状态指示灯
复位 位指示灯 复位状态指示灯
单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
B1号仓位 位指示灯 B1号仓位指示灯
B2号仓位 位指示灯 B2号仓位指示灯
B3号仓位 位指示灯 B3号仓位指示灯
B4号仓位 位指示灯 B4号仓位指示灯
B5号仓位 位指示灯 B5号仓位指示灯
B6号仓位 位指示灯 B6号仓位指示灯
B7号仓位 位指示灯 B7号仓位指示灯
B8号仓位 位指示灯 B8号仓位指示灯
B9号仓位 位指示灯 B9号仓位指示灯
升降原点 位指示灯 升降原点指示灯
升降上限 位指示灯 升降上限指示灯
升降下限 位指示灯 升降下限指示灯
旋转原点 位指示灯 旋转原点指示灯
旋转左限 位指示灯 旋转左限指示灯
旋转右限 位指示灯 旋转右限指示灯
拾取气缸前限 位指示灯 拾取气缸前限指示灯
拾取气缸后限 位指示灯 拾取气缸后限指示灯
垛机拾取气缸电磁阀 标准按钮 垛机拾取气缸电磁阀手动输出
包装盒吸取位电机角度旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D200
包装盒仓库A放置位电机角度旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D204
包装盒仓库B放置位电机角度旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D206
包装盒吸取位电机垂直旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D208
包装盒吸取位电机行走轴脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D210
仓位第三行脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D212
仓位第二行脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D214
仓位第一行脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D216
仓位第一列脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D218
仓位第二列脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D220
仓位第三列脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D222
手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
扩展功能任务
在完成上述的任务的基础上，选手完成以下任务
（1）在智能仓储单元堆垛机夹爪侧面安装RFID模块。
（2）编写PLC通讯程序，实现完成RFID的复位、写入、读取等功能。
（3）设计人机交互画面，在人机系统主界面上设计一个进入扩展界面的按钮来进行切换，扩展界面具有以下控制按钮：出库按钮、入库按钮、RFID复位按钮、RFID写入按钮、RFID读取按钮，以及读取RFID数值的显示框和写入RFID数值的输入框，如图E-1。
E-1
（4）编写PLC程序,你需要确认以下动作流程是否正常：
①手动把包装盒放在堆垛台，在触摸屏“写入数值”框中，写入数值1（1-6），点击“RFID写入”按钮，数值写入芯片。
②依次写入3个包装盒，并且数值不同。
③堆垛机处于原点状态。按下触摸屏“出库按钮”，堆垛机运行到B1，把物料吸取到堆垛台，停止等待RFID数据。
④按下“RFID读取”按钮，读取当前芯片内数值（1-6），并显示在读取数值框中。
⑤按下“入库按钮”，堆垛机根据读取出来的数字，进行相应仓位入库（1-B1、2-B2……），入库结束后回到初始位置，任务完成。
任务F 职业素养
任务情境：
考查选手操作过程中的安全规范；设施设备、工具仪器使用情况；卫生清洁情况；穿戴规范；工作纪律，文明礼貌等。由现场裁判进行过程记录、现场评分、选手确认。
配分 竞赛时间 信息资料
4/100 无限制时 无2022年全国职业院校技能大赛
机电一体化项目（高职组）
任务书A\B
2
选手须知：
任务书共 27 页，附页图纸 17 页，如出现任务书缺页、字迹不清等问题，请及时向裁判申请更换任务书。
竞赛任务完成过程配有两台编程计算机，参考资料（竞赛平台相关的器件手册等）放置在“D:\参考资料”文件夹下。
参赛团队应在4小时内完成任务书规定内容；选手在竞赛过程中创建的程序文件必须存储到“D:\技能竞赛\竞赛编号”文件夹下，未存储到指定位置的运行记录或程序文件均不予给分。
选手提交的试卷不得出现学校、姓名等与身份有关的信息，否则成绩无效。
由于错误接线、操作不当等原因引起PLC、触摸屏、变频器、工业机器人控制器及I/O组件、伺服放大器的损坏，将依据大赛规程进行处理。
在完成任务过程中，请及时保存程序及数据。
场次： 工位号： 日期：
2022年全国职业院校技能大赛
一、项目名称：机电一体化项目
二、任务情境：组装、编程、调试一条小型自动化生产线
现有一条小型自动化生产线，需要按客户要求进行组装、编程、调试。其中包括设计、安装、调试机械部件和电气系统，并能完成设备控制系统和人机界面编程，对自动化生产线进行维护、维修、系统集成与技术改进等工作。
三、项目任务及时间安排：机电一体化项目试题主要考核选手组装、编程、调试一条小型自动化生产线的能力，该生产线由颗粒上料站、加盖拧盖站、检测分拣站、机器人搬运站、智能仓储站5个单元组成。大赛为期2天，完成6个工作任务，并实现生产过程自动化，累计完成时间为8小时，由2位选手以团队方式进行完成。
本届全国职业院校技能大赛机电一体化项目的工作任务、内容及时间分配如下表：
天次 模块名称 模块内容 完成时间 任务类型
第1天 工作任务A 单元的机械安装与调试 4小时 机械装调
工作任务B 单元的电气接线与调试 电气接线
第2天 工作任务C 单元的编程与调试 4小时 编程调试
工作任务D 单元的故障检修 设备维护
工作任务E 自动线系统程序优化与调试 编程优化
第1-2天 工作任务F 职业素养 全程
竞赛设备说明
竞赛平台主要由颗粒上料单元、加盖拧盖单元、检测分拣单元、工业机器人搬运单元、智能仓储单元等组成，实现空瓶上料、颗粒物料上料、物料分拣、颗粒填装、加盖、拧盖、物料检测、瓶盖检测、产品分拣、机器人搬运合格产品入盒、盒盖包装、贴标、入库等自动生产全过程。
图0-1自动化生产线示意图
本系统工作过程概述如下：
(一)颗粒上料单元圆盘输送机构将空瓶输送到上料输送线上，圆盘空瓶到位检测传感器检测到空瓶，圆盘输送机构停止。上料输送带将空瓶输送到主输送带，当空瓶到达填装位后，填装定位机构将空瓶固定，主输送带停止；同时根据任务要求供料机构推出对应颜色物料；填装机构将到位的颗粒物料吸取放到空物料瓶内；物料瓶内填装物料到达设定的颗粒数量后，填装定位气缸松开，主输送带启动，将物料瓶输送到下一个工位。
图0-2物料装瓶
(二)物料瓶被输送到加盖拧盖单元的加盖机构下，加盖定位机构将物料瓶固定，加盖机构启动加盖流程，将盖子（白色或蓝色）加到物料瓶上；加上盖子的物料瓶继续被送往拧盖机构，到拧盖机构下方，拧盖定位机构将物料瓶固定，拧盖机构启动，将瓶盖拧紧。
图0-3加盖拧盖
（三）拧盖完成的物料瓶经过检测分拣单元进行检测：进料检测传感器检测拧盖完成的物料瓶是否到位，回归反射传感器检测瓶盖是否拧紧；检测机构检测物料瓶内部颗粒数量是否符合要求；对拧盖与颗粒均合格的物料瓶进行瓶盖颜色判别区分；拧盖或颗粒不合格的物料瓶被分拣机构推送到废品输送带上进行分拣；拧盖与颗粒均合格的物料瓶被输送到主输送带末端，等待机器人搬运。
图0-4合格与不合格品示意图
（四）工业机器人搬运单元两个升降台机构存储包装盒和包装盒盖；升降台A将包装盒推向物料台上；6轴机器人将物料瓶抓取放入物料台上的包装盒内；包装盒4个工位放满物料瓶后，6轴机器人从升降台B上吸取盒盖，盖在包装盒上；6轴机器人根据瓶盖的颜色对盒盖上标签位进行分别贴标，贴完4个标签后通知智能仓储单元入库。
图0-5包装过程
（五）智能仓储单元堆垛机构把机器人单元物料台上的包装盒体叉取出来，然后按要求依次放入仓储相应仓位。两个3×3的仓库每个仓位均安装一个检测传感器，堆垛机构水平轴为一个精密转盘机构对仓位空满状态进行检测，垂直机构为涡轮丝杆升降机构，均由精密伺服电机进行高精度控制，行走轴为同步带传动，采用步进电机控制。
任务A 机械装调
任务情景：
该单元控制挂板的安装与接线已经完成。选手需要利用客户采购回来的器件及材料，团队负责完成颗粒上料单元、加盖拧盖单元、智能仓储单元桌面模型机构组装，并在该站型材桌面上安装机构模块、连接气管，保证模型机构能够正确运行，系统符合专业技术规范。在规定时间内完成指定单元的装调，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。当选手完成或交卷后，不得进行任何修改操作，评分阶段出现的任何硬件问题，可以在后续的工作任务中进行解决。
配分 竞赛时间 信息资料
25/100 任务A\B(4小时) 详见D盘
任务一：颗粒上料单元机械装调
1、任务概要
利用客户采购回来的器件及材料，团队负责完成台面模型机构组装，并在该站型材台面上安装机构模块、连接气管，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。系统符合专业技术规范。 设备状态： 工作单元已完成器件及原材料采购和挂板的电气安装接线，尚未开展台面模块的组装与机构安装。 颗粒上料单元
2、任务描述
完成颗粒上料单元台面上的圆盘上料机构模块、上料输送带机构模块、主输送带模块、颗粒上料机构模块、颗粒填装机构模块的机械安装、气路连接工作。
各机构初始位置
上料输送带模块 主输送带模块 颗粒上料模块 颗粒填装模块 圆盘上料机构
①上料输送带停止 ①主输送带停止 ①颗粒上料输送带停止 ①升降气缸上升 ①停止转动
②工作气压0.4Mpa～0.5Mpa ②填装定位气缸缩回 ②推料气缸A缩回 ②旋转气缸向右
③推料气缸B缩回 ③吸盘关闭
机械部分——总体布局
图A-01 颗粒上料单元机械结构布局图
①上料输送带机构模块；
②主输送带机构模块；
③颗粒上料机构模块；
④圆盘上料机构模块；
⑤颗粒填装机构模块；
机械部分——尺寸安装图
图A-02 颗粒上料单元机械安装参考图
机械部分——安装任务
请根据以下图纸资料完成颗粒上料单元的圆盘上料机构、上料输送带、主输送带机构、颗粒填装机构、颗粒上料机构的部件安装和气路连接，并根据各机构间的相对位置将其安装在本单元的工作台上。
①上料输送带的装配图见附页图1-1；
②主输送带机构的装配图见附页图1-2；
③颗粒填装机构的装配图见附页图1-3；
④颗粒上料机构的装配图见附页图1-4；
⑤圆盘上料机构的装配图见附页图1-5；
⑥颗粒上料单元的气路图见附页图1-6；
⑦颗粒上料单元的总装图见附页图1-7，按照图中的相对位置，在单元台面上完成各个机构的定位，并完成安装和调整。
任务二：加盖拧盖单元机械装调
1、任务概要
利用客户采购回来的器件及材料，团队负责完成台面模型机构组装，并在该站型材台面上安装机构模块、连接气管，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。系统符合专业技术规范。 设备状态： 工作单元已完成器件及原材料采购和挂板的电气安装接线，尚未开展台面模块的组装与机构安装。 加盖拧盖单元
2、任务描述
完成加盖拧盖单元台面上的主输送带模块、加盖机构模块、拧盖机构模块、备用瓶盖料仓模块的机械安装、气路连接工作。
各机构初始位置
气源件模块 主输送带模块 加盖机构模块 拧盖机构模块
①工作气压0.4Mpa～0.5Mpa ①主输送带停止 ①加盖伸缩气缸缩回 ①拧盖升降气缸上升
②加盖定位气缸缩回 ②加盖升降气缸上升 ②拧盖电机停止
③拧盖定位气缸缩回 ③推料气缸B缩回
④升降底座气缸上升
机械部分——总体布局
图A-03 加盖拧盖单元机械结构布局图
①备用瓶盖料仓；
②加盖机构模块；
③拧盖机构模块；
④主输送带机构模块。
机械部分——尺寸安装图
图A-04 加盖拧盖单元机械安装参考图
机械部分——安装任务
请根据以下图纸资料完成加盖拧盖单元的主输送带模块、加盖机构模块、拧盖机构模块、备用瓶盖料仓模块的部件安装和气路连接，并根据各机构间的相对位置将其安装在本单元的工作台上。
①主输送带模块的装配图见附页图2-1；
②加盖机构模块的装配图见附页图2-2；
③拧盖机构模块的装配图见附页图2-3；
④加盖拧盖单元的气路图件附页图2-4；
⑤加盖拧盖单元的总装图见附页图2-5，按照图中的相对位置，在单元台面上完成各个机构的定位，并完成安装和调整。
任务三：智能仓储单元机械装调
1、任务概要
利用客户采购回来的器件及材料，团队负责完成台面模型机构组装，并在该站型材台面上安装机构模块、连接气管，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。系统符合专业技术规范。 设备状态： 工作单元已完成器件及原材料采购和挂板的电气安装接线，尚未开展台面模块的组装与机构安装。 智能仓储单元
2、任务描述
完成智能仓储单元台面上的堆垛机模块、立体仓库A模块、立体仓库B模块和气路连接工作。
各机构初始位置
气源件模块 堆垛机旋转轴 堆垛机升降轴 堆垛机托料盘
①工作气压0.4Mpa～0.5Mpa ①伺服电机停止 ①伺服电机停止 ①拾取气缸缩回
②旋转轴处于原点位置 ②升降轴处于原点位置 ②吸盘关闭
机械部分——总体布局
图A-05 智能仓储单元机械结构布局图
①立体仓库A模块；
②立体仓库B模块；
③堆垛机模块；
机械部分——尺寸安装图
图A-06 智能仓储单元机械安装参考图
机械部分——安装任务
根据各机构间的相对位置将堆垛机模块、立体仓库A模块、立体仓库B模块安装在本单元的工作台上，并完成气路连接。
①智能仓储单元的气路图见附页图4-1；
②智能仓储运单元的装配图见附页图4-2，按照图中的相对位置，在单元台面上完成各个机构的定位，并完成安装和调整。
任务B 模型接线
任务情景：
该单元控制挂板的安装与接线已经完成。选手在完成任务A的机械装调后，还需团队负责完成颗粒上料单元、加盖拧盖单元、智能仓储单元桌面模型的接线、电路调试（须用I\O调试盒），保证电路无误能够正确运行，系统符合专业技术规范。在规定时间内完成并整套生产线，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。当选手完成或交卷后，将没有机会进行改进，评分阶段出现的任何硬件问题，可以在后续的工作任务中进行解决。
配分 竞赛时间 信息资料
15/100 A\B（4小时） 详见D盘
任务一：颗粒上料单元模型接线
任务概要
选手完成模型机械安装后，还需团队负责完成台面模型接线、电路测试，并符合专业技术规范，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元模型的线已加工完成，但尚未与模型连接。 颗粒上料单元
任务描述
完成颗粒上料单元台面上的CN300主输送带模块端子板、CN301颗粒填装模块端子板、CN302颗粒上料模块端子板、CN310桌面37针端子板、CN320上料皮带电机M1端子板、CN321主皮带电机M2端子板、CN322圆盘电机M3端子板和XT98端子接线工作。
桌面端子板连接示意图
图B - 1 端子板连接示意图
CN300主输送带模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X00 物料瓶上料检测传感器
XT3-1 X01 颗粒填装位检测传感器
XT3-2 X07 定位气缸后限位
XT3-3 X25 圆盘空瓶到位传感器
XT3-5 Y05 定位气缸电磁阀
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN301颗粒填装模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X14 填装升降气缸上限位
XT3-1 X15 填装升降气缸下限位
XT3-2 X20 吸盘填装限位
XT3-3 X23 填装旋转气缸左限位
XT3-4 X24 填装旋转气缸右限位
XT3-5 Y02 填装旋转气缸电磁阀
XT3-6 Y03 填装升降气缸电磁阀
XT3-7 Y04 填装取料吸盘电磁阀
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN302颗粒上料模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-2 X04 料筒A物料检测传感器
XT3-3 X05 料筒B物料检测传感器
XT3-4 X06 颗粒到位检测传感器
XT3-5 X21 推料气缸A后限位
XT3-6 X22 推料气缸B后限位
XT3-7 Y06 推料气缸A电磁阀
XT3-8 Y07 推料气缸B电磁阀
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN310桌面37针端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X00 上料传感器感应到物料，X0闭合
XT3-1 X01 颗粒填装位感应到物料，X1闭合
XT3-4 X04 检测到料筒A有物料，X4闭合
XT3-5 X05 检测到料筒B有物料，X5闭合
XT3-6 X06 输送带取料位检测到物料，X6闭合
XT3-7 X07 填装定位气缸后限位感应，X7闭合
XT3-8 X20 吸盘填装限位感应，X20闭合
XT3-9 X21 推料气缸A前限感应，X21闭合
XT3-10 X22 推料气缸B前限感应，X22闭合
XT3-11 X23 填装旋转气缸左限感应，X23闭合
XT3-12 X24 填装旋转气缸右限感应，X24闭合
XT3-13 X14 填装升降气缸上限位感应，X14闭合
XT3-14 X15 填装升降气缸下限位感应，X15闭合
XT3-15 X25 圆盘空瓶到位感应，X25闭合
XT2-0 Y00 Y0闭合上料输送带运行
XT2-1 Y01 Y1闭合主输送带运行
XT2-2 Y02 Y2闭合填装旋转气缸旋转
XT2-3 Y03 Y3闭合填装升降气缸下降
XT2-4 Y04 Y4闭合吸盘拾取
XT2-5 Y05 Y5闭合定位气缸伸出
XT2-6 Y06 Y6闭合推料气缸A推料
XT2-7 Y07 Y7闭合推料气缸B推料
XT2-8 Y30 Y30闭合，圆盘运行
XT1\XT4 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT5 PS13-(0V) 24V电源负极
CN320上料皮带电机M1端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
0V PS13- 24V电源负极
24V PS13+ 24V电源正极
M+ M1+ 上料皮带电机正极
M- M1- 上料皮带电机负极
IN2 Y0 Y0闭合上料输送带运行
0V PS13- 24V电源负极输出
24V PS13+ 24V电源正极输出
CN321主皮带电机M2端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
M+ M2+ 主皮带电机正极
M- M2- 主皮带电机负极
IN2 Y1 Y1闭合主输送带运行
0V PS13- 24V电源负极输入
24V PS13+ 24V电源正极输入
CN322圆盘电机M3端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
0V PS13- 24V电源负极
24V PS13+ 24V电源正极
M+ M3+ 圆盘电机正极
M- M3- 圆盘电机负极
IN2 Y30 圆盘运行，Y30闭合
OV PS13- 24V电源负极输入
24V PS13+ 24V电源正极输入
XT98端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
01 PS13-(0V) 37针端子板:0V
02 PS13-(0V) XT99端子板:2-16
03 PS13+(+24V) 37针端子板:24V
04 PS13+(+24V) XT99端子板:1-16
05 U 变频电机U极
06 U 变频器U极
07 V 变频电机V极
08 V 变频器V极
09 W 变频电机W极
10 W 变频器W极
任务二：加盖拧盖单元模型接线
任务概要
选手完成模型机械安装后，还需团队负责完成台面模型接线、电路测试，并符合专业技术规范，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元模型的线已加工完成，但尚未与模型连接。 加盖拧盖单元
任务描述
完成加盖拧盖单元台面上的CN300加盖模块端子板、CN301输送带模块端子板、CN302拧盖模块端子板、CN310桌面37针端子板、CN320输送带电机M1端子板、CN321拧盖电机M2端子板和XT98端子接线工作。
桌面端子板连接示意图
图B - 2 端子板连接示意图
CN300加盖模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X00 瓶盖料筒检测传感器
XT3-1 X03 加盖伸缩气缸前限
XT3-2 X04 加盖伸缩气缸后限
XT3-3 X05 加盖升降气缸上限
XT3-4 X06 加盖升降气缸下限
XT3-5 Y02 加盖伸缩气缸电磁阀
XT3-6 Y03 加盖升降气缸电磁阀
XT3-7 X16 加盖升降底座上限
XT3-8 Y07 加盖升降底座电磁阀
XT3-9 Y13 升降吸盘电磁阀
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN301输送带模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X01 加盖位检测传感器
XT3-1 X02 拧盖位检测传感器
XT3-2 X07 加盖定位气缸后限
XT3-3 X15 拧盖定位气缸后限
XT3-5 Y04 加盖定位气缸电磁阀
XT3-6 Y06 拧盖定位气缸电磁阀
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN302拧盖模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X14 拧盖升降气缸上限
XT3-5 Y05 拧盖升降气缸电磁阀
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN310桌面37针端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X00 瓶盖料筒检测传感器
XT3-1 X01 加盖位检测传感器
XT3-2 X02 拧盖位检测传感器
XT3-3 X03 加盖伸缩气缸前限
XT3-4 X04 加盖伸缩气缸后限
XT3-5 X05 加盖升降气缸上限
XT3-6 X06 加盖升降气缸下限
XT3-7 X07 加盖定位气缸后限
XT3-12 X14 拧盖升降气缸上限
XT3-13 X15 拧盖定位气缸后限
XT3-14 X16 加盖升降底座上限
XT2-0 Y00 输送带启停
XT2-1 Y01 拧盖电机启停
XT2-2 Y02 加盖伸缩气缸电磁阀
XT2-3 Y03 加盖升降气缸电磁阀
XT2-4 Y04 加盖定位气缸电磁阀
XT2-5 Y05 拧盖升降气缸电磁阀
XT2-6 Y06 拧盖定位气缸电磁阀
XT2-7 Y07 加盖升降底座电磁阀
XT2-8 Y13 升降吸盘电磁阀
XT1\XT4 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT5 PS13-(0V) 24V电源负极
CN320输送带电机M1端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
0V PS13- 24V电源负极
24V PS13+ 24V电源正极
M+ M+ 输送带电机正极
M- M- 输送带电机负极
IN2 Y0 Y0闭合输送带电机运行
0V 0V 24V电源负极输出
24V 24V 24V电源正极输出
CN321拧盖电机M2端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
0V
24V
M+ M+ 拧盖电机正极
M- M- 拧盖电机负极
IN2 Y1 Y1闭合拧盖电机运行
0V 0V 24V电源负极输入
24V 24V 24V电源正极输入
XT98端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
01 PS13-(0V) CN320端子板:0V
02 PS13-(0V) XT99端子板:23
03 PS13+(+24V) CN320端子板:24V
04 PS13+(+24V) XT99端子板:28
06 PE XT99端子板:PE
任务三：智能仓储单元模型接线
任务概要
选手完成模型机械安装后，还需团队负责完成台面模型接线、电路测试，并符合专业技术规范，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元模型的线已加工完成，但尚未与模型连接。 智能仓储单元
任务描述
完成智能仓储单元台面上的CN300堆垛升降模块端子板、CN301堆垛旋转/行走模块端子板、CN302仓库1模块端子板、CN303仓库2模块端子板、CN310桌面37针端子板、CN311桌面37针端子、CN310桌面37针端子板接线工作。
桌面端子板连接示意图
图B - 3 端子板连接示意图
CN300堆垛升降模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X00 升降轴原点传感器
XT3-1 LSP1 升降轴下限常闭
XT3-2 X22 升降轴下限常开
XT3-3 LSN1 升降轴上限常闭
XT3-4 X23 升降轴上限常开
XT3-5 X14 拾取气缸前限
XT3-6 J15 拾取气缸后限
XT3-7 Y05 拾取吸盘电磁阀
XT3-8 Y06 拾取气缸电磁阀
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN301堆垛旋转、行走模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X01 旋转轴原点传感器
XT3-1 LSP2 旋转轴右限常闭
XT3-2 X20 旋转轴右限常开
XT3-3 LSN2 旋转轴左限常闭
XT3-4 X21 旋转轴左限常开
XT3-5 X2 移动轴原点传感器
XT3-6 X42 移动轴右限常开
XT3-7 X43 移动轴左限常开
XT3-8 A 编码器A
XT3-9 B 编码器B
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN302仓库A模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X02 仓位A1检测传感器
XT3-1 X03 仓位A2检测传感器
XT3-2 X04 仓位A3检测传感器
XT3-3 X05 仓位A4检测传感器
XT3-4 X06 仓位A5检测传感器
XT3-5 X07 仓位A6检测传感器
XT3-6 X25 仓位A7检测传感器
XT3-7 X26 仓位A8检测传感器
XT3-8 X27 仓位A9检测传感器
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN303仓库B模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X30 仓位B1检测传感器
XT3-1 X31 仓位B2检测传感器
XT3-2 X32 仓位B3检测传感器
XT3-3 X33 仓位B4检测传感器
XT3-4 X34 仓位B5检测传感器
XT3-5 X35 仓位B6检测传感器
XT3-6 X36 仓位B7检测传感器
XT3-7 X37 仓位B8检测传感器
XT3-8 X40 仓位B9检测传感器
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN310桌面37针端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-1 X01 旋转轴原点传感器
XT3-2 X02 仓位A1检测传感器
XT3-3 X03 仓位A2检测传感器
XT3-4 X04 仓位A3检测传感器
XT3-5 X05 仓位A4检测传感器
XT3-6 X06 仓位A5检测传感器
XT3-7 X07 仓位A6检测传感器
XT3-8 LSP2 旋转轴右限常闭
XT3-9 X20 旋转轴右限常开
XT3-10 LSN2 旋转轴左限常闭
XT3-11 X21 旋转轴左限常开
XT3-13 X25 仓位A7检测传感器
XT3-14 X26 仓位A8检测传感器
XT3-15 X27 仓位A9检测传感器
XT1/XT4 PS13+(0V) 24V电源正极
XT5 PS13-(0V) 24V电源负极
CN311桌面37针端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X00 升降轴原点传感器
XT3-1 LSP1 升降轴下限常闭
XT3-2 X22 升降轴下限常开
XT3-3 LSN1 升降轴上限常闭
XT3-4 X23 升降轴上限常开
XT3-5 X30 仓位B1检测传感器
XT3-6 X31 仓位B2检测传感器
XT3-7 X32 仓位B3检测传感器
XT3-8 X33 仓位B4检测传感器
XT3-9 X34 仓位B5检测传感器
XT3-10 X35 仓位B6检测传感器
XT3-11 X36 仓位B7检测传感器
XT3-12 X14 拾取气缸前限
XT3-13 J15 拾取气缸后限
XT3-14 X37 仓位B8检测传感器
XT3-15 X40 仓位B9检测传感器
XT2-5 Y05 拾取吸盘电磁阀
XT2-6 Y06 拾取气缸电磁阀
XT1\XT4 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT5 PS13-(0V) 24V电源负极
CN312桌面37针端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X17 移动轴原点传感器
XT3-2 X42 移动轴右限常开
XT3-4 X43 移动轴左限常开
XT3-5 A 编码器A
XT3-6 B 编码器B
XT1/XT4 PS13+(24V) 24V电源正极
XT5 PS13-(0V) 24V电源负极
2UI
罗
w
二
速话/-500.10佳烧胜
@1
3431
示
68
186.5
2S4.5
Y3
260.5
173.5
Q

的
厨
整级高时v定aBi0A)]1
电发出鞋EV05)
电烫(S75120)
6063
盛
063
6063
保盘
著塞
浙佳车
图鲜4
健连用件管社
翠
可：
恤
19 0\n\12
0
回
粒如0如如
240
100
o
O
日团
检测分拣单元气路图
单杆气缸
单杆与缸
单杆气缸
CDJ2KB10-100
CDJ2KB10-100
单杆气缸
CDJ2KB10-100
CDJ2KB10-100
率率
中率
WW
W函
ESL4-M5
ESL4-M5
ESL4-M5
节流阀
节流阀
节流阀
ESMS
YV321
-D-
M
w31-
M
YV332
w33--4
SY5120-5LZD-01
SY5120-5LZD-01
SY5120-5LZD-01
SY5120-5LZD-01
电磁阀
电磁阀
电磁阀
电磁阀
气源
工作站
【与其他工作共用站)
进气开关
AFR2000-M
调理组合4
锦连用件管社
思
6
8
31323334435
.接B/1500.10能能烧L-
10
0
10
50
71
60
100
12
海BSS)
源51800
品
鑫善鑫
屋屋
全善
屋
鑫图图图
里军莲至
路
華国国
军至层男
解到黑室40
锦连用件管社
酸3。
二球话/1500.10锈连装胜。
哥中图
31
271
53
的
9:88:6
170
112
040工业机器人搬运单元气路图
AM湘
野7200163.0
-U-N-K10-04-A10
2-UW-K10-4-A10
240
5
B411
20
作+
#
迈
御的
函的
1*g
密内
生器1
兴生
出
￥017D01
nW143
13-01
●
20127
花三狮
芯三涵

82022年全国职业院校技能大赛
机电一体化项目（高职组）
任务书C\D\E\F
2
选手须知：
任务书共 39 页，附页图纸 16 页，故障排查表 1 页，如出现任务书缺页、字迹不清等问题，请及时向裁判申请更换任务书。
竞赛任务完成过程配有两台编程计算机，参考资料（竞赛平台相关的器件手册等）放置在“D:\参考资料”文件夹下。
参赛团队应在4小时内完成任务书规定内容；选手在竞赛过程中创建的程序文件必须存储到“D:\技能竞赛\竞赛编号”文件夹下，未存储到指定位置的运行记录或程序文件均不予给分。
选手提交的试卷不得出现学校、姓名等与身份有关的信息，否则成绩无效。
由于错误接线、操作不当等原因引起PLC、触摸屏、变频器、工业机器人控制器及I/O组件、伺服放大器的损坏，将依据大赛规程进行处理。
在完成任务过程中，请及时保存程序及数据。
场次： 工位号： 日期：
2022年全国职业院校技能大赛
一、项目名称：机电一体化项目
二、任务情境：组装、编程、调试一条小型自动化生产线
现有一条小型自动化生产线，需要按客户要求进行组装、编程、调试。其中包括设计、安装、调试机械部件和电气系统，并能完成设备控制系统和人机界面编程，对自动化生产线进行维护、维修、系统集成与技术改进等工作。
三、项目任务及时间安排：机电一体化项目试题主要考核选手组装、编程、调试一条小型自动化生产线的能力，该生产线由颗粒上料站、加盖拧盖站、检测分拣站、机器人搬运站、智能仓储站5个单元组成。大赛为期2天，完成6个工作任务，并实现生产过程自动化，累计完成时间为8小时，由2位选手以团队方式进行完成。
本届全国职业院校技能大赛机电一体化项目的工作任务、内容及时间分配如下表：
天次 模块名称 模块内容 完成时间 任务类型
第1天 工作任务A 单元的机械安装与调试 4小时 机械装调
工作任务B 单元的电气接线与调试 电气接线
第2天 工作任务C 单元的编程与调试 4小时 编程调试
工作任务D 单元的故障检修 设备维护
工作任务E 自动线系统程序优化与调试 编程优化
工作任务F 职业素养
竞赛设备说明
竞赛平台主要由颗粒上料单元、加盖拧盖单元、检测分拣单元、工业机器人搬运单元、智能仓储单元等组成，实现空瓶上料、颗粒物料上料、物料分拣、颗粒填装、加盖、拧盖、物料检测、瓶盖检测、产品分拣、机器人搬运合格产品入盒、盒盖包装、贴标、入库等自动生产全过程。
图0-1自动化生产线示意图
本系统工作过程概述如下：
(一)颗粒上料单元圆盘输送机构将空瓶输送到上料输送线上，圆盘空瓶到位检测传感器检测到空瓶，圆盘输送机构停止。上料输送带将空瓶输送到主输送带，当空瓶到达填装位后，填装定位机构将空瓶固定，主输送带停止；同时根据任务要求供料机构推出对应颜色物料；填装机构将到位的颗粒物料吸取放到空物料瓶内；物料瓶内填装物料到达设定的颗粒数量后，填装定位气缸松开，主输送带启动，将物料瓶输送到下一个工位。
图0-2物料装瓶
(二)物料瓶被输送到加盖拧盖单元的加盖机构下，加盖定位机构将物料瓶固定，加盖机构启动加盖流程，将盖子（白色或蓝色）加到物料瓶上；加上盖子的物料瓶继续被送往拧盖机构，到拧盖机构下方，拧盖定位机构将物料瓶固定，拧盖机构启动，将瓶盖拧紧。
图0-3加盖拧盖
（三）拧盖完成的物料瓶经过检测分拣单元进行检测：进料检测传感器检测拧盖完成的物料瓶是否到位，回归反射传感器检测瓶盖是否拧紧；检测机构检测物料瓶内部颗粒数量是否符合要求；对拧盖与颗粒均合格的物料瓶进行瓶盖颜色判别区分；拧盖或颗粒不合格的物料瓶被分拣机构推送到废品输送带上进行分拣；拧盖与颗粒均合格的物料瓶被输送到主输送带末端，等待机器人搬运。
图0-4合格与不合格品示意图
（四）工业机器人搬运单元两个升降台机构存储包装盒和包装盒盖；升降台A将包装盒推向物料台上；6轴机器人将物料瓶抓取放入物料台上的包装盒内；包装盒4个工位放满物料瓶后，6轴机器人从升降台B上吸取盒盖，盖在包装盒上；6轴机器人根据瓶盖的颜色对盒盖上标签位进行分别贴标，贴完4个标签后通知智能仓储单元入库。
图0-5包装过程
（五）智能仓储单元堆垛机构把机器人单元物料台上的包装盒体叉取出来，然后按要求依次放入仓储相应仓位。两个3×3的仓库每个仓位均安装一个检测传感器对仓位空满状态进行检测，堆垛机构水平轴为一个精密转盘机构，垂直机构为涡轮丝杆升降机构，均由精密伺服电机进行高精度控制；行走轴为同步带传动，采用步进电机控制。
任务C 单元程序编写与调试
任务情境：
选手在完成任务A/B的机械装调和电气接线后，现需要团队负责完成颗粒上料单元、加盖拧盖单元、检测分拣单元、机器人搬运单元、智能仓储单元的PLC程序与机器人程序编写，从空瓶上料、颗粒物料上料、物料分拣、颗粒填装、加盖、拧盖、物料检测、瓶盖检测、产品分拣、机器人搬运合格产品入盒、盒盖包装、贴标、成品入库的工序，保证能够进行正确运行，系统符合专业技术规范。在规定时间内完成整套生产线的程序编写与调试，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
配分 竞赛时间 信息资料
30/100 任务C/D/E（4小时） 详见D盘
颗粒上料单元程序编写与调试
任务概要
现需要团队负责完成颗粒上料单元的控制程序设计与调试工作，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元已完成挂板的电气安装、台面模块安装接线，尚未开展单元的编程与调试工作。 颗粒上料单元
任务描述
完成颗粒上料单元控制程序、触摸屏工程设计并进行单机调试，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
在任务完成时，你需要检查确认以下几点：
已经完成单元的机械安装、电气接线和气路连接，并确保器件的动作准确无误。
设置变频器参数，能实现单元运行功能即可，但高速不能超过（50Hz），低速不能低于（10Hz）。
单元运行功能与要求一致。
根据任务书提供的监控画面数据监控表设计触摸屏画面，利用本单元触摸屏进行单站调试运行，包含启动、停止、复位、单周期等，组态画面如图C - 1所示，指示灯输入信息为1时为绿色，输入信息为0时保持灰色。按钮强制输出1时为红色，按钮强制输出0时为灰色，触摸屏上必须设置一个手动/自动按钮，只有在该按钮被按下，且单元处于“单机”状态，手动强制输出控制按钮有效。
颗粒上料单元监控画面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
吸盘填装限位 位指示灯 吸盘填装限位指示灯
推料气缸A前限 位指示灯 推料气缸A前限指示灯
推料气缸B前限 位指示灯 推料气缸B前限指示灯
启动 位指示灯 启动状态指示灯
停止 位指示灯 停止状态指示灯
复位 位指示灯 复位状态指示灯
单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
物料瓶上料检测 位指示灯 物料瓶上料检测指示灯
颗粒填装位检测 位指示灯 颗粒填装位检测指示灯
颜色确认A检测 位指示灯 颜色确认A检测指示灯
颜色确认B检测 位指示灯 颜色确认B检测指示灯
料筒A物料检测 位指示灯 料筒A物料检测指示灯
料筒B物料检测 位指示灯 料筒B物料检测指示灯
颗粒到位检测 位指示灯 颗粒到位检测指示灯
填装定位气缸后限 位指示灯 填装定位气缸后限指示灯
填装升降气缸上限 位指示灯 填装升降气缸上限指示灯
填装升降气缸下限 位指示灯 填装升降气缸下限指示灯
上料输送带电机启停 标准按钮 上料输送带电机启停手动输出
主输送带电机启停 标准按钮 主输送带电机启停手动输出
旋转气缸 标准按钮 旋转气缸电磁阀手动输出
升降气缸 标准按钮 升降气缸电磁阀手动输出
取料吸盘 标准按钮 取料吸盘电磁阀手动输出
定位气缸 标准按钮 定位气缸电磁阀手动输出
推料气缸A 标准按钮 推料气缸A电磁阀手动输出
推料气缸B 标准按钮 推料气缸B电磁阀手动输出
变频电机正转 标准按钮 变频电机正转手动输出
变频电机反转 标准按钮 变频电机反转手动输出
变频电机高速 标准按钮 变频电机高速手动输出
变频电机中速 标准按钮 变频电机中速手动输出
变频电机低速 标准按钮 变频电机低速手动输出
手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
图C-1 颗粒上料单元组态画面
根据任务书提供I/O分配表完成控制程序设计。
序号 名称 功能描述 备注
X0 上料传感器感应到物料，X0闭合
X1 颗粒填装位感应到物料，X1闭合
X4 检测到料筒A有物料，X4闭合
X5 检测到料筒B有物料，X5闭合
X6 输送带取料位检测到物料，X6闭合
X7 填装定位气缸后限位感应，X7闭合
X10 按下启动按钮，X10闭合
X11 按下停止按钮，X11闭合
X12 按下复位按钮，X12闭合
X13 按下联机按钮，X13闭合
X14 填装升降气缸上限位感应，X14闭合
X15 填装升降气缸下限位感应，X15闭合
X20 吸盘填装限位感应，X20闭合
X21 推料气缸A后限位感应，X21闭合
X22 推料气缸B后限位感应，X22闭合
X23 填装旋转气缸左限感应，X23闭合
X24 填装旋转气缸右限感应，X24闭合
X25 圆盘空瓶到位检测，X25闭合
Y0 Y0闭合上料输送带运行
Y1 Y1闭合主输送带运行
Y2 Y2闭合填装旋转气缸旋转
Y3 Y3闭合填装升降气缸下降
Y4 Y4闭合吸盘拾取
Y5 Y5闭合定位气缸伸出
Y6 Y6闭合推料气缸A推料
Y7 Y7闭合推料气缸B推料
Y10 Y10闭合启动指示灯亮
Y11 Y11闭合停止指示灯亮
Y12 Y12闭合复位指示灯亮
Y23 Y23闭合变频电机正传
Y24 Y24闭合变频电机反转
Y25 Y25闭合变频电机高速档
Y26 Y26闭合变频电机中速档
Y27 Y27闭合变频电机低速档
Y30 Y30闭合圆盘电机运行
单元运行功能流程要求：
（1）上电，系统处于“停止”状态。“停止”指示灯亮，“启动”和“复位”指示灯灭。
（2）在“停止”状态下，按下“复位”按钮，该单元复位，复位过程中，“复位”指示灯闪烁（2Hz），所有机构回到初始位置。复位完成后，“复位”指示灯常亮，“启动”和“停止”指示灯灭。“运行”或“复位”状态下，按“启动”按钮无效。
（3）在“复位”就绪状态下，按下“启动”按钮，单元启动，“启动”指示灯亮，“停止”和“复位”指示灯灭。
（4）推料气缸A推出3颗白色物料。
（5）颗粒上料机构启动高速运行，变频器以50Hz频率输出。
（6）当白色物料到达取料位后，颗粒到位检测传感器动作，颗粒上料机构停止。
（7）填装机构下降。
（8）吸盘打开，吸住物料。
（9）填装机构上升。
（10）填装机构转向装料位。
（11）在第（4）步开始的同时，圆盘输送机构开始转动，上料输送带与主输送带同时启动，当圆盘空瓶到位检测传感器检测到空瓶时，圆盘输送机构停止，上料输送带将空瓶输送到主输送带，上料检测传感器感应到空瓶，上料输送带停止。
（12）当颗粒填装位检测传感器检测到空瓶，并等待空瓶到达填装位时，填装定位气缸伸出，将空瓶固定。
（13）当第（10）步和第（12）都完成后，填装机构下降。
（14）填装机构下降到吸盘填装限位开关感应到位后，吸盘关闭，物料顺利放入瓶子，无任何碰撞现象。
（15）填装机构上升。
（16）填装机构转向取料位。
（17）当瓶子装满3颗白料。
（18）填装定位气缸缩回。
（19）将瓶子输送到下一工位。
（20）循环进入第（6）步，进行下一个瓶子的填装。
（21）在任何启动运行状态下，按下“停止”按钮，若当前填装机构吸有物料，则应在完成第（15）步后停止，否则立即停止，所有机构不工作，“停止”指示灯亮，“启动”和“复位”指示灯灭。
加盖拧盖单元程序编写与调试
任务概要
现需要团队负责完成加盖拧盖单元的控制程序设计与调试工作，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元已完成挂板的电气安装、台面模块安装接线，尚未开展单元的编程与调试工作。 加盖拧盖单元
任务描述
完成加盖拧盖单元控制程序、触摸屏工程设计并进行单机调试，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
在任务完成时，你需要检查确认以下几点：
已经完成单元的机械安装、电气接线和气路连接，并确保器件的动作准确无误。
单元运行功能与要求一致。
根据任务书提供的监控画面数据监控表设计触摸屏画面，利用本单元触摸屏进行单站调试运行，包含启动、停止、复位、单周期等，组态画面如图C-2所示，画面颜色分配和触摸屏“手动/自动按钮”要求同颗粒上料单元组态画面。
加盖拧盖单元监控画面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
启动 位指示灯 启动状态指示灯
停止 位指示灯 停止状态指示灯
复位 位指示灯 复位状态指示灯
单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
瓶盖料筒检测 位指示灯 瓶盖料筒检测指示灯
加盖位检测 位指示灯 加盖位检测指示灯
拧盖位检测 位指示灯 拧盖位检测指示灯
加盖伸缩气缸前限 位指示灯 加盖伸缩气缸前限指示灯
加盖伸缩气缸后限 位指示灯 加盖伸缩气缸后限指示灯
加盖升降气缸上限 位指示灯 加盖升降气缸上限指示灯
加盖升降气缸下限 位指示灯 加盖升降气缸下限指示灯
加盖定位气缸后限 位指示灯 加盖定位气缸后限指示灯
拧盖升降气缸上限 位指示灯 拧盖升降气缸上限指示灯
拧盖定位气缸后限 位指示灯 拧盖定位气缸后限指示灯
升降底座上限 位指示灯 加盖升降底座气缸上限指示灯
输送带电机启停 标准按钮 输送带电机启停控制输出
拧盖电机启停 标准按钮 拧盖电机启停控制输出
加盖伸缩气缸 标准按钮 加盖伸缩气缸电磁阀输出
加盖升降气缸 标准按钮 加盖升降气缸电磁阀输出
加盖定位气缸 标准按钮 加盖定位气缸电磁阀输出
拧盖升降气缸 标准按钮 拧盖升降气缸电磁阀输出
拧盖定位气缸 标准按钮 拧盖定位气缸电磁阀输出
升降底座气缸 标准按钮 加盖升降底座气缸电磁阀输出
升降吸盘 标准按钮 加盖升降吸盘电磁阀输出
手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
图C-2 加盖拧盖单元组态画面
根据任务书提供I/O分配表完成控制程序设计。
序号 名称 功能描述 备注
1 X0 瓶盖料筒感应到瓶盖，X0闭合
2 X1 加盖位传感器感应到物料，X1闭合
3 X2 拧盖位传感器感应到物料，X2闭合
4 X3 加盖伸缩气缸伸出前限位感应，X3闭合
5 X4 加盖伸缩气缸缩回后限位感应，X4闭合
6 X5 加盖升降气缸上限位感应，X5闭合
7 X6 加盖升降气缸下限位感应，X6闭合
8 X7 加盖定位气缸后限位感应，X7闭合
9 X10 按下启动按钮，X10闭合
10 X11 按下停止按钮，X11闭合
11 X12 按下复位按钮，X12闭合
12 X13 按下联机按钮，X13闭合
13 X14 拧盖升降气缸上限位感应，X14闭合
14 X15 拧盖定位气缸后限位感应，X15闭合
15 X16 加盖升降底座上限位感应，X16闭合
16 Y0 Y0闭合，主输送带运行
17 Y1 Y1闭合，拧盖电机运行
18 Y2 Y2闭合，加盖伸缩气缸伸出
19 Y3 Y3闭合，加盖升降气缸下降
20 Y4 Y4闭合，加盖定位气缸伸出
21 Y5 Y5闭合，拧盖升降气缸下降
22 Y6 Y6闭合，拧盖定位气缸伸出
23 Y7 Y7闭合，升降底座气缸下降
24 Y10 Y10闭合，启动指示灯亮
25 Y11 Y11闭合，停止指示灯亮
26 Y12 Y12闭合，复位指示灯亮
27 Y13 Y13闭合，升降吸盘吸气
单元运行功能流程要求：
上电，设备任一部件不在初始位置，系统自动复位；
或者系统处于停止状态下，按下“复位”按钮系统自动复位。其它运行状态下按此按钮无效；
“复位”灯（黄色灯，下同）闪亮显示；
“停止”（红色灯，下同）灯灭；
“启动”（绿色灯，下同）灯灭；
所有部件回到初始位置；
“复位”灯常亮，系统进入就绪状态。
单元启动控制：
系统在就绪状态按启动按钮，单元进入运行状态，而停止状态下按此按钮无效；
“启动”指示灯亮；
“复位”指示灯灭；
主输送带启动运行；
手动将无盖物料瓶放置到该单元起始端；
当加盖位检测传感器检测到有物料瓶，并等待物料瓶运行到加盖工位下方时，输送带停止；
加盖定位气缸推出，将物料瓶准确固定；
如果加盖机构内无瓶盖，即瓶盖料筒检测传感器无动作，加盖机构不动作；
①手动将盖子放入后，瓶盖料筒检测传感器感应到瓶盖；
②瓶盖料筒检测传感器动作；
③加盖机构开始运行，继续第（9）步动作；
如果加盖机构有瓶盖，瓶盖料筒检测传感器动作，升降底座下降；加盖伸缩气缸推出，将瓶盖推到落料口；
加盖升降气缸伸出，将瓶盖压下；
瓶盖准确落在物料瓶上，无偏斜；
加盖伸缩气缸缩回；
升降底座上升；
加盖升降气缸缩回；
加盖定位气缸缩回；
主输送带启动；
当拧盖位检测传感器检测到有物料瓶，并等待物料瓶运行到拧盖工位下方时，输送带停止；
拧盖定位气缸推出，将物料瓶准确固定；
拧盖电机开始旋转；
拧盖升降气缸下降；
瓶盖完全被拧紧；
拧盖电机停止运行；
拧盖升降气缸缩回；
拧盖定位气缸缩回；
主输送带启动；
当物料瓶输送到主输送带末端后，人工拿走物料瓶。重复第（5）到（25）步，直到4个物料瓶与4个瓶盖用完为止，每次循环内，任何一步动作失误，该步都不得分。
单元停止控制：
系统在运行状态按“停止”按钮，单元立即停止，所有机构不工作；
“停止”指示灯亮；“运行”指示灯灭。
检测分拣单元程序编写与调试
任务概要
现需要团队负责完成检测分拣单元的控制程序设计与调试工作，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元已完成挂板的电气安装、台面模块安装接线，尚未开展单元的编程与调试工作。 检测分拣单元
任务描述
完成检测分拣单元控制程序、触摸屏工程设计并进行单机调试，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
在任务完成时，你需要检查确认以下几点：
已经完成单元的机械安装、电气接线和气路连接，并确保器件的动作准确无误。
单元运行功能与要求一致。
根据任务书提供的监控画面数据监控表设计触摸屏画面，利用本单元触摸屏进行单站调试运行，包含启动、停止、复位、单周期等，组态画面如图C - 3所示，画面颜色分配和触摸屏“手动/自动按钮”要求同颗粒上料单元组态画面。
检测分拣单元监控画面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
1 启动 位指示灯 启动状态指示灯
2 停止 位指示灯 停止状态指示灯
3 复位 位指示灯 复位状态指示灯
4 单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
5 进料检测传感器 位指示灯 进料检测传感器指示灯
6 旋紧检测传感器 位指示灯 旋紧检测传感器指示灯
7 瓶盖蓝色检测传感器 位指示灯 瓶盖蓝色检测传感器指示灯
8 瓶盖白色检测传感器 位指示灯 瓶盖白色检测传感器指示灯
9 不合格到位检测传感器 位指示灯 不合格到位检测传感器指示灯
10 出料检测传感器 位指示灯 出料检测传感器指示灯
11 分拣气缸退回限位 位指示灯 分拣气缸退回限位指示灯
12 三颗料位检测 位指示灯 三颗料位检测指示灯
13 四颗料位检测 位指示灯 四颗料位检测指示灯
14 主输送带电机启停 标准按钮 主输送带电机启停手动输出
15 辅输送带电机启停 标准按钮 辅输送带电机启停手动输出
16 指示灯带亮绿色 标准按钮 指示灯亮绿色手动输出
17 指示灯带亮红色 标准按钮 指示灯亮红色手动输出
18 指示灯带亮蓝色 标准按钮 指示灯亮蓝色手动输出
19 分拣气缸电磁阀 标准按钮 分拣气缸电磁阀手动输出
20 手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
21 单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
图C - 3 检测分拣单元组态画面
根据任务书提供I/O分配表完成控制程序设计。
序号 名称 功能描述 备注
X00 进料检测传感器感应到物料，X00闭合
X01 旋紧检测传感器感应到瓶盖，X01闭合
X03 瓶盖颜色传感器感应到蓝色，X03闭合
X04 瓶盖颜色传感器感应到白色，X04闭合
X05 不合格到位检测传感器感应到物料，X05闭合
X06 出料检测传感器感应到物料，X06闭合
X07 分拣气缸退回限位感应，X07闭合
X10 按下启动按钮，X10闭合
X11 按下停止按钮，X11闭合
X12 按下复位按钮，X12闭合
X13 按下联机按钮，X13闭合
X14 三颗料位检测
X15 四颗料位检测
X20 瓶盖不合格分拣检测传感器感应到物料，X20闭合
X21 瓶盖不合格分拣气缸退回限位感应，X21闭合
X22 物料不合格分拣检测传感器感应到物料，X22闭合
X23 物料不合格分拣气缸退回限位感应，X23闭合
X24 瓶盖和物料都不合格分拣检测传感器感应到物料，X24闭合
X25 瓶盖和物料都不合格分拣气缸退回限位感应，X25闭合
Y00 Y00闭合，主输送带运行
Y01 Y01闭合，辅输送带运行
Y02 Y02闭合，检测机构指示灯绿色常亮
Y03 Y03闭合，检测机构指示灯红色常亮
Y04 Y04闭合，检测机构指示灯蓝色常亮
Y05 Y05闭合，分拣气缸伸出
Y06 Y06闭合，检测机构指示灯黄色常亮
Y10 Y10闭合，启动指示灯亮
Y11 Y11闭合，停止指示灯亮
Y12 Y12闭合，复位指示灯亮
Y20 Y20闭合，瓶盖不合格分拣气缸伸出
Y21 Y21闭合，物料不合格分拣气缸伸出
Y22 Y22闭合，瓶盖和物料不合格分拣气缸伸出
单元运行功能流程要求：
上电，系统处于“停止”状态下。“停止”指示灯亮，“启动”和“复位”指示灯灭；
在“停止”状态下，按下“复位”按钮，该单元复位，复位过程中，“复位”指示灯闪烁，所有机构回到初始位置。复位完成后，“复位”指示灯常亮，“启动”和“停止”指示灯灭。“运行”或“复位”状态下，按“启动”按钮无效；
在“复位”就绪状态下，按下“启动”按钮，单元启动，“启动”指示灯亮，“停止”和“复位”指示灯灭；
主输送带启动运行，检测机构指示灯蓝色常亮；
手动将放有3颗物料并旋紧白色瓶盖的物料瓶放置到该单元起始端；
当进料检测传感器检测到有物料瓶且旋紧检测传感器无动作，经过检测机构时，检测机构指示灯绿色常亮，物料瓶即被输送到主输送带的末端，出料检测传感器动作，主输送带停止，人工拿走物料瓶，输送带继续启动运行，检测机构指示灯绿色熄灭，蓝色常亮。
手动将放有3颗物料并旋紧蓝色瓶盖的物料瓶放置到该单元起始端；
当进料检测传感器检测到有物料瓶且旋紧检测传感器无动作，经过检测装置时，检测机构指示灯绿色闪烁（f=2Hz），物料瓶即被输送到主输送带的末端，出料检测传感器动作，主输送带停止，人工拿走物料瓶，输送带继续启动运行，检测机构指示灯绿色熄灭，蓝色常亮。
手动将放有2颗物料并旋紧瓶盖的物料瓶放置到该单元起始端；
当进料检测传感器检测到有物料瓶且旋紧检测传感器无动作，经过检测装置时，检测机构指示灯黄色常亮，蓝色熄灭，物料瓶经过不合格到位检测传感器时，传感器动作，触发分拣气缸电磁阀得电，当到达分拣气缸位置时即被推到辅输送带上，物料瓶在辅输送带上经过物粒不合格分拣检测传感器时，传感器动作，物料不合格分拣气缸电磁阀得电，使物料瓶被推到物料不合格分拣槽中；
手动将放有3颗物料并未旋紧瓶盖的物料瓶放置到该单元起始端；
当进料检测传感器检测到有物料瓶且旋紧检测传感器动作，经过检测装置时，检测机构指示灯红灯常亮，物料瓶经过不合格到位检测传感器时，传感器动作，触发分拣气缸电磁阀得电，当到达分拣气缸位置时即被推到辅输送带上；物料瓶在辅输送带上经过瓶盖不合格分拣检测传感器时，传感器动作，瓶盖不合格分拣气缸电磁阀得电，使物料瓶被推到瓶盖不合格分拣槽中；
在任何启动运行状态下，按下“停止”按钮，该单元停止工作，“停止”指示灯亮，“启动”和“复位”指示灯灭；
机器人搬运单元程序编写与调试
任务概要
现需要团队负责完成机器人搬运单元的控制程序设计与调试工作，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元已完成挂板的电气安装、台面模块安装接线，尚未开展单元的编程与调试工作。 机器人搬运单元
任务描述
完成机器人搬运单元PLC控制程序及触摸屏工程设计、机器人的程序设计和机器人I/O配置，并进行单机调试，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
在任务完成时，你需要检查确认以下几点：
已经完成单元的机械安装、电气接线和气路连接，并确保器件的动作准确无误。
单元运行功能与要求一致。
机器人I/O根据自己编程需求进行配置。
根据任务书提供的监控画面数据监控表设计触摸屏画面，利用本单元触摸屏进行单站调试运行，包含启动、停止、复位、单周期等，组态画面如图C - 4所示，画面颜色分配和触摸屏“手动/自动按钮”要求同颗粒上料单元组态画面。
图C - 4 机器人搬运单元组态界面
工业机器人搬运单元监控画面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
启动 位指示灯 启动状态指示灯
停止 位指示灯 停止状态指示灯
复位 位指示灯 复位状态指示灯
单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
升降台A原点 位指示灯 升降台A原点指示灯
升降台A上限 位指示灯 升降台A上限指示灯
升降台A下限 位指示灯 升降台A下限指示灯
升降台B原点 位指示灯 升降台B原点指示灯
升降台B上限 位指示灯 升降台B上限指示灯
升降台B下限 位指示灯 升降台B下限指示灯
推料气缸前限 位指示灯 推料A前限指示灯
推料气缸后限 位指示灯 推料A后限指示灯
盒盖出料 标准按钮 该按钮按下，物料盒上升一个盒盖的高度。
盒出料 标准按钮 该按钮按下，推出一个物料盒。
手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
根据任务书提供I/O分配表完成控制程序设计。
序号 名称 功能描述 备注
X00 升降台A运动到原点，X0断开
X01 升降台A碰撞上限，X1断开
X02 升降台A碰撞下限，X2断开
X03 升降台B运动到原点，X3断开
X04 升降台B碰撞上限，X4断开
X05 升降台B碰撞下限，X5断开
X06 推料气缸A伸出，X6闭合
X07 推料气缸A缩回，X7闭合
X10 按下启动按钮，X10闭合
X11 按下停止按钮，X11闭合
X12 按下复位按钮，X12闭合
X13 按下联机按钮，X13闭合
X14 推料气缸B伸出，X14闭合
X15 推料气缸B缩回，X15闭合
X16 挡料气缸伸出，X16闭合
X17 挡料气缸缩回，X17闭合
X20 未定义 机器人的输出点连接PLC的输入点
X21
X22
X23
X24
X25
X26
X27
X30
X31
X32
X33 加盖定位气缸伸出，X33闭合
X34 吸盘A有效，X34闭合
X35 吸盘B有效，X35闭合
X36 物料台有物料，X36闭合
X37 加盖定位气缸缩回，X37闭合
Y0 Y0闭合给升降台A发脉冲
Y1 Y1闭合给升降台B发脉冲
Y2 Y2闭合改变升降台A方向
Y3 Y3闭合改变升降台B方向
Y4 Y4闭合升降台气缸A伸出
Y5 Y5闭合升降台气缸B伸出
Y6 Y6闭合加盖定位气缸伸出
Y10 Y10闭合启动指示灯亮
Y11 Y11闭合停止指示灯亮
Y12 Y12闭合复位指示灯亮
Y20 未定义 PLC的输出点连接机器人的输入点
Y21
Y22
Y23
Y24
Y25
Y26
Y27
Y30
Y31
Y32
Y33
Y34
单元运行功能流程要求：
该单元在单机状态，机器人切换到自动运行状态，按“复位”按钮，单元复位，机器人回到安全原点pHome。
“复位”灯（黄色灯，下同）闪亮显示。
“停止”（红色灯，下同）灯灭。
“启动”（绿色灯，下同）灯灭。
所有部件回到初始位置。
“复位”灯（黄色灯）常亮，系统进入就绪状态。
第一次按“启动”按钮，机器人搬运单元盒盖升降机构将料盒料盖升起。
挡料气缸伸出，料盒升降机构的推料气缸将料盒推出至装配台，推出到位后推料气缸收回，同时定位气缸缩回。
物料台检测传感器动作。
该单元上的机器人开始执行瓶子搬运功能：机器人从检测分拣单元的出料位将物料瓶搬运到包装盒中，路径规划合理，搬运过程中不得与任何机构发生碰撞，物料瓶搬运顺序如图C - 5左图所示。
①机器人搬运完一个物料瓶后，若检测到检测分拣单元的出料位无物料瓶，则机器人回到原点位置等待，等出料位有物料瓶，再进行下一个抓取。
②机器人搬运完一个物料瓶后，若检测到检测分拣单元的出料位有物料瓶等待抓取，则机器人无需再回到原点位置，可直接进行抓取，提高效率。
包装盒中装满4个物料瓶后，机器人回到原点位置，即使检测到检测分拣单元的出料位有物料瓶，机器人也不再进行抓取。
第二次按“启动”按钮，机器人开始自动执行盒盖搬运功能：机器人从点到包装盒盖位置，用吸盘将包装盒盖吸取并盖到包装盒上，路径规划合理，加盖过程中不得与任何机构发生碰撞，盖好后回到原点位置。
第三次按“启动”按钮，机器人开始自动执行标签搬运功能：机器人从点到标签台位置，用吸盘依次将两个蓝色和两个白色标签吸取并贴到包装盒盖上，路径规划合理，贴标过程中不得与任何机构发生碰撞；标签摆放以及吸取顺序如图C - 5右图所示。
图C - 5 物料瓶工位与标签摆放示意图
机器人每贴完一个标签，无需回到原点位置，贴满4个标签后回到原点位置，机器人贴标顺序如图C - 6所示；
图C - 6 贴标工位示意图
机器人贴完标签，定位气缸伸出，挡料气缸缩回，等待入库；
系统在运行状态按“停止”按钮，单元进入停止状态，即机器人停止运动，但机器人夹具要保持当前状态以避免物料掉落，而就绪状态下按此按钮无效。
智能仓储单元程序编写与调试
任务概要
现需要团队负责完成智能仓储单元的控制程序设计与调试工作，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元已完成挂板的电气安装、台面模块安装接线，尚未开展单元的编程与调试工作。 智能仓储单元
任务描述
完成智能仓储单元PLC控制程序设计，并进行单机调试，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
在任务完成时，你需要检查确认以下几点：
已经完成单元的机械安装、电气接线和气路连接，并确保器件的动作准确无误。
单元运行功能与要求一致。
根据任务书提供I/O分配表完成控制程序设计。
序号 名称 功能描述 备注
X00 升降方向原点传感器感应到位，X00断开
X01 旋转方向原点传感器感应到位，X01断开
X02 仓位A1检测传感器感应到物料，X02闭合
X03 仓位A2检测传感器感应到物料，X03闭合
X04 仓位A3检测传感器感应到物料，X04闭合
X05 仓位A4检测传感器感应到物料，X05闭合
X06 仓位A5检测传感器感应到物料，X06闭合
X07 仓位A6检测传感器感应到物料，X07闭合
X10 按下启动按钮，X10闭合
X11 按下停止按钮，X11闭合
X12 按下复位按钮，X12闭合
X13 按下联机按钮，X13闭合
X14 拾取气缸前限感应到位，X14闭合
X15 拾取气缸后限感应到位，X15闭合
X17 行走轴原点传感器感应到位X17断开
X20 旋转方向右极限感应到位，X20闭合
X21 旋转方向左极限感应到位，X21闭合
X22 升降方向上极限感应到位，X22闭合
X23 升降方向下极限感应到位，X23闭合
X25 仓位A7检测传感器X25闭合
X26 仓位A8检测传感器X26闭合
X27 仓位A9检测传感器X27闭合
X30 仓位B1检测传感器X30闭合
X31 仓位B2检测传感器X31闭合
X32 仓位B3检测传感器X32闭合
X33 仓位B4检测传感器X33闭合
X34 仓位B5检测传感器X34闭合
X35 仓位B6检测传感器X35闭合
X36 仓位B7检测传感器X36闭合
X37 仓位B8检测传感器X37闭合
X40 仓位B9检测传感器X40闭合
X42 行走轴右极限感应到位X42闭合
X43 行走轴左极限感应到位X43闭合
X44 编码器A
X45 编码器B
Y00 Y00闭合，升降方向电机旋转
Y01 Y01闭合，旋转方向电机旋转
Y03 Y03闭合，升降方向电机反转
Y04 Y04闭合，旋转方向电机反转
Y05 预留
Y06 Y06闭合，垛机拾取气缸电磁阀启动
Y10 Y10闭合，启动指示灯亮
Y11 Y11闭合，停止指示灯亮
Y12 Y12闭合，复位指示灯亮
Y13 Y13闭合，行走轴电机反转
单元运行功能流程要求：
上电，系统处于“复位”状态下，“启动”和“停止”指示灯灭，该单元复位；复位过程中，“复位”指示灯闪烁，所有机构回到初始位置；复位完成后，“复位”指示灯常亮。（“运行”状态下按“复位”按钮无效）。
在“复位”就绪状态下，按下“启动”按钮，单元启动，“启动”指示灯亮，“停止”和“复位”指示灯灭。（“停止”或“复位未完成”状态下，按“启动”按钮无效）。
第一次按“启动”按钮，堆垛机启动运行，运行到包装工作台位置等待。
第二次按“启动”按钮，堆垛机拾取气缸伸出到位。
堆垛机向上提升合适的高度后，拾取气缸收回。
堆垛机构旋转到B1号仓储位，堆垛机构旋转过程中，包装盒不允许与包装工作台或智能仓库发生任何摩擦或碰撞。
如果当前仓位有包装盒存在，堆垛机构旋转到B4号仓储位，按照B1、B4、B7、B2、B5、B8、B3、B6、B9顺序依次类推。
如果当前仓位空，则堆垛机拾取气缸伸出，气缸伸出到位后堆垛机向下降低合适高度后，拾取气缸收回，包装盒不允许与智能仓库发生碰撞或放偏现象。
堆垛机构回到包装工作台位置。
再放一个包装盒到机器人单元的包装工作台上，本单元将重复第（4）到第（9）步骤，包装盒将依次按顺序被送往相应仓位的空位中。
在任何启动运行状态下，按下“停止”按钮，该单元立即停止，所有机构不工作，“停止”指示灯亮，“启动”和“复位”指示灯灭。
任务D 单元的故障检修
由于加盖拧盖单元和检测分拣单元刚安装接线完成，存在故障，现需要团队负责来完成设备故障查找与排除，并填写《故障排查答题纸》，并据此评定成绩，未能排除的故障选手不可以申请设备故障恢复，可以继续完成其它比赛任务。如果排查表上行数不足，可自行追加表格行填写。
配分 竞赛时间 信息资料
6/100 任务C/D/E（4小时） 详见D盘
任务概要
由于在安装接线过程中，可能伴有线路或器件接头接触不良、信号传输不稳定、器件设置使用不合理、机械装配误差过大等状况，导致单元运行出现故障，现需要团队负责完成颗粒上料单元与检测分拣单元的故障检修工作，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元已完成安装接线，由于单元硬件故障会影响程序的自动运行，并容易造成安全事故，尚未开展单元的故障检修工作。 颗粒上料单元 检测分拣单元
任务描述
团队的任务是依据加盖拧盖单元与检测分拣单元的控制功能要求、机械机构图纸、电气接线图纸规定的I/O分配表安装要求等，对两个单元进行运行调试，排除电气线路及元器件等故障，确保两单元内电路、气路及机械机构能正常运行。并将故障现象描述、故障部件分析、排除步骤填写到《故障排查答题纸》。
设备相关图纸资料如下：
设备电气原理图见附页图-颗粒上料单元与附页图-检测分拣单元。
任务E 自动化系统程序优化与调试
任务情境：
所有单元单机工作调试完成后，主站单元联机通讯信号尚未编程完成，现需要团队负责完善颗粒上料单元、检测分拣单元、机器人搬运单元、智能仓储单元程序功能，增加系统联机程序，并完成联机调试，在规定时间内完成并交付一条颗粒上料站、加盖拧盖站、检测分拣站、机器人搬运站和智能仓储站组成的生产线，实现自动化生产。
配分 竞赛时间 信息资料
20/100 任务C/D/E（4小时） 详见D盘
任务概要
在完成所有工作单元单机运行调试后，现需要进行各单元的联网通讯，优化PLC控制程序、编写触摸屏组态程序，最终实现生产线的联机运行功能。 设备状态： 各工作单元均可单机运行，但缺少组态程序和联网通讯程序，不能满足全线联机运行要求。 自动化生产线
任务描述
团队的任务是组建以太网或485网络，完成各工作单元的PLC通讯程序编写，优化PLC的全线运行控制功能程序，设计触摸屏组态。
在任务完成时，你需要检查确认以下几点：
以智能仓储单元为主站组建PLC通讯网络，并和触摸屏建立通讯；
触摸屏组态编程应包括以下各界面：触摸屏总控制画面、智能仓储单元监控画面。
完善颗粒上料单元，在触摸屏上增加填装颗粒数量：在触摸屏上颗粒填装总数量可输入3或4，颗粒上料单元填装颗粒时按输入要求填装，同时触摸屏上实时显示填装数量。
对自动化生产线的用气量进行优化，降低生产过程能源消耗。
为客户编写设备操作说明书，描述清楚设备的使用与操作步骤，具体应包括生产准备、生产线站前准备动作、触摸屏操作、报警信息处理以及注意事项等。
你需要确认以下动作流程是否正常：
按下各单元的联机按钮，并在触摸屏系统总控画面中选择“联机”模式，系统进入联机运行状态。
按下触摸屏上“联机停止”按钮，系统立即停止，触摸屏上“系统停止”指示灯亮，“系统启动”和“系统复位”指示灯灭。
“系统停止”状态下，按“联机复位”按钮，系统开始复位，复位过程中“系统复位”指示灯闪亮，复位完成后，各单元进入就绪状态，触摸屏上“系统复位”指示灯常亮，“系统启动”和“系统停止”指示灯灭。其它状态下按“联机复位”按钮无效。
“系统复位”就绪状态下，按触摸屏上“联机启动”按钮，系统启动，触摸屏上“系统启动”指示灯亮，“系统复位”和“系统停止”指示灯灭。其它状态下按“联机启动”按钮无效。
颗粒上料单元启动运行，主输送带启动。
运行指示灯亮。
在触摸屏上输入填装总颗粒数量3或4，白色颗粒数量输入1-4。
颗粒上料单元填装完成设定数量后，填装定位机构松开。填装过程中在系统总控画面实时显示当前填装瓶中的总颗粒数和白色颗粒数，以及生产线累积填装颗粒总数。
瓶子输送到加盖拧盖单元，加盖拧盖单元输送带启动，分别将瓶子送入加盖工位和拧盖工位进行加盖与拧盖；拧盖状态颗粒上料单元主输送带不启动，待拧盖完成后方可重新启动；加盖拧盖单元持续5s没有新的物料瓶，则该单元输送带停止运行。
加盖拧盖完成后，瓶子输送到检测分拣单元。
检测分拣单元主输送带启动，分别对物料瓶瓶盖的旋紧程度、瓶盖颜色以及物料颗粒的数量进行检测，从而分拣出合格品与不合格品，并在系统总控画面实时显示生产线累积合格品数量和不合格品数量。
①若物料瓶瓶盖拧紧，物料颗粒为3颗，则认定为合格品，若当前瓶盖是白色则检测机构指示灯绿色常亮，若为蓝色则绿色闪烁（f=2Hz）；物料瓶即被输送到主输送带的末端，出料检测传感器动作，主输送带停止，等待机器人抓取；
②若物料瓶瓶盖未旋紧，无论物料颗粒为多少，都认定为不合格品。检测机构指示灯红色常亮；分拣气缸将其推到辅输送带上；在辅输送带上瓶盖不合格分拣气缸又将其推到瓶盖不合格分拣槽中；
③若物料瓶瓶盖拧紧，物料颗粒不是3颗，则认定为不合格品，检测机构指示灯黄色常亮；总控触摸屏上出现“物料颗粒填充错误，请及时修改！”文字滚动报警信息；分拣气缸将其推到辅输送带上；在辅输送带上物料不合格分拣气缸又将其推到物料不合格分拣槽中；
若检测分拣单元的合格品输送带末端等待机器人抓取时间超过3s，颗粒上料单元将主、辅输送带和加盖拧盖单元输送带不启动，随后工作单元进入暂停状态，等待合格品被抓取后继续运行。
机器人单元按照设定的控制程序和机器人示教路径完成装瓶和贴标作业，要求任务三所描述的贴标工位号上的标签颜色与物料瓶工位号上的瓶盖颜色对应。
机器人单元将完成的包装盒转运至触摸屏指定的仓储单元仓位。若指定仓位已有包装盒，则堆垛机按照B1、B4、B7、B2、B5、B8、B3、B6、B9顺序自动将包装盒送至下一个空闲仓位，并在堆垛机启动运行时，总控触摸屏上出现“当前指定仓位已满，系统已自动调整！”文字滚动报警信息，直至堆垛机回到初始位置时消失。
选手需在总控画面上设置一个计时显示框，在第（4）步按联机启动按钮的同时，计时显示框开始计时，直到走完一个流程（四个物料瓶进行颗粒填装+加盖拧盖+检测分拣+放入包装盒+入库），计时停止。
机器人搬运单元和智能仓储单元根据原设定程序完成相应流程（该项动作不配分）。
系统网络结构
图E - 2 系统网络结构图
系统通讯地址分配
站名 主站（读）← 从站（写） 主站（写）→ 从站（读）
所有站 M1000 联机启动
M1001 联机停止
M1002 联机复位
M1003 联机手动
组态画面要求
系统总控画面
图E - 2为组态触摸屏画面要求区域划分、颜色分配（单机/联机-蓝色、联机启动-绿色、联机停止-红色、联机复位-黄色），输入信息为1时指示灯显示对应颜色，输入信息为0时为灰色。
图E - 3 系统总控组态画面
系统总控画面数据监控表：
序号 名称 类型 功能说明
1 单机/联机 标准按钮 系统单机、联机模式切换
2 联机启动 标准按钮 系统联机启动
3 联机停止 标准按钮 系统联机停止
4 联机复位 标准按钮 系统联机复位
5 单机/联机 位指示灯 联机状态蓝色亮
6 启动指示 位指示灯 启动状态绿色亮
7 停止指示 位指示灯 停止状态红色亮
8 复位指示 位指示灯 复位状态黄色亮
9 总填装数量设定 模拟量输入框 决定单个瓶子填装颗粒总数量
10 白色颗粒填装数量设定 模拟量输入框 决定单个瓶子白色颗粒填装数量
11 总填装数量实时 模拟量显示框 显示当前瓶子填装颗粒总数量
12 白色颗粒填装实时数量 模拟量显示框 显示当前瓶子白色颗粒填装数量
13 物料颗粒总数 模拟量显示框 显示当前已经完成的物料颗粒总数
14 物料瓶合格总数量 模拟量显示框 显示检测分拣单元已经检测合格的瓶子总数
15 物料瓶不合格总数量 模拟量显示框 显示检测分拣单元已经检测不合格的瓶子总数
20 智能仓储单元 画面切换按钮 跳转到智能仓储单元画面
21 扩展界面 画面切换按钮 跳转到扩展界面画面
智能仓储单元监控画面
该单元组态画面如图E - 3所示，画面颜色分配和触摸屏“手动/自动按钮”要求同颗粒上料单元组态画面。
图E - 4智能仓储单元组态画面
智能仓储单元监控画面数据监控表：
序号 名称 类型 功能说明
启动 位指示灯 启动状态指示灯
停止 位指示灯 停止状态指示灯
复位 位指示灯 复位状态指示灯
单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
B1号仓位 位指示灯 B1号仓位指示灯
B2号仓位 位指示灯 B2号仓位指示灯
B3号仓位 位指示灯 B3号仓位指示灯
B4号仓位 位指示灯 B4号仓位指示灯
B5号仓位 位指示灯 B5号仓位指示灯
B6号仓位 位指示灯 B6号仓位指示灯
B7号仓位 位指示灯 B7号仓位指示灯
B8号仓位 位指示灯 B8号仓位指示灯
B9号仓位 位指示灯 B9号仓位指示灯
升降原点 位指示灯 升降原点指示灯
升降上限 位指示灯 升降上限指示灯
升降下限 位指示灯 升降下限指示灯
旋转原点 位指示灯 旋转原点指示灯
旋转左限 位指示灯 旋转左限指示灯
旋转右限 位指示灯 旋转右限指示灯
拾取气缸前限 位指示灯 拾取气缸前限指示灯
拾取气缸后限 位指示灯 拾取气缸后限指示灯
垛机拾取气缸电磁阀 标准按钮 垛机拾取气缸电磁阀手动输出
包装盒吸取位电机角度旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D200
包装盒仓库A放置位电机角度旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D204
包装盒仓库B放置位电机角度旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D206
包装盒吸取位电机垂直旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D208
包装盒吸取位电机行走轴脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D210
仓位第三行脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D212
仓位第二行脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D214
仓位第一行脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D216
仓位第一列脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D218
仓位第二列脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D220
仓位第三列脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D222
手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
扩展功能任务
在完成上述的任务的基础上，选手完成以下任务
CCD相机模块已经安装在检测分拣站单元，选手需要把相机、PLC和计算机三者连接起来。
编写PLC与相机通讯程序，实现完成相机的复位、拍照等功能。
（3）设计人机交互画面，在人机系统主界面上设计一个进入扩展界面的按钮来进行切换，扩展界面具有以下控制按钮：相机复位按钮、相机拍照按钮，以及蓝色瓶盖指示灯（信号为1时，指示灯蓝色）、白色瓶盖指示灯（信号为1时，指示灯白色）和无盖指示灯（信号为1时，指示灯黑色），如图E-1。
E-1
（4）编写PLC程序,你需要确认以下动作流程是否正常：
①手动把白色瓶盖的瓶子放在相机下方。
②首先按下“相机复位”按钮，所有的触摸屏指示灯熄灭成灰色，再点击“相机拍照”按钮。
③如果瓶盖为白色，则白色瓶盖指示灯亮。
④如果瓶盖为蓝色，则蓝色瓶盖指示灯亮。
⑤如果没有瓶盖，则无瓶盖指示灯亮。
任务F 职业素养
任务情境：
考查选手操作过程中的安全规范；设施设备、工具仪器使用情况；卫生清洁情况；穿戴规范；工作纪律，文明礼貌等。由现场裁判进行过程记录、现场评分、选手确认。
配分 竞赛时间 信息资料
4/100 无限制时 无40
锦连用件管社
465
爱
.规B/1500.10教佳装b
145
130
9
M3*16
击
%
0
0
婴
一
三
6063
6063
263
2米店
6063
6063
6063
0189
●
o

酒
可
O
3
O
OOOO
日
物料金
e o
可
70
@
189
p
:目：
田
用
@
同
同
同
CEECCCCC
5670m

刀
敬用：
-271
电院哦
24+CPs13t)联整由热·24-CPS13-)根热镜。
XT99
电锦圳照
C
锈明器
-2
喜
-KM99
-KA71
o
000
C
PLC电斯
O
-KM99
9
9
-0
-XT99
00
P512
6
合
m

0
>
m

D
D
人
PS12-
PS12+
-KA71
-SB266E--1
-SB269E
88475
电业行冬
PS12-
-KA71
-H.266
-KM99
PS124
PS12-
-HL269
-KM99
PS12+
U
P12
锂捷果
PS12+
o7
PS12-
PS12+
-XT99
岸
PS12
-KA71
00
sl
音
PS13-
PS134
2际电器
6
合
m

0
>
m

D
D
PS13+
X124
KA72
-SBLJE--Y
-XT99
2障
9
PS134
-KA72
PS13-
PS13-
co
PS13-
X10
-SBTZE--
P813
PS134
X11
-SBFW E--
PS13-
PS13-
X12
o
U
-HLQD
8
Y10
O
PS13
Y11
PS134
+Y12
00
-KA72
X79901
X13
δ
合
m

0
>
m

D
PS13-
PS134
各语：M370377禁口9：CN310377张口院：
为
M130LBma再口镜：CN300157张口效：
程
B111
管
管
C
B-12
XO一
B131
臣
谢商道
FX5U-64MR/ES
B132
系
系
南政道
03
0
B133
堂
原
02
苔
着
ò
m

0
m

0
D
PS13-
PS134
M1BO1B7k镜+CN300157移口效：
各语：M370377共口9：CN310377禁口效：
点稻
程
S9121
01
02
系
总
D.122
82123
守
蓝
尊
o7
百
S2131
0
0
FX5U-64MR/ES
商
12132
原
总程
S120
岸
原
原
点
色
0
B-13
源
0
中道
合
m

0
m
D
)-G
PS13+
)G
0
三
)-0
响
)
-0
M130L5TE口镜：CN300157整口数：
各语：M370377共口9：CN310371禁口数：
07
色
巨
wo
原
0
o6
0
YV121
总
09
三
原
FX5U-64MR/ES
o7
两
覆
系
系
丙
看
6
原
西
气
三
00
0
YV132
图
0号
琴
0o
蓉
6
m

0465
.规B/1500.10教佳装b
16lo巴
響
145
130
130
1
多
M3*16
中
三因
帝
浙电快食器
o
染
6063
鑫
8063
6763
50632022年全国职业院校技能大赛
机电一体化项目（高职组）
任务书C\D\E\F
2
选手须知：
任务书共 39 页，附页图纸 16 页，故障排查表 1 页，如出现任务书缺页、字迹不清等问题，请及时向裁判申请更换任务书。
竞赛任务完成过程配有两台编程计算机，参考资料（竞赛平台相关的器件手册等）放置在“D:\参考资料”文件夹下。
参赛团队应在4小时内完成任务书规定内容；选手在竞赛过程中创建的程序文件必须存储到“D:\技能竞赛\竞赛编号”文件夹下，未存储到指定位置的运行记录或程序文件均不予给分。
选手提交的试卷不得出现学校、姓名等与身份有关的信息，否则成绩无效。
由于错误接线、操作不当等原因引起PLC、触摸屏、变频器、工业机器人控制器及I/O组件、伺服放大器的损坏，将依据大赛规程进行处理。
在完成任务过程中，请及时保存程序及数据。
场次： 工位号： 日期：
2022年全国职业院校技能大赛
一、项目名称：机电一体化项目
二、任务情境：组装、编程、调试一条小型自动化生产线
现有一条小型自动化生产线，需要按客户要求进行组装、编程、调试。其中包括设计、安装、调试机械部件和电气系统，并能完成设备控制系统和人机界面编程，对自动化生产线进行维护、维修、系统集成与技术改进等工作。
三、项目任务及时间安排：机电一体化项目试题主要考核选手组装、编程、调试一条小型自动化生产线的能力，该生产线由颗粒上料站、加盖拧盖站、检测分拣站、机器人搬运站、智能仓储站5个单元组成。大赛为期2天，完成6个工作任务，并实现生产过程自动化，累计完成时间为8小时，由2位选手以团队方式进行完成。
本届全国职业院校技能大赛机电一体化项目的工作任务、内容及时间分配如下表：
天次 模块名称 模块内容 完成时间 任务类型
第1天 工作任务A 单元的机械安装与调试 4小时 机械装调
工作任务B 单元的电气接线与调试 电气接线
第2天 工作任务C 单元的编程与调试 4小时 编程调试
工作任务D 单元的故障检修 设备维护
工作任务E 自动线系统程序优化与调试 编程优化
第1-2天 工作任务F 职业素养 全程
竞赛设备说明
竞赛平台主要由颗粒上料单元、加盖拧盖单元、检测分拣单元、工业机器人搬运单元、智能仓储单元等组成，实现空瓶上料、颗粒物料上料、物料分拣、颗粒填装、加盖、拧盖、物料检测、瓶盖检测、产品分拣、机器人搬运合格产品入盒、盒盖包装、贴标、入库等自动生产全过程。
图0-1自动化生产线示意图
本系统工作过程概述如下：
(一)颗粒上料单元圆盘输送机构将空瓶输送到上料输送线上，圆盘空瓶到位检测传感器检测到空瓶，圆盘输送机构停止。上料输送带将空瓶输送到主输送带，当空瓶到达填装位后，填装定位机构将空瓶固定，主输送带停止；同时根据任务要求供料机构推出对应颜色物料；填装机构将到位的颗粒物料吸取放到空物料瓶内；物料瓶内填装物料到达设定的颗粒数量后，填装定位气缸松开，主输送带启动，将物料瓶输送到下一个工位。
图0-2物料装瓶
(二)物料瓶被输送到加盖拧盖单元的加盖机构下，加盖定位机构将物料瓶固定，加盖机构启动加盖流程，将盖子（白色或蓝色）加到物料瓶上；加上盖子的物料瓶继续被送往拧盖机构，到拧盖机构下方，拧盖定位机构将物料瓶固定，拧盖机构启动，将瓶盖拧紧。
图0-3加盖拧盖
（三）拧盖完成的物料瓶经过检测分拣单元进行检测：进料检测传感器检测拧盖完成的物料瓶是否到位，回归反射传感器检测瓶盖是否拧紧；检测机构检测物料瓶内部颗粒数量是否符合要求；对拧盖与颗粒均合格的物料瓶进行瓶盖颜色判别区分；拧盖或颗粒不合格的物料瓶被分拣机构推送到废品输送带上进行分拣；拧盖与颗粒均合格的物料瓶被输送到主输送带末端，等待机器人搬运。
图0-4合格与不合格品示意图
（四）工业机器人搬运单元两个升降台机构存储包装盒和包装盒盖；升降台A将包装盒推向物料台上；6轴机器人将物料瓶抓取放入物料台上的包装盒内；包装盒4个工位放满物料瓶后，6轴机器人从升降台B上吸取盒盖，盖在包装盒上；6轴机器人根据瓶盖的颜色对盒盖上标签位进行分别贴标，贴完4个标签后通知智能仓储单元入库。
图0-5包装过程
（五）智能仓储单元堆垛机构把机器人单元物料台上的包装盒体叉取出来，然后按要求依次放入仓储相应仓位。两个3×3的仓库每个仓位均安装一个检测传感器对仓位空满状态进行检测，堆垛机构水平轴为一个精密转盘机构，垂直机构为涡轮丝杆升降机构，均由精密伺服电机进行高精度控制；行走轴为同步带传动，采用步进电机控制。
任务C 单元程序编写与调试
任务情境：
选手在完成任务A/B的机械装调和电气接线后，现需要团队负责完成颗粒上料单元、加盖拧盖单元、检测分拣单元、机器人搬运单元、智能仓储单元的PLC程序与机器人程序编写，从空瓶上料、颗粒物料上料、物料分拣、颗粒填装、加盖、拧盖、物料检测、瓶盖检测、产品分拣、机器人搬运合格产品入盒、盒盖包装、贴标、成品入库的工序，保证能够进行正确运行，系统符合专业技术规范。在规定时间内完成整套生产线的程序编写与调试，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
配分 竞赛时间 信息资料
30/100 任务C/D/E（4小时） 详见D盘
颗粒上料单元程序编写与调试
任务概要
现需要团队负责完成颗粒上料单元的控制程序设计与调试工作，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元已完成挂板的电气安装、台面模块安装接线，尚未开展单元的编程与调试工作。 颗粒上料单元
任务描述
完成颗粒上料单元控制程序、触摸屏工程设计并进行单机调试，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
在任务完成时，你需要检查确认以下几点：
已经完成单元的机械安装、电气接线和气路连接，并确保器件的动作准确无误。
设置变频器参数，能实现单元运行功能即可，但高速不能超过（50Hz），低速不能低于（10Hz）。
单元运行功能与要求一致。
根据任务书提供的监控画面数据监控表设计触摸屏画面，利用本单元触摸屏进行单站调试运行，包含启动、停止、复位、单周期等，组态画面如图C - 1所示，指示灯输入信息为1时为绿色，输入信息为0时保持灰色。按钮强制输出1时为红色，按钮强制输出0时为灰色，触摸屏上必须设置一个手动/自动按钮，只有在该按钮被按下，且单元处于“单机”状态，手动强制输出控制按钮有效。
颗粒上料单元监控画面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
吸盘填装限位 位指示灯 吸盘填装限位指示灯
推料气缸A前限 位指示灯 推料气缸A前限指示灯
推料气缸B前限 位指示灯 推料气缸B前限指示灯
启动 位指示灯 启动状态指示灯
停止 位指示灯 停止状态指示灯
复位 位指示灯 复位状态指示灯
单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
物料瓶上料检测 位指示灯 物料瓶上料检测指示灯
颗粒填装位检测 位指示灯 颗粒填装位检测指示灯
颜色确认A检测 位指示灯 颜色确认A检测指示灯
颜色确认B检测 位指示灯 颜色确认B检测指示灯
料筒A物料检测 位指示灯 料筒A物料检测指示灯
料筒B物料检测 位指示灯 料筒B物料检测指示灯
颗粒到位检测 位指示灯 颗粒到位检测指示灯
填装定位气缸后限 位指示灯 填装定位气缸后限指示灯
填装升降气缸上限 位指示灯 填装升降气缸上限指示灯
填装升降气缸下限 位指示灯 填装升降气缸下限指示灯
上料输送带电机启停 标准按钮 上料输送带电机启停手动输出
主输送带电机启停 标准按钮 主输送带电机启停手动输出
旋转气缸 标准按钮 旋转气缸电磁阀手动输出
升降气缸 标准按钮 升降气缸电磁阀手动输出
取料吸盘 标准按钮 取料吸盘电磁阀手动输出
定位气缸 标准按钮 定位气缸电磁阀手动输出
推料气缸A 标准按钮 推料气缸A电磁阀手动输出
推料气缸B 标准按钮 推料气缸B电磁阀手动输出
变频电机正转 标准按钮 变频电机正转手动输出
变频电机反转 标准按钮 变频电机反转手动输出
变频电机高速 标准按钮 变频电机高速手动输出
变频电机中速 标准按钮 变频电机中速手动输出
变频电机低速 标准按钮 变频电机低速手动输出
手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
图C-1 颗粒上料单元组态画面
根据任务书提供I/O分配表完成控制程序设计。
序号 名称 功能描述 备注
X0 上料传感器感应到物料，X0闭合
X1 颗粒填装位感应到物料，X1闭合
X4 检测到料筒A有物料，X4闭合
X5 检测到料筒B有物料，X5闭合
X6 输送带取料位检测到物料，X6闭合
X7 填装定位气缸后限位感应，X7闭合
X10 按下启动按钮，X10闭合
X11 按下停止按钮，X11闭合
X12 按下复位按钮，X12闭合
X13 按下联机按钮，X13闭合
X14 填装升降气缸上限位感应，X14闭合
X15 填装升降气缸下限位感应，X15闭合
X20 吸盘填装限位感应，X20闭合
X21 推料气缸A后限位感应，X21闭合
X22 推料气缸B后限位感应，X22闭合
X23 填装旋转气缸左限感应，X23闭合
X24 填装旋转气缸右限感应，X24闭合
X25 圆盘空瓶到位检测，X25闭合
Y0 Y0闭合上料输送带运行
Y1 Y1闭合主输送带运行
Y2 Y2闭合填装旋转气缸旋转
Y3 Y3闭合填装升降气缸下降
Y4 Y4闭合吸盘拾取
Y5 Y5闭合定位气缸伸出
Y6 Y6闭合推料气缸A推料
Y7 Y7闭合推料气缸B推料
Y10 Y10闭合启动指示灯亮
Y11 Y11闭合停止指示灯亮
Y12 Y12闭合复位指示灯亮
Y23 Y23闭合变频电机正传
Y24 Y24闭合变频电机反转
Y25 Y25闭合变频电机高速档
Y26 Y26闭合变频电机中速档
Y27 Y27闭合变频电机低速档
Y30 Y30闭合圆盘电机运行
单元运行功能流程要求：
（1）上电，系统处于“停止”状态。“停止”指示灯亮，“启动”和“复位”指示灯灭。
（2）在“停止”状态下，按下“复位”按钮，该单元复位，复位过程中，“复位”指示灯闪烁（2Hz），所有机构回到初始位置。复位完成后，“复位”指示灯常亮，“启动”和“停止”指示灯灭。“运行”或“复位”状态下，按“启动”按钮无效。
（3）在“复位”就绪状态下，按下“启动”按钮，单元启动，“启动”指示灯亮，“停止”和“复位”指示灯灭。
（4）推料气缸A推出3颗白色物料。
（5）颗粒上料机构启动高速运行，变频器以50Hz频率输出。
（6）当白色物料到达取料位后，颗粒到位检测传感器动作，颗粒上料机构停止。
（7）填装机构下降。
（8）吸盘打开，吸住物料。
（9）填装机构上升。
（10）填装机构转向装料位。
（11）在第（4）步开始的同时，圆盘输送机构开始转动，上料输送带与主输送带同时启动，当圆盘空瓶到位检测传感器检测到空瓶时，圆盘输送机构停止，上料输送带将空瓶输送到主输送带，上料检测传感器感应到空瓶，上料输送带停止。
（12）当颗粒填装位检测传感器检测到空瓶，并等待空瓶到达填装位时，填装定位气缸伸出，将空瓶固定。
（13）当第（10）步和第（12）都完成后，填装机构下降。
（14）填装机构下降到吸盘填装限位开关感应到位后，吸盘关闭，物料顺利放入瓶子，无任何碰撞现象。
（15）填装机构上升。
（16）填装机构转向取料位。
（17）当瓶子装满3颗白料。
（18）填装定位气缸缩回。
（19）将瓶子输送到下一工位。
（20）循环进入第（6）步，进行下一个瓶子的填装。
（21）在任何启动运行状态下，按下“停止”按钮，若当前填装机构吸有物料，则应在完成第（15）步后停止，否则立即停止，所有机构不工作，“停止”指示灯亮，“启动”和“复位”指示灯灭。
加盖拧盖单元程序编写与调试
任务概要
现需要团队负责完成加盖拧盖单元的控制程序设计与调试工作，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元已完成挂板的电气安装、台面模块安装接线，尚未开展单元的编程与调试工作。 加盖拧盖单元
任务描述
完成加盖拧盖单元控制程序、触摸屏工程设计并进行单机调试，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
在任务完成时，你需要检查确认以下几点：
已经完成单元的机械安装、电气接线和气路连接，并确保器件的动作准确无误。
单元运行功能与要求一致。
根据任务书提供的监控画面数据监控表设计触摸屏画面，利用本单元触摸屏进行单站调试运行，包含启动、停止、复位、单周期等，组态画面如图C-2所示，画面颜色分配和触摸屏“手动/自动按钮”要求同颗粒上料单元组态画面。
加盖拧盖单元监控画面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
启动 位指示灯 启动状态指示灯
停止 位指示灯 停止状态指示灯
复位 位指示灯 复位状态指示灯
单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
瓶盖料筒检测 位指示灯 瓶盖料筒检测指示灯
加盖位检测 位指示灯 加盖位检测指示灯
拧盖位检测 位指示灯 拧盖位检测指示灯
加盖伸缩气缸前限 位指示灯 加盖伸缩气缸前限指示灯
加盖伸缩气缸后限 位指示灯 加盖伸缩气缸后限指示灯
加盖升降气缸上限 位指示灯 加盖升降气缸上限指示灯
加盖升降气缸下限 位指示灯 加盖升降气缸下限指示灯
加盖定位气缸后限 位指示灯 加盖定位气缸后限指示灯
拧盖升降气缸上限 位指示灯 拧盖升降气缸上限指示灯
拧盖定位气缸后限 位指示灯 拧盖定位气缸后限指示灯
升降底座上限 位指示灯 加盖升降底座气缸上限指示灯
输送带电机启停 标准按钮 输送带电机启停控制输出
拧盖电机启停 标准按钮 拧盖电机启停控制输出
加盖伸缩气缸 标准按钮 加盖伸缩气缸电磁阀输出
加盖升降气缸 标准按钮 加盖升降气缸电磁阀输出
加盖定位气缸 标准按钮 加盖定位气缸电磁阀输出
拧盖升降气缸 标准按钮 拧盖升降气缸电磁阀输出
拧盖定位气缸 标准按钮 拧盖定位气缸电磁阀输出
升降底座气缸 标准按钮 加盖升降底座气缸电磁阀输出
升降吸盘 标准按钮 加盖升降吸盘电磁阀输出
手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
图C-2 加盖拧盖单元组态画面
根据任务书提供I/O分配表完成控制程序设计。
序号 名称 功能描述 备注
1 X0 瓶盖料筒感应到瓶盖，X0闭合
2 X1 加盖位传感器感应到物料，X1闭合
3 X2 拧盖位传感器感应到物料，X2闭合
4 X3 加盖伸缩气缸伸出前限位感应，X3闭合
5 X4 加盖伸缩气缸缩回后限位感应，X4闭合
6 X5 加盖升降气缸上限位感应，X5闭合
7 X6 加盖升降气缸下限位感应，X6闭合
8 X7 加盖定位气缸后限位感应，X7闭合
9 X10 按下启动按钮，X10闭合
10 X11 按下停止按钮，X11闭合
11 X12 按下复位按钮，X12闭合
12 X13 按下联机按钮，X13闭合
13 X14 拧盖升降气缸上限位感应，X14闭合
14 X15 拧盖定位气缸后限位感应，X15闭合
15 X16 加盖升降底座上限位感应，X16闭合
16 Y0 Y0闭合，主输送带运行
17 Y1 Y1闭合，拧盖电机运行
18 Y2 Y2闭合，加盖伸缩气缸伸出
19 Y3 Y3闭合，加盖升降气缸下降
20 Y4 Y4闭合，加盖定位气缸伸出
21 Y5 Y5闭合，拧盖升降气缸下降
22 Y6 Y6闭合，拧盖定位气缸伸出
23 Y7 Y7闭合，升降底座气缸下降
24 Y10 Y10闭合，启动指示灯亮
25 Y11 Y11闭合，停止指示灯亮
26 Y12 Y12闭合，复位指示灯亮
27 Y13 Y13闭合，升降吸盘吸气
单元运行功能流程要求：
上电，设备任一部件不在初始位置，系统自动复位；
或者系统处于停止状态下，按下“复位”按钮系统自动复位。其它运行状态下按此按钮无效；
“复位”灯（黄色灯，下同）闪亮显示；
“停止”（红色灯，下同）灯灭；
“启动”（绿色灯，下同）灯灭；
所有部件回到初始位置；
“复位”灯常亮，系统进入就绪状态。
单元启动控制：
系统在就绪状态按启动按钮，单元进入运行状态，而停止状态下按此按钮无效；
“启动”指示灯亮；
“复位”指示灯灭；
主输送带启动运行；
手动将无盖物料瓶放置到该单元起始端；
当加盖位检测传感器检测到有物料瓶，并等待物料瓶运行到加盖工位下方时，输送带停止；
加盖定位气缸推出，将物料瓶准确固定；
如果加盖机构内无瓶盖，即瓶盖料筒检测传感器无动作，加盖机构不动作；
①手动将盖子放入后，瓶盖料筒检测传感器感应到瓶盖；
②瓶盖料筒检测传感器动作；
③加盖机构开始运行，继续第（9）步动作；
如果加盖机构有瓶盖，瓶盖料筒检测传感器动作，升降底座下降；加盖伸缩气缸推出，将瓶盖推到落料口；
加盖升降气缸伸出，将瓶盖压下；
瓶盖准确落在物料瓶上，无偏斜；
加盖伸缩气缸缩回；
升降底座上升；
加盖升降气缸缩回；
加盖定位气缸缩回；
主输送带启动；
当拧盖位检测传感器检测到有物料瓶，并等待物料瓶运行到拧盖工位下方时，输送带停止；
拧盖定位气缸推出，将物料瓶准确固定；
拧盖电机开始旋转；
拧盖升降气缸下降；
瓶盖完全被拧紧；
拧盖电机停止运行；
拧盖升降气缸缩回；
拧盖定位气缸缩回；
主输送带启动；
当物料瓶输送到主输送带末端后，人工拿走物料瓶。重复第（5）到（25）步，直到4个物料瓶与4个瓶盖用完为止，每次循环内，任何一步动作失误，该步都不得分。
单元停止控制：
系统在运行状态按“停止”按钮，单元立即停止，所有机构不工作；
“停止”指示灯亮；“运行”指示灯灭。
检测分拣单元程序编写与调试
任务概要
现需要团队负责完成检测分拣单元的控制程序设计与调试工作，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元已完成挂板的电气安装、台面模块安装接线，尚未开展单元的编程与调试工作。 检测分拣单元
任务描述
完成检测分拣单元控制程序、触摸屏工程设计并进行单机调试，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
在任务完成时，你需要检查确认以下几点：
已经完成单元的机械安装、电气接线和气路连接，并确保器件的动作准确无误。
单元运行功能与要求一致。
根据任务书提供的监控画面数据监控表设计触摸屏画面，利用本单元触摸屏进行单站调试运行，包含启动、停止、复位、单周期等，组态画面如图C - 3所示，画面颜色分配和触摸屏“手动/自动按钮”要求同颗粒上料单元组态画面。
检测分拣单元监控画面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
1 启动 位指示灯 启动状态指示灯
2 停止 位指示灯 停止状态指示灯
3 复位 位指示灯 复位状态指示灯
4 单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
5 进料检测传感器 位指示灯 进料检测传感器指示灯
6 旋紧检测传感器 位指示灯 旋紧检测传感器指示灯
7 瓶盖蓝色检测传感器 位指示灯 瓶盖蓝色检测传感器指示灯
8 瓶盖白色检测传感器 位指示灯 瓶盖白色检测传感器指示灯
9 不合格到位检测传感器 位指示灯 不合格到位检测传感器指示灯
10 出料检测传感器 位指示灯 出料检测传感器指示灯
11 分拣气缸退回限位 位指示灯 分拣气缸退回限位指示灯
12 三颗料位检测 位指示灯 三颗料位检测指示灯
13 四颗料位检测 位指示灯 四颗料位检测指示灯
14 主输送带电机启停 标准按钮 主输送带电机启停手动输出
15 辅输送带电机启停 标准按钮 辅输送带电机启停手动输出
16 指示灯带亮绿色 标准按钮 指示灯亮绿色手动输出
17 指示灯带亮红色 标准按钮 指示灯亮红色手动输出
18 指示灯带亮蓝色 标准按钮 指示灯亮蓝色手动输出
19 分拣气缸电磁阀 标准按钮 分拣气缸电磁阀手动输出
20 手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
21 单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
图C - 3 检测分拣单元组态画面
根据任务书提供I/O分配表完成控制程序设计。
序号 名称 功能描述 备注
X00 进料检测传感器感应到物料，X00闭合
X01 旋紧检测传感器感应到瓶盖，X01闭合
X03 瓶盖颜色传感器感应到蓝色，X03闭合
X04 瓶盖颜色传感器感应到白色，X04闭合
X05 不合格到位检测传感器感应到物料，X05闭合
X06 出料检测传感器感应到物料，X06闭合
X07 分拣气缸退回限位感应，X07闭合
X10 按下启动按钮，X10闭合
X11 按下停止按钮，X11闭合
X12 按下复位按钮，X12闭合
X13 按下联机按钮，X13闭合
X14 三颗料位检测
X15 四颗料位检测
X20 瓶盖不合格分拣检测传感器感应到物料，X20闭合
X21 瓶盖不合格分拣气缸退回限位感应，X21闭合
X22 物料不合格分拣检测传感器感应到物料，X22闭合
X23 物料不合格分拣气缸退回限位感应，X23闭合
X24 瓶盖和物料都不合格分拣检测传感器感应到物料，X24闭合
X25 瓶盖和物料都不合格分拣气缸退回限位感应，X25闭合
Y00 Y00闭合，主输送带运行
Y01 Y01闭合，辅输送带运行
Y02 Y02闭合，检测机构指示灯绿色常亮
Y03 Y03闭合，检测机构指示灯红色常亮
Y04 Y04闭合，检测机构指示灯蓝色常亮
Y05 Y05闭合，分拣气缸伸出
Y06 Y06闭合，检测机构指示灯黄色常亮
Y10 Y10闭合，启动指示灯亮
Y11 Y11闭合，停止指示灯亮
Y12 Y12闭合，复位指示灯亮
Y20 Y20闭合，瓶盖不合格分拣气缸伸出
Y21 Y21闭合，物料不合格分拣气缸伸出
Y22 Y22闭合，瓶盖和物料不合格分拣气缸伸出
单元运行功能流程要求：
上电，系统处于“停止”状态下。“停止”指示灯亮，“启动”和“复位”指示灯灭；
在“停止”状态下，按下“复位”按钮，该单元复位，复位过程中，“复位”指示灯闪烁，所有机构回到初始位置。复位完成后，“复位”指示灯常亮，“启动”和“停止”指示灯灭。“运行”或“复位”状态下，按“启动”按钮无效；
在“复位”就绪状态下，按下“启动”按钮，单元启动，“启动”指示灯亮，“停止”和“复位”指示灯灭；
主输送带启动运行，检测机构指示灯蓝色常亮；
手动将放有3颗物料并旋紧白色瓶盖的物料瓶放置到该单元起始端；
当进料检测传感器检测到有物料瓶且旋紧检测传感器无动作，经过检测机构时，检测机构指示灯绿色常亮，物料瓶即被输送到主输送带的末端，出料检测传感器动作，主输送带停止，人工拿走物料瓶，输送带继续启动运行，检测机构指示灯绿色熄灭，蓝色常亮。
手动将放有3颗物料并旋紧蓝色瓶盖的物料瓶放置到该单元起始端；
当进料检测传感器检测到有物料瓶且旋紧检测传感器无动作，经过检测装置时，检测机构指示灯绿色闪烁（f=2Hz），物料瓶即被输送到主输送带的末端，出料检测传感器动作，主输送带停止，人工拿走物料瓶，输送带继续启动运行，检测机构指示灯绿色熄灭，蓝色常亮。
手动将放有2颗物料并旋紧瓶盖的物料瓶放置到该单元起始端；
当进料检测传感器检测到有物料瓶且旋紧检测传感器无动作，经过检测装置时，检测机构指示灯黄色常亮，蓝色熄灭，物料瓶经过不合格到位检测传感器时，传感器动作，触发分拣气缸电磁阀得电，当到达分拣气缸位置时即被推到辅输送带上，物料瓶在辅输送带上经过物粒不合格分拣检测传感器时，传感器动作，物料不合格分拣气缸电磁阀得电，使物料瓶被推到物料不合格分拣槽中；
手动将放有3颗物料并未旋紧瓶盖的物料瓶放置到该单元起始端；
当进料检测传感器检测到有物料瓶且旋紧检测传感器动作，经过检测装置时，检测机构指示灯红灯常亮，物料瓶经过不合格到位检测传感器时，传感器动作，触发分拣气缸电磁阀得电，当到达分拣气缸位置时即被推到辅输送带上；物料瓶在辅输送带上经过瓶盖不合格分拣检测传感器时，传感器动作，瓶盖不合格分拣气缸电磁阀得电，使物料瓶被推到瓶盖不合格分拣槽中；
在任何启动运行状态下，按下“停止”按钮，该单元停止工作，“停止”指示灯亮，“启动”和“复位”指示灯灭；
机器人搬运单元程序编写与调试
任务概要
现需要团队负责完成机器人搬运单元的控制程序设计与调试工作，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元已完成挂板的电气安装、台面模块安装接线，尚未开展单元的编程与调试工作。 机器人搬运单元
任务描述
完成机器人搬运单元PLC控制程序及触摸屏工程设计、机器人的程序设计和机器人I/O配置，并进行单机调试，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
在任务完成时，你需要检查确认以下几点：
已经完成单元的机械安装、电气接线和气路连接，并确保器件的动作准确无误。
单元运行功能与要求一致。
机器人I/O根据自己编程需求进行配置。
根据任务书提供的监控画面数据监控表设计触摸屏画面，利用本单元触摸屏进行单站调试运行，包含启动、停止、复位、单周期等，组态画面如图C - 4所示，画面颜色分配和触摸屏“手动/自动按钮”要求同颗粒上料单元组态画面。
图C - 4 机器人搬运单元组态界面
工业机器人搬运单元监控画面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
启动 位指示灯 启动状态指示灯
停止 位指示灯 停止状态指示灯
复位 位指示灯 复位状态指示灯
单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
升降台A原点 位指示灯 升降台A原点指示灯
升降台A上限 位指示灯 升降台A上限指示灯
升降台A下限 位指示灯 升降台A下限指示灯
升降台B原点 位指示灯 升降台B原点指示灯
升降台B上限 位指示灯 升降台B上限指示灯
升降台B下限 位指示灯 升降台B下限指示灯
推料气缸前限 位指示灯 推料A前限指示灯
推料气缸后限 位指示灯 推料A后限指示灯
盒盖出料 标准按钮 该按钮按下，物料盒上升一个盒盖的高度。
盒出料 标准按钮 该按钮按下，推出一个物料盒。
手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
根据任务书提供I/O分配表完成控制程序设计。
序号 名称 功能描述 备注
X00 升降台A运动到原点，X0断开
X01 升降台A碰撞上限，X1断开
X02 升降台A碰撞下限，X2断开
X03 升降台B运动到原点，X3断开
X04 升降台B碰撞上限，X4断开
X05 升降台B碰撞下限，X5断开
X06 推料气缸A伸出，X6闭合
X07 推料气缸A缩回，X7闭合
X10 按下启动按钮，X10闭合
X11 按下停止按钮，X11闭合
X12 按下复位按钮，X12闭合
X13 按下联机按钮，X13闭合
X14 推料气缸B伸出，X14闭合
X15 推料气缸B缩回，X15闭合
X16 挡料气缸伸出，X16闭合
X17 挡料气缸缩回，X17闭合
X20 未定义 机器人的输出点连接PLC的输入点
X21
X22
X23
X24
X25
X26
X27
X30
X31
X32
X33 加盖定位气缸伸出，X33闭合
X34 吸盘A有效，X34闭合
X35 吸盘B有效，X35闭合
X36 物料台有物料，X36闭合
X37 加盖定位气缸缩回，X37闭合
Y0 Y0闭合给升降台A发脉冲
Y1 Y1闭合给升降台B发脉冲
Y2 Y2闭合改变升降台A方向
Y3 Y3闭合改变升降台B方向
Y4 Y4闭合升降台气缸A伸出
Y5 Y5闭合升降台气缸B伸出
Y6 Y6闭合加盖定位气缸伸出
Y10 Y10闭合启动指示灯亮
Y11 Y11闭合停止指示灯亮
Y12 Y12闭合复位指示灯亮
Y20 未定义 PLC的输出点连接机器人的输入点
Y21
Y22
Y23
Y24
Y25
Y26
Y27
Y30
Y31
Y32
Y33
Y34
单元运行功能流程要求：
该单元在单机状态，机器人切换到自动运行状态，按“复位”按钮，单元复位，机器人回到安全原点pHome。
“复位”灯（黄色灯，下同）闪亮显示。
“停止”（红色灯，下同）灯灭。
“启动”（绿色灯，下同）灯灭。
所有部件回到初始位置。
“复位”灯（黄色灯）常亮，系统进入就绪状态。
第一次按“启动”按钮，机器人搬运单元盒盖升降机构将料盒料盖升起。
挡料气缸伸出，料盒升降机构的推料气缸将料盒推出至装配台，推出到位后推料气缸收回，同时定位气缸缩回。
物料台检测传感器动作。
该单元上的机器人开始执行瓶子搬运功能：机器人从检测分拣单元的出料位将物料瓶搬运到包装盒中，路径规划合理，搬运过程中不得与任何机构发生碰撞，物料瓶搬运顺序如图C - 5左图所示。
①机器人搬运完一个物料瓶后，若检测到检测分拣单元的出料位无物料瓶，则机器人回到原点位置等待，等出料位有物料瓶，再进行下一个抓取。
②机器人搬运完一个物料瓶后，若检测到检测分拣单元的出料位有物料瓶等待抓取，则机器人无需再回到原点位置，可直接进行抓取，提高效率。
包装盒中装满4个物料瓶后，机器人回到原点位置，即使检测到检测分拣单元的出料位有物料瓶，机器人也不再进行抓取。
第二次按“启动”按钮，机器人开始自动执行盒盖搬运功能：机器人从点到包装盒盖位置，用吸盘将包装盒盖吸取并盖到包装盒上，路径规划合理，加盖过程中不得与任何机构发生碰撞，盖好后回到原点位置。
第三次按“启动”按钮，机器人开始自动执行标签搬运功能：机器人从点到标签台位置，用吸盘依次将两个蓝色和两个白色标签吸取并贴到包装盒盖上，路径规划合理，贴标过程中不得与任何机构发生碰撞；标签摆放以及吸取顺序如图C - 5右图所示。
图C - 5 物料瓶工位与标签摆放示意图
机器人每贴完一个标签，无需回到原点位置，贴满4个标签后回到原点位置，机器人贴标顺序如图C - 6所示；
图C - 6 贴标工位示意图
机器人贴完标签，定位气缸伸出，挡料气缸缩回，等待入库；
系统在运行状态按“停止”按钮，单元进入停止状态，即机器人停止运动，但机器人夹具要保持当前状态以避免物料掉落，而就绪状态下按此按钮无效。
智能仓储单元程序编写与调试
任务概要
现需要团队负责完成智能仓储单元的控制程序设计与调试工作，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元已完成挂板的电气安装、台面模块安装接线，尚未开展单元的编程与调试工作。 智能仓储单元
任务描述
完成智能仓储单元PLC控制程序设计，并进行单机调试，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
在任务完成时，你需要检查确认以下几点：
已经完成单元的机械安装、电气接线和气路连接，并确保器件的动作准确无误。
单元运行功能与要求一致。
根据任务书提供I/O分配表完成控制程序设计。
序号 名称 功能描述 备注
X00 升降方向原点传感器感应到位，X00断开
X01 旋转方向原点传感器感应到位，X01断开
X02 仓位A1检测传感器感应到物料，X02闭合
X03 仓位A2检测传感器感应到物料，X03闭合
X04 仓位A3检测传感器感应到物料，X04闭合
X05 仓位A4检测传感器感应到物料，X05闭合
X06 仓位A5检测传感器感应到物料，X06闭合
X07 仓位A6检测传感器感应到物料，X07闭合
X10 按下启动按钮，X10闭合
X11 按下停止按钮，X11闭合
X12 按下复位按钮，X12闭合
X13 按下联机按钮，X13闭合
X14 拾取气缸前限感应到位，X14闭合
X15 拾取气缸后限感应到位，X15闭合
X17 行走轴原点传感器感应到位X17断开
X20 旋转方向右极限感应到位，X20闭合
X21 旋转方向左极限感应到位，X21闭合
X22 升降方向上极限感应到位，X22闭合
X23 升降方向下极限感应到位，X23闭合
X25 仓位A7检测传感器X25闭合
X26 仓位A8检测传感器X26闭合
X27 仓位A9检测传感器X27闭合
X30 仓位B1检测传感器X30闭合
X31 仓位B2检测传感器X31闭合
X32 仓位B3检测传感器X32闭合
X33 仓位B4检测传感器X33闭合
X34 仓位B5检测传感器X34闭合
X35 仓位B6检测传感器X35闭合
X36 仓位B7检测传感器X36闭合
X37 仓位B8检测传感器X37闭合
X40 仓位B9检测传感器X40闭合
X42 行走轴右极限感应到位X42闭合
X43 行走轴左极限感应到位X43闭合
X44 编码器A
X45 编码器B
Y00 Y00闭合，升降方向电机旋转
Y01 Y01闭合，旋转方向电机旋转
Y03 Y03闭合，升降方向电机反转
Y04 Y04闭合，旋转方向电机反转
Y05 预留
Y06 Y06闭合，垛机拾取气缸电磁阀启动
Y10 Y10闭合，启动指示灯亮
Y11 Y11闭合，停止指示灯亮
Y12 Y12闭合，复位指示灯亮
Y13 Y13闭合，行走轴电机反转
单元运行功能流程要求：
上电，系统处于“复位”状态下，“启动”和“停止”指示灯灭，该单元复位；复位过程中，“复位”指示灯闪烁，所有机构回到初始位置；复位完成后，“复位”指示灯常亮。（“运行”状态下按“复位”按钮无效）。
在“复位”就绪状态下，按下“启动”按钮，单元启动，“启动”指示灯亮，“停止”和“复位”指示灯灭。（“停止”或“复位未完成”状态下，按“启动”按钮无效）。
第一次按“启动”按钮，堆垛机启动运行，运行到包装工作台位置等待。
第二次按“启动”按钮，堆垛机拾取气缸伸出到位。
堆垛机向上提升合适的高度后，拾取气缸收回。
堆垛机构旋转到B1号仓储位，堆垛机构旋转过程中，包装盒不允许与包装工作台或智能仓库发生任何摩擦或碰撞。
如果当前仓位有包装盒存在，堆垛机构旋转到B4号仓储位，按照B1、B4、B7、B2、B5、B8、B3、B6、B9顺序依次类推。
如果当前仓位空，则堆垛机拾取气缸伸出，气缸伸出到位后堆垛机向下降低合适高度后，拾取气缸收回，包装盒不允许与智能仓库发生碰撞或放偏现象。
堆垛机构回到包装工作台位置。
再放一个包装盒到机器人单元的包装工作台上，本单元将重复第（4）到第（9）步骤，包装盒将依次按顺序被送往相应仓位的空位中。
在任何启动运行状态下，按下“停止”按钮，该单元立即停止，所有机构不工作，“停止”指示灯亮，“启动”和“复位”指示灯灭。
任务D 单元的故障检修
任务情境：
由于检测分拣单元和机器人搬运单元刚安装接线完成，存在故障，现需要团队负责来完成设备故障查找与排除，并填写《故障排查答题纸》，并据此评定成绩，未能排除的故障选手不可以申请设备故障恢复，可以继续完成其它比赛任务。如果排查表上行数不足，可自行追加表格行填写。
配分 竞赛时间 信息资料
6/100 任务C/D/E（4小时） 详见D盘
任务概要
由于在安装接线过程中，可能伴有线路或器件接头接触不良、信号传输不稳定、器件设置使用不合理、机械装配误差过大等状况，导致单元运行出现故障，现需要团队负责完成检测分拣单元与机器人搬运单元的故障检修工作，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元已完成安装接线，由于单元硬件故障会影响程序的自动运行，并容易造成安全事故，尚未开展单元的故障检修工作。 检测分拣单元 机器人搬运单元
任务描述
团队的任务是依据检测分拣单元与机器人搬运单元的控制功能要求、机械机构图纸、电气接线图纸规定的I/O分配表安装要求等，对两个单元进行运行调试，排除电气线路及元器件等故障，确保两单元内电路、气路及机械机构能正常运行。并将故障现象描述、故障部件分析、排除步骤填写到《故障排查答题纸》。
设备相关图纸资料如下：
设备电气原理图见附页图-检测分拣单元与附页图-机器人搬运单元。
任务E 自动化系统程序优化与调试
任务情境：
所有单元单机工作调试完成后，主站单元联机通讯信号尚未编程完成，现需要团队负责完善颗粒上料单元、检测分拣单元、机器人搬运单元、智能仓储单元程序功能，增加系统联机程序，并完成联机调试，在规定时间内完成并交付一条颗粒上料站、加盖拧盖站、检测分拣站、机器人搬运站和智能仓储站组成的生产线，实现自动化生产。
配分 竞赛时间 信息资料
20/100 任务C/D/E（4小时） 详见D盘
任务概要
在完成所有工作单元单机运行调试后，现需要进行各单元的联网通讯，优化PLC控制程序、编写触摸屏组态程序，最终实现生产线的联机运行功能。 设备状态： 各工作单元均可单机运行，但缺少组态程序和联网通讯程序，不能满足全线联机运行要求。 自动化生产线
任务描述
团队的任务是组建以太网或485网络，完成各工作单元的PLC通讯程序编写，优化PLC的全线运行控制功能程序，设计触摸屏组态。
在任务完成时，你需要检查确认以下几点：
以智能仓储单元为主站组建PLC通讯网络，并和触摸屏建立通讯；
触摸屏组态编程应包括以下各界面：触摸屏总控制画面、智能仓储单元监控画面。
完善颗粒上料单元，在触摸屏上增加填装颗粒数量：在触摸屏上颗粒填装总数量可输入3或4，颗粒上料单元填装颗粒时按输入要求填装，同时触摸屏上实时显示填装数量。
对自动化生产线的用气量进行优化，降低生产过程能源消耗。
为客户编写设备操作说明书，描述清楚设备的使用与操作步骤，具体应包括生产准备、生产线站前准备动作、触摸屏操作、报警信息处理以及注意事项等。
你需要确认以下动作流程是否正常：
按下各单元的联机按钮，并在触摸屏系统总控画面中选择“联机”模式，系统进入联机运行状态。
按下触摸屏上“联机停止”按钮，系统立即停止，触摸屏上“系统停止”指示灯亮，“系统启动”和“系统复位”指示灯灭。
“系统停止”状态下，按“联机复位”按钮，系统开始复位，复位过程中“系统复位”指示灯闪亮，复位完成后，各单元进入就绪状态，触摸屏上“系统复位”指示灯常亮，“系统启动”和“系统停止”指示灯灭。其它状态下按“联机复位”按钮无效。
“系统复位”就绪状态下，按触摸屏上“联机启动”按钮，系统启动，触摸屏上“系统启动”指示灯亮，“系统复位”和“系统停止”指示灯灭。其它状态下按“联机启动”按钮无效。
颗粒上料单元启动运行，主输送带启动。
运行指示灯亮。
在触摸屏上输入填装总颗粒数量3或4，白色颗粒数量输入1-4。
颗粒上料单元填装完成设定数量后，填装定位机构松开。填装过程中在系统总控画面实时显示当前填装瓶中的总颗粒数和白色颗粒数，以及生产线累积填装颗粒总数。
瓶子输送到加盖拧盖单元，加盖拧盖单元输送带启动，分别将瓶子送入加盖工位和拧盖工位进行加盖与拧盖；拧盖状态颗粒上料单元主输送带不启动，待拧盖完成后方可重新启动；加盖拧盖单元持续5s没有新的物料瓶，则该单元输送带停止运行。
加盖拧盖完成后，瓶子输送到检测分拣单元。
检测分拣单元主输送带启动，分别对物料瓶瓶盖的旋紧程度、瓶盖颜色以及物料颗粒的数量进行检测，从而分拣出合格品与不合格品，并在系统总控画面实时显示生产线累积合格品数量和不合格品数量。
①若物料瓶瓶盖拧紧，物料颗粒为3颗，则认定为合格品，若当前瓶盖是白色则检测机构指示灯绿色常亮，若为蓝色则绿色闪烁（f=2Hz）；物料瓶即被输送到主输送带的末端，出料检测传感器动作，主输送带停止，等待机器人抓取；
②若物料瓶瓶盖未旋紧，无论物料颗粒为多少，都认定为不合格品。检测机构指示灯红色常亮；分拣气缸将其推到辅输送带上；在辅输送带上瓶盖不合格分拣气缸又将其推到瓶盖不合格分拣槽中；
③若物料瓶瓶盖拧紧，物料颗粒不是3颗，则认定为不合格品，检测机构指示灯黄色常亮；总控触摸屏上出现“物料颗粒填充错误，请及时修改！”文字滚动报警信息；分拣气缸将其推到辅输送带上；在辅输送带上物料不合格分拣气缸又将其推到物料不合格分拣槽中；
若检测分拣单元的合格品输送带末端等待机器人抓取时间超过3s，颗粒上料单元将主、辅输送带和加盖拧盖单元输送带不启动，随后工作单元进入暂停状态，等待合格品被抓取后继续运行。
机器人单元按照设定的控制程序和机器人示教路径完成装瓶和贴标作业，要求任务三所描述的贴标工位号上的标签颜色与物料瓶工位号上的瓶盖颜色对应。
机器人单元将完成的包装盒转运至触摸屏指定的仓储单元仓位。若指定仓位已有包装盒，则堆垛机按照B1、B4、B7、B2、B5、B8、B3、B6、B9顺序自动将包装盒送至下一个空闲仓位，并在堆垛机启动运行时，总控触摸屏上出现“当前指定仓位已满，系统已自动调整！”文字滚动报警信息，直至堆垛机回到初始位置时消失。
选手需在总控画面上设置一个计时显示框，在第（4）步按联机启动按钮的同时，计时显示框开始计时，直到走完一个流程（四个物料瓶进行颗粒填装+加盖拧盖+检测分拣+放入包装盒+入库），计时停止。
机器人搬运单元和智能仓储单元根据原设定程序完成相应流程（该项动作不配分）。
系统网络结构
图E - 2 系统网络结构图
系统通讯地址分配
站名 主站（读）← 从站（写） 主站（写）→ 从站（读）
所有站 M1000 联机启动
M1001 联机停止
M1002 联机复位
M1003 联机手动
组态画面要求
系统总控画面
图E - 2为组态触摸屏画面要求区域划分、颜色分配（单机/联机-蓝色、联机启动-绿色、联机停止-红色、联机复位-黄色），输入信息为1时指示灯显示对应颜色，输入信息为0时为灰色。
图E - 3 系统总控组态画面
系统总控画面数据监控表：
序号 名称 类型 功能说明
1 单机/联机 标准按钮 系统单机、联机模式切换
2 联机启动 标准按钮 系统联机启动
3 联机停止 标准按钮 系统联机停止
4 联机复位 标准按钮 系统联机复位
5 单机/联机 位指示灯 联机状态蓝色亮
6 启动指示 位指示灯 启动状态绿色亮
7 停止指示 位指示灯 停止状态红色亮
8 复位指示 位指示灯 复位状态黄色亮
9 总填装数量设定 模拟量输入框 决定单个瓶子填装颗粒总数量
10 白色颗粒填装数量设定 模拟量输入框 决定单个瓶子白色颗粒填装数量
11 总填装数量实时 模拟量显示框 显示当前瓶子填装颗粒总数量
12 白色颗粒填装实时数量 模拟量显示框 显示当前瓶子白色颗粒填装数量
13 物料颗粒总数 模拟量显示框 显示当前已经完成的物料颗粒总数
14 物料瓶合格总数量 模拟量显示框 显示检测分拣单元已经检测合格的瓶子总数
15 物料瓶不合格总数量 模拟量显示框 显示检测分拣单元已经检测不合格的瓶子总数
20 智能仓储单元 画面切换按钮 跳转到智能仓储单元画面
21 扩展界面 画面切换按钮 跳转到扩展界面画面
智能仓储单元监控画面
该单元组态画面如图E - 3所示，画面颜色分配和触摸屏“手动/自动按钮”要求同颗粒上料单元组态画面。
图E - 4智能仓储单元组态画面
智能仓储单元监控画面数据监控表：
序号 名称 类型 功能说明
启动 位指示灯 启动状态指示灯
停止 位指示灯 停止状态指示灯
复位 位指示灯 复位状态指示灯
单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
B1号仓位 位指示灯 B1号仓位指示灯
B2号仓位 位指示灯 B2号仓位指示灯
B3号仓位 位指示灯 B3号仓位指示灯
B4号仓位 位指示灯 B4号仓位指示灯
B5号仓位 位指示灯 B5号仓位指示灯
B6号仓位 位指示灯 B6号仓位指示灯
B7号仓位 位指示灯 B7号仓位指示灯
B8号仓位 位指示灯 B8号仓位指示灯
B9号仓位 位指示灯 B9号仓位指示灯
升降原点 位指示灯 升降原点指示灯
升降上限 位指示灯 升降上限指示灯
升降下限 位指示灯 升降下限指示灯
旋转原点 位指示灯 旋转原点指示灯
旋转左限 位指示灯 旋转左限指示灯
旋转右限 位指示灯 旋转右限指示灯
拾取气缸前限 位指示灯 拾取气缸前限指示灯
拾取气缸后限 位指示灯 拾取气缸后限指示灯
垛机拾取气缸电磁阀 标准按钮 垛机拾取气缸电磁阀手动输出
包装盒吸取位电机角度旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D200
包装盒仓库A放置位电机角度旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D204
包装盒仓库B放置位电机角度旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D206
包装盒吸取位电机垂直旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D208
包装盒吸取位电机行走轴脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D210
仓位第三行脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D212
仓位第二行脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D214
仓位第一行脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D216
仓位第一列脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D218
仓位第二列脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D220
仓位第三列脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D222
手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
扩展功能任务
在完成上述的任务的基础上，选手完成以下任务
在颗粒上料单元主输送带侧面安装RFID模块。
编写PLC通讯程序，实现完成RFID的复位、写入、读取等功能。
（3）设计人机交互画面，在人机系统主界面上设计一个进入扩展界面的按钮来进行切换，扩展界面具有以下控制按钮：颗粒上料单元启动按钮、颗粒上料单元停止按钮、RFID复位按钮、RFID写入按钮、RFID读取按钮，以及读取RFID数值的显示框和写入RFID数值的输入框，如图E-1。
E-1
（4）编写PLC程序,你需要确认以下动作流程是否正常：
①手动取一个瓶子放在RFID模块上，在“写入数据”框中填写“42”（第一位数代表总颗粒数，第二位书代表白色颗粒数），点击“RFID写入”按钮，数据写入芯片。
②按下触摸屏颗粒上料单元启动按钮，颗粒上料单元输送带启动，手动把空瓶子放入单元入口，经过RFID模块时，自动读取当前瓶子状态，读取的数据为两位数第一位代表瓶子总颗粒数（1-4），第二位为白色颗粒数（1-4，且小于等于总颗粒数），例如读取的信息为“42”，则瓶子中总颗粒数为4颗，白色颗粒为2颗，蓝色颗粒为2颗。
②当读取当前瓶子信息时，数据显示在触摸屏读取数值显示框中，判断读取出的数据和真实颗粒填充是否一致。
③按下“颗粒上料单元停止”按钮，系统停止。
任务F 职业素养
任务情境：
考查选手操作过程中的安全规范；设施设备、工具仪器使用情况；卫生清洁情况；穿戴规范；工作纪律，文明礼貌等。由现场裁判进行过程记录、现场评分、选手确认。
配分 竞赛时间 信息资料
4/100 无限制时 无2022年全国职业院校技能大赛
机电一体化项目（高职组）
任务书C\D\E\F
2
选手须知：
任务书共 39 页，附页图纸 16 页，故障排查表 1 页，如出现任务书缺页、字迹不清等问题，请及时向裁判申请更换任务书。
竞赛任务完成过程配有两台编程计算机，参考资料（竞赛平台相关的器件手册等）放置在“D:\参考资料”文件夹下。
参赛团队应在4小时内完成任务书规定内容；选手在竞赛过程中创建的程序文件必须存储到“D:\技能竞赛\竞赛编号”文件夹下，未存储到指定位置的运行记录或程序文件均不予给分。
选手提交的试卷不得出现学校、姓名等与身份有关的信息，否则成绩无效。
由于错误接线、操作不当等原因引起PLC、触摸屏、变频器、工业机器人控制器及I/O组件、伺服放大器的损坏，将依据大赛规程进行处理。
在完成任务过程中，请及时保存程序及数据。
场次： 工位号： 日期：
2022年全国职业院校技能大赛
一、项目名称：机电一体化项目
二、任务情境：组装、编程、调试一条小型自动化生产线
现有一条小型自动化生产线，需要按客户要求进行组装、编程、调试。其中包括设计、安装、调试机械部件和电气系统，并能完成设备控制系统和人机界面编程，对自动化生产线进行维护、维修、系统集成与技术改进等工作。
三、项目任务及时间安排：机电一体化项目试题主要考核选手组装、编程、调试一条小型自动化生产线的能力，该生产线由颗粒上料站、加盖拧盖站、检测分拣站、机器人搬运站、智能仓储站5个单元组成。大赛为期2天，完成6个工作任务，并实现生产过程自动化，累计完成时间为8小时，由2位选手以团队方式进行完成。
本届全国职业院校技能大赛机电一体化项目的工作任务、内容及时间分配如下表：
天次 模块名称 模块内容 完成时间 任务类型
第1天 工作任务A 单元的机械安装与调试 4小时 机械装调
工作任务B 单元的电气接线与调试 电气接线
第2天 工作任务C 单元的编程与调试 4小时 编程调试
工作任务D 单元的故障检修 设备维护
工作任务E 自动线系统程序优化与调试 编程优化
第1-2天 工作任务F 职业素养 全程
竞赛设备说明
竞赛平台主要由颗粒上料单元、加盖拧盖单元、检测分拣单元、工业机器人搬运单元、智能仓储单元等组成，实现空瓶上料、颗粒物料上料、物料分拣、颗粒填装、加盖、拧盖、物料检测、瓶盖检测、产品分拣、机器人搬运合格产品入盒、盒盖包装、贴标、入库等自动生产全过程。
图0-1自动化生产线示意图
本系统工作过程概述如下：
(一)颗粒上料单元圆盘输送机构将空瓶输送到上料输送线上，圆盘空瓶到位检测传感器检测到空瓶，圆盘输送机构停止。上料输送带将空瓶输送到主输送带，当空瓶到达填装位后，填装定位机构将空瓶固定，主输送带停止；同时根据任务要求供料机构推出对应颜色物料；填装机构将到位的颗粒物料吸取放到空物料瓶内；物料瓶内填装物料到达设定的颗粒数量后，填装定位气缸松开，主输送带启动，将物料瓶输送到下一个工位。
图0-2物料装瓶
(二)物料瓶被输送到加盖拧盖单元的加盖机构下，加盖定位机构将物料瓶固定，加盖机构启动加盖流程，将盖子（白色或蓝色）加到物料瓶上；加上盖子的物料瓶继续被送往拧盖机构，到拧盖机构下方，拧盖定位机构将物料瓶固定，拧盖机构启动，将瓶盖拧紧。
图0-3加盖拧盖
（三）拧盖完成的物料瓶经过检测分拣单元进行检测：进料检测传感器检测拧盖完成的物料瓶是否到位，回归反射传感器检测瓶盖是否拧紧；检测机构检测物料瓶内部颗粒数量是否符合要求；对拧盖与颗粒均合格的物料瓶进行瓶盖颜色判别区分；拧盖或颗粒不合格的物料瓶被分拣机构推送到废品输送带上进行分拣；拧盖与颗粒均合格的物料瓶被输送到主输送带末端，等待机器人搬运。
图0-4合格与不合格品示意图
（四）工业机器人搬运单元两个升降台机构存储包装盒和包装盒盖；升降台A将包装盒推向物料台上；6轴机器人将物料瓶抓取放入物料台上的包装盒内；包装盒4个工位放满物料瓶后，6轴机器人从升降台B上吸取盒盖，盖在包装盒上；6轴机器人根据瓶盖的颜色对盒盖上标签位进行分别贴标，贴完4个标签后通知智能仓储单元入库。
图0-5包装过程
（五）智能仓储单元堆垛机构把机器人单元物料台上的包装盒体叉取出来，然后按要求依次放入仓储相应仓位。两个3×3的仓库每个仓位均安装一个检测传感器对仓位空满状态进行检测，堆垛机构水平轴为一个精密转盘机构，垂直机构为涡轮丝杆升降机构，均由精密伺服电机进行高精度控制；行走轴为同步带传动，采用步进电机控制。
任务C 单元程序编写与调试
任务情境：
选手在完成任务A/B的机械装调和电气接线后，现需要团队负责完成颗粒上料单元、加盖拧盖单元、检测分拣单元、机器人搬运单元、智能仓储单元的PLC程序与机器人程序编写，从空瓶上料、颗粒物料上料、物料分拣、颗粒填装、加盖、拧盖、物料检测、瓶盖检测、产品分拣、机器人搬运合格产品入盒、盒盖包装、贴标、成品入库的工序，保证能够进行正确运行，系统符合专业技术规范。在规定时间内完成整套生产线的程序编写与调试，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
配分 竞赛时间 信息资料
30/100 任务C/D/E（4小时） 详见D盘
颗粒上料单元程序编写与调试
任务概要
现需要团队负责完成颗粒上料单元的控制程序设计与调试工作，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元已完成挂板的电气安装、台面模块安装接线，尚未开展单元的编程与调试工作。 颗粒上料单元
任务描述
完成颗粒上料单元控制程序、触摸屏工程设计并进行单机调试，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
在任务完成时，你需要检查确认以下几点：
已经完成单元的机械安装、电气接线和气路连接，并确保器件的动作准确无误。
设置变频器参数，能实现单元运行功能即可，但高速不能超过（50Hz），低速不能低于（10Hz）。
单元运行功能与要求一致。
根据任务书提供的监控画面数据监控表设计触摸屏画面，利用本单元触摸屏进行单站调试运行，包含启动、停止、复位、单周期等，组态画面如图C - 1所示，指示灯输入信息为1时为绿色，输入信息为0时保持灰色。按钮强制输出1时为红色，按钮强制输出0时为灰色，触摸屏上必须设置一个手动/自动按钮，只有在该按钮被按下，且单元处于“单机”状态，手动强制输出控制按钮有效。
颗粒上料单元监控画面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
吸盘填装限位 位指示灯 吸盘填装限位指示灯
推料气缸A前限 位指示灯 推料气缸A前限指示灯
推料气缸B前限 位指示灯 推料气缸B前限指示灯
启动 位指示灯 启动状态指示灯
停止 位指示灯 停止状态指示灯
复位 位指示灯 复位状态指示灯
单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
物料瓶上料检测 位指示灯 物料瓶上料检测指示灯
颗粒填装位检测 位指示灯 颗粒填装位检测指示灯
颜色确认A检测 位指示灯 颜色确认A检测指示灯
颜色确认B检测 位指示灯 颜色确认B检测指示灯
料筒A物料检测 位指示灯 料筒A物料检测指示灯
料筒B物料检测 位指示灯 料筒B物料检测指示灯
颗粒到位检测 位指示灯 颗粒到位检测指示灯
填装定位气缸后限 位指示灯 填装定位气缸后限指示灯
填装升降气缸上限 位指示灯 填装升降气缸上限指示灯
填装升降气缸下限 位指示灯 填装升降气缸下限指示灯
上料输送带电机启停 标准按钮 上料输送带电机启停手动输出
主输送带电机启停 标准按钮 主输送带电机启停手动输出
旋转气缸 标准按钮 旋转气缸电磁阀手动输出
升降气缸 标准按钮 升降气缸电磁阀手动输出
取料吸盘 标准按钮 取料吸盘电磁阀手动输出
定位气缸 标准按钮 定位气缸电磁阀手动输出
推料气缸A 标准按钮 推料气缸A电磁阀手动输出
推料气缸B 标准按钮 推料气缸B电磁阀手动输出
变频电机正转 标准按钮 变频电机正转手动输出
变频电机反转 标准按钮 变频电机反转手动输出
变频电机高速 标准按钮 变频电机高速手动输出
变频电机中速 标准按钮 变频电机中速手动输出
变频电机低速 标准按钮 变频电机低速手动输出
手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
图C-1 颗粒上料单元组态画面
根据任务书提供I/O分配表完成控制程序设计。
序号 名称 功能描述 备注
X0 上料传感器感应到物料，X0闭合
X1 颗粒填装位感应到物料，X1闭合
X4 检测到料筒A有物料，X4闭合
X5 检测到料筒B有物料，X5闭合
X6 输送带取料位检测到物料，X6闭合
X7 填装定位气缸后限位感应，X7闭合
X10 按下启动按钮，X10闭合
X11 按下停止按钮，X11闭合
X12 按下复位按钮，X12闭合
X13 按下联机按钮，X13闭合
X14 填装升降气缸上限位感应，X14闭合
X15 填装升降气缸下限位感应，X15闭合
X20 吸盘填装限位感应，X20闭合
X21 推料气缸A后限位感应，X21闭合
X22 推料气缸B后限位感应，X22闭合
X23 填装旋转气缸左限感应，X23闭合
X24 填装旋转气缸右限感应，X24闭合
X25 圆盘空瓶到位检测，X25闭合
Y0 Y0闭合上料输送带运行
Y1 Y1闭合主输送带运行
Y2 Y2闭合填装旋转气缸旋转
Y3 Y3闭合填装升降气缸下降
Y4 Y4闭合吸盘拾取
Y5 Y5闭合定位气缸伸出
Y6 Y6闭合推料气缸A推料
Y7 Y7闭合推料气缸B推料
Y10 Y10闭合启动指示灯亮
Y11 Y11闭合停止指示灯亮
Y12 Y12闭合复位指示灯亮
Y23 Y23闭合变频电机正传
Y24 Y24闭合变频电机反转
Y25 Y25闭合变频电机高速档
Y26 Y26闭合变频电机中速档
Y27 Y27闭合变频电机低速档
Y30 Y30闭合圆盘电机运行
单元运行功能流程要求：
（1）上电，系统处于“停止”状态。“停止”指示灯亮，“启动”和“复位”指示灯灭。
（2）在“停止”状态下，按下“复位”按钮，该单元复位，复位过程中，“复位”指示灯闪烁（2Hz），所有机构回到初始位置。复位完成后，“复位”指示灯常亮，“启动”和“停止”指示灯灭。“运行”或“复位”状态下，按“启动”按钮无效。
（3）在“复位”就绪状态下，按下“启动”按钮，单元启动，“启动”指示灯亮，“停止”和“复位”指示灯灭。
（4）推料气缸A推出3颗白色物料。
（5）颗粒上料机构启动高速运行，变频器以50Hz频率输出。
（6）当白色物料到达取料位后，颗粒到位检测传感器动作，颗粒上料机构停止。
（7）填装机构下降。
（8）吸盘打开，吸住物料。
（9）填装机构上升。
（10）填装机构转向装料位。
（11）在第（4）步开始的同时，圆盘输送机构开始转动，上料输送带与主输送带同时启动，当圆盘空瓶到位检测传感器检测到空瓶时，圆盘输送机构停止，上料输送带将空瓶输送到主输送带，上料检测传感器感应到空瓶，上料输送带停止。
（12）当颗粒填装位检测传感器检测到空瓶，并等待空瓶到达填装位时，填装定位气缸伸出，将空瓶固定。
（13）当第（10）步和第（12）都完成后，填装机构下降。
（14）填装机构下降到吸盘填装限位开关感应到位后，吸盘关闭，物料顺利放入瓶子，无任何碰撞现象。
（15）填装机构上升。
（16）填装机构转向取料位。
（17）当瓶子装满3颗白料。
（18）填装定位气缸缩回。
（19）将瓶子输送到下一工位。
（20）循环进入第（6）步，进行下一个瓶子的填装。
（21）在任何启动运行状态下，按下“停止”按钮，若当前填装机构吸有物料，则应在完成第（15）步后停止，否则立即停止，所有机构不工作，“停止”指示灯亮，“启动”和“复位”指示灯灭。
加盖拧盖单元程序编写与调试
任务概要
现需要团队负责完成加盖拧盖单元的控制程序设计与调试工作，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元已完成挂板的电气安装、台面模块安装接线，尚未开展单元的编程与调试工作。 加盖拧盖单元
任务描述
完成加盖拧盖单元控制程序、触摸屏工程设计并进行单机调试，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
在任务完成时，你需要检查确认以下几点：
已经完成单元的机械安装、电气接线和气路连接，并确保器件的动作准确无误。
单元运行功能与要求一致。
根据任务书提供的监控画面数据监控表设计触摸屏画面，利用本单元触摸屏进行单站调试运行，包含启动、停止、复位、单周期等，组态画面如图C-2所示，画面颜色分配和触摸屏“手动/自动按钮”要求同颗粒上料单元组态画面。
加盖拧盖单元监控画面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
启动 位指示灯 启动状态指示灯
停止 位指示灯 停止状态指示灯
复位 位指示灯 复位状态指示灯
单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
瓶盖料筒检测 位指示灯 瓶盖料筒检测指示灯
加盖位检测 位指示灯 加盖位检测指示灯
拧盖位检测 位指示灯 拧盖位检测指示灯
加盖伸缩气缸前限 位指示灯 加盖伸缩气缸前限指示灯
加盖伸缩气缸后限 位指示灯 加盖伸缩气缸后限指示灯
加盖升降气缸上限 位指示灯 加盖升降气缸上限指示灯
加盖升降气缸下限 位指示灯 加盖升降气缸下限指示灯
加盖定位气缸后限 位指示灯 加盖定位气缸后限指示灯
拧盖升降气缸上限 位指示灯 拧盖升降气缸上限指示灯
拧盖定位气缸后限 位指示灯 拧盖定位气缸后限指示灯
升降底座上限 位指示灯 加盖升降底座气缸上限指示灯
输送带电机启停 标准按钮 输送带电机启停控制输出
拧盖电机启停 标准按钮 拧盖电机启停控制输出
加盖伸缩气缸 标准按钮 加盖伸缩气缸电磁阀输出
加盖升降气缸 标准按钮 加盖升降气缸电磁阀输出
加盖定位气缸 标准按钮 加盖定位气缸电磁阀输出
拧盖升降气缸 标准按钮 拧盖升降气缸电磁阀输出
拧盖定位气缸 标准按钮 拧盖定位气缸电磁阀输出
升降底座气缸 标准按钮 加盖升降底座气缸电磁阀输出
升降吸盘 标准按钮 加盖升降吸盘电磁阀输出
手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
图C-2 加盖拧盖单元组态画面
根据任务书提供I/O分配表完成控制程序设计。
序号 名称 功能描述 备注
1 X0 瓶盖料筒感应到瓶盖，X0闭合
2 X1 加盖位传感器感应到物料，X1闭合
3 X2 拧盖位传感器感应到物料，X2闭合
4 X3 加盖伸缩气缸伸出前限位感应，X3闭合
5 X4 加盖伸缩气缸缩回后限位感应，X4闭合
6 X5 加盖升降气缸上限位感应，X5闭合
7 X6 加盖升降气缸下限位感应，X6闭合
8 X7 加盖定位气缸后限位感应，X7闭合
9 X10 按下启动按钮，X10闭合
10 X11 按下停止按钮，X11闭合
11 X12 按下复位按钮，X12闭合
12 X13 按下联机按钮，X13闭合
13 X14 拧盖升降气缸上限位感应，X14闭合
14 X15 拧盖定位气缸后限位感应，X15闭合
15 X16 加盖升降底座上限位感应，X16闭合
16 Y0 Y0闭合，主输送带运行
17 Y1 Y1闭合，拧盖电机运行
18 Y2 Y2闭合，加盖伸缩气缸伸出
19 Y3 Y3闭合，加盖升降气缸下降
20 Y4 Y4闭合，加盖定位气缸伸出
21 Y5 Y5闭合，拧盖升降气缸下降
22 Y6 Y6闭合，拧盖定位气缸伸出
23 Y7 Y7闭合，升降底座气缸下降
24 Y10 Y10闭合，启动指示灯亮
25 Y11 Y11闭合，停止指示灯亮
26 Y12 Y12闭合，复位指示灯亮
27 Y13 Y13闭合，升降吸盘吸气
单元运行功能流程要求：
上电，设备任一部件不在初始位置，系统自动复位；
或者系统处于停止状态下，按下“复位”按钮系统自动复位。其它运行状态下按此按钮无效；
“复位”灯（黄色灯，下同）闪亮显示；
“停止”（红色灯，下同）灯灭；
“启动”（绿色灯，下同）灯灭；
所有部件回到初始位置；
“复位”灯常亮，系统进入就绪状态。
单元启动控制：
系统在就绪状态按启动按钮，单元进入运行状态，而停止状态下按此按钮无效；
“启动”指示灯亮；
“复位”指示灯灭；
主输送带启动运行；
手动将无盖物料瓶放置到该单元起始端；
当加盖位检测传感器检测到有物料瓶，并等待物料瓶运行到加盖工位下方时，输送带停止；
加盖定位气缸推出，将物料瓶准确固定；
如果加盖机构内无瓶盖，即瓶盖料筒检测传感器无动作，加盖机构不动作；
①手动将盖子放入后，瓶盖料筒检测传感器感应到瓶盖；
②瓶盖料筒检测传感器动作；
③加盖机构开始运行，继续第（9）步动作；
如果加盖机构有瓶盖，瓶盖料筒检测传感器动作，升降底座下降；加盖伸缩气缸推出，将瓶盖推到落料口；
加盖升降气缸伸出，将瓶盖压下；
瓶盖准确落在物料瓶上，无偏斜；
加盖伸缩气缸缩回；
升降底座上升；
加盖升降气缸缩回；
加盖定位气缸缩回；
主输送带启动；
当拧盖位检测传感器检测到有物料瓶，并等待物料瓶运行到拧盖工位下方时，输送带停止；
拧盖定位气缸推出，将物料瓶准确固定；
拧盖电机开始旋转；
拧盖升降气缸下降；
瓶盖完全被拧紧；
拧盖电机停止运行；
拧盖升降气缸缩回；
拧盖定位气缸缩回；
主输送带启动；
当物料瓶输送到主输送带末端后，人工拿走物料瓶。重复第（5）到（25）步，直到4个物料瓶与4个瓶盖用完为止，每次循环内，任何一步动作失误，该步都不得分。
单元停止控制：
系统在运行状态按“停止”按钮，单元立即停止，所有机构不工作；
“停止”指示灯亮；“运行”指示灯灭。
检测分拣单元程序编写与调试
任务概要
现需要团队负责完成检测分拣单元的控制程序设计与调试工作，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元已完成挂板的电气安装、台面模块安装接线，尚未开展单元的编程与调试工作。 检测分拣单元
任务描述
完成检测分拣单元控制程序、触摸屏工程设计并进行单机调试，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
在任务完成时，你需要检查确认以下几点：
已经完成单元的机械安装、电气接线和气路连接，并确保器件的动作准确无误。
单元运行功能与要求一致。
根据任务书提供的监控画面数据监控表设计触摸屏画面，利用本单元触摸屏进行单站调试运行，包含启动、停止、复位、单周期等，组态画面如图C - 3所示，画面颜色分配和触摸屏“手动/自动按钮”要求同颗粒上料单元组态画面。
检测分拣单元监控画面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
1 启动 位指示灯 启动状态指示灯
2 停止 位指示灯 停止状态指示灯
3 复位 位指示灯 复位状态指示灯
4 单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
5 进料检测传感器 位指示灯 进料检测传感器指示灯
6 旋紧检测传感器 位指示灯 旋紧检测传感器指示灯
7 瓶盖蓝色检测传感器 位指示灯 瓶盖蓝色检测传感器指示灯
8 瓶盖白色检测传感器 位指示灯 瓶盖白色检测传感器指示灯
9 不合格到位检测传感器 位指示灯 不合格到位检测传感器指示灯
10 出料检测传感器 位指示灯 出料检测传感器指示灯
11 分拣气缸退回限位 位指示灯 分拣气缸退回限位指示灯
12 三颗料位检测 位指示灯 三颗料位检测指示灯
13 四颗料位检测 位指示灯 四颗料位检测指示灯
14 主输送带电机启停 标准按钮 主输送带电机启停手动输出
15 辅输送带电机启停 标准按钮 辅输送带电机启停手动输出
16 指示灯带亮绿色 标准按钮 指示灯亮绿色手动输出
17 指示灯带亮红色 标准按钮 指示灯亮红色手动输出
18 指示灯带亮蓝色 标准按钮 指示灯亮蓝色手动输出
19 分拣气缸电磁阀 标准按钮 分拣气缸电磁阀手动输出
20 手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
21 单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
图C - 3 检测分拣单元组态画面
根据任务书提供I/O分配表完成控制程序设计。
序号 名称 功能描述 备注
X00 进料检测传感器感应到物料，X00闭合
X01 旋紧检测传感器感应到瓶盖，X01闭合
X03 瓶盖颜色传感器感应到蓝色，X03闭合
X04 瓶盖颜色传感器感应到白色，X04闭合
X05 不合格到位检测传感器感应到物料，X05闭合
X06 出料检测传感器感应到物料，X06闭合
X07 分拣气缸退回限位感应，X07闭合
X10 按下启动按钮，X10闭合
X11 按下停止按钮，X11闭合
X12 按下复位按钮，X12闭合
X13 按下联机按钮，X13闭合
X14 三颗料位检测
X15 四颗料位检测
X20 瓶盖不合格分拣检测传感器感应到物料，X20闭合
X21 瓶盖不合格分拣气缸退回限位感应，X21闭合
X22 物料不合格分拣检测传感器感应到物料，X22闭合
X23 物料不合格分拣气缸退回限位感应，X23闭合
X24 瓶盖和物料都不合格分拣检测传感器感应到物料，X24闭合
X25 瓶盖和物料都不合格分拣气缸退回限位感应，X25闭合
Y00 Y00闭合，主输送带运行
Y01 Y01闭合，辅输送带运行
Y02 Y02闭合，检测机构指示灯绿色常亮
Y03 Y03闭合，检测机构指示灯红色常亮
Y04 Y04闭合，检测机构指示灯蓝色常亮
Y05 Y05闭合，分拣气缸伸出
Y06 Y06闭合，检测机构指示灯黄色常亮
Y10 Y10闭合，启动指示灯亮
Y11 Y11闭合，停止指示灯亮
Y12 Y12闭合，复位指示灯亮
Y20 Y20闭合，瓶盖不合格分拣气缸伸出
Y21 Y21闭合，物料不合格分拣气缸伸出
Y22 Y22闭合，瓶盖和物料不合格分拣气缸伸出
单元运行功能流程要求：
上电，系统处于“停止”状态下。“停止”指示灯亮，“启动”和“复位”指示灯灭；
在“停止”状态下，按下“复位”按钮，该单元复位，复位过程中，“复位”指示灯闪烁，所有机构回到初始位置。复位完成后，“复位”指示灯常亮，“启动”和“停止”指示灯灭。“运行”或“复位”状态下，按“启动”按钮无效；
在“复位”就绪状态下，按下“启动”按钮，单元启动，“启动”指示灯亮，“停止”和“复位”指示灯灭；
主输送带启动运行，检测机构指示灯蓝色常亮；
手动将放有3颗物料并旋紧白色瓶盖的物料瓶放置到该单元起始端；
当进料检测传感器检测到有物料瓶且旋紧检测传感器无动作，经过检测机构时，检测机构指示灯绿色常亮，物料瓶即被输送到主输送带的末端，出料检测传感器动作，主输送带停止，人工拿走物料瓶，输送带继续启动运行，检测机构指示灯绿色熄灭，蓝色常亮。
手动将放有3颗物料并旋紧蓝色瓶盖的物料瓶放置到该单元起始端；
当进料检测传感器检测到有物料瓶且旋紧检测传感器无动作，经过检测装置时，检测机构指示灯绿色闪烁（f=2Hz），物料瓶即被输送到主输送带的末端，出料检测传感器动作，主输送带停止，人工拿走物料瓶，输送带继续启动运行，检测机构指示灯绿色熄灭，蓝色常亮。
手动将放有2颗物料并旋紧瓶盖的物料瓶放置到该单元起始端；
当进料检测传感器检测到有物料瓶且旋紧检测传感器无动作，经过检测装置时，检测机构指示灯黄色常亮，蓝色熄灭，物料瓶经过不合格到位检测传感器时，传感器动作，触发分拣气缸电磁阀得电，当到达分拣气缸位置时即被推到辅输送带上，物料瓶在辅输送带上经过物粒不合格分拣检测传感器时，传感器动作，物料不合格分拣气缸电磁阀得电，使物料瓶被推到物料不合格分拣槽中；
手动将放有3颗物料并未旋紧瓶盖的物料瓶放置到该单元起始端；
当进料检测传感器检测到有物料瓶且旋紧检测传感器动作，经过检测装置时，检测机构指示灯红灯常亮，物料瓶经过不合格到位检测传感器时，传感器动作，触发分拣气缸电磁阀得电，当到达分拣气缸位置时即被推到辅输送带上；物料瓶在辅输送带上经过瓶盖不合格分拣检测传感器时，传感器动作，瓶盖不合格分拣气缸电磁阀得电，使物料瓶被推到瓶盖不合格分拣槽中；
在任何启动运行状态下，按下“停止”按钮，该单元停止工作，“停止”指示灯亮，“启动”和“复位”指示灯灭；
机器人搬运单元程序编写与调试
任务概要
现需要团队负责完成机器人搬运单元的控制程序设计与调试工作，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元已完成挂板的电气安装、台面模块安装接线，尚未开展单元的编程与调试工作。 机器人搬运单元
任务描述
完成机器人搬运单元PLC控制程序及触摸屏工程设计、机器人的程序设计和机器人I/O配置，并进行单机调试，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
在任务完成时，你需要检查确认以下几点：
已经完成单元的机械安装、电气接线和气路连接，并确保器件的动作准确无误。
单元运行功能与要求一致。
机器人I/O根据自己编程需求进行配置。
根据任务书提供的监控画面数据监控表设计触摸屏画面，利用本单元触摸屏进行单站调试运行，包含启动、停止、复位、单周期等，组态画面如图C - 4所示，画面颜色分配和触摸屏“手动/自动按钮”要求同颗粒上料单元组态画面。
图C - 4 机器人搬运单元组态界面
工业机器人搬运单元监控画面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
启动 位指示灯 启动状态指示灯
停止 位指示灯 停止状态指示灯
复位 位指示灯 复位状态指示灯
单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
升降台A原点 位指示灯 升降台A原点指示灯
升降台A上限 位指示灯 升降台A上限指示灯
升降台A下限 位指示灯 升降台A下限指示灯
升降台B原点 位指示灯 升降台B原点指示灯
升降台B上限 位指示灯 升降台B上限指示灯
升降台B下限 位指示灯 升降台B下限指示灯
推料气缸前限 位指示灯 推料A前限指示灯
推料气缸后限 位指示灯 推料A后限指示灯
盒盖出料 标准按钮 该按钮按下，物料盒上升一个盒盖的高度。
盒出料 标准按钮 该按钮按下，推出一个物料盒。
手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
根据任务书提供I/O分配表完成控制程序设计。
序号 名称 功能描述 备注
X00 升降台A运动到原点，X0断开
X01 升降台A碰撞上限，X1断开
X02 升降台A碰撞下限，X2断开
X03 升降台B运动到原点，X3断开
X04 升降台B碰撞上限，X4断开
X05 升降台B碰撞下限，X5断开
X06 推料气缸A伸出，X6闭合
X07 推料气缸A缩回，X7闭合
X10 按下启动按钮，X10闭合
X11 按下停止按钮，X11闭合
X12 按下复位按钮，X12闭合
X13 按下联机按钮，X13闭合
X14 推料气缸B伸出，X14闭合
X15 推料气缸B缩回，X15闭合
X16 挡料气缸伸出，X16闭合
X17 挡料气缸缩回，X17闭合
X20 未定义 机器人的输出点连接PLC的输入点
X21
X22
X23
X24
X25
X26
X27
X30
X31
X32
X33 加盖定位气缸伸出，X33闭合
X34 吸盘A有效，X34闭合
X35 吸盘B有效，X35闭合
X36 物料台有物料，X36闭合
X37 加盖定位气缸缩回，X37闭合
Y0 Y0闭合给升降台A发脉冲
Y1 Y1闭合给升降台B发脉冲
Y2 Y2闭合改变升降台A方向
Y3 Y3闭合改变升降台B方向
Y4 Y4闭合升降台气缸A伸出
Y5 Y5闭合升降台气缸B伸出
Y6 Y6闭合加盖定位气缸伸出
Y10 Y10闭合启动指示灯亮
Y11 Y11闭合停止指示灯亮
Y12 Y12闭合复位指示灯亮
Y20 未定义 PLC的输出点连接机器人的输入点
Y21
Y22
Y23
Y24
Y25
Y26
Y27
Y30
Y31
Y32
Y33
Y34
单元运行功能流程要求：
该单元在单机状态，机器人切换到自动运行状态，按“复位”按钮，单元复位，机器人回到安全原点pHome。
“复位”灯（黄色灯，下同）闪亮显示。
“停止”（红色灯，下同）灯灭。
“启动”（绿色灯，下同）灯灭。
所有部件回到初始位置。
“复位”灯（黄色灯）常亮，系统进入就绪状态。
第一次按“启动”按钮，机器人搬运单元盒盖升降机构将料盒料盖升起。
挡料气缸伸出，料盒升降机构的推料气缸将料盒推出至装配台，推出到位后推料气缸收回，同时定位气缸缩回。
物料台检测传感器动作。
该单元上的机器人开始执行瓶子搬运功能：机器人从检测分拣单元的出料位将物料瓶搬运到包装盒中，路径规划合理，搬运过程中不得与任何机构发生碰撞，物料瓶搬运顺序如图C - 5左图所示。
①机器人搬运完一个物料瓶后，若检测到检测分拣单元的出料位无物料瓶，则机器人回到原点位置等待，等出料位有物料瓶，再进行下一个抓取。
②机器人搬运完一个物料瓶后，若检测到检测分拣单元的出料位有物料瓶等待抓取，则机器人无需再回到原点位置，可直接进行抓取，提高效率。
包装盒中装满4个物料瓶后，机器人回到原点位置，即使检测到检测分拣单元的出料位有物料瓶，机器人也不再进行抓取。
第二次按“启动”按钮，机器人开始自动执行盒盖搬运功能：机器人从点到包装盒盖位置，用吸盘将包装盒盖吸取并盖到包装盒上，路径规划合理，加盖过程中不得与任何机构发生碰撞，盖好后回到原点位置。
第三次按“启动”按钮，机器人开始自动执行标签搬运功能：机器人从点到标签台位置，用吸盘依次将两个蓝色和两个白色标签吸取并贴到包装盒盖上，路径规划合理，贴标过程中不得与任何机构发生碰撞；标签摆放以及吸取顺序如图C - 5右图所示。
图C - 5 物料瓶工位与标签摆放示意图
机器人每贴完一个标签，无需回到原点位置，贴满4个标签后回到原点位置，机器人贴标顺序如图C - 6所示；
图C - 6 贴标工位示意图
机器人贴完标签，定位气缸伸出，挡料气缸缩回，等待入库；
系统在运行状态按“停止”按钮，单元进入停止状态，即机器人停止运动，但机器人夹具要保持当前状态以避免物料掉落，而就绪状态下按此按钮无效。
智能仓储单元程序编写与调试
任务概要
现需要团队负责完成智能仓储单元的控制程序设计与调试工作，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元已完成挂板的电气安装、台面模块安装接线，尚未开展单元的编程与调试工作。 智能仓储单元
任务描述
完成智能仓储单元PLC控制程序设计，并进行单机调试，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
在任务完成时，你需要检查确认以下几点：
已经完成单元的机械安装、电气接线和气路连接，并确保器件的动作准确无误。
单元运行功能与要求一致。
根据任务书提供I/O分配表完成控制程序设计。
序号 名称 功能描述 备注
X00 升降方向原点传感器感应到位，X00断开
X01 旋转方向原点传感器感应到位，X01断开
X02 仓位A1检测传感器感应到物料，X02闭合
X03 仓位A2检测传感器感应到物料，X03闭合
X04 仓位A3检测传感器感应到物料，X04闭合
X05 仓位A4检测传感器感应到物料，X05闭合
X06 仓位A5检测传感器感应到物料，X06闭合
X07 仓位A6检测传感器感应到物料，X07闭合
X10 按下启动按钮，X10闭合
X11 按下停止按钮，X11闭合
X12 按下复位按钮，X12闭合
X13 按下联机按钮，X13闭合
X14 拾取气缸前限感应到位，X14闭合
X15 拾取气缸后限感应到位，X15闭合
X17 行走轴原点传感器感应到位X17断开
X20 旋转方向右极限感应到位，X20闭合
X21 旋转方向左极限感应到位，X21闭合
X22 升降方向上极限感应到位，X22闭合
X23 升降方向下极限感应到位，X23闭合
X25 仓位A7检测传感器X25闭合
X26 仓位A8检测传感器X26闭合
X27 仓位A9检测传感器X27闭合
X30 仓位B1检测传感器X30闭合
X31 仓位B2检测传感器X31闭合
X32 仓位B3检测传感器X32闭合
X33 仓位B4检测传感器X33闭合
X34 仓位B5检测传感器X34闭合
X35 仓位B6检测传感器X35闭合
X36 仓位B7检测传感器X36闭合
X37 仓位B8检测传感器X37闭合
X40 仓位B9检测传感器X40闭合
X42 行走轴右极限感应到位X42闭合
X43 行走轴左极限感应到位X43闭合
X44 编码器A
X45 编码器B
Y00 Y00闭合，升降方向电机旋转
Y01 Y01闭合，旋转方向电机旋转
Y03 Y03闭合，升降方向电机反转
Y04 Y04闭合，旋转方向电机反转
Y05 预留
Y06 Y06闭合，垛机拾取气缸电磁阀启动
Y10 Y10闭合，启动指示灯亮
Y11 Y11闭合，停止指示灯亮
Y12 Y12闭合，复位指示灯亮
Y13 Y13闭合，行走轴电机反转
单元运行功能流程要求：
上电，系统处于“复位”状态下，“启动”和“停止”指示灯灭，该单元复位；复位过程中，“复位”指示灯闪烁，所有机构回到初始位置；复位完成后，“复位”指示灯常亮。（“运行”状态下按“复位”按钮无效）。
在“复位”就绪状态下，按下“启动”按钮，单元启动，“启动”指示灯亮，“停止”和“复位”指示灯灭。（“停止”或“复位未完成”状态下，按“启动”按钮无效）。
第一次按“启动”按钮，堆垛机启动运行，运行到包装工作台位置等待。
第二次按“启动”按钮，堆垛机拾取气缸伸出到位。
堆垛机向上提升合适的高度后，拾取气缸收回。
堆垛机构旋转到B1号仓储位，堆垛机构旋转过程中，包装盒不允许与包装工作台或智能仓库发生任何摩擦或碰撞。
如果当前仓位有包装盒存在，堆垛机构旋转到B4号仓储位，按照B1、B4、B7、B2、B5、B8、B3、B6、B9顺序依次类推。
如果当前仓位空，则堆垛机拾取气缸伸出，气缸伸出到位后堆垛机向下降低合适高度后，拾取气缸收回，包装盒不允许与智能仓库发生碰撞或放偏现象。
堆垛机构回到包装工作台位置。
再放一个包装盒到机器人单元的包装工作台上，本单元将重复第（4）到第（9）步骤，包装盒将依次按顺序被送往相应仓位的空位中。
在任何启动运行状态下，按下“停止”按钮，该单元立即停止，所有机构不工作，“停止”指示灯亮，“启动”和“复位”指示灯灭。
任务D 单元的故障检修
由于加盖拧盖单元和检测分拣单元刚安装接线完成，存在故障，现需要团队负责来完成设备故障查找与排除，并填写《故障排查答题纸》，并据此评定成绩，未能排除的故障选手不可以申请设备故障恢复，可以继续完成其它比赛任务。如果排查表上行数不足，可自行追加表格行填写。
配分 竞赛时间 信息资料
6/100 任务C/D/E（4小时） 详见D盘
任务概要
由于在安装接线过程中，可能伴有线路或器件接头接触不良、信号传输不稳定、器件设置使用不合理、机械装配误差过大等状况，导致单元运行出现故障，现需要团队负责完成加盖拧盖单元与检测分拣单元的故障检修工作，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元已完成安装接线，由于单元硬件故障会影响程序的自动运行，并容易造成安全事故，尚未开展单元的故障检修工作。 加盖拧盖单元 检测分拣单元
任务描述
团队的任务是依据加盖拧盖单元与检测分拣单元的控制功能要求、机械机构图纸、电气接线图纸规定的I/O分配表安装要求等，对两个单元进行运行调试，排除电气线路及元器件等故障，确保两单元内电路、气路及机械机构能正常运行。并将故障现象描述、故障部件分析、排除步骤填写到《故障排查答题纸》。
设备相关图纸资料如下：
设备电气原理图见附页图-加盖拧盖单元与附页图-检测分拣单元。
任务E 自动化系统程序优化与调试
任务情境：
所有单元单机工作调试完成后，主站单元联机通讯信号尚未编程完成，现需要团队负责完善颗粒上料单元、检测分拣单元、机器人搬运单元、智能仓储单元程序功能，增加系统联机程序，并完成联机调试，在规定时间内完成并交付一条颗粒上料站、加盖拧盖站、检测分拣站、机器人搬运站和智能仓储站组成的生产线，实现自动化生产。
配分 竞赛时间 信息资料
20/100 任务C/D/E（4小时） 详见D盘
任务概要
在完成所有工作单元单机运行调试后，现需要进行各单元的联网通讯，优化PLC控制程序、编写触摸屏组态程序，最终实现生产线的联机运行功能。 设备状态： 各工作单元均可单机运行，但缺少组态程序和联网通讯程序，不能满足全线联机运行要求。 自动化生产线
任务描述
团队的任务是组建以太网或485网络，完成各工作单元的PLC通讯程序编写，优化PLC的全线运行控制功能程序，设计触摸屏组态。
在任务完成时，你需要检查确认以下几点：
以智能仓储单元为主站组建PLC通讯网络，并和触摸屏建立通讯；
触摸屏组态编程应包括以下各界面：触摸屏总控制画面、智能仓储单元监控画面。
完善颗粒上料单元，在触摸屏上增加填装颗粒数量：在触摸屏上颗粒填装总数量可输入3或4，颗粒上料单元填装颗粒时按输入要求填装，同时触摸屏上实时显示填装数量。
对自动化生产线的用气量进行优化，降低生产过程能源消耗。
为客户编写设备操作说明书，描述清楚设备的使用与操作步骤，具体应包括生产准备、生产线站前准备动作、触摸屏操作、报警信息处理以及注意事项等。
你需要确认以下动作流程是否正常：
按下各单元的联机按钮，并在触摸屏系统总控画面中选择“联机”模式，系统进入联机运行状态。
按下触摸屏上“联机停止”按钮，系统立即停止，触摸屏上“系统停止”指示灯亮，“系统启动”和“系统复位”指示灯灭。
“系统停止”状态下，按“联机复位”按钮，系统开始复位，复位过程中“系统复位”指示灯闪亮，复位完成后，各单元进入就绪状态，触摸屏上“系统复位”指示灯常亮，“系统启动”和“系统停止”指示灯灭。其它状态下按“联机复位”按钮无效。
“系统复位”就绪状态下，按触摸屏上“联机启动”按钮，系统启动，触摸屏上“系统启动”指示灯亮，“系统复位”和“系统停止”指示灯灭。其它状态下按“联机启动”按钮无效。
颗粒上料单元启动运行，主输送带启动。
运行指示灯亮。
在触摸屏上输入填装总颗粒数量3或4，白色颗粒数量输入1-4。
颗粒上料单元填装完成设定数量后，填装定位机构松开。填装过程中在系统总控画面实时显示当前填装瓶中的总颗粒数和白色颗粒数，以及生产线累积填装颗粒总数。
瓶子输送到加盖拧盖单元，加盖拧盖单元输送带启动，分别将瓶子送入加盖工位和拧盖工位进行加盖与拧盖；拧盖状态颗粒上料单元主输送带不启动，待拧盖完成后方可重新启动；加盖拧盖单元持续5s没有新的物料瓶，则该单元输送带停止运行。
加盖拧盖完成后，瓶子输送到检测分拣单元。
检测分拣单元主输送带启动，分别对物料瓶瓶盖的旋紧程度、瓶盖颜色以及物料颗粒的数量进行检测，从而分拣出合格品与不合格品，并在系统总控画面实时显示生产线累积合格品数量和不合格品数量。
①若物料瓶瓶盖拧紧，物料颗粒为3颗，则认定为合格品，若当前瓶盖是白色则检测机构指示灯绿色常亮，若为蓝色则绿色闪烁（f=2Hz）；物料瓶即被输送到主输送带的末端，出料检测传感器动作，主输送带停止，等待机器人抓取；
②若物料瓶瓶盖未旋紧，无论物料颗粒为多少，都认定为不合格品。检测机构指示灯红色常亮；分拣气缸将其推到辅输送带上；在辅输送带上瓶盖不合格分拣气缸又将其推到瓶盖不合格分拣槽中；
③若物料瓶瓶盖拧紧，物料颗粒不是3颗，则认定为不合格品，检测机构指示灯黄色常亮；总控触摸屏上出现“物料颗粒填充错误，请及时修改！”文字滚动报警信息；分拣气缸将其推到辅输送带上；在辅输送带上物料不合格分拣气缸又将其推到物料不合格分拣槽中；
若检测分拣单元的合格品输送带末端等待机器人抓取时间超过3s，颗粒上料单元将主、辅输送带和加盖拧盖单元输送带不启动，随后工作单元进入暂停状态，等待合格品被抓取后继续运行。
机器人单元按照设定的控制程序和机器人示教路径完成装瓶和贴标作业，要求任务三所描述的贴标工位号上的标签颜色与物料瓶工位号上的瓶盖颜色对应。
机器人单元将完成的包装盒转运至触摸屏指定的仓储单元仓位。若指定仓位已有包装盒，则堆垛机按照B1、B4、B7、B2、B5、B8、B3、B6、B9顺序自动将包装盒送至下一个空闲仓位，并在堆垛机启动运行时，总控触摸屏上出现“当前指定仓位已满，系统已自动调整！”文字滚动报警信息，直至堆垛机回到初始位置时消失。
选手需在总控画面上设置一个计时显示框，在第（4）步按联机启动按钮的同时，计时显示框开始计时，直到走完一个流程（四个物料瓶进行颗粒填装+加盖拧盖+检测分拣+放入包装盒+入库），计时停止。
机器人搬运单元和智能仓储单元根据原设定程序完成相应流程（该项动作不配分）。
系统网络结构
图E - 2 系统网络结构图
系统通讯地址分配
站名 主站（读）← 从站（写） 主站（写）→ 从站（读）
所有站 M1000 联机启动
M1001 联机停止
M1002 联机复位
M1003 联机手动
组态画面要求
系统总控画面
图E - 2为组态触摸屏画面要求区域划分、颜色分配（单机/联机-蓝色、联机启动-绿色、联机停止-红色、联机复位-黄色），输入信息为1时指示灯显示对应颜色，输入信息为0时为灰色。
图E - 3 系统总控组态画面
系统总控画面数据监控表：
序号 名称 类型 功能说明
1 单机/联机 标准按钮 系统单机、联机模式切换
2 联机启动 标准按钮 系统联机启动
3 联机停止 标准按钮 系统联机停止
4 联机复位 标准按钮 系统联机复位
5 单机/联机 位指示灯 联机状态蓝色亮
6 启动指示 位指示灯 启动状态绿色亮
7 停止指示 位指示灯 停止状态红色亮
8 复位指示 位指示灯 复位状态黄色亮
9 总填装数量设定 模拟量输入框 决定单个瓶子填装颗粒总数量
10 白色颗粒填装数量设定 模拟量输入框 决定单个瓶子白色颗粒填装数量
11 总填装数量实时 模拟量显示框 显示当前瓶子填装颗粒总数量
12 白色颗粒填装实时数量 模拟量显示框 显示当前瓶子白色颗粒填装数量
13 物料颗粒总数 模拟量显示框 显示当前已经完成的物料颗粒总数
14 物料瓶合格总数量 模拟量显示框 显示检测分拣单元已经检测合格的瓶子总数
15 物料瓶不合格总数量 模拟量显示框 显示检测分拣单元已经检测不合格的瓶子总数
20 智能仓储单元 画面切换按钮 跳转到智能仓储单元画面
21 扩展界面 画面切换按钮 跳转到扩展界面画面
智能仓储单元监控画面
该单元组态画面如图E - 3所示，画面颜色分配和触摸屏“手动/自动按钮”要求同颗粒上料单元组态画面。
图E - 4智能仓储单元组态画面
智能仓储单元监控画面数据监控表：
序号 名称 类型 功能说明
启动 位指示灯 启动状态指示灯
停止 位指示灯 停止状态指示灯
复位 位指示灯 复位状态指示灯
单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
B1号仓位 位指示灯 B1号仓位指示灯
B2号仓位 位指示灯 B2号仓位指示灯
B3号仓位 位指示灯 B3号仓位指示灯
B4号仓位 位指示灯 B4号仓位指示灯
B5号仓位 位指示灯 B5号仓位指示灯
B6号仓位 位指示灯 B6号仓位指示灯
B7号仓位 位指示灯 B7号仓位指示灯
B8号仓位 位指示灯 B8号仓位指示灯
B9号仓位 位指示灯 B9号仓位指示灯
升降原点 位指示灯 升降原点指示灯
升降上限 位指示灯 升降上限指示灯
升降下限 位指示灯 升降下限指示灯
旋转原点 位指示灯 旋转原点指示灯
旋转左限 位指示灯 旋转左限指示灯
旋转右限 位指示灯 旋转右限指示灯
拾取气缸前限 位指示灯 拾取气缸前限指示灯
拾取气缸后限 位指示灯 拾取气缸后限指示灯
垛机拾取气缸电磁阀 标准按钮 垛机拾取气缸电磁阀手动输出
包装盒吸取位电机角度旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D200
包装盒仓库A放置位电机角度旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D204
包装盒仓库B放置位电机角度旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D206
包装盒吸取位电机垂直旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D208
包装盒吸取位电机行走轴脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D210
仓位第三行脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D212
仓位第二行脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D214
仓位第一行脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D216
仓位第一列脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D218
仓位第二列脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D220
仓位第三列脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D222
手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
扩展功能任务
在完成上述的任务的基础上，选手完成以下任务
CCD相机模块已经安装在检测分拣站单元，选手需要把相机、PLC和计算机三者连接起来。
编写PLC与相机通讯程序，实现完成相机的复位、拍照等功能。
（3）设计人机交互画面，在人机系统主界面上设计一个进入扩展界面的按钮来进行切换，扩展界面具有以下控制按钮：相机复位按钮、相机拍照按钮，以及蓝色瓶盖指示灯（信号为1时，指示灯蓝色）和白色瓶盖指示灯（信号为1时，指示灯白色），如图E-1。
E-1
（4）编写PLC程序,你需要确认以下动作流程是否正常：
①手动把白色瓶盖的瓶子放在相机下方。
②首先按下“相机复位”按钮，所有的触摸屏指示灯熄灭成灰色，再点击“相机拍照”按钮。
③如果瓶盖为白色，则白色瓶盖指示灯亮。
④如果瓶盖为蓝色，则蓝色瓶盖指示灯亮。
任务F 职业素养
任务情境：
考查选手操作过程中的安全规范；设施设备、工具仪器使用情况；卫生清洁情况；穿戴规范；工作纪律，文明礼貌等。由现场裁判进行过程记录、现场评分、选手确认。
配分 竞赛时间 信息资料
4/100 无限制时 无4-2
/辣1话/150010锈佳烧胜：
190
30
30
30
30
.30
4-9P1
必
220
军
势
张2
进
一
梦
00
6063
6263
60632022年全国职业院校技能大赛
机电一体化项目（高职组）
任务书A\B
2
选手须知：
任务书共 27 页，附页图纸 17 页，如出现任务书缺页、字迹不清等问题，请及时向裁判申请更换任务书。
竞赛任务完成过程配有两台编程计算机，参考资料（竞赛平台相关的器件手册等）放置在“D:\参考资料”文件夹下。
参赛团队应在4小时内完成任务书规定内容；选手在竞赛过程中创建的程序文件必须存储到“D:\技能竞赛\竞赛编号”文件夹下，未存储到指定位置的运行记录或程序文件均不予给分。
选手提交的试卷不得出现学校、姓名等与身份有关的信息，否则成绩无效。
由于错误接线、操作不当等原因引起PLC、触摸屏、变频器、工业机器人控制器及I/O组件、伺服放大器的损坏，将依据大赛规程进行处理。
在完成任务过程中，请及时保存程序及数据。
场次： 工位号： 日期：
2022年全国职业院校技能大赛
一、项目名称：机电一体化项目
二、任务情境：组装、编程、调试一条小型自动化生产线
现有一条小型自动化生产线，需要按客户要求进行组装、编程、调试。其中包括设计、安装、调试机械部件和电气系统，并能完成设备控制系统和人机界面编程，对自动化生产线进行维护、维修、系统集成与技术改进等工作。
三、项目任务及时间安排：机电一体化项目试题主要考核选手组装、编程、调试一条小型自动化生产线的能力，该生产线由颗粒上料站、加盖拧盖站、检测分拣站、机器人搬运站、智能仓储站5个单元组成。大赛为期2天，完成6个工作任务，并实现生产过程自动化，累计完成时间为8小时，由2位选手以团队方式进行完成。
本届全国职业院校技能大赛机电一体化项目的工作任务、内容及时间分配如下表：
天次 模块名称 模块内容 完成时间 任务类型
第1天 工作任务A 单元的机械安装与调试 4小时 机械装调
工作任务B 单元的电气接线与调试 电气接线
第2天 工作任务C 单元的编程与调试 4小时 编程调试
工作任务D 单元的故障检修 设备维护
工作任务E 自动线系统程序优化与调试 编程优化
第1-2天 工作任务F 职业素养 全程
竞赛设备说明
竞赛平台主要由颗粒上料单元、加盖拧盖单元、检测分拣单元、工业机器人搬运单元、智能仓储单元等组成，实现空瓶上料、颗粒物料上料、物料分拣、颗粒填装、加盖、拧盖、物料检测、瓶盖检测、产品分拣、机器人搬运合格产品入盒、盒盖包装、贴标、入库等自动生产全过程。
图0-1自动化生产线示意图
本系统工作过程概述如下：
(一)颗粒上料单元圆盘输送机构将空瓶输送到上料输送线上，圆盘空瓶到位检测传感器检测到空瓶，圆盘输送机构停止。上料输送带将空瓶输送到主输送带，当空瓶到达填装位后，填装定位机构将空瓶固定，主输送带停止；同时根据任务要求供料机构推出对应颜色物料；填装机构将到位的颗粒物料吸取放到空物料瓶内；物料瓶内填装物料到达设定的颗粒数量后，填装定位气缸松开，主输送带启动，将物料瓶输送到下一个工位。如图0-2所示。
图0-2物料装瓶
(二)物料瓶被输送到加盖拧盖单元的加盖机构下，加盖定位机构将物料瓶固定，加盖机构启动加盖流程，将盖子（白色或蓝色）加到物料瓶上；加上盖子的物料瓶继续被送往拧盖机构，到拧盖机构下方，拧盖定位机构将物料瓶固定，拧盖机构启动，将瓶盖拧紧。
图0-3加盖拧盖
（三）拧盖完成的物料瓶经过检测分拣单元进行检测：进料检测传感器检测拧盖完成的物料瓶是否到位，回归反射传感器检测瓶盖是否拧紧；检测机构检测物料瓶内部颗粒数量是否符合要求；对拧盖与颗粒均合格的物料瓶进行瓶盖颜色判别区分；拧盖或颗粒不合格的物料瓶被分拣机构推送到废品输送带上进行分拣；拧盖与颗粒均合格的物料瓶被输送到主输送带末端，等待机器人搬运。
图0-4合格与不合格品示意图
（四）工业机器人搬运单元两个升降台机构存储包装盒和包装盒盖；升降台A将包装盒推向物料台上；6轴机器人将物料瓶抓取放入物料台上的包装盒内；包装盒4个工位放满物料瓶后，6轴机器人从升降台B上吸取盒盖，盖在包装盒上；6轴机器人根据瓶盖的颜色对盒盖上标签位进行分别贴标，贴完4个标签后通知智能仓储单元入库。
图0-5包装过程
（五）智能仓储单元堆垛机构把机器人单元物料台上的包装盒体叉取出来，然后按要求依次放入仓储相应仓位。两个3×3的仓库每个仓位均安装一个检测传感器对仓位空满状态进行检测，堆垛机构水平轴为一个精密转盘机构，垂直机构为涡轮丝杆升降机构，均由精密伺服电机进行高精度控制，行走轴为同步带传动，采用步进电机控制。
任务A 机械装调
任务情境：
该单元控制挂板的安装与接线已经完成。选手需要利用客户采购回来的器件及材料，团队负责完成颗粒上料单元、机器人搬运单元、智能仓储单元桌面模型机构组装，并在该站型材桌面上安装机构模块、连接气管，保证模型机构能够正确运行，系统符合专业技术规范。在规定时间内完成指定单元的装调，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。当选手完成或交卷后，不得进行任何修改操作，评分阶段出现的任何硬件问题，可以在后续的工作任务中进行解决。
配分 竞赛时间 信息资料
25/100 任务A\B(4小时) 详见D盘
任务一：颗粒上料单元机械装调
1、任务概要
利用客户采购回来的器件及材料，团队负责完成台面模型机构组装，并在该站型材台面上安装机构模块、连接气管，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。系统符合专业技术规范。 设备状态： 工作单元已完成器件及原材料采购和挂板的电气安装接线，尚未开展台面模块的组装与机构安装。 颗粒上料单元
2、任务描述
完成颗粒上料单元台面上的圆盘上料机构模块、上料输送带机构模块、主输送带模块、颗粒上料机构模块、颗粒填装机构模块的机械安装、气路连接工作。
各机构初始位置
上料输送带模块 主输送带模块 颗粒上料模块 颗粒填装模块 圆盘上料机构
①上料输送带停止 ①主输送带停止 ①颗粒上料输送带停止 ①升降气缸上升 ①停止转动
②工作气压0.4Mpa～0.5Mpa ②填装定位气缸缩回 ②推料气缸A缩回 ②旋转气缸向右
③推料气缸B缩回 ③吸盘关闭
机械部分——总体布局
图A-01 颗粒上料单元机械结构布局图
①上料输送带机构模块；
②主输送带机构模块；
③颗粒上料机构模块；
④圆盘上料机构模块；
⑤颗粒填装机构模块；
机械部分——尺寸安装图
图A-02 颗粒上料单元机械安装参考图
机械部分——安装任务
请根据以下图纸资料完成颗粒上料单元的圆盘上料机构、上料输送带、主输送带机构、颗粒填装机构、颗粒上料机构的部件安装和气路连接，并根据各机构间的相对位置将其安装在本单元的工作台上。
①上料输送带的装配图见附页图1-1；
②主输送带机构的装配图见附页图1-2；
③颗粒填装机构的装配图见附页图1-3；
④颗粒上料机构的装配图见附页图1-4；
⑤圆盘上料机构的装配图见附页图1-5；
⑥颗粒上料单元的气路图见附页图1-6；
⑦颗粒上料单元的总装图见附页图1-7，按照图中的相对位置，在单元台面上完成各个机构的定位，并完成安装和调整。
任务二：机器人搬运单元机械装调
1、任务概要
利用客户采购回来的器件及材料，团队负责完成台面模型机构组装，并在该站型材台面上安装机构模块、连接气管，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。系统符合专业技术规范。 设备状态： 工作单元已完成器件及原材料采购和挂板的电气安装接线，尚未开展台面模块及机器人夹具的组装与机构安装。 机器人搬运单元
2、任务描述
完成机器人搬运单元台面上的标签台机构模块、A升降台机构模块、B升降台机构模块、装配台机构模块和机器人夹具的机械安装、气路连接工作。
各机构初始位置
机器人夹具模块 A升降台模块 B升降台模块 装配台模块
①夹具吸盘关闭 ①推料气缸A缩回 ①推料气缸B缩回 ①挡料气缸下降 定位气缸伸出
②工作气压0.4Mpa～0.5Mpa ②步进电机停止 ②步进电机停止
③夹具抓手打开
机械部分——总体布局
图A-03 机器人搬运单元机械结构布局图
①装配台机构模块；
②标签台机构模块；
③机器人夹具模块；
④A升降台机构模块；
⑤B升降台机构模块；
机械部分——尺寸安装图
图A-04 机器人搬运单元机械安装参考图
机械部分——安装任务
请根据以下图纸资料完成标签台机构模块、A升降台机构模块、B升降台机构模块、装配台机构模块的部件安装和气路连接，并根据各机构间的相对位置将其安装在本单元的工作台上。
①机器人夹具的装配图见附页图4-1；
②标签台机构模块的装配图见附页图4-2；
③A升降台机构模块的装配图见附页图4-3；
④B升降台机构模块的装配图见附页图4-3；
⑤装配台机构模块的装配图见附页图4-4；
⑥机器人搬运单元的气路图见附页图4-5；
⑦机器人搬运单元的总装图见附页图4-6，按照图中的相对位置，在单元台面上完成各个机构的定位，并完成安装和调整。
任务三：智能仓储单元机械装调
1、任务概要
利用客户采购回来的器件及材料，团队负责完成台面模型机构组装，并在该站型材台面上安装机构模块、连接气管，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。系统符合专业技术规范。 设备状态： 工作单元已完成器件及原材料采购和挂板的电气安装接线，尚未开展台面模块的组装与机构安装。 智能仓储单元
2、任务描述
完成智能仓储单元台面上的堆垛机模块、立体仓库A模块、立体仓库B模块和气路连接工作。
各机构初始位置
气源件模块 堆垛机旋转轴 堆垛机升降轴 堆垛机托料盘
①工作气压0.4Mpa～0.5Mpa ①伺服电机停止 ①伺服电机停止 ①拾取气缸缩回
②旋转轴处于原点位置 ②升降轴处于原点位置 ②吸盘关闭
机械部分——总体布局
图A-05 智能仓储单元机械结构布局图
①立体仓库A模块；
②立体仓库B模块；
③堆垛机模块；
机械部分——尺寸安装图
图A-06 智能仓储单元机械安装参考图
机械部分——安装任务
根据各机构间的相对位置将堆垛机模块、立体仓库A模块、立体仓库B模块安装在本单元的工作台上，并完成气路连接。
①智能仓储单元的气路图见附页图4-1；
②智能仓储运单元的装配图见附页图4-2，按照图中的相对位置，在单元台面上完成各个机构的定位，并完成安装和调整。
任务B 模型接线
任务情境：
该单元控制挂板的安装与接线已经完成。选手在完成任务A的机械装调后，还需团队负责完成颗粒上料单元、机器人搬运单元、智能仓储单元桌面模型的接线、电路调试（须用I\O调试盒），保证电路无误能够正确运行，系统符合专业技术规范。在规定时间内完成并整套生产线，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。当选手完成或交卷后，将没有机会进行改进，评分阶段出现的任何硬件问题，可以在后续的工作任务中进行解决。
配分 竞赛时间 信息资料
15/100 A\B（4小时） 详见D盘
任务一：颗粒上料单元模型接线
任务概要
选手完成模型机械安装后，还需团队负责完成台面模型接线、电路测试，并符合专业技术规范，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元模型的线已加工完成，但尚未与模型连接。 颗粒上料单元
任务描述
完成颗粒上料单元台面上的CN300主输送带模块端子板、CN301颗粒填装模块端子板、CN302颗粒上料模块端子板、CN310桌面37针端子板、CN320上料皮带电机M1端子板、CN321主皮带电机M2端子板、CN322圆盘电机M3端子板和XT98端子接线工作。
桌面端子板连接示意图
图B - 1 端子板连接示意图
CN300主输送带模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X00 物料瓶上料检测传感器
XT3-1 X01 颗粒填装位检测传感器
XT3-2 X07 定位气缸后限位
XT3-3 X25 圆盘空瓶到位传感器
XT3-5 Y05 定位气缸电磁阀
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN301颗粒填装模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X14 填装升降气缸上限位
XT3-1 X15 填装升降气缸下限位
XT3-2 X20 吸盘填装限位
XT3-3 X23 填装旋转气缸左限位
XT3-4 X24 填装旋转气缸右限位
XT3-5 Y02 填装旋转气缸电磁阀
XT3-6 Y03 填装升降气缸电磁阀
XT3-7 Y04 填装取料吸盘电磁阀
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN302颗粒上料模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-2 X04 料筒A物料检测传感器
XT3-3 X05 料筒B物料检测传感器
XT3-4 X06 颗粒到位检测传感器
XT3-5 X21 推料气缸A后限位
XT3-6 X22 推料气缸B后限位
XT3-7 Y06 推料气缸A电磁阀
XT3-8 Y07 推料气缸B电磁阀
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN310桌面37针端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X00 上料传感器感应到物料，X0闭合
XT3-1 X01 颗粒填装位感应到物料，X1闭合
XT3-4 X04 检测到料筒A有物料，X4闭合
XT3-5 X05 检测到料筒B有物料，X5闭合
XT3-6 X06 输送带取料位检测到物料，X6闭合
XT3-7 X07 填装定位气缸后限位感应，X7闭合
XT3-8 X20 吸盘填装限位感应，X20闭合
XT3-9 X21 推料气缸A前限感应，X21闭合
XT3-10 X22 推料气缸B前限感应，X22闭合
XT3-11 X23 填装旋转气缸左限感应，X23闭合
XT3-12 X24 填装旋转气缸右限感应，X24闭合
XT3-13 X14 填装升降气缸上限位感应，X14闭合
XT3-14 X15 填装升降气缸下限位感应，X15闭合
XT3-15 X25 圆盘空瓶到位感应，X25闭合
XT2-0 Y00 Y0闭合上料输送带运行
XT2-1 Y01 Y1闭合主输送带运行
XT2-2 Y02 Y2闭合填装旋转气缸旋转
XT2-3 Y03 Y3闭合填装升降气缸下降
XT2-4 Y04 Y4闭合吸盘拾取
XT2-5 Y05 Y5闭合定位气缸伸出
XT2-6 Y06 Y6闭合推料气缸A推料
XT2-7 Y07 Y7闭合推料气缸B推料
XT2-8 Y30 Y30闭合，圆盘运行
XT1\XT4 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT5 PS13-(0V) 24V电源负极
CN320上料皮带电机M1端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
0V PS13- 24V电源负极
24V PS13+ 24V电源正极
M+ M1+ 上料皮带电机正极
M- M1- 上料皮带电机负极
IN2 Y0 Y0闭合上料输送带运行
0V PS13- 24V电源负极输出
24V PS13+ 24V电源正极输出
CN321主皮带电机M2端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
M+ M2+ 主皮带电机正极
M- M2- 主皮带电机负极
IN2 Y1 Y1闭合主输送带运行
0V PS13- 24V电源负极输入
24V PS13+ 24V电源正极输入
CN322圆盘电机M3端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
0V PS13- 24V电源负极
24V PS13+ 24V电源正极
M+ M3+ 圆盘电机正极
M- M3- 圆盘电机负极
IN2 Y30 圆盘运行，Y30闭合
OV PS13- 24V电源负极输入
24V PS13+ 24V电源正极输入
XT98端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
01 PS13-(0V) 37针端子板:0V
02 PS13-(0V) XT99端子板:2-16
03 PS13+(+24V) 37针端子板:24V
04 PS13+(+24V) XT99端子板:1-16
05 U 变频电机U极
06 U 变频器U极
07 V 变频电机V极
08 V 变频器V极
09 W 变频电机W极
10 W 变频器W极
任务二：机器人搬运单元模型接线
任务概要
选手完成模型机械安装后，还需团队负责完成台面模型接线、电路测试，并符合专业技术规范，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元模型的线已加工完成，但尚未与模型连接。 机器人搬运单元
任务描述
完成机器人搬运单元台面上的CN300升降台A模块端子板、CN301升降台B模块端子板、CN310桌面37针端子板、CN311桌面组件I/O转换板和XT98端子接线工作，CN310桌面37针端子板上的接线需自行压接端子、套号码管。
桌面端子板连接示意图
图B - 2 端子板连接示意图
CN300升降台A模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X00 升降台A原点传感器
XT3-1 X01 升降台A上限位（常闭）
XT3-2 X02 升降台A下限位（常闭）
XT3-3 FZA 升降台A上限位（常开）
XT3-4 ZZA 升降台A下限位（常开）
XT3-5 X06 推料气缸A前限位
XT3-6 X07 推料气缸A后限位
XT3-7 J04 升降台气缸A控制
XT3-8 X36 物料台检测传感器
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN301升降台B模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X03 升降台B原点传感器
XT3-1 X04 升降台B上限位（常闭）
XT3-2 X05 升降台B下限位（常闭）
XT3-3 FZB 升降台B上限位（常开）
XT3-4 ZZB 升降台B下限位（常开）
XT3-5 X14 推料气缸B前限位
XT3-6 X15 推料气缸B后限位
XT3-7 J05 升降台气缸B控制
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN302装配台模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 Y06 定位气缸控制
XT3-1 Y07 挡料气缸控制
XT3-2 X37 定位气缸后限位
XT3-3 X33 定位气缸前限位
XT3-4 X16 挡料气缸前限位
XT3-5 X17 挡料气缸后限位
XT2 PS13+ 24V电源正极
XT1 PS13- 0V电源负极
CN310桌面37针端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X00 升降台A原点传感器
XT3-1 X01 升降台A上限位（常闭）
XT3-2 X02 升降台A下限位（常闭）
XT3-3 X03 升降台B原点传感器
XT3-4 X04 升降台B上限位（常闭）
XT3-5 X05 升降台B下限位（常闭）
XT3-6 X06 推料气缸A前限位
XT3-7 X07 推料气缸A后限位
XT3-8 FZA 升降台A上限位（常开）
XT3-9 ZZA 升降台A下限位（常开）
XT3-10 FZB 升降台B上限位（常开）
XT3-11 ZZB 升降台B下限位（常开）
XT3-12 X14 推料气缸B前限位
XT3-13 X15 推料气缸B后限位
XT3-14 X16 挡料气缸 前限位
XT3-15 X17 挡料气缸 后限位
XT2-4 J04 升降台气缸A控制
XT2-5 J05 升降台气缸B控制
XT2-6 Y06 定位气缸电磁阀
XT2-7 Y07 挡料气缸电磁阀
XT1\XT4 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT5 PS13-(0V) 24V电源负极
CN311桌面37针端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-12 X33 加盖定位气缸伸出回，X33闭合
XT3-12 X34 吸盘A有效，X34闭合
XT3-13 X35 吸盘B有效，X35闭合
XT3-14 X36 物料台有物料，X36闭合
XT3-15 X37 加盖定位气缸缩回，X37闭合
XT1\XT4 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT5 PS13-(0V) 24V电源负极
任务三：智能仓储单元模型接线
任务概要
选手完成模型机械安装后，还需团队负责完成台面模型接线、电路测试，并符合专业技术规范，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元模型的线已加工完成，但尚未与模型连接。 智能仓储单元
任务描述
完成智能仓储单元台面上的CN300堆垛升降模块端子板、CN301堆垛旋转/行走模块端子板、CN302仓库1模块端子板、CN303仓库2模块端子板、CN310桌面37针端子板、CN311桌面37针端子、CN310桌面37针端子板接线工作。
桌面端子板连接示意图
图B - 3 端子板连接示意图
CN300堆垛升降模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X00 升降轴原点传感器
XT3-1 LSP1 升降轴下限常闭
XT3-2 X22 升降轴下限常开
XT3-3 LSN1 升降轴上限常闭
XT3-4 X23 升降轴上限常开
XT3-5 X14 拾取气缸前限
XT3-6 J15 拾取气缸后限
XT3-7 Y05 拾取吸盘电磁阀
XT3-8 Y06 拾取气缸电磁阀
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN301堆垛旋转、行走模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X01 旋转轴原点传感器
XT3-1 LSP2 旋转轴右限常闭
XT3-2 X20 旋转轴右限常开
XT3-3 LSN2 旋转轴左限常闭
XT3-4 X21 旋转轴左限常开
XT3-5 X2 移动轴原点传感器
XT3-6 X42 移动轴右限常开
XT3-7 X43 移动轴左限常开
XT3-8 A 编码器A
XT3-9 B 编码器B
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN302仓库A模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X02 仓位A1检测传感器
XT3-1 X03 仓位A2检测传感器
XT3-2 X04 仓位A3检测传感器
XT3-3 X05 仓位A4检测传感器
XT3-4 X06 仓位A5检测传感器
XT3-5 X07 仓位A6检测传感器
XT3-6 X25 仓位A7检测传感器
XT3-7 X26 仓位A8检测传感器
XT3-8 X27 仓位A9检测传感器
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN303仓库B模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X30 仓位B1检测传感器
XT3-1 X31 仓位B2检测传感器
XT3-2 X32 仓位B3检测传感器
XT3-3 X33 仓位B4检测传感器
XT3-4 X34 仓位B5检测传感器
XT3-5 X35 仓位B6检测传感器
XT3-6 X36 仓位B7检测传感器
XT3-7 X37 仓位B8检测传感器
XT3-8 X40 仓位B9检测传感器
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN310桌面37针端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-1 X01 旋转轴原点传感器
XT3-2 X02 仓位A1检测传感器
XT3-3 X03 仓位A2检测传感器
XT3-4 X04 仓位A3检测传感器
XT3-5 X05 仓位A4检测传感器
XT3-6 X06 仓位A5检测传感器
XT3-7 X07 仓位A6检测传感器
XT3-8 LSP2 旋转轴右限常闭
XT3-9 X20 旋转轴右限常开
XT3-10 LSN2 旋转轴左限常闭
XT3-11 X21 旋转轴左限常开
XT3-13 X25 仓位A7检测传感器
XT3-14 X26 仓位A8检测传感器
XT3-15 X27 仓位A9检测传感器
XT1/XT4 PS13+(0V) 24V电源正极
XT5 PS13-(0V) 24V电源负极
CN311桌面37针端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X00 升降轴原点传感器
XT3-1 LSP1 升降轴下限常闭
XT3-2 X22 升降轴下限常开
XT3-3 LSN1 升降轴上限常闭
XT3-4 X23 升降轴上限常开
XT3-5 X30 仓位B1检测传感器
XT3-6 X31 仓位B2检测传感器
XT3-7 X32 仓位B3检测传感器
XT3-8 X33 仓位B4检测传感器
XT3-9 X34 仓位B5检测传感器
XT3-10 X35 仓位B6检测传感器
XT3-11 X36 仓位B7检测传感器
XT3-12 X14 拾取气缸前限
XT3-13 J15 拾取气缸后限
XT3-14 X37 仓位B8检测传感器
XT3-15 X40 仓位B9检测传感器
XT2-5 Y05 拾取吸盘电磁阀
XT2-6 Y06 拾取气缸电磁阀
XT1\XT4 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT5 PS13-(0V) 24V电源负极
CN312桌面37针端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X17 移动轴原点传感器
XT3-2 X42 移动轴右限常开
XT3-4 X43 移动轴左限常开
XT3-5 A 编码器A
XT3-6 B 编码器B
XT1/XT4 PS13+(24V) 24V电源正极
XT5 PS13-(0V) 24V电源负极
2滋
四因9
374
194
380.9
44
凄
囊
謹美
鑫
204木锈标
M2.51524
M2.5
M2.5
M3K16
字图车
7
健露
善
凄
霽
电：LM1210
05
泽
夔
要
个锈
鑫
规话/1500.10黄能装配：
M4+12
M8+35
M天0
M4t35
M412

势
用速斯数造来
想行电机乐院
3839404i
3132
弹买室
*2
2*2
1*2
23
染
6063
6063
6065
5063
6063
6063
6063
8063
6063
6063
5063
5063
6763
6063
6062
5763
6063
34353637
品合机故族练40
一·接B/1600.10帆接斯胜+
r
人
130
88
永放EL管EIM4123
海
件2021年全国职业院校技能大赛
机电一体化项目（高职组）
任务书A\B
2
选手须知：
任务书共 27 页，附页图纸 17 页，如出现任务书缺页、字迹不清等问题，请及时向裁判申请更换任务书。
竞赛任务完成过程配有两台编程计算机，参考资料（竞赛平台相关的器件手册等）放置在“D:\参考资料”文件夹下。
参赛团队应在4小时内完成任务书规定内容；选手在竞赛过程中创建的程序文件必须存储到“D:\技能竞赛\竞赛编号”文件夹下，未存储到指定位置的运行记录或程序文件均不予给分。
选手提交的试卷不得出现学校、姓名等与身份有关的信息，否则成绩无效。
由于错误接线、操作不当等原因引起PLC、触摸屏、变频器、工业机器人控制器及I/O组件、伺服放大器的损坏，将依据大赛规程进行处理。
在完成任务过程中，请及时保存程序及数据。
场次： 工位号： 日期：
2022年全国职业院校技能大赛
一、项目名称：机电一体化项目
二、任务情境：组装、编程、调试一条小型自动化生产线
现有一条小型自动化生产线，需要按客户要求进行组装、编程、调试。其中包括设计、安装、调试机械部件和电气系统，并能完成设备控制系统和人机界面编程，对自动化生产线进行维护、维修、系统集成与技术改进等工作。
三、项目任务及时间安排：机电一体化项目试题主要考核选手组装、编程、调试一条小型自动化生产线的能力，该生产线由颗粒上料站、加盖拧盖站、检测分拣站、机器人搬运站、智能仓储站5个单元组成。大赛为期2天，完成6个工作任务，并实现生产过程自动化，累计完成时间为8小时，由2位选手以团队方式进行完成。
本届全国职业院校技能大赛机电一体化项目的工作任务、内容及时间分配如下表：
天次 模块名称 模块内容 完成时间 任务类型
第1天 工作任务A 单元的机械安装与调试 4小时 机械装调
工作任务B 单元的电气接线与调试 电气接线
第2天 工作任务C 单元的编程与调试 4小时 编程调试
工作任务D 单元的故障检修 设备维护
工作任务E 自动线系统程序优化与调试 编程优化
第1-2天 工作任务F 职业素养 全程
竞赛设备说明
竞赛平台主要由颗粒上料单元、加盖拧盖单元、检测分拣单元、工业机器人搬运单元、智能仓储单元等组成，实现空瓶上料、颗粒物料上料、物料分拣、颗粒填装、加盖、拧盖、物料检测、瓶盖检测、产品分拣、机器人搬运合格产品入盒、盒盖包装、贴标、入库等自动生产全过程。
图0-1自动化生产线示意图
本系统工作过程概述如下：
(一)颗粒上料单元圆盘输送机构将空瓶输送到上料输送线上，圆盘空瓶到位检测传感器检测到空瓶，圆盘输送机构停止。上料输送带将空瓶输送到主输送带，当空瓶到达填装位后，填装定位机构将空瓶固定，主输送带停止；同时根据任务要求供料机构推出对应颜色物料；填装机构将到位的颗粒物料吸取放到空物料瓶内；物料瓶内填装物料到达设定的颗粒数量后，填装定位气缸松开，主输送带启动，将物料瓶输送到下一个工位。如图0-2所示。
图0-2物料装瓶
(二)物料瓶被输送到加盖拧盖单元的加盖机构下，加盖定位机构将物料瓶固定，加盖机构启动加盖流程，将盖子（白色或蓝色）加到物料瓶上；加上盖子的物料瓶继续被送往拧盖机构，到拧盖机构下方，拧盖定位机构将物料瓶固定，拧盖机构启动，将瓶盖拧紧。
图0-3加盖拧盖
（三）拧盖完成的物料瓶经过检测分拣单元进行检测：进料检测传感器检测拧盖完成的物料瓶是否到位，回归反射传感器检测瓶盖是否拧紧；检测机构检测物料瓶内部颗粒数量是否符合要求；对拧盖与颗粒均合格的物料瓶进行瓶盖颜色判别区分；拧盖或颗粒不合格的物料瓶被分拣机构推送到废品输送带上进行分拣；拧盖与颗粒均合格的物料瓶被输送到主输送带末端，等待机器人搬运。
图0-4合格与不合格品示意图
（四）工业机器人搬运单元两个升降台机构存储包装盒和包装盒盖；升降台A将包装盒推向物料台上；6轴机器人将物料瓶抓取放入物料台上的包装盒内；包装盒4个工位放满物料瓶后，6轴机器人从升降台B上吸取盒盖，盖在包装盒上；6轴机器人根据瓶盖的颜色对盒盖上标签位进行分别贴标，贴完4个标签后通知智能仓储单元入库。
图0-5包装过程
（五）智能仓储单元堆垛机构把机器人单元物料台上的包装盒体叉取出来，然后按要求依次放入仓储相应仓位。两个3×3的仓库每个仓位均安装一个检测传感器对仓位空满状态进行检测，，堆垛机构水平轴为一个精密转盘机构，垂直机构为涡轮丝杆升降机构，均由精密伺服电机进行高精度控制，行走轴为同步带传动，采用步进电机控制。
任务A 机械装调
任务情境：
该单元控制挂板的安装与接线已经完成。选手需要利用客户采购回来的器件及材料，团队负责完成加盖拧盖单元、检测分拣单元、智能仓储单元桌面模型机构组装，并在该站型材桌面上安装机构模块、连接气管，保证模型机构能够正确运行，系统符合专业技术规范。在规定时间内完成指定单元的装调，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。当选手完成或交卷后，不得进行任何修改操作，评分阶段出现的任何硬件问题，可以在后续的工作任务中进行解决。
配分 竞赛时间 信息资料
25/100 任务A\B(4小时) 详见D盘
任务一：加盖拧盖单元机械装调
1、任务概要
利用客户采购回来的器件及材料，团队负责完成台面模型机构组装，并在该站型材台面上安装机构模块、连接气管，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。系统符合专业技术规范。 设备状态： 工作单元已完成器件及原材料采购和挂板的电气安装接线，尚未开展台面模块的组装与机构安装。 加盖拧盖单元
2、任务描述
完成加盖拧盖单元台面上的主输送带模块、加盖机构模块、拧盖机构模块、备用瓶盖料仓模块的机械安装、气路连接工作。
各机构初始位置
气源件模块 主输送带模块 加盖机构模块 拧盖机构模块
①工作气压0.4Mpa～0.5Mpa ①主输送带停止 ①加盖伸缩气缸缩回 ①拧盖升降气缸上升
②加盖定位气缸缩回 ②加盖升降气缸上升 ②拧盖电机停止
③拧盖定位气缸缩回 ③推料气缸B缩回
④升降底座气缸上升
机械部分——总体布局
图A-01 加盖拧盖单元机械结构布局图
①备用瓶盖料仓；
②加盖机构模块；
③拧盖机构模块；
④主输送带机构模块。
机械部分——尺寸安装图
图A-02 加盖拧盖单元机械安装参考图
机械部分——安装任务
请根据以下图纸资料完成加盖拧盖单元的主输送带模块、加盖机构模块、拧盖机构模块、备用瓶盖料仓模块的部件安装和气路连接，并根据各机构间的相对位置将其安装在本单元的工作台上。
①主输送带模块的装配图见附页图2-1；
②加盖机构模块的装配图见附页图2-2；
③拧盖机构模块的装配图见附页图2-3；
④加盖拧盖单元的气路图件附页图2-4；
⑤加盖拧盖单元的总装图见附页图2-5，按照图中的相对位置，在单元台面上完成各个机构的定位，并完成安装和调整。
任务二：检测分拣单元机械装调
1、任务概要
利用客户采购回来的器件及材料，团队负责完成台面模型机构组装，并在该站型材台面上安装机构模块、连接气管，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。系统符合专业技术规范。 设备状态： 工作单元已完成器件及原材料采购和挂板的电气安装接线，尚未开展台面模块及机器人夹具的组装与机构安装。 检测分拣单元
2、任务描述
完成机检测分拣单元台面上的主输送带机构模块、分拣输送带机构模块、分拣机构模块、RFID机构模块、视觉机构模块和检测机构模块的机械安装、气路连接工作。
各机构初始位置
分拣机构模块 主输送带机构模块 分拣输送带机构模块 检测机构模块
①3个气缸都缩回 ①主输送带停止 ①分拣输送带停止 ①蓝色指示灯亮
②工作气压0.4Mpa～0.5Mpa ②推料气缸缩回
机械部分——总体布局
图A-03 检测分拣单元机械结构布局图
①主输送带机构模块；
②机器视觉机构模块；
③分拣输送带机构模块；
④分拣机构模块；
⑤检测机构模块；
⑥RFID检测机构模块。
机械部分——尺寸安装图
图A-04 检测分拣单元机械安装参考图
机械部分——安装任务
根据各机构间的相对位置将主输送带机构模块、分拣输送带机构模块、分拣机构模块、RFID机构模块、视觉机构模块、检测机构模块安装在本单元的工作台上，并完成气路连接。
检测分拣单元的气路图见附页图图3-1；
②检测分拣单元的总装图见附页图3-2，按照图中的相对位置，在单元台面上完成各个机构的定位，并完成安装和调整。
任务三：智能仓储单元机械装调
1、任务概要
利用客户采购回来的器件及材料，团队负责完成台面模型机构组装，并在该站型材台面上安装机构模块、连接气管，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。系统符合专业技术规范。 设备状态： 工作单元已完成器件及原材料采购和挂板的电气安装接线，尚未开展台面模块的组装与机构安装。 智能仓储单元
2、任务描述
完成智能仓储单元台面上的堆垛机模块、立体仓库A模块、立体仓库B模块和气路连接工作。
各机构初始位置
气源件模块 堆垛机旋转轴 堆垛机升降轴 堆垛机托料盘
①工作气压0.4Mpa～0.5Mpa ①伺服电机停止 ①伺服电机停止 ①拾取气缸缩回
②旋转轴处于原点位置 ②升降轴处于原点位置 ②吸盘关闭
机械部分——总体布局
图A-05 智能仓储单元机械结构布局图
①立体仓库A模块；
②立体仓库B模块；
③堆垛机模块；
机械部分——尺寸安装图
图A-06 智能仓储单元机械安装参考图
机械部分——安装任务
根据各机构间的相对位置将堆垛机模块、立体仓库A模块、立体仓库B模块安装在本单元的工作台上，并完成气路连接。
①智能仓储单元的气路图见附页图4-1；
②智能仓储运单元的装配图见附页图4-2，按照图中的相对位置，在单元台面上完成各个机构的定位，并完成安装和调整。
任务B 模型接线
任务情境：
该单元控制挂板的安装与接线已经完成。选手在完成任务A的机械装调后，还需团队负责完成加盖拧盖单元、检测分拣单元、智能仓储单元桌面模型的接线、电路调试（须用I\O调试盒），保证电路无误能够正确运行，系统符合专业技术规范。在规定时间内完成并整套生产线，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。当选手完成或交卷后，将没有机会进行改进，评分阶段出现的任何硬件问题，可以在后续的工作任务中进行解决。
配分 竞赛时间 信息资料
15/100 A\B（4小时） 详见D盘
任务一：加盖拧盖单元模型接线
任务概要
选手完成模型机械安装后，还需团队负责完成台面模型接线、电路测试，并符合专业技术规范，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元模型的线已加工完成，但尚未与模型连接。 加盖拧盖单元
任务描述
完成加盖拧盖单元台面上的CN300加盖模块端子板、CN301输送带模块端子板、CN302拧盖模块端子板、CN310桌面37针端子板、CN320输送带电机M1端子板、CN321拧盖电机M2端子板和XT98端子接线工作。
桌面端子板连接示意图
图B - 1 端子板连接示意图
CN300加盖模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X00 瓶盖料筒检测传感器
XT3-1 X03 加盖伸缩气缸前限
XT3-2 X04 加盖伸缩气缸后限
XT3-3 X05 加盖升降气缸上限
XT3-4 X06 加盖升降气缸下限
XT3-5 Y02 加盖伸缩气缸电磁阀
XT3-6 Y03 加盖升降气缸电磁阀
XT3-7 X16 加盖升降底座上限
XT3-8 Y07 加盖升降底座电磁阀
XT3-9 Y13 升降吸盘电磁阀
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN301输送带模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X01 加盖位检测传感器
XT3-1 X02 拧盖位检测传感器
XT3-2 X07 加盖定位气缸后限
XT3-3 X15 拧盖定位气缸后限
XT3-5 Y04 加盖定位气缸电磁阀
XT3-6 Y06 拧盖定位气缸电磁阀
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN302拧盖模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X14 拧盖升降气缸上限
XT3-5 Y05 拧盖升降气缸电磁阀
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN310桌面37针端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X00 瓶盖料筒检测传感器
XT3-1 X01 加盖位检测传感器
XT3-2 X02 拧盖位检测传感器
XT3-3 X03 加盖伸缩气缸前限
XT3-4 X04 加盖伸缩气缸后限
XT3-5 X05 加盖升降气缸上限
XT3-6 X06 加盖升降气缸下限
XT3-7 X07 加盖定位气缸后限
XT3-12 X14 拧盖升降气缸上限
XT3-13 X15 拧盖定位气缸后限
XT3-14 X16 加盖升降底座上限
XT2-0 Y00 输送带启停
XT2-1 Y01 拧盖电机启停
XT2-2 Y02 加盖伸缩气缸电磁阀
XT2-3 Y03 加盖升降气缸电磁阀
XT2-4 Y04 加盖定位气缸电磁阀
XT2-5 Y05 拧盖升降气缸电磁阀
XT2-6 Y06 拧盖定位气缸电磁阀
XT2-7 Y07 加盖升降底座电磁阀
XT2-8 Y13 升降吸盘电磁阀
XT1\XT4 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT5 PS13-(0V) 24V电源负极
CN320输送带电机M1端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
0V PS13- 24V电源负极
24V PS13+ 24V电源正极
M+ M+ 输送带电机正极
M- M- 输送带电机负极
IN2 Y0 Y0闭合输送带电机运行
0V 0V 24V电源负极输出
24V 24V 24V电源正极输出
CN321拧盖电机M2端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
0V
24V
M+ M+ 拧盖电机正极
M- M- 拧盖电机负极
IN2 Y1 Y1闭合拧盖电机运行
0V 0V 24V电源负极输入
24V 24V 24V电源正极输入
XT98端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
01 PS13-(0V) CN320端子板:0V
02 PS13-(0V) XT99端子板:23
03 PS13+(+24V) CN320端子板:24V
04 PS13+(+24V) XT99端子板:28
06 PE XT99端子板:PE
任务二：检测分拣单元模型接线
任务概要
选手完成模型机械安装后，还需团队负责完成台面模型接线、电路测试，并符合专业技术规范，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元模型的线已加工完成，但尚未与模型连接。 检测分拣单元
任务描述
完成检测分拣单元台面上的CN300主输送带模块端子板、CN301检测机构指示灯分拣模块端子板、CN302辅输送带模块端子板、CN310桌面37针端子板、CN320主输送带电机M1端子板、CN321辅输送带M2端子板和XT98端子接线工作。
桌面端子板连接示意图
图B-2端子板连接示意图
CN300主输送带模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X00 进料检测传感器
XT3-1 X01 旋紧检测传感器
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-2 X03 瓶盖蓝色检测传感器
XT3-3 X04 瓶盖白色检测传感器
XT3-4 X05 不合格到位检测传感器
XT3-5 X06 出料检测传感器
XT3-6 X07 分拣气缸后限
XT3-7 X14 三颗料位检测
XT3-8 X15 四颗料位检测
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN301检测机构指示灯分拣模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 Y02 检测机构指示灯绿色常亮
XT3-1 Y03 检测机构指示灯红色常亮
XT3-2 Y04 检测机构指示灯蓝色常亮
XT3-3 Y05 分拣气缸电磁阀
XT3-4 Y06 检测机构指示灯黄色常亮
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN302辅输送带模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X20 瓶盖不合格分拣检测传感器
XT3-1 X21 瓶盖不合格分拣气缸后限
XT3-2 X22 物料不合格分拣检测传感器
XT3-3 X23 物料不合格分拣气缸后限
XT3-4 X24 瓶盖和物料都不合格分拣检测传感器
XT3-5 X25 瓶盖和物料都不合格分拣气缸后限
XT3-6 Y20 瓶盖不合格分拣气缸电磁阀
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-7 Y21 物料不合格分拣气缸电磁阀
XT3-8 Y22 瓶盖和物料不合格分拣气缸电磁阀
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN310桌面37针端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X00 进料检测传感器
XT3-1 X01 瓶盖拧紧检测传感器
XT3-3 X03 瓶盖蓝色检测传感器
XT3-4 X04 瓶盖白色检测传感器
XT3-5 X05 不合格到位检测传感器
XT3-6 X06 出料检测传感器
XT3-7 X07 分拣气缸后限
XT3-8 X20 瓶盖不合格分拣检测传感器
XT3-9 X21 瓶盖不合格分拣气缸后限
XT3-10 X22 物料不合格分拣检测传感器
XT3-11 X23 物料不合格气缸后限
XT3-12 X14 三颗料位检测
XT3-13 X15 四颗料位检测
XT3-14 X24 瓶盖和物料都不合格分拣检测传感器
XT3-15 X25 瓶盖和物料都不合格气缸退回限位
XT2-0 Y00 主输送带运行
XT2-1 Y01 辅输送带运行
XT2-2 Y02 塔型检测指示灯绿色常亮
XT2-3 Y03 塔型检测指示灯红色常亮
XT2-4 Y04 塔型检测指示灯蓝色常亮
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT2-5 Y05 分拣气缸电磁阀
XT2-6 Y06 塔型检测指示灯黄色常亮
XT2-8 Y20 瓶盖不合格检测气缸电磁阀
XT2-9 Y21 物料不合格检测气缸电磁阀
XT2-10 Y22 瓶盖和物料不合格检测气缸电磁阀
XT1\XT4 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT5 PS13-(0V) 24V电源负极
CN320主输送带电机M1端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
0V PS13- 24V电源负极
24V PS13+ 24V电源正极
M+ M+ 主输送带电机正极
M- M- 主输送带电机负极
IN2 Y0 Y0闭合 主输送带运行
0V 0V 24V电源负极输出
24V 24V 24V电源正极输出
CN321辅输送带电机M2端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
0V
24V
M+ M+ 辅输送带电机正极
M- M- 辅输送带电机负极
IN2 Y1 Y1闭合 辅输送带运行
0V 0V 24V电源负极输入
24V 24V 24V电源正极输入
XT98端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
01 PS13+(+24V) CN320端子板:24V
02 PS13+(+24V) XT99端子板:16.1
03 PS13-(0V) CN320端子板:0V
04 PS13-(0V) XT99端子板:16.2
任务三：智能仓储单元模型接线
任务概要
选手完成模型机械安装后，还需团队负责完成台面模型接线、电路测试，并符合专业技术规范，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元模型的线已加工完成，但尚未与模型连接。 智能仓储单元
任务描述
完成智能仓储单元台面上的CN300堆垛升降模块端子板、CN301堆垛旋转/行走模块端子板、CN302仓库1模块端子板、CN303仓库2模块端子板、CN310桌面37针端子板、CN311桌面37针端子、CN310桌面37针端子板接线工作。
桌面端子板连接示意图
图B - 3 端子板连接示意图
CN300堆垛升降模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X00 升降轴原点传感器
XT3-1 LSP1 升降轴下限常闭
XT3-2 X22 升降轴下限常开
XT3-3 LSN1 升降轴上限常闭
XT3-4 X23 升降轴上限常开
XT3-5 X14 拾取气缸前限
XT3-6 J15 拾取气缸后限
XT3-7 Y05 拾取吸盘电磁阀
XT3-8 Y06 拾取气缸电磁阀
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN301堆垛旋转、行走模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X01 旋转轴原点传感器
XT3-1 LSP2 旋转轴右限常闭
XT3-2 X20 旋转轴右限常开
XT3-3 LSN2 旋转轴左限常闭
XT3-4 X21 旋转轴左限常开
XT3-5 X2 移动轴原点传感器
XT3-6 X42 移动轴右限常开
XT3-7 X43 移动轴左限常开
XT3-8 A 编码器A
XT3-9 B 编码器B
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN302仓库A模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X02 仓位A1检测传感器
XT3-1 X03 仓位A2检测传感器
XT3-2 X04 仓位A3检测传感器
XT3-3 X05 仓位A4检测传感器
XT3-4 X06 仓位A5检测传感器
XT3-5 X07 仓位A6检测传感器
XT3-6 X25 仓位A7检测传感器
XT3-7 X26 仓位A8检测传感器
XT3-8 X27 仓位A9检测传感器
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN303仓库B模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X30 仓位B1检测传感器
XT3-1 X31 仓位B2检测传感器
XT3-2 X32 仓位B3检测传感器
XT3-3 X33 仓位B4检测传感器
XT3-4 X34 仓位B5检测传感器
XT3-5 X35 仓位B6检测传感器
XT3-6 X36 仓位B7检测传感器
XT3-7 X37 仓位B8检测传感器
XT3-8 X40 仓位B9检测传感器
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN310桌面37针端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-1 X01 旋转轴原点传感器
XT3-2 X02 仓位A1检测传感器
XT3-3 X03 仓位A2检测传感器
XT3-4 X04 仓位A3检测传感器
XT3-5 X05 仓位A4检测传感器
XT3-6 X06 仓位A5检测传感器
XT3-7 X07 仓位A6检测传感器
XT3-8 LSP2 旋转轴右限常闭
XT3-9 X20 旋转轴右限常开
XT3-10 LSN2 旋转轴左限常闭
XT3-11 X21 旋转轴左限常开
XT3-13 X25 仓位A7检测传感器
XT3-14 X26 仓位A8检测传感器
XT3-15 X27 仓位A9检测传感器
XT1/XT4 PS13+(0V) 24V电源正极
XT5 PS13-(0V) 24V电源负极
CN311桌面37针端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X00 升降轴原点传感器
XT3-1 LSP1 升降轴下限常闭
XT3-2 X22 升降轴下限常开
XT3-3 LSN1 升降轴上限常闭
XT3-4 X23 升降轴上限常开
XT3-5 X30 仓位B1检测传感器
XT3-6 X31 仓位B2检测传感器
XT3-7 X32 仓位B3检测传感器
XT3-8 X33 仓位B4检测传感器
XT3-9 X34 仓位B5检测传感器
XT3-10 X35 仓位B6检测传感器
XT3-11 X36 仓位B7检测传感器
XT3-12 X14 拾取气缸前限
XT3-13 J15 拾取气缸后限
XT3-14 X37 仓位B8检测传感器
XT3-15 X40 仓位B9检测传感器
XT2-5 Y05 拾取吸盘电磁阀
XT2-6 Y06 拾取气缸电磁阀
XT1\XT4 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT5 PS13-(0V) 24V电源负极
CN312桌面37针端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X17 移动轴原点传感器
XT3-2 X42 移动轴右限常开
XT3-4 X43 移动轴左限常开
XT3-5 A 编码器A
XT3-6 B 编码器B
XT1/XT4 PS13+(24V) 24V电源正极
XT5 PS13-(0V) 24V电源负极
240
锦连用件管社
罗
热UB/150010教带烧理
468.5
(226
MA米10
41106
○
1160
MA米0
2370
48
6
00
133
0
6.8
击
23400
112145107
8
L
6065
6063
263
6063
6063
063
6063
6063
5063
鑫
鼙
群
警维（圳）用华C政
罗
.程门话1300.10标佳粮：
1585.
56
T
146
215
粗
1040
牛
銮
oa8882022年全国职业院校技能大赛
机电一体化项目（高职组）
任务书C\D\E\F
2
选手须知：
任务书共 39 页，附页图纸 16 页，故障排查表 1 页，如出现任务书缺页、字迹不清等问题，请及时向裁判申请更换任务书。
竞赛任务完成过程配有两台编程计算机，参考资料（竞赛平台相关的器件手册等）放置在“D:\参考资料”文件夹下。
参赛团队应在4小时内完成任务书规定内容；选手在竞赛过程中创建的程序文件必须存储到“D:\技能竞赛\竞赛编号”文件夹下，未存储到指定位置的运行记录或程序文件均不予给分。
选手提交的试卷不得出现学校、姓名等与身份有关的信息，否则成绩无效。
由于错误接线、操作不当等原因引起PLC、触摸屏、变频器、工业机器人控制器及I/O组件、伺服放大器的损坏，将依据大赛规程进行处理。
在完成任务过程中，请及时保存程序及数据。
场次： 工位号： 日期：
2022年全国职业院校技能大赛
一、项目名称：机电一体化项目
二、任务情境：组装、编程、调试一条小型自动化生产线
现有一条小型自动化生产线，需要按客户要求进行组装、编程、调试。其中包括设计、安装、调试机械部件和电气系统，并能完成设备控制系统和人机界面编程，对自动化生产线进行维护、维修、系统集成与技术改进等工作。
三、项目任务及时间安排：机电一体化项目试题主要考核选手组装、编程、调试一条小型自动化生产线的能力，该生产线由颗粒上料站、加盖拧盖站、检测分拣站、机器人搬运站、智能仓储站5个单元组成。大赛为期2天，完成6个工作任务，并实现生产过程自动化，累计完成时间为8小时，由2位选手以团队方式进行完成。
本届全国职业院校技能大赛机电一体化项目的工作任务、内容及时间分配如下表：
天次 模块名称 模块内容 完成时间 任务类型
第1天 工作任务A 单元的机械安装与调试 4小时 机械装调
工作任务B 单元的电气接线与调试 电气接线
第2天 工作任务C 单元的编程与调试 4小时 编程调试
工作任务D 单元的故障检修 设备维护
工作任务E 自动线系统程序优化与调试 编程优化
工作任务F 职业素养
竞赛设备说明
竞赛平台主要由颗粒上料单元、加盖拧盖单元、检测分拣单元、工业机器人搬运单元、智能仓储单元等组成，实现空瓶上料、颗粒物料上料、物料分拣、颗粒填装、加盖、拧盖、物料检测、瓶盖检测、产品分拣、机器人搬运合格产品入盒、盒盖包装、贴标、入库等自动生产全过程。
图0-1自动化生产线示意图
本系统工作过程概述如下：
(一)颗粒上料单元圆盘输送机构将空瓶输送到上料输送线上，圆盘空瓶到位检测传感器检测到空瓶，圆盘输送机构停止。上料输送带将空瓶输送到主输送带，当空瓶到达填装位后，填装定位机构将空瓶固定，主输送带停止；同时根据任务要求供料机构推出对应颜色物料；填装机构将到位的颗粒物料吸取放到空物料瓶内；物料瓶内填装物料到达设定的颗粒数量后，填装定位气缸松开，主输送带启动，将物料瓶输送到下一个工位。
图0-2物料装瓶
(二)物料瓶被输送到加盖拧盖单元的加盖机构下，加盖定位机构将物料瓶固定，加盖机构启动加盖流程，将盖子（白色或蓝色）加到物料瓶上；加上盖子的物料瓶继续被送往拧盖机构，到拧盖机构下方，拧盖定位机构将物料瓶固定，拧盖机构启动，将瓶盖拧紧。
图0-3加盖拧盖
（三）拧盖完成的物料瓶经过检测分拣单元进行检测：进料检测传感器检测拧盖完成的物料瓶是否到位，回归反射传感器检测瓶盖是否拧紧；检测机构检测物料瓶内部颗粒数量是否符合要求；对拧盖与颗粒均合格的物料瓶进行瓶盖颜色判别区分；拧盖或颗粒不合格的物料瓶被分拣机构推送到废品输送带上进行分拣；拧盖与颗粒均合格的物料瓶被输送到主输送带末端，等待机器人搬运。
图0-4合格与不合格品示意图
（四）工业机器人搬运单元两个升降台机构存储包装盒和包装盒盖；升降台A将包装盒推向物料台上；6轴机器人将物料瓶抓取放入物料台上的包装盒内；包装盒4个工位放满物料瓶后，6轴机器人从升降台B上吸取盒盖，盖在包装盒上；6轴机器人根据瓶盖的颜色对盒盖上标签位进行分别贴标，贴完4个标签后通知智能仓储单元入库。
图0-5包装过程
（五）智能仓储单元堆垛机构把机器人单元物料台上的包装盒体叉取出来，然后按要求依次放入仓储相应仓位。两个3×3的仓库每个仓位均安装一个检测传感器对仓位空满状态进行检测，堆垛机构水平轴为一个精密转盘机构，垂直机构为涡轮丝杆升降机构，均由精密伺服电机进行高精度控制；行走轴为同步带传动，采用步进电机控制。
任务C 单元程序编写与调试
任务情境：
选手在完成任务A/B的机械装调和电气接线后，现需要团队负责完成颗粒上料单元、加盖拧盖单元、检测分拣单元、机器人搬运单元、智能仓储单元的PLC程序与机器人程序编写，从空瓶上料、颗粒物料上料、物料分拣、颗粒填装、加盖、拧盖、物料检测、瓶盖检测、产品分拣、机器人搬运合格产品入盒、盒盖包装、贴标、成品入库的工序，保证能够进行正确运行，系统符合专业技术规范。在规定时间内完成整套生产线的程序编写与调试，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
配分 竞赛时间 信息资料
30/100 任务C/D/E（4小时） 详见D盘
颗粒上料单元程序编写与调试
任务概要
现需要团队负责完成颗粒上料单元的控制程序设计与调试工作，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元已完成挂板的电气安装、台面模块安装接线，尚未开展单元的编程与调试工作。 颗粒上料单元
任务描述
完成颗粒上料单元控制程序、触摸屏工程设计并进行单机调试，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
在任务完成时，你需要检查确认以下几点：
已经完成单元的机械安装、电气接线和气路连接，并确保器件的动作准确无误。
设置变频器参数，能实现单元运行功能即可，但高速不能超过（50Hz），低速不能低于（10Hz）。
单元运行功能与要求一致。
根据任务书提供的监控画面数据监控表设计触摸屏画面，利用本单元触摸屏进行单站调试运行，包含启动、停止、复位、单周期等，组态画面如图C - 1所示，指示灯输入信息为1时为绿色，输入信息为0时保持灰色。按钮强制输出1时为红色，按钮强制输出0时为灰色，触摸屏上必须设置一个手动/自动按钮，只有在该按钮被按下，且单元处于“单机”状态，手动强制输出控制按钮有效。
颗粒上料单元监控画面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
吸盘填装限位 位指示灯 吸盘填装限位指示灯
推料气缸A前限 位指示灯 推料气缸A前限指示灯
推料气缸B前限 位指示灯 推料气缸B前限指示灯
启动 位指示灯 启动状态指示灯
停止 位指示灯 停止状态指示灯
复位 位指示灯 复位状态指示灯
单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
物料瓶上料检测 位指示灯 物料瓶上料检测指示灯
颗粒填装位检测 位指示灯 颗粒填装位检测指示灯
颜色确认A检测 位指示灯 颜色确认A检测指示灯
颜色确认B检测 位指示灯 颜色确认B检测指示灯
料筒A物料检测 位指示灯 料筒A物料检测指示灯
料筒B物料检测 位指示灯 料筒B物料检测指示灯
颗粒到位检测 位指示灯 颗粒到位检测指示灯
填装定位气缸后限 位指示灯 填装定位气缸后限指示灯
填装升降气缸上限 位指示灯 填装升降气缸上限指示灯
填装升降气缸下限 位指示灯 填装升降气缸下限指示灯
上料输送带电机启停 标准按钮 上料输送带电机启停手动输出
主输送带电机启停 标准按钮 主输送带电机启停手动输出
旋转气缸 标准按钮 旋转气缸电磁阀手动输出
升降气缸 标准按钮 升降气缸电磁阀手动输出
取料吸盘 标准按钮 取料吸盘电磁阀手动输出
定位气缸 标准按钮 定位气缸电磁阀手动输出
推料气缸A 标准按钮 推料气缸A电磁阀手动输出
推料气缸B 标准按钮 推料气缸B电磁阀手动输出
变频电机正转 标准按钮 变频电机正转手动输出
变频电机反转 标准按钮 变频电机反转手动输出
变频电机高速 标准按钮 变频电机高速手动输出
变频电机中速 标准按钮 变频电机中速手动输出
变频电机低速 标准按钮 变频电机低速手动输出
手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
图C-1 颗粒上料单元组态画面
根据任务书提供I/O分配表完成控制程序设计。
序号 名称 功能描述 备注
X0 上料传感器感应到物料，X0闭合
X1 颗粒填装位感应到物料，X1闭合
X4 检测到料筒A有物料，X4闭合
X5 检测到料筒B有物料，X5闭合
X6 输送带取料位检测到物料，X6闭合
X7 填装定位气缸后限位感应，X7闭合
X10 按下启动按钮，X10闭合
X11 按下停止按钮，X11闭合
X12 按下复位按钮，X12闭合
X13 按下联机按钮，X13闭合
X14 填装升降气缸上限位感应，X14闭合
X15 填装升降气缸下限位感应，X15闭合
X20 吸盘填装限位感应，X20闭合
X21 推料气缸A后限位感应，X21闭合
X22 推料气缸B后限位感应，X22闭合
X23 填装旋转气缸左限感应，X23闭合
X24 填装旋转气缸右限感应，X24闭合
X25 圆盘空瓶到位检测，X25闭合
Y0 Y0闭合上料输送带运行
Y1 Y1闭合主输送带运行
Y2 Y2闭合填装旋转气缸旋转
Y3 Y3闭合填装升降气缸下降
Y4 Y4闭合吸盘拾取
Y5 Y5闭合定位气缸伸出
Y6 Y6闭合推料气缸A推料
Y7 Y7闭合推料气缸B推料
Y10 Y10闭合启动指示灯亮
Y11 Y11闭合停止指示灯亮
Y12 Y12闭合复位指示灯亮
Y23 Y23闭合变频电机正传
Y24 Y24闭合变频电机反转
Y25 Y25闭合变频电机高速档
Y26 Y26闭合变频电机中速档
Y27 Y27闭合变频电机低速档
Y30 Y30闭合圆盘电机运行
单元运行功能流程要求：
（1）上电，系统处于“停止”状态。“停止”指示灯亮，“启动”和“复位”指示灯灭。
（2）在“停止”状态下，按下“复位”按钮，该单元复位，复位过程中，“复位”指示灯闪烁（2Hz），所有机构回到初始位置。复位完成后，“复位”指示灯常亮，“启动”和“停止”指示灯灭。“运行”或“复位”状态下，按“启动”按钮无效。
（3）在“复位”就绪状态下，按下“启动”按钮，单元启动，“启动”指示灯亮，“停止”和“复位”指示灯灭。
（4）推料气缸A推出3颗白色物料。
（5）颗粒上料机构启动高速运行，变频器以50Hz频率输出。
（6）当白色物料到达取料位后，颗粒到位检测传感器动作，颗粒上料机构停止。
（7）填装机构下降。
（8）吸盘打开，吸住物料。
（9）填装机构上升。
（10）填装机构转向装料位。
（11）在第（4）步开始的同时，圆盘输送机构开始转动，上料输送带与主输送带同时启动，当圆盘空瓶到位检测传感器检测到空瓶时，圆盘输送机构停止，上料输送带将空瓶输送到主输送带，上料检测传感器感应到空瓶，上料输送带停止。
（12）当颗粒填装位检测传感器检测到空瓶，并等待空瓶到达填装位时，填装定位气缸伸出，将空瓶固定。
（13）当第（10）步和第（12）都完成后，填装机构下降。
（14）填装机构下降到吸盘填装限位开关感应到位后，吸盘关闭，物料顺利放入瓶子，无任何碰撞现象。
（15）填装机构上升。
（16）填装机构转向取料位。
（17）当瓶子装满3颗白料。
（18）填装定位气缸缩回。
（19）将瓶子输送到下一工位。
（20）循环进入第（6）步，进行下一个瓶子的填装。
（21）在任何启动运行状态下，按下“停止”按钮，若当前填装机构吸有物料，则应在完成第（15）步后停止，否则立即停止，所有机构不工作，“停止”指示灯亮，“启动”和“复位”指示灯灭。
加盖拧盖单元程序编写与调试
任务概要
现需要团队负责完成加盖拧盖单元的控制程序设计与调试工作，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元已完成挂板的电气安装、台面模块安装接线，尚未开展单元的编程与调试工作。 加盖拧盖单元
任务描述
完成加盖拧盖单元控制程序、触摸屏工程设计并进行单机调试，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
在任务完成时，你需要检查确认以下几点：
已经完成单元的机械安装、电气接线和气路连接，并确保器件的动作准确无误。
单元运行功能与要求一致。
根据任务书提供的监控画面数据监控表设计触摸屏画面，利用本单元触摸屏进行单站调试运行，包含启动、停止、复位、单周期等，组态画面如图C-2所示，画面颜色分配和触摸屏“手动/自动按钮”要求同颗粒上料单元组态画面。
加盖拧盖单元监控画面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
启动 位指示灯 启动状态指示灯
停止 位指示灯 停止状态指示灯
复位 位指示灯 复位状态指示灯
单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
瓶盖料筒检测 位指示灯 瓶盖料筒检测指示灯
加盖位检测 位指示灯 加盖位检测指示灯
拧盖位检测 位指示灯 拧盖位检测指示灯
加盖伸缩气缸前限 位指示灯 加盖伸缩气缸前限指示灯
加盖伸缩气缸后限 位指示灯 加盖伸缩气缸后限指示灯
加盖升降气缸上限 位指示灯 加盖升降气缸上限指示灯
加盖升降气缸下限 位指示灯 加盖升降气缸下限指示灯
加盖定位气缸后限 位指示灯 加盖定位气缸后限指示灯
拧盖升降气缸上限 位指示灯 拧盖升降气缸上限指示灯
拧盖定位气缸后限 位指示灯 拧盖定位气缸后限指示灯
升降底座上限 位指示灯 加盖升降底座气缸上限指示灯
输送带电机启停 标准按钮 输送带电机启停控制输出
拧盖电机启停 标准按钮 拧盖电机启停控制输出
加盖伸缩气缸 标准按钮 加盖伸缩气缸电磁阀输出
加盖升降气缸 标准按钮 加盖升降气缸电磁阀输出
加盖定位气缸 标准按钮 加盖定位气缸电磁阀输出
拧盖升降气缸 标准按钮 拧盖升降气缸电磁阀输出
拧盖定位气缸 标准按钮 拧盖定位气缸电磁阀输出
升降底座气缸 标准按钮 加盖升降底座气缸电磁阀输出
升降吸盘 标准按钮 加盖升降吸盘电磁阀输出
手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
图C-2 加盖拧盖单元组态画面
根据任务书提供I/O分配表完成控制程序设计。
序号 名称 功能描述 备注
1 X0 瓶盖料筒感应到瓶盖，X0闭合
2 X1 加盖位传感器感应到物料，X1闭合
3 X2 拧盖位传感器感应到物料，X2闭合
4 X3 加盖伸缩气缸伸出前限位感应，X3闭合
5 X4 加盖伸缩气缸缩回后限位感应，X4闭合
6 X5 加盖升降气缸上限位感应，X5闭合
7 X6 加盖升降气缸下限位感应，X6闭合
8 X7 加盖定位气缸后限位感应，X7闭合
9 X10 按下启动按钮，X10闭合
10 X11 按下停止按钮，X11闭合
11 X12 按下复位按钮，X12闭合
12 X13 按下联机按钮，X13闭合
13 X14 拧盖升降气缸上限位感应，X14闭合
14 X15 拧盖定位气缸后限位感应，X15闭合
15 X16 加盖升降底座上限位感应，X16闭合
16 Y0 Y0闭合，主输送带运行
17 Y1 Y1闭合，拧盖电机运行
18 Y2 Y2闭合，加盖伸缩气缸伸出
19 Y3 Y3闭合，加盖升降气缸下降
20 Y4 Y4闭合，加盖定位气缸伸出
21 Y5 Y5闭合，拧盖升降气缸下降
22 Y6 Y6闭合，拧盖定位气缸伸出
23 Y7 Y7闭合，升降底座气缸下降
24 Y10 Y10闭合，启动指示灯亮
25 Y11 Y11闭合，停止指示灯亮
26 Y12 Y12闭合，复位指示灯亮
27 Y13 Y13闭合，升降吸盘吸气
单元运行功能流程要求：
上电，设备任一部件不在初始位置，系统自动复位；
或者系统处于停止状态下，按下“复位”按钮系统自动复位。其它运行状态下按此按钮无效；
“复位”灯（黄色灯，下同）闪亮显示；
“停止”（红色灯，下同）灯灭；
“启动”（绿色灯，下同）灯灭；
所有部件回到初始位置；
“复位”灯常亮，系统进入就绪状态。
单元启动控制：
系统在就绪状态按启动按钮，单元进入运行状态，而停止状态下按此按钮无效；
“启动”指示灯亮；
“复位”指示灯灭；
主输送带启动运行；
手动将无盖物料瓶放置到该单元起始端；
当加盖位检测传感器检测到有物料瓶，并等待物料瓶运行到加盖工位下方时，输送带停止；
加盖定位气缸推出，将物料瓶准确固定；
如果加盖机构内无瓶盖，即瓶盖料筒检测传感器无动作，加盖机构不动作；
①手动将盖子放入后，瓶盖料筒检测传感器感应到瓶盖；
②瓶盖料筒检测传感器动作；
③加盖机构开始运行，继续第（9）步动作；
如果加盖机构有瓶盖，瓶盖料筒检测传感器动作，升降底座下降；加盖伸缩气缸推出，将瓶盖推到落料口；
加盖升降气缸伸出，将瓶盖压下；
瓶盖准确落在物料瓶上，无偏斜；
加盖伸缩气缸缩回；
升降底座上升；
加盖升降气缸缩回；
加盖定位气缸缩回；
主输送带启动；
当拧盖位检测传感器检测到有物料瓶，并等待物料瓶运行到拧盖工位下方时，输送带停止；
拧盖定位气缸推出，将物料瓶准确固定；
拧盖电机开始旋转；
拧盖升降气缸下降；
瓶盖完全被拧紧；
拧盖电机停止运行；
拧盖升降气缸缩回；
拧盖定位气缸缩回；
主输送带启动；
当物料瓶输送到主输送带末端后，人工拿走物料瓶。重复第（5）到（25）步，直到4个物料瓶与4个瓶盖用完为止，每次循环内，任何一步动作失误，该步都不得分。
单元停止控制：
系统在运行状态按“停止”按钮，单元立即停止，所有机构不工作；
“停止”指示灯亮；“运行”指示灯灭。
检测分拣单元程序编写与调试
任务概要
现需要团队负责完成检测分拣单元的控制程序设计与调试工作，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元已完成挂板的电气安装、台面模块安装接线，尚未开展单元的编程与调试工作。 检测分拣单元
任务描述
完成检测分拣单元控制程序、触摸屏工程设计并进行单机调试，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
在任务完成时，你需要检查确认以下几点：
已经完成单元的机械安装、电气接线和气路连接，并确保器件的动作准确无误。
单元运行功能与要求一致。
根据任务书提供的监控画面数据监控表设计触摸屏画面，利用本单元触摸屏进行单站调试运行，包含启动、停止、复位、单周期等，组态画面如图C - 3所示，画面颜色分配和触摸屏“手动/自动按钮”要求同颗粒上料单元组态画面。
检测分拣单元监控画面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
1 启动 位指示灯 启动状态指示灯
2 停止 位指示灯 停止状态指示灯
3 复位 位指示灯 复位状态指示灯
4 单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
5 进料检测传感器 位指示灯 进料检测传感器指示灯
6 旋紧检测传感器 位指示灯 旋紧检测传感器指示灯
7 瓶盖蓝色检测传感器 位指示灯 瓶盖蓝色检测传感器指示灯
8 瓶盖白色检测传感器 位指示灯 瓶盖白色检测传感器指示灯
9 不合格到位检测传感器 位指示灯 不合格到位检测传感器指示灯
10 出料检测传感器 位指示灯 出料检测传感器指示灯
11 分拣气缸退回限位 位指示灯 分拣气缸退回限位指示灯
12 三颗料位检测 位指示灯 三颗料位检测指示灯
13 四颗料位检测 位指示灯 四颗料位检测指示灯
14 主输送带电机启停 标准按钮 主输送带电机启停手动输出
15 辅输送带电机启停 标准按钮 辅输送带电机启停手动输出
16 指示灯带亮绿色 标准按钮 指示灯亮绿色手动输出
17 指示灯带亮红色 标准按钮 指示灯亮红色手动输出
18 指示灯带亮蓝色 标准按钮 指示灯亮蓝色手动输出
19 分拣气缸电磁阀 标准按钮 分拣气缸电磁阀手动输出
20 手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
21 单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
图C - 3 检测分拣单元组态画面
根据任务书提供I/O分配表完成控制程序设计。
序号 名称 功能描述 备注
X00 进料检测传感器感应到物料，X00闭合
X01 旋紧检测传感器感应到瓶盖，X01闭合
X03 瓶盖颜色传感器感应到蓝色，X03闭合
X04 瓶盖颜色传感器感应到白色，X04闭合
X05 不合格到位检测传感器感应到物料，X05闭合
X06 出料检测传感器感应到物料，X06闭合
X07 分拣气缸退回限位感应，X07闭合
X10 按下启动按钮，X10闭合
X11 按下停止按钮，X11闭合
X12 按下复位按钮，X12闭合
X13 按下联机按钮，X13闭合
X14 三颗料位检测
X15 四颗料位检测
X20 瓶盖不合格分拣检测传感器感应到物料，X20闭合
X21 瓶盖不合格分拣气缸退回限位感应，X21闭合
X22 物料不合格分拣检测传感器感应到物料，X22闭合
X23 物料不合格分拣气缸退回限位感应，X23闭合
X24 瓶盖和物料都不合格分拣检测传感器感应到物料，X24闭合
X25 瓶盖和物料都不合格分拣气缸退回限位感应，X25闭合
Y00 Y00闭合，主输送带运行
Y01 Y01闭合，辅输送带运行
Y02 Y02闭合，检测机构指示灯绿色常亮
Y03 Y03闭合，检测机构指示灯红色常亮
Y04 Y04闭合，检测机构指示灯蓝色常亮
Y05 Y05闭合，分拣气缸伸出
Y06 Y06闭合，检测机构指示灯黄色常亮
Y10 Y10闭合，启动指示灯亮
Y11 Y11闭合，停止指示灯亮
Y12 Y12闭合，复位指示灯亮
Y20 Y20闭合，瓶盖不合格分拣气缸伸出
Y21 Y21闭合，物料不合格分拣气缸伸出
Y22 Y22闭合，瓶盖和物料不合格分拣气缸伸出
单元运行功能流程要求：
上电，系统处于“停止”状态下。“停止”指示灯亮，“启动”和“复位”指示灯灭；
在“停止”状态下，按下“复位”按钮，该单元复位，复位过程中，“复位”指示灯闪烁，所有机构回到初始位置。复位完成后，“复位”指示灯常亮，“启动”和“停止”指示灯灭。“运行”或“复位”状态下，按“启动”按钮无效；
在“复位”就绪状态下，按下“启动”按钮，单元启动，“启动”指示灯亮，“停止”和“复位”指示灯灭；
主输送带启动运行，检测机构指示灯蓝色常亮；
手动将放有3颗物料并旋紧白色瓶盖的物料瓶放置到该单元起始端；
当进料检测传感器检测到有物料瓶且旋紧检测传感器无动作，经过检测机构时，检测机构指示灯绿色常亮，物料瓶即被输送到主输送带的末端，出料检测传感器动作，主输送带停止，人工拿走物料瓶，输送带继续启动运行，检测机构指示灯绿色熄灭，蓝色常亮。
手动将放有3颗物料并旋紧蓝色瓶盖的物料瓶放置到该单元起始端；
当进料检测传感器检测到有物料瓶且旋紧检测传感器无动作，经过检测装置时，检测机构指示灯绿色闪烁（f=2Hz），物料瓶即被输送到主输送带的末端，出料检测传感器动作，主输送带停止，人工拿走物料瓶，输送带继续启动运行，检测机构指示灯绿色熄灭，蓝色常亮。
手动将放有2颗物料并旋紧瓶盖的物料瓶放置到该单元起始端；
当进料检测传感器检测到有物料瓶且旋紧检测传感器无动作，经过检测装置时，检测机构指示灯黄色常亮，蓝色熄灭，物料瓶经过不合格到位检测传感器时，传感器动作，触发分拣气缸电磁阀得电，当到达分拣气缸位置时即被推到辅输送带上，物料瓶在辅输送带上经过物粒不合格分拣检测传感器时，传感器动作，物料不合格分拣气缸电磁阀得电，使物料瓶被推到物料不合格分拣槽中；
手动将放有3颗物料并未旋紧瓶盖的物料瓶放置到该单元起始端；
当进料检测传感器检测到有物料瓶且旋紧检测传感器动作，经过检测装置时，检测机构指示灯红灯常亮，物料瓶经过不合格到位检测传感器时，传感器动作，触发分拣气缸电磁阀得电，当到达分拣气缸位置时即被推到辅输送带上；物料瓶在辅输送带上经过瓶盖不合格分拣检测传感器时，传感器动作，瓶盖不合格分拣气缸电磁阀得电，使物料瓶被推到瓶盖不合格分拣槽中；
在任何启动运行状态下，按下“停止”按钮，该单元停止工作，“停止”指示灯亮，“启动”和“复位”指示灯灭；
机器人搬运单元程序编写与调试
任务概要
现需要团队负责完成机器人搬运单元的控制程序设计与调试工作，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元已完成挂板的电气安装、台面模块安装接线，尚未开展单元的编程与调试工作。 机器人搬运单元
任务描述
完成机器人搬运单元PLC控制程序及触摸屏工程设计、机器人的程序设计和机器人I/O配置，并进行单机调试，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
在任务完成时，你需要检查确认以下几点：
已经完成单元的机械安装、电气接线和气路连接，并确保器件的动作准确无误。
单元运行功能与要求一致。
机器人I/O根据自己编程需求进行配置。
根据任务书提供的监控画面数据监控表设计触摸屏画面，利用本单元触摸屏进行单站调试运行，包含启动、停止、复位、单周期等，组态画面如图C - 4所示，画面颜色分配和触摸屏“手动/自动按钮”要求同颗粒上料单元组态画面。
图C - 4 机器人搬运单元组态界面
工业机器人搬运单元监控画面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
启动 位指示灯 启动状态指示灯
停止 位指示灯 停止状态指示灯
复位 位指示灯 复位状态指示灯
单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
升降台A原点 位指示灯 升降台A原点指示灯
升降台A上限 位指示灯 升降台A上限指示灯
升降台A下限 位指示灯 升降台A下限指示灯
升降台B原点 位指示灯 升降台B原点指示灯
升降台B上限 位指示灯 升降台B上限指示灯
升降台B下限 位指示灯 升降台B下限指示灯
推料气缸前限 位指示灯 推料A前限指示灯
推料气缸后限 位指示灯 推料A后限指示灯
盒盖出料 标准按钮 该按钮按下，物料盒上升一个盒盖的高度。
盒出料 标准按钮 该按钮按下，推出一个物料盒。
手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
根据任务书提供I/O分配表完成控制程序设计。
序号 名称 功能描述 备注
X00 升降台A运动到原点，X0断开
X01 升降台A碰撞上限，X1断开
X02 升降台A碰撞下限，X2断开
X03 升降台B运动到原点，X3断开
X04 升降台B碰撞上限，X4断开
X05 升降台B碰撞下限，X5断开
X06 推料气缸A伸出，X6闭合
X07 推料气缸A缩回，X7闭合
X10 按下启动按钮，X10闭合
X11 按下停止按钮，X11闭合
X12 按下复位按钮，X12闭合
X13 按下联机按钮，X13闭合
X14 推料气缸B伸出，X14闭合
X15 推料气缸B缩回，X15闭合
X16 挡料气缸伸出，X16闭合
X17 挡料气缸缩回，X17闭合
X20 未定义 机器人的输出点连接PLC的输入点
X21
X22
X23
X24
X25
X26
X27
X30
X31
X32
X33 加盖定位气缸伸出，X33闭合
X34 吸盘A有效，X34闭合
X35 吸盘B有效，X35闭合
X36 物料台有物料，X36闭合
X37 加盖定位气缸缩回，X37闭合
Y0 Y0闭合给升降台A发脉冲
Y1 Y1闭合给升降台B发脉冲
Y2 Y2闭合改变升降台A方向
Y3 Y3闭合改变升降台B方向
Y4 Y4闭合升降台气缸A伸出
Y5 Y5闭合升降台气缸B伸出
Y6 Y6闭合加盖定位气缸伸出
Y10 Y10闭合启动指示灯亮
Y11 Y11闭合停止指示灯亮
Y12 Y12闭合复位指示灯亮
Y20 未定义 PLC的输出点连接机器人的输入点
Y21
Y22
Y23
Y24
Y25
Y26
Y27
Y30
Y31
Y32
Y33
Y34
单元运行功能流程要求：
该单元在单机状态，机器人切换到自动运行状态，按“复位”按钮，单元复位，机器人回到安全原点pHome。
“复位”灯（黄色灯，下同）闪亮显示。
“停止”（红色灯，下同）灯灭。
“启动”（绿色灯，下同）灯灭。
所有部件回到初始位置。
“复位”灯（黄色灯）常亮，系统进入就绪状态。
第一次按“启动”按钮，机器人搬运单元盒盖升降机构将料盒料盖升起。
挡料气缸伸出，料盒升降机构的推料气缸将料盒推出至装配台，推出到位后推料气缸收回，同时定位气缸缩回。
物料台检测传感器动作。
该单元上的机器人开始执行瓶子搬运功能：机器人从检测分拣单元的出料位将物料瓶搬运到包装盒中，路径规划合理，搬运过程中不得与任何机构发生碰撞，物料瓶搬运顺序如图C - 5左图所示。
①机器人搬运完一个物料瓶后，若检测到检测分拣单元的出料位无物料瓶，则机器人回到原点位置等待，等出料位有物料瓶，再进行下一个抓取。
②机器人搬运完一个物料瓶后，若检测到检测分拣单元的出料位有物料瓶等待抓取，则机器人无需再回到原点位置，可直接进行抓取，提高效率。
包装盒中装满4个物料瓶后，机器人回到原点位置，即使检测到检测分拣单元的出料位有物料瓶，机器人也不再进行抓取。
第二次按“启动”按钮，机器人开始自动执行盒盖搬运功能：机器人从点到包装盒盖位置，用吸盘将包装盒盖吸取并盖到包装盒上，路径规划合理，加盖过程中不得与任何机构发生碰撞，盖好后回到原点位置。
第三次按“启动”按钮，机器人开始自动执行标签搬运功能：机器人从点到标签台位置，用吸盘依次将两个蓝色和两个白色标签吸取并贴到包装盒盖上，路径规划合理，贴标过程中不得与任何机构发生碰撞；标签摆放以及吸取顺序如图C - 5右图所示。
图C - 5 物料瓶工位与标签摆放示意图
机器人每贴完一个标签，无需回到原点位置，贴满4个标签后回到原点位置，机器人贴标顺序如图C - 6所示；
图C - 6 贴标工位示意图
机器人贴完标签，定位气缸伸出，挡料气缸缩回，等待入库；
系统在运行状态按“停止”按钮，单元进入停止状态，即机器人停止运动，但机器人夹具要保持当前状态以避免物料掉落，而就绪状态下按此按钮无效。
智能仓储单元程序编写与调试
任务概要
现需要团队负责完成智能仓储单元的控制程序设计与调试工作，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元已完成挂板的电气安装、台面模块安装接线，尚未开展单元的编程与调试工作。 智能仓储单元
任务描述
完成智能仓储单元PLC控制程序设计，并进行单机调试，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
在任务完成时，你需要检查确认以下几点：
已经完成单元的机械安装、电气接线和气路连接，并确保器件的动作准确无误。
单元运行功能与要求一致。
根据任务书提供I/O分配表完成控制程序设计。
序号 名称 功能描述 备注
X00 升降方向原点传感器感应到位，X00断开
X01 旋转方向原点传感器感应到位，X01断开
X02 仓位A1检测传感器感应到物料，X02闭合
X03 仓位A2检测传感器感应到物料，X03闭合
X04 仓位A3检测传感器感应到物料，X04闭合
X05 仓位A4检测传感器感应到物料，X05闭合
X06 仓位A5检测传感器感应到物料，X06闭合
X07 仓位A6检测传感器感应到物料，X07闭合
X10 按下启动按钮，X10闭合
X11 按下停止按钮，X11闭合
X12 按下复位按钮，X12闭合
X13 按下联机按钮，X13闭合
X14 拾取气缸前限感应到位，X14闭合
X15 拾取气缸后限感应到位，X15闭合
X17 行走轴原点传感器感应到位X17断开
X20 旋转方向右极限感应到位，X20闭合
X21 旋转方向左极限感应到位，X21闭合
X22 升降方向上极限感应到位，X22闭合
X23 升降方向下极限感应到位，X23闭合
X25 仓位A7检测传感器X25闭合
X26 仓位A8检测传感器X26闭合
X27 仓位A9检测传感器X27闭合
X30 仓位B1检测传感器X30闭合
X31 仓位B2检测传感器X31闭合
X32 仓位B3检测传感器X32闭合
X33 仓位B4检测传感器X33闭合
X34 仓位B5检测传感器X34闭合
X35 仓位B6检测传感器X35闭合
X36 仓位B7检测传感器X36闭合
X37 仓位B8检测传感器X37闭合
X40 仓位B9检测传感器X40闭合
X42 行走轴右极限感应到位X42闭合
X43 行走轴左极限感应到位X43闭合
X44 编码器A
X45 编码器B
Y00 Y00闭合，升降方向电机旋转
Y01 Y01闭合，旋转方向电机旋转
Y03 Y03闭合，升降方向电机反转
Y04 Y04闭合，旋转方向电机反转
Y05 预留
Y06 Y06闭合，垛机拾取气缸电磁阀启动
Y10 Y10闭合，启动指示灯亮
Y11 Y11闭合，停止指示灯亮
Y12 Y12闭合，复位指示灯亮
Y13 Y13闭合，行走轴电机反转
单元运行功能流程要求：
上电，系统处于“复位”状态下，“启动”和“停止”指示灯灭，该单元复位；复位过程中，“复位”指示灯闪烁，所有机构回到初始位置；复位完成后，“复位”指示灯常亮。（“运行”状态下按“复位”按钮无效）。
在“复位”就绪状态下，按下“启动”按钮，单元启动，“启动”指示灯亮，“停止”和“复位”指示灯灭。（“停止”或“复位未完成”状态下，按“启动”按钮无效）。
第一次按“启动”按钮，堆垛机启动运行，运行到包装工作台位置等待。
第二次按“启动”按钮，堆垛机拾取气缸伸出到位。
堆垛机向上提升合适的高度后，拾取气缸收回。
堆垛机构旋转到B1号仓储位，堆垛机构旋转过程中，包装盒不允许与包装工作台或智能仓库发生任何摩擦或碰撞。
如果当前仓位有包装盒存在，堆垛机构旋转到B4号仓储位，按照B1、B4、B7、B2、B5、B8、B3、B6、B9顺序依次类推。
如果当前仓位空，则堆垛机拾取气缸伸出，气缸伸出到位后堆垛机向下降低合适高度后，拾取气缸收回，包装盒不允许与智能仓库发生碰撞或放偏现象。
堆垛机构回到包装工作台位置。
再放一个包装盒到机器人单元的包装工作台上，本单元将重复第（4）到第（9）步骤，包装盒将依次按顺序被送往相应仓位的空位中。
在任何启动运行状态下，按下“停止”按钮，该单元立即停止，所有机构不工作，“停止”指示灯亮，“启动”和“复位”指示灯灭。
任务D 单元的故障检修
由于加盖拧盖单元和检测分拣单元刚安装接线完成，存在故障，现需要团队负责来完成设备故障查找与排除，并填写《故障排查答题纸》，并据此评定成绩，未能排除的故障选手不可以申请设备故障恢复，可以继续完成其它比赛任务。如果排查表上行数不足，可自行追加表格行填写。
配分 竞赛时间 信息资料
6/100 任务C/D/E（4小时） 详见D盘
任务概要
由于在安装接线过程中，可能伴有线路或器件接头接触不良、信号传输不稳定、器件设置使用不合理、机械装配误差过大等状况，导致单元运行出现故障，现需要团队负责完成加盖拧盖单元与检测分拣单元的故障检修工作，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元已完成安装接线，由于单元硬件故障会影响程序的自动运行，并容易造成安全事故，尚未开展单元的故障检修工作。 加盖拧盖单元 检测分拣单元
任务描述
团队的任务是依据加盖拧盖单元与检测分拣单元的控制功能要求、机械机构图纸、电气接线图纸规定的I/O分配表安装要求等，对两个单元进行运行调试，排除电气线路及元器件等故障，确保两单元内电路、气路及机械机构能正常运行。并将故障现象描述、故障部件分析、排除步骤填写到《故障排查答题纸》。
设备相关图纸资料如下：
设备电气原理图见附页图-加盖拧盖单元与附页图-检测分拣单元。
任务E 自动化系统程序优化与调试
任务情境：
所有单元单机工作调试完成后，主站单元联机通讯信号尚未编程完成，现需要团队负责完善颗粒上料单元、检测分拣单元、机器人搬运单元、智能仓储单元程序功能，增加系统联机程序，并完成联机调试，在规定时间内完成并交付一条颗粒上料站、加盖拧盖站、检测分拣站、机器人搬运站和智能仓储站组成的生产线，实现自动化生产。
配分 竞赛时间 信息资料
20/100 任务C/D/E（4小时） 详见D盘
任务概要
在完成所有工作单元单机运行调试后，现需要进行各单元的联网通讯，优化PLC控制程序、编写触摸屏组态程序，最终实现生产线的联机运行功能。 设备状态： 各工作单元均可单机运行，但缺少组态程序和联网通讯程序，不能满足全线联机运行要求。 自动化生产线
任务描述
团队的任务是组建以太网或485网络，完成各工作单元的PLC通讯程序编写，优化PLC的全线运行控制功能程序，设计触摸屏组态。
在任务完成时，你需要检查确认以下几点：
以智能仓储单元为主站组建PLC通讯网络，并和触摸屏建立通讯；
触摸屏组态编程应包括以下各界面：触摸屏总控制画面、智能仓储单元监控画面。
完善颗粒上料单元，在触摸屏上增加填装颗粒数量：在触摸屏上颗粒填装总数量可输入3或4，颗粒上料单元填装颗粒时按输入要求填装，同时触摸屏上实时显示填装数量。
对自动化生产线的用气量进行优化，降低生产过程能源消耗。
为客户编写设备操作说明书，描述清楚设备的使用与操作步骤，具体应包括生产准备、生产线站前准备动作、触摸屏操作、报警信息处理以及注意事项等。
你需要确认以下动作流程是否正常：
按下各单元的联机按钮，并在触摸屏系统总控画面中选择“联机”模式，系统进入联机运行状态。
按下触摸屏上“联机停止”按钮，系统立即停止，触摸屏上“系统停止”指示灯亮，“系统启动”和“系统复位”指示灯灭。
“系统停止”状态下，按“联机复位”按钮，系统开始复位，复位过程中“系统复位”指示灯闪亮，复位完成后，各单元进入就绪状态，触摸屏上“系统复位”指示灯常亮，“系统启动”和“系统停止”指示灯灭。其它状态下按“联机复位”按钮无效。
“系统复位”就绪状态下，按触摸屏上“联机启动”按钮，系统启动，触摸屏上“系统启动”指示灯亮，“系统复位”和“系统停止”指示灯灭。其它状态下按“联机启动”按钮无效。
颗粒上料单元启动运行，主输送带启动。
运行指示灯亮。
在触摸屏上输入填装总颗粒数量3或4，白色颗粒数量输入1-4。
颗粒上料单元填装完成设定数量后，填装定位机构松开。填装过程中在系统总控画面实时显示当前填装瓶中的总颗粒数和白色颗粒数，以及生产线累积填装颗粒总数。
瓶子输送到加盖拧盖单元，加盖拧盖单元输送带启动，分别将瓶子送入加盖工位和拧盖工位进行加盖与拧盖；拧盖状态颗粒上料单元主输送带不启动，待拧盖完成后方可重新启动；加盖拧盖单元持续5s没有新的物料瓶，则该单元输送带停止运行。
加盖拧盖完成后，瓶子输送到检测分拣单元。
检测分拣单元主输送带启动，分别对物料瓶瓶盖的旋紧程度、瓶盖颜色以及物料颗粒的数量进行检测，从而分拣出合格品与不合格品，并在系统总控画面实时显示生产线累积合格品数量和不合格品数量。
①若物料瓶瓶盖拧紧，物料颗粒为3颗，则认定为合格品，若当前瓶盖是白色则检测机构指示灯绿色常亮，若为蓝色则绿色闪烁（f=2Hz）；物料瓶即被输送到主输送带的末端，出料检测传感器动作，主输送带停止，等待机器人抓取；
②若物料瓶瓶盖未旋紧，无论物料颗粒为多少，都认定为不合格品。检测机构指示灯红色常亮；分拣气缸将其推到辅输送带上；在辅输送带上瓶盖不合格分拣气缸又将其推到瓶盖不合格分拣槽中；
③若物料瓶瓶盖拧紧，物料颗粒不是3颗，则认定为不合格品，检测机构指示灯黄色常亮；总控触摸屏上出现“物料颗粒填充错误，请及时修改！”文字滚动报警信息；分拣气缸将其推到辅输送带上；在辅输送带上物料不合格分拣气缸又将其推到物料不合格分拣槽中；
若检测分拣单元的合格品输送带末端等待机器人抓取时间超过3s，颗粒上料单元将主、辅输送带和加盖拧盖单元输送带不启动，随后工作单元进入暂停状态，等待合格品被抓取后继续运行。
机器人单元按照设定的控制程序和机器人示教路径完成装瓶和贴标作业，要求任务三所描述的贴标工位号上的标签颜色与物料瓶工位号上的瓶盖颜色对应。
机器人单元将完成的包装盒转运至触摸屏指定的仓储单元仓位。若指定仓位已有包装盒，则堆垛机按照B1、B4、B7、B2、B5、B8、B3、B6、B9顺序自动将包装盒送至下一个空闲仓位，并在堆垛机启动运行时，总控触摸屏上出现“当前指定仓位已满，系统已自动调整！”文字滚动报警信息，直至堆垛机回到初始位置时消失。
选手需在总控画面上设置一个计时显示框，在第（4）步按联机启动按钮的同时，计时显示框开始计时，直到走完一个流程（四个物料瓶进行颗粒填装+加盖拧盖+检测分拣+放入包装盒+入库），计时停止。
机器人搬运单元和智能仓储单元根据原设定程序完成相应流程（该项动作不配分）。
系统网络结构
图E - 2 系统网络结构图
系统通讯地址分配
站名 主站（读）← 从站（写） 主站（写）→ 从站（读）
所有站 M1000 联机启动
M1001 联机停止
M1002 联机复位
M1003 联机手动
组态画面要求
系统总控画面
图E - 2为组态触摸屏画面要求区域划分、颜色分配（单机/联机-蓝色、联机启动-绿色、联机停止-红色、联机复位-黄色），输入信息为1时指示灯显示对应颜色，输入信息为0时为灰色。
图E - 3 系统总控组态画面
系统总控画面数据监控表：
序号 名称 类型 功能说明
1 单机/联机 标准按钮 系统单机、联机模式切换
2 联机启动 标准按钮 系统联机启动
3 联机停止 标准按钮 系统联机停止
4 联机复位 标准按钮 系统联机复位
5 单机/联机 位指示灯 联机状态蓝色亮
6 启动指示 位指示灯 启动状态绿色亮
7 停止指示 位指示灯 停止状态红色亮
8 复位指示 位指示灯 复位状态黄色亮
9 总填装数量设定 模拟量输入框 决定单个瓶子填装颗粒总数量
10 白色颗粒填装数量设定 模拟量输入框 决定单个瓶子白色颗粒填装数量
11 总填装数量实时 模拟量显示框 显示当前瓶子填装颗粒总数量
12 白色颗粒填装实时数量 模拟量显示框 显示当前瓶子白色颗粒填装数量
13 物料颗粒总数 模拟量显示框 显示当前已经完成的物料颗粒总数
14 物料瓶合格总数量 模拟量显示框 显示检测分拣单元已经检测合格的瓶子总数
15 物料瓶不合格总数量 模拟量显示框 显示检测分拣单元已经检测不合格的瓶子总数
20 智能仓储单元 画面切换按钮 跳转到智能仓储单元画面
21 扩展界面 画面切换按钮 跳转到扩展界面画面
智能仓储单元监控画面
该单元组态画面如图E - 3所示，画面颜色分配和触摸屏“手动/自动按钮”要求同颗粒上料单元组态画面。
图E - 4智能仓储单元组态画面
智能仓储单元监控画面数据监控表：
序号 名称 类型 功能说明
启动 位指示灯 启动状态指示灯
停止 位指示灯 停止状态指示灯
复位 位指示灯 复位状态指示灯
单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
B1号仓位 位指示灯 B1号仓位指示灯
B2号仓位 位指示灯 B2号仓位指示灯
B3号仓位 位指示灯 B3号仓位指示灯
B4号仓位 位指示灯 B4号仓位指示灯
B5号仓位 位指示灯 B5号仓位指示灯
B6号仓位 位指示灯 B6号仓位指示灯
B7号仓位 位指示灯 B7号仓位指示灯
B8号仓位 位指示灯 B8号仓位指示灯
B9号仓位 位指示灯 B9号仓位指示灯
升降原点 位指示灯 升降原点指示灯
升降上限 位指示灯 升降上限指示灯
升降下限 位指示灯 升降下限指示灯
旋转原点 位指示灯 旋转原点指示灯
旋转左限 位指示灯 旋转左限指示灯
旋转右限 位指示灯 旋转右限指示灯
拾取气缸前限 位指示灯 拾取气缸前限指示灯
拾取气缸后限 位指示灯 拾取气缸后限指示灯
垛机拾取气缸电磁阀 标准按钮 垛机拾取气缸电磁阀手动输出
包装盒吸取位电机角度旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D200
包装盒仓库A放置位电机角度旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D204
包装盒仓库B放置位电机角度旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D206
包装盒吸取位电机垂直旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D208
包装盒吸取位电机行走轴脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D210
仓位第三行脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D212
仓位第二行脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D214
仓位第一行脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D216
仓位第一列脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D218
仓位第二列脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D220
仓位第三列脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D222
手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
扩展功能任务
在完成上述的任务的基础上，选手完成以下任务
在机器人搬运单元推盒台侧面安装RFID模块。
编写PLC通讯程序，实现完成RFID的复位、写入、读取等功能。
（3）设计人机交互画面，在人机系统主界面上设计一个进入扩展界面的按钮来进行切换，扩展界面具有以下控制按钮：联机启动按钮、联机停止按钮、RFID复位按钮、RFID写入按钮、RFID读取按钮，以及读取RFID数值的显示框和写入RFID数值的输入框，如图E-1。
E-1
（4）编写PLC程序,你需要确认以下动作流程是否正常：
①手动把包装盒放入机器人搬运单元推盒台，在触摸屏“写入数值”框中，填写数值1-6。
②按下RFID写入按钮，数值写入芯片中。
③按下RFID读取按钮，读取芯片数据，显示在“读取数值”框中，对比写入数据和读出数据是否一致
④重复①-③步骤，分别写入3次不同数值至不同包装盒。
⑤随机手动拿放一个包装盒至机器人搬运单元推盒台。
⑥按下联机启动按钮，机器人搬运单元和智能仓储单元启动，堆垛机运行至推盒台，取出包装盒，并根据芯片的数据放入相应的仓位，例如（1-B1,2-B2……）。
⑦RFID模块读取当前包装盒数据（1-6），并显示在触摸屏“读取数值显示框”中，并检验数值和放置仓位是否一致。
⑧按下“联机停止”按钮，系统停止。
任务F 职业素养
任务情境：
考查选手操作过程中的安全规范；设施设备、工具仪器使用情况；卫生清洁情况；穿戴规范；工作纪律，文明礼貌等。由现场裁判进行过程记录、现场评分、选手确认。
配分 竞赛时间 信息资料
4/100 无限制时 无2022年全国职业院校技能大赛
机电一体化项目（高职组）
任务书C\D\E\F
2
选手须知：
任务书共 39 页，附页图纸 16 页，故障排查表 1 页，如出现任务书缺页、字迹不清等问题，请及时向裁判申请更换任务书。
竞赛任务完成过程配有两台编程计算机，参考资料（竞赛平台相关的器件手册等）放置在“D:\参考资料”文件夹下。
参赛团队应在4小时内完成任务书规定内容；选手在竞赛过程中创建的程序文件必须存储到“D:\技能竞赛\竞赛编号”文件夹下，未存储到指定位置的运行记录或程序文件均不予给分。
选手提交的试卷不得出现学校、姓名等与身份有关的信息，否则成绩无效。
由于错误接线、操作不当等原因引起PLC、触摸屏、变频器、工业机器人控制器及I/O组件、伺服放大器的损坏，将依据大赛规程进行处理。
在完成任务过程中，请及时保存程序及数据。
场次： 工位号： 日期：
2022年全国职业院校技能大赛
一、项目名称：机电一体化项目
二、任务情境：组装、编程、调试一条小型自动化生产线
现有一条小型自动化生产线，需要按客户要求进行组装、编程、调试。其中包括设计、安装、调试机械部件和电气系统，并能完成设备控制系统和人机界面编程，对自动化生产线进行维护、维修、系统集成与技术改进等工作。
三、项目任务及时间安排：机电一体化项目试题主要考核选手组装、编程、调试一条小型自动化生产线的能力，该生产线由颗粒上料站、加盖拧盖站、检测分拣站、机器人搬运站、智能仓储站5个单元组成。大赛为期2天，完成6个工作任务，并实现生产过程自动化，累计完成时间为8小时，由2位选手以团队方式进行完成。
本届全国职业院校技能大赛机电一体化项目的工作任务、内容及时间分配如下表：
天次 模块名称 模块内容 完成时间 任务类型
第1天 工作任务A 单元的机械安装与调试 4小时 机械装调
工作任务B 单元的电气接线与调试 电气接线
第2天 工作任务C 单元的编程与调试 4小时 编程调试
工作任务D 单元的故障检修 设备维护
工作任务E 自动线系统程序优化与调试 编程优化
工作任务F 职业素养
竞赛设备说明
竞赛平台主要由颗粒上料单元、加盖拧盖单元、检测分拣单元、工业机器人搬运单元、智能仓储单元等组成，实现空瓶上料、颗粒物料上料、物料分拣、颗粒填装、加盖、拧盖、物料检测、瓶盖检测、产品分拣、机器人搬运合格产品入盒、盒盖包装、贴标、入库等自动生产全过程。
图0-1自动化生产线示意图
本系统工作过程概述如下：
(一)颗粒上料单元圆盘输送机构将空瓶输送到上料输送线上，圆盘空瓶到位检测传感器检测到空瓶，圆盘输送机构停止。上料输送带将空瓶输送到主输送带，当空瓶到达填装位后，填装定位机构将空瓶固定，主输送带停止；同时根据任务要求供料机构推出对应颜色物料；填装机构将到位的颗粒物料吸取放到空物料瓶内；物料瓶内填装物料到达设定的颗粒数量后，填装定位气缸松开，主输送带启动，将物料瓶输送到下一个工位。
图0-2物料装瓶
(二)物料瓶被输送到加盖拧盖单元的加盖机构下，加盖定位机构将物料瓶固定，加盖机构启动加盖流程，将盖子（白色或蓝色）加到物料瓶上；加上盖子的物料瓶继续被送往拧盖机构，到拧盖机构下方，拧盖定位机构将物料瓶固定，拧盖机构启动，将瓶盖拧紧。
图0-3加盖拧盖
（三）拧盖完成的物料瓶经过检测分拣单元进行检测：进料检测传感器检测拧盖完成的物料瓶是否到位，回归反射传感器检测瓶盖是否拧紧；检测机构检测物料瓶内部颗粒数量是否符合要求；对拧盖与颗粒均合格的物料瓶进行瓶盖颜色判别区分；拧盖或颗粒不合格的物料瓶被分拣机构推送到废品输送带上进行分拣；拧盖与颗粒均合格的物料瓶被输送到主输送带末端，等待机器人搬运。
图0-4合格与不合格品示意图
（四）工业机器人搬运单元两个升降台机构存储包装盒和包装盒盖；升降台A将包装盒推向物料台上；6轴机器人将物料瓶抓取放入物料台上的包装盒内；包装盒4个工位放满物料瓶后，6轴机器人从升降台B上吸取盒盖，盖在包装盒上；6轴机器人根据瓶盖的颜色对盒盖上标签位进行分别贴标，贴完4个标签后通知智能仓储单元入库。
图0-5包装过程
（五）智能仓储单元堆垛机构把机器人单元物料台上的包装盒体叉取出来，然后按要求依次放入仓储相应仓位。两个3×3的仓库每个仓位均安装一个检测传感器对仓位空满状态进行检测，堆垛机构水平轴为一个精密转盘机构，垂直机构为涡轮丝杆升降机构，均由精密伺服电机进行高精度控制；行走轴为同步带传动，采用步进电机控制。
任务C 单元程序编写与调试
任务情境：
选手在完成任务A/B的机械装调和电气接线后，现需要团队负责完成颗粒上料单元、加盖拧盖单元、检测分拣单元、机器人搬运单元、智能仓储单元的PLC程序与机器人程序编写，从空瓶上料、颗粒物料上料、物料分拣、颗粒填装、加盖、拧盖、物料检测、瓶盖检测、产品分拣、机器人搬运合格产品入盒、盒盖包装、贴标、成品入库的工序，保证能够进行正确运行，系统符合专业技术规范。在规定时间内完成整套生产线的程序编写与调试，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
配分 竞赛时间 信息资料
30/100 任务C/D/E（4小时） 详见D盘
颗粒上料单元程序编写与调试
任务概要
现需要团队负责完成颗粒上料单元的控制程序设计与调试工作，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元已完成挂板的电气安装、台面模块安装接线，尚未开展单元的编程与调试工作。 颗粒上料单元
任务描述
完成颗粒上料单元控制程序、触摸屏工程设计并进行单机调试，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
在任务完成时，你需要检查确认以下几点：
已经完成单元的机械安装、电气接线和气路连接，并确保器件的动作准确无误。
设置变频器参数，能实现单元运行功能即可，但高速不能超过（50Hz），低速不能低于（10Hz）。
单元运行功能与要求一致。
根据任务书提供的监控画面数据监控表设计触摸屏画面，利用本单元触摸屏进行单站调试运行，包含启动、停止、复位、单周期等，组态画面如图C - 1所示，指示灯输入信息为1时为绿色，输入信息为0时保持灰色。按钮强制输出1时为红色，按钮强制输出0时为灰色，触摸屏上必须设置一个手动/自动按钮，只有在该按钮被按下，且单元处于“单机”状态，手动强制输出控制按钮有效。
颗粒上料单元监控画面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
吸盘填装限位 位指示灯 吸盘填装限位指示灯
推料气缸A前限 位指示灯 推料气缸A前限指示灯
推料气缸B前限 位指示灯 推料气缸B前限指示灯
启动 位指示灯 启动状态指示灯
停止 位指示灯 停止状态指示灯
复位 位指示灯 复位状态指示灯
单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
物料瓶上料检测 位指示灯 物料瓶上料检测指示灯
颗粒填装位检测 位指示灯 颗粒填装位检测指示灯
颜色确认A检测 位指示灯 颜色确认A检测指示灯
颜色确认B检测 位指示灯 颜色确认B检测指示灯
料筒A物料检测 位指示灯 料筒A物料检测指示灯
料筒B物料检测 位指示灯 料筒B物料检测指示灯
颗粒到位检测 位指示灯 颗粒到位检测指示灯
填装定位气缸后限 位指示灯 填装定位气缸后限指示灯
填装升降气缸上限 位指示灯 填装升降气缸上限指示灯
填装升降气缸下限 位指示灯 填装升降气缸下限指示灯
上料输送带电机启停 标准按钮 上料输送带电机启停手动输出
主输送带电机启停 标准按钮 主输送带电机启停手动输出
旋转气缸 标准按钮 旋转气缸电磁阀手动输出
升降气缸 标准按钮 升降气缸电磁阀手动输出
取料吸盘 标准按钮 取料吸盘电磁阀手动输出
定位气缸 标准按钮 定位气缸电磁阀手动输出
推料气缸A 标准按钮 推料气缸A电磁阀手动输出
推料气缸B 标准按钮 推料气缸B电磁阀手动输出
变频电机正转 标准按钮 变频电机正转手动输出
变频电机反转 标准按钮 变频电机反转手动输出
变频电机高速 标准按钮 变频电机高速手动输出
变频电机中速 标准按钮 变频电机中速手动输出
变频电机低速 标准按钮 变频电机低速手动输出
手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
图C-1 颗粒上料单元组态画面
根据任务书提供I/O分配表完成控制程序设计。
序号 名称 功能描述 备注
X0 上料传感器感应到物料，X0闭合
X1 颗粒填装位感应到物料，X1闭合
X4 检测到料筒A有物料，X4闭合
X5 检测到料筒B有物料，X5闭合
X6 输送带取料位检测到物料，X6闭合
X7 填装定位气缸后限位感应，X7闭合
X10 按下启动按钮，X10闭合
X11 按下停止按钮，X11闭合
X12 按下复位按钮，X12闭合
X13 按下联机按钮，X13闭合
X14 填装升降气缸上限位感应，X14闭合
X15 填装升降气缸下限位感应，X15闭合
X20 吸盘填装限位感应，X20闭合
X21 推料气缸A后限位感应，X21闭合
X22 推料气缸B后限位感应，X22闭合
X23 填装旋转气缸左限感应，X23闭合
X24 填装旋转气缸右限感应，X24闭合
X25 圆盘空瓶到位检测，X25闭合
Y0 Y0闭合上料输送带运行
Y1 Y1闭合主输送带运行
Y2 Y2闭合填装旋转气缸旋转
Y3 Y3闭合填装升降气缸下降
Y4 Y4闭合吸盘拾取
Y5 Y5闭合定位气缸伸出
Y6 Y6闭合推料气缸A推料
Y7 Y7闭合推料气缸B推料
Y10 Y10闭合启动指示灯亮
Y11 Y11闭合停止指示灯亮
Y12 Y12闭合复位指示灯亮
Y23 Y23闭合变频电机正传
Y24 Y24闭合变频电机反转
Y25 Y25闭合变频电机高速档
Y26 Y26闭合变频电机中速档
Y27 Y27闭合变频电机低速档
Y30 Y30闭合圆盘电机运行
单元运行功能流程要求：
（1）上电，系统处于“停止”状态。“停止”指示灯亮，“启动”和“复位”指示灯灭。
（2）在“停止”状态下，按下“复位”按钮，该单元复位，复位过程中，“复位”指示灯闪烁（2Hz），所有机构回到初始位置。复位完成后，“复位”指示灯常亮，“启动”和“停止”指示灯灭。“运行”或“复位”状态下，按“启动”按钮无效。
（3）在“复位”就绪状态下，按下“启动”按钮，单元启动，“启动”指示灯亮，“停止”和“复位”指示灯灭。
（4）推料气缸A推出3颗白色物料。
（5）颗粒上料机构启动高速运行，变频器以50Hz频率输出。
（6）当白色物料到达取料位后，颗粒到位检测传感器动作，颗粒上料机构停止。
（7）填装机构下降。
（8）吸盘打开，吸住物料。
（9）填装机构上升。
（10）填装机构转向装料位。
（11）在第（4）步开始的同时，圆盘输送机构开始转动，上料输送带与主输送带同时启动，当圆盘空瓶到位检测传感器检测到空瓶时，圆盘输送机构停止，上料输送带将空瓶输送到主输送带，上料检测传感器感应到空瓶，上料输送带停止。
（12）当颗粒填装位检测传感器检测到空瓶，并等待空瓶到达填装位时，填装定位气缸伸出，将空瓶固定。
（13）当第（10）步和第（12）都完成后，填装机构下降。
（14）填装机构下降到吸盘填装限位开关感应到位后，吸盘关闭，物料顺利放入瓶子，无任何碰撞现象。
（15）填装机构上升。
（16）填装机构转向取料位。
（17）当瓶子装满3颗白料。
（18）填装定位气缸缩回。
（19）将瓶子输送到下一工位。
（20）循环进入第（6）步，进行下一个瓶子的填装。
（21）在任何启动运行状态下，按下“停止”按钮，若当前填装机构吸有物料，则应在完成第（15）步后停止，否则立即停止，所有机构不工作，“停止”指示灯亮，“启动”和“复位”指示灯灭。
加盖拧盖单元程序编写与调试
任务概要
现需要团队负责完成加盖拧盖单元的控制程序设计与调试工作，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元已完成挂板的电气安装、台面模块安装接线，尚未开展单元的编程与调试工作。 加盖拧盖单元
任务描述
完成加盖拧盖单元控制程序、触摸屏工程设计并进行单机调试，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
在任务完成时，你需要检查确认以下几点：
已经完成单元的机械安装、电气接线和气路连接，并确保器件的动作准确无误。
单元运行功能与要求一致。
根据任务书提供的监控画面数据监控表设计触摸屏画面，利用本单元触摸屏进行单站调试运行，包含启动、停止、复位、单周期等，组态画面如图C-2所示，画面颜色分配和触摸屏“手动/自动按钮”要求同颗粒上料单元组态画面。
加盖拧盖单元监控画面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
启动 位指示灯 启动状态指示灯
停止 位指示灯 停止状态指示灯
复位 位指示灯 复位状态指示灯
单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
瓶盖料筒检测 位指示灯 瓶盖料筒检测指示灯
加盖位检测 位指示灯 加盖位检测指示灯
拧盖位检测 位指示灯 拧盖位检测指示灯
加盖伸缩气缸前限 位指示灯 加盖伸缩气缸前限指示灯
加盖伸缩气缸后限 位指示灯 加盖伸缩气缸后限指示灯
加盖升降气缸上限 位指示灯 加盖升降气缸上限指示灯
加盖升降气缸下限 位指示灯 加盖升降气缸下限指示灯
加盖定位气缸后限 位指示灯 加盖定位气缸后限指示灯
拧盖升降气缸上限 位指示灯 拧盖升降气缸上限指示灯
拧盖定位气缸后限 位指示灯 拧盖定位气缸后限指示灯
升降底座上限 位指示灯 加盖升降底座气缸上限指示灯
输送带电机启停 标准按钮 输送带电机启停控制输出
拧盖电机启停 标准按钮 拧盖电机启停控制输出
加盖伸缩气缸 标准按钮 加盖伸缩气缸电磁阀输出
加盖升降气缸 标准按钮 加盖升降气缸电磁阀输出
加盖定位气缸 标准按钮 加盖定位气缸电磁阀输出
拧盖升降气缸 标准按钮 拧盖升降气缸电磁阀输出
拧盖定位气缸 标准按钮 拧盖定位气缸电磁阀输出
升降底座气缸 标准按钮 加盖升降底座气缸电磁阀输出
升降吸盘 标准按钮 加盖升降吸盘电磁阀输出
手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
图C-2 加盖拧盖单元组态画面
根据任务书提供I/O分配表完成控制程序设计。
序号 名称 功能描述 备注
1 X0 瓶盖料筒感应到瓶盖，X0闭合
2 X1 加盖位传感器感应到物料，X1闭合
3 X2 拧盖位传感器感应到物料，X2闭合
4 X3 加盖伸缩气缸伸出前限位感应，X3闭合
5 X4 加盖伸缩气缸缩回后限位感应，X4闭合
6 X5 加盖升降气缸上限位感应，X5闭合
7 X6 加盖升降气缸下限位感应，X6闭合
8 X7 加盖定位气缸后限位感应，X7闭合
9 X10 按下启动按钮，X10闭合
10 X11 按下停止按钮，X11闭合
11 X12 按下复位按钮，X12闭合
12 X13 按下联机按钮，X13闭合
13 X14 拧盖升降气缸上限位感应，X14闭合
14 X15 拧盖定位气缸后限位感应，X15闭合
15 X16 加盖升降底座上限位感应，X16闭合
16 Y0 Y0闭合，主输送带运行
17 Y1 Y1闭合，拧盖电机运行
18 Y2 Y2闭合，加盖伸缩气缸伸出
19 Y3 Y3闭合，加盖升降气缸下降
20 Y4 Y4闭合，加盖定位气缸伸出
21 Y5 Y5闭合，拧盖升降气缸下降
22 Y6 Y6闭合，拧盖定位气缸伸出
23 Y7 Y7闭合，升降底座气缸下降
24 Y10 Y10闭合，启动指示灯亮
25 Y11 Y11闭合，停止指示灯亮
26 Y12 Y12闭合，复位指示灯亮
27 Y13 Y13闭合，升降吸盘吸气
单元运行功能流程要求：
上电，设备任一部件不在初始位置，系统自动复位；
或者系统处于停止状态下，按下“复位”按钮系统自动复位。其它运行状态下按此按钮无效；
“复位”灯（黄色灯，下同）闪亮显示；
“停止”（红色灯，下同）灯灭；
“启动”（绿色灯，下同）灯灭；
所有部件回到初始位置；
“复位”灯常亮，系统进入就绪状态。
单元启动控制：
系统在就绪状态按启动按钮，单元进入运行状态，而停止状态下按此按钮无效；
“启动”指示灯亮；
“复位”指示灯灭；
主输送带启动运行；
手动将无盖物料瓶放置到该单元起始端；
当加盖位检测传感器检测到有物料瓶，并等待物料瓶运行到加盖工位下方时，输送带停止；
加盖定位气缸推出，将物料瓶准确固定；
如果加盖机构内无瓶盖，即瓶盖料筒检测传感器无动作，加盖机构不动作；
①手动将盖子放入后，瓶盖料筒检测传感器感应到瓶盖；
②瓶盖料筒检测传感器动作；
③加盖机构开始运行，继续第（9）步动作；
如果加盖机构有瓶盖，瓶盖料筒检测传感器动作，升降底座下降；加盖伸缩气缸推出，将瓶盖推到落料口；
加盖升降气缸伸出，将瓶盖压下；
瓶盖准确落在物料瓶上，无偏斜；
加盖伸缩气缸缩回；
升降底座上升；
加盖升降气缸缩回；
加盖定位气缸缩回；
主输送带启动；
当拧盖位检测传感器检测到有物料瓶，并等待物料瓶运行到拧盖工位下方时，输送带停止；
拧盖定位气缸推出，将物料瓶准确固定；
拧盖电机开始旋转；
拧盖升降气缸下降；
瓶盖完全被拧紧；
拧盖电机停止运行；
拧盖升降气缸缩回；
拧盖定位气缸缩回；
主输送带启动；
当物料瓶输送到主输送带末端后，人工拿走物料瓶。重复第（5）到（25）步，直到4个物料瓶与4个瓶盖用完为止，每次循环内，任何一步动作失误，该步都不得分。
单元停止控制：
系统在运行状态按“停止”按钮，单元立即停止，所有机构不工作；
“停止”指示灯亮；“运行”指示灯灭。
检测分拣单元程序编写与调试
任务概要
现需要团队负责完成检测分拣单元的控制程序设计与调试工作，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元已完成挂板的电气安装、台面模块安装接线，尚未开展单元的编程与调试工作。 检测分拣单元
任务描述
完成检测分拣单元控制程序、触摸屏工程设计并进行单机调试，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
在任务完成时，你需要检查确认以下几点：
已经完成单元的机械安装、电气接线和气路连接，并确保器件的动作准确无误。
单元运行功能与要求一致。
根据任务书提供的监控画面数据监控表设计触摸屏画面，利用本单元触摸屏进行单站调试运行，包含启动、停止、复位、单周期等，组态画面如图C - 3所示，画面颜色分配和触摸屏“手动/自动按钮”要求同颗粒上料单元组态画面。
检测分拣单元监控画面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
1 启动 位指示灯 启动状态指示灯
2 停止 位指示灯 停止状态指示灯
3 复位 位指示灯 复位状态指示灯
4 单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
5 进料检测传感器 位指示灯 进料检测传感器指示灯
6 旋紧检测传感器 位指示灯 旋紧检测传感器指示灯
7 瓶盖蓝色检测传感器 位指示灯 瓶盖蓝色检测传感器指示灯
8 瓶盖白色检测传感器 位指示灯 瓶盖白色检测传感器指示灯
9 不合格到位检测传感器 位指示灯 不合格到位检测传感器指示灯
10 出料检测传感器 位指示灯 出料检测传感器指示灯
11 分拣气缸退回限位 位指示灯 分拣气缸退回限位指示灯
12 三颗料位检测 位指示灯 三颗料位检测指示灯
13 四颗料位检测 位指示灯 四颗料位检测指示灯
14 主输送带电机启停 标准按钮 主输送带电机启停手动输出
15 辅输送带电机启停 标准按钮 辅输送带电机启停手动输出
16 指示灯带亮绿色 标准按钮 指示灯亮绿色手动输出
17 指示灯带亮红色 标准按钮 指示灯亮红色手动输出
18 指示灯带亮蓝色 标准按钮 指示灯亮蓝色手动输出
19 分拣气缸电磁阀 标准按钮 分拣气缸电磁阀手动输出
20 手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
21 单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
图C - 3 检测分拣单元组态画面
根据任务书提供I/O分配表完成控制程序设计。
序号 名称 功能描述 备注
X00 进料检测传感器感应到物料，X00闭合
X01 旋紧检测传感器感应到瓶盖，X01闭合
X03 瓶盖颜色传感器感应到蓝色，X03闭合
X04 瓶盖颜色传感器感应到白色，X04闭合
X05 不合格到位检测传感器感应到物料，X05闭合
X06 出料检测传感器感应到物料，X06闭合
X07 分拣气缸退回限位感应，X07闭合
X10 按下启动按钮，X10闭合
X11 按下停止按钮，X11闭合
X12 按下复位按钮，X12闭合
X13 按下联机按钮，X13闭合
X14 三颗料位检测
X15 四颗料位检测
X20 瓶盖不合格分拣检测传感器感应到物料，X20闭合
X21 瓶盖不合格分拣气缸退回限位感应，X21闭合
X22 物料不合格分拣检测传感器感应到物料，X22闭合
X23 物料不合格分拣气缸退回限位感应，X23闭合
X24 瓶盖和物料都不合格分拣检测传感器感应到物料，X24闭合
X25 瓶盖和物料都不合格分拣气缸退回限位感应，X25闭合
Y00 Y00闭合，主输送带运行
Y01 Y01闭合，辅输送带运行
Y02 Y02闭合，检测机构指示灯绿色常亮
Y03 Y03闭合，检测机构指示灯红色常亮
Y04 Y04闭合，检测机构指示灯蓝色常亮
Y05 Y05闭合，分拣气缸伸出
Y06 Y06闭合，检测机构指示灯黄色常亮
Y10 Y10闭合，启动指示灯亮
Y11 Y11闭合，停止指示灯亮
Y12 Y12闭合，复位指示灯亮
Y20 Y20闭合，瓶盖不合格分拣气缸伸出
Y21 Y21闭合，物料不合格分拣气缸伸出
Y22 Y22闭合，瓶盖和物料不合格分拣气缸伸出
单元运行功能流程要求：
上电，系统处于“停止”状态下。“停止”指示灯亮，“启动”和“复位”指示灯灭；
在“停止”状态下，按下“复位”按钮，该单元复位，复位过程中，“复位”指示灯闪烁，所有机构回到初始位置。复位完成后，“复位”指示灯常亮，“启动”和“停止”指示灯灭。“运行”或“复位”状态下，按“启动”按钮无效；
在“复位”就绪状态下，按下“启动”按钮，单元启动，“启动”指示灯亮，“停止”和“复位”指示灯灭；
主输送带启动运行，检测机构指示灯蓝色常亮；
手动将放有3颗物料并旋紧白色瓶盖的物料瓶放置到该单元起始端；
当进料检测传感器检测到有物料瓶且旋紧检测传感器无动作，经过检测机构时，检测机构指示灯绿色常亮，物料瓶即被输送到主输送带的末端，出料检测传感器动作，主输送带停止，人工拿走物料瓶，输送带继续启动运行，检测机构指示灯绿色熄灭，蓝色常亮。
手动将放有3颗物料并旋紧蓝色瓶盖的物料瓶放置到该单元起始端；
当进料检测传感器检测到有物料瓶且旋紧检测传感器无动作，经过检测装置时，检测机构指示灯绿色闪烁（f=2Hz），物料瓶即被输送到主输送带的末端，出料检测传感器动作，主输送带停止，人工拿走物料瓶，输送带继续启动运行，检测机构指示灯绿色熄灭，蓝色常亮。
手动将放有2颗物料并旋紧瓶盖的物料瓶放置到该单元起始端；
当进料检测传感器检测到有物料瓶且旋紧检测传感器无动作，经过检测装置时，检测机构指示灯黄色常亮，蓝色熄灭，物料瓶经过不合格到位检测传感器时，传感器动作，触发分拣气缸电磁阀得电，当到达分拣气缸位置时即被推到辅输送带上，物料瓶在辅输送带上经过物粒不合格分拣检测传感器时，传感器动作，物料不合格分拣气缸电磁阀得电，使物料瓶被推到物料不合格分拣槽中；
手动将放有3颗物料并未旋紧瓶盖的物料瓶放置到该单元起始端；
当进料检测传感器检测到有物料瓶且旋紧检测传感器动作，经过检测装置时，检测机构指示灯红灯常亮，物料瓶经过不合格到位检测传感器时，传感器动作，触发分拣气缸电磁阀得电，当到达分拣气缸位置时即被推到辅输送带上；物料瓶在辅输送带上经过瓶盖不合格分拣检测传感器时，传感器动作，瓶盖不合格分拣气缸电磁阀得电，使物料瓶被推到瓶盖不合格分拣槽中；
在任何启动运行状态下，按下“停止”按钮，该单元停止工作，“停止”指示灯亮，“启动”和“复位”指示灯灭；
机器人搬运单元程序编写与调试
任务概要
现需要团队负责完成机器人搬运单元的控制程序设计与调试工作，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元已完成挂板的电气安装、台面模块安装接线，尚未开展单元的编程与调试工作。 机器人搬运单元
任务描述
完成机器人搬运单元PLC控制程序及触摸屏工程设计、机器人的程序设计和机器人I/O配置，并进行单机调试，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
在任务完成时，你需要检查确认以下几点：
已经完成单元的机械安装、电气接线和气路连接，并确保器件的动作准确无误。
单元运行功能与要求一致。
机器人I/O根据自己编程需求进行配置。
根据任务书提供的监控画面数据监控表设计触摸屏画面，利用本单元触摸屏进行单站调试运行，包含启动、停止、复位、单周期等，组态画面如图C - 4所示，画面颜色分配和触摸屏“手动/自动按钮”要求同颗粒上料单元组态画面。
图C - 4 机器人搬运单元组态界面
工业机器人搬运单元监控画面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
启动 位指示灯 启动状态指示灯
停止 位指示灯 停止状态指示灯
复位 位指示灯 复位状态指示灯
单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
升降台A原点 位指示灯 升降台A原点指示灯
升降台A上限 位指示灯 升降台A上限指示灯
升降台A下限 位指示灯 升降台A下限指示灯
升降台B原点 位指示灯 升降台B原点指示灯
升降台B上限 位指示灯 升降台B上限指示灯
升降台B下限 位指示灯 升降台B下限指示灯
推料气缸前限 位指示灯 推料A前限指示灯
推料气缸后限 位指示灯 推料A后限指示灯
盒盖出料 标准按钮 该按钮按下，物料盒上升一个盒盖的高度。
盒出料 标准按钮 该按钮按下，推出一个物料盒。
手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
根据任务书提供I/O分配表完成控制程序设计。
序号 名称 功能描述 备注
X00 升降台A运动到原点，X0断开
X01 升降台A碰撞上限，X1断开
X02 升降台A碰撞下限，X2断开
X03 升降台B运动到原点，X3断开
X04 升降台B碰撞上限，X4断开
X05 升降台B碰撞下限，X5断开
X06 推料气缸A伸出，X6闭合
X07 推料气缸A缩回，X7闭合
X10 按下启动按钮，X10闭合
X11 按下停止按钮，X11闭合
X12 按下复位按钮，X12闭合
X13 按下联机按钮，X13闭合
X14 推料气缸B伸出，X14闭合
X15 推料气缸B缩回，X15闭合
X16 挡料气缸伸出，X16闭合
X17 挡料气缸缩回，X17闭合
X20 未定义 机器人的输出点连接PLC的输入点
X21
X22
X23
X24
X25
X26
X27
X30
X31
X32
X33 加盖定位气缸伸出，X33闭合
X34 吸盘A有效，X34闭合
X35 吸盘B有效，X35闭合
X36 物料台有物料，X36闭合
X37 加盖定位气缸缩回，X37闭合
Y0 Y0闭合给升降台A发脉冲
Y1 Y1闭合给升降台B发脉冲
Y2 Y2闭合改变升降台A方向
Y3 Y3闭合改变升降台B方向
Y4 Y4闭合升降台气缸A伸出
Y5 Y5闭合升降台气缸B伸出
Y6 Y6闭合加盖定位气缸伸出
Y10 Y10闭合启动指示灯亮
Y11 Y11闭合停止指示灯亮
Y12 Y12闭合复位指示灯亮
Y20 未定义 PLC的输出点连接机器人的输入点
Y21
Y22
Y23
Y24
Y25
Y26
Y27
Y30
Y31
Y32
Y33
Y34
单元运行功能流程要求：
该单元在单机状态，机器人切换到自动运行状态，按“复位”按钮，单元复位，机器人回到安全原点pHome。
“复位”灯（黄色灯，下同）闪亮显示。
“停止”（红色灯，下同）灯灭。
“启动”（绿色灯，下同）灯灭。
所有部件回到初始位置。
“复位”灯（黄色灯）常亮，系统进入就绪状态。
第一次按“启动”按钮，机器人搬运单元盒盖升降机构将料盒料盖升起。
挡料气缸伸出，料盒升降机构的推料气缸将料盒推出至装配台，推出到位后推料气缸收回，同时定位气缸缩回。
物料台检测传感器动作。
该单元上的机器人开始执行瓶子搬运功能：机器人从检测分拣单元的出料位将物料瓶搬运到包装盒中，路径规划合理，搬运过程中不得与任何机构发生碰撞，物料瓶搬运顺序如图C - 5左图所示。
①机器人搬运完一个物料瓶后，若检测到检测分拣单元的出料位无物料瓶，则机器人回到原点位置等待，等出料位有物料瓶，再进行下一个抓取。
②机器人搬运完一个物料瓶后，若检测到检测分拣单元的出料位有物料瓶等待抓取，则机器人无需再回到原点位置，可直接进行抓取，提高效率。
包装盒中装满4个物料瓶后，机器人回到原点位置，即使检测到检测分拣单元的出料位有物料瓶，机器人也不再进行抓取。
第二次按“启动”按钮，机器人开始自动执行盒盖搬运功能：机器人从点到包装盒盖位置，用吸盘将包装盒盖吸取并盖到包装盒上，路径规划合理，加盖过程中不得与任何机构发生碰撞，盖好后回到原点位置。
第三次按“启动”按钮，机器人开始自动执行标签搬运功能：机器人从点到标签台位置，用吸盘依次将两个蓝色和两个白色标签吸取并贴到包装盒盖上，路径规划合理，贴标过程中不得与任何机构发生碰撞；标签摆放以及吸取顺序如图C - 5右图所示。
图C - 5 物料瓶工位与标签摆放示意图
机器人每贴完一个标签，无需回到原点位置，贴满4个标签后回到原点位置，机器人贴标顺序如图C - 6所示；
图C - 6 贴标工位示意图
机器人贴完标签，定位气缸伸出，挡料气缸缩回，等待入库；
系统在运行状态按“停止”按钮，单元进入停止状态，即机器人停止运动，但机器人夹具要保持当前状态以避免物料掉落，而就绪状态下按此按钮无效。
智能仓储单元程序编写与调试
任务概要
现需要团队负责完成智能仓储单元的控制程序设计与调试工作，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元已完成挂板的电气安装、台面模块安装接线，尚未开展单元的编程与调试工作。 智能仓储单元
任务描述
完成智能仓储单元PLC控制程序设计，并进行单机调试，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
在任务完成时，你需要检查确认以下几点：
已经完成单元的机械安装、电气接线和气路连接，并确保器件的动作准确无误。
单元运行功能与要求一致。
根据任务书提供I/O分配表完成控制程序设计。
序号 名称 功能描述 备注
X00 升降方向原点传感器感应到位，X00断开
X01 旋转方向原点传感器感应到位，X01断开
X02 仓位A1检测传感器感应到物料，X02闭合
X03 仓位A2检测传感器感应到物料，X03闭合
X04 仓位A3检测传感器感应到物料，X04闭合
X05 仓位A4检测传感器感应到物料，X05闭合
X06 仓位A5检测传感器感应到物料，X06闭合
X07 仓位A6检测传感器感应到物料，X07闭合
X10 按下启动按钮，X10闭合
X11 按下停止按钮，X11闭合
X12 按下复位按钮，X12闭合
X13 按下联机按钮，X13闭合
X14 拾取气缸前限感应到位，X14闭合
X15 拾取气缸后限感应到位，X15闭合
X17 行走轴原点传感器感应到位X17断开
X20 旋转方向右极限感应到位，X20闭合
X21 旋转方向左极限感应到位，X21闭合
X22 升降方向上极限感应到位，X22闭合
X23 升降方向下极限感应到位，X23闭合
X25 仓位A7检测传感器X25闭合
X26 仓位A8检测传感器X26闭合
X27 仓位A9检测传感器X27闭合
X30 仓位B1检测传感器X30闭合
X31 仓位B2检测传感器X31闭合
X32 仓位B3检测传感器X32闭合
X33 仓位B4检测传感器X33闭合
X34 仓位B5检测传感器X34闭合
X35 仓位B6检测传感器X35闭合
X36 仓位B7检测传感器X36闭合
X37 仓位B8检测传感器X37闭合
X40 仓位B9检测传感器X40闭合
X42 行走轴右极限感应到位X42闭合
X43 行走轴左极限感应到位X43闭合
X44 编码器A
X45 编码器B
Y00 Y00闭合，升降方向电机旋转
Y01 Y01闭合，旋转方向电机旋转
Y03 Y03闭合，升降方向电机反转
Y04 Y04闭合，旋转方向电机反转
Y05 预留
Y06 Y06闭合，垛机拾取气缸电磁阀启动
Y10 Y10闭合，启动指示灯亮
Y11 Y11闭合，停止指示灯亮
Y12 Y12闭合，复位指示灯亮
Y13 Y13闭合，行走轴电机反转
单元运行功能流程要求：
上电，系统处于“复位”状态下，“启动”和“停止”指示灯灭，该单元复位；复位过程中，“复位”指示灯闪烁，所有机构回到初始位置；复位完成后，“复位”指示灯常亮。（“运行”状态下按“复位”按钮无效）。
在“复位”就绪状态下，按下“启动”按钮，单元启动，“启动”指示灯亮，“停止”和“复位”指示灯灭。（“停止”或“复位未完成”状态下，按“启动”按钮无效）。
第一次按“启动”按钮，堆垛机启动运行，运行到包装工作台位置等待。
第二次按“启动”按钮，堆垛机拾取气缸伸出到位。
堆垛机向上提升合适的高度后，拾取气缸收回。
堆垛机构旋转到B1号仓储位，堆垛机构旋转过程中，包装盒不允许与包装工作台或智能仓库发生任何摩擦或碰撞。
如果当前仓位有包装盒存在，堆垛机构旋转到B4号仓储位，按照B1、B4、B7、B2、B5、B8、B3、B6、B9顺序依次类推。
如果当前仓位空，则堆垛机拾取气缸伸出，气缸伸出到位后堆垛机向下降低合适高度后，拾取气缸收回，包装盒不允许与智能仓库发生碰撞或放偏现象。
堆垛机构回到包装工作台位置。
再放一个包装盒到机器人单元的包装工作台上，本单元将重复第（4）到第（9）步骤，包装盒将依次按顺序被送往相应仓位的空位中。
在任何启动运行状态下，按下“停止”按钮，该单元立即停止，所有机构不工作，“停止”指示灯亮，“启动”和“复位”指示灯灭。
任务D 单元的故障检修
任务情境：
由于加盖拧盖单元和智能仓储单元刚安装接线完成，存在故障，现需要团队负责来完成设备故障查找与排除，并填写《故障排查答题纸》，并据此评定成绩，未能排除的故障选手不可以申请设备故障恢复，可以继续完成其它比赛任务。如果排查表上行数不足，可自行追加表格行填写。
配分 竞赛时间 信息资料
6/100 任务C/D/E（4小时） 详见D盘
任务概要
由于在安装接线过程中，可能伴有线路或器件接头接触不良、信号传输不稳定、器件设置使用不合理、机械装配误差过大等状况，导致单元运行出现故障，现需要团队负责完成加盖拧盖单元与智能仓储单元的故障检修工作，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元已完成安装接线，由于单元硬件故障会影响程序的自动运行，并容易造成安全事故，尚未开展单元的故障检修工作。 加盖拧盖单元 智能仓储单元
任务描述
团队的任务是依据加盖拧盖单元与智能仓储单元的控制功能要求、机械机构图纸、电气接线图纸规定的I/O分配表安装要求等，对两个单元进行运行调试，排除电气线路及元器件等故障，确保两单元内电路、气路及机械机构能正常运行。并将故障现象描述、故障部件分析、排除步骤填写到《故障排查答题纸》。
设备相关图纸资料如下：
设备电气原理图见附页图-加盖拧盖单元与附页图-智能仓储单元。
任务E 自动化系统程序优化与调试
任务情境：
所有单元单机工作调试完成后，主站单元联机通讯信号尚未编程完成，现需要团队负责完善颗粒上料单元、检测分拣单元、机器人搬运单元、智能仓储单元程序功能，增加系统联机程序，并完成联机调试，在规定时间内完成并交付一条颗粒上料站、加盖拧盖站、检测分拣站、机器人搬运站和智能仓储站组成的生产线，实现自动化生产。
配分 竞赛时间 信息资料
20/100 任务C/D/E（4小时） 详见D盘
任务概要
在完成所有工作单元单机运行调试后，现需要进行各单元的联网通讯，优化PLC控制程序、编写触摸屏组态程序，最终实现生产线的联机运行功能。 设备状态： 各工作单元均可单机运行，但缺少组态程序和联网通讯程序，不能满足全线联机运行要求。 自动化生产线
任务描述
团队的任务是组建以太网或485网络，完成各工作单元的PLC通讯程序编写，优化PLC的全线运行控制功能程序，设计触摸屏组态。
在任务完成时，你需要检查确认以下几点：
以智能仓储单元为主站组建PLC通讯网络，并和触摸屏建立通讯；
触摸屏组态编程应包括以下各界面：触摸屏总控制画面、智能仓储单元监控画面。
完善颗粒上料单元，在触摸屏上增加填装颗粒数量：在触摸屏上颗粒填装总数量可输入3或4，颗粒上料单元填装颗粒时按输入要求填装，同时触摸屏上实时显示填装数量。
对自动化生产线的用气量进行优化，降低生产过程能源消耗。
为客户编写设备操作说明书，描述清楚设备的使用与操作步骤，具体应包括生产准备、生产线站前准备动作、触摸屏操作、报警信息处理以及注意事项等。
你需要确认以下动作流程是否正常：
按下各单元的联机按钮，并在触摸屏系统总控画面中选择“联机”模式，系统进入联机运行状态。
按下触摸屏上“联机停止”按钮，系统立即停止，触摸屏上“系统停止”指示灯亮，“系统启动”和“系统复位”指示灯灭。
“系统停止”状态下，按“联机复位”按钮，系统开始复位，复位过程中“系统复位”指示灯闪亮，复位完成后，各单元进入就绪状态，触摸屏上“系统复位”指示灯常亮，“系统启动”和“系统停止”指示灯灭。其它状态下按“联机复位”按钮无效。
“系统复位”就绪状态下，按触摸屏上“联机启动”按钮，系统启动，触摸屏上“系统启动”指示灯亮，“系统复位”和“系统停止”指示灯灭。其它状态下按“联机启动”按钮无效。
颗粒上料单元启动运行，主输送带启动。
运行指示灯亮。
在触摸屏上输入填装总颗粒数量3或4，白色颗粒数量输入1-4。
颗粒上料单元填装完成设定数量后，填装定位机构松开。填装过程中在系统总控画面实时显示当前填装瓶中的总颗粒数和白色颗粒数，以及生产线累积填装颗粒总数。
瓶子输送到加盖拧盖单元，加盖拧盖单元输送带启动，分别将瓶子送入加盖工位和拧盖工位进行加盖与拧盖；拧盖状态颗粒上料单元主输送带不启动，待拧盖完成后方可重新启动；加盖拧盖单元持续5s没有新的物料瓶，则该单元输送带停止运行。
加盖拧盖完成后，瓶子输送到检测分拣单元。
检测分拣单元主输送带启动，分别对物料瓶瓶盖的旋紧程度、瓶盖颜色以及物料颗粒的数量进行检测，从而分拣出合格品与不合格品，并在系统总控画面实时显示生产线累积合格品数量和不合格品数量。
①若物料瓶瓶盖拧紧，物料颗粒为3颗，则认定为合格品，若当前瓶盖是白色则检测机构指示灯绿色常亮，若为蓝色则绿色闪烁（f=2Hz）；物料瓶即被输送到主输送带的末端，出料检测传感器动作，主输送带停止，等待机器人抓取；
②若物料瓶瓶盖未旋紧，无论物料颗粒为多少，都认定为不合格品。检测机构指示灯红色常亮；分拣气缸将其推到辅输送带上；在辅输送带上瓶盖不合格分拣气缸又将其推到瓶盖不合格分拣槽中；
③若物料瓶瓶盖拧紧，物料颗粒不是3颗，则认定为不合格品，检测机构指示灯黄色常亮；总控触摸屏上出现“物料颗粒填充错误，请及时修改！”文字滚动报警信息；分拣气缸将其推到辅输送带上；在辅输送带上物料不合格分拣气缸又将其推到物料不合格分拣槽中；
若检测分拣单元的合格品输送带末端等待机器人抓取时间超过3s，颗粒上料单元将主、辅输送带和加盖拧盖单元输送带不启动，随后工作单元进入暂停状态，等待合格品被抓取后继续运行。
机器人单元按照设定的控制程序和机器人示教路径完成装瓶和贴标作业，要求任务三所描述的贴标工位号上的标签颜色与物料瓶工位号上的瓶盖颜色对应。
机器人单元将完成的包装盒转运至触摸屏指定的仓储单元仓位。若指定仓位已有包装盒，则堆垛机按照B1、B4、B7、B2、B5、B8、B3、B6、B9顺序自动将包装盒送至下一个空闲仓位，并在堆垛机启动运行时，总控触摸屏上出现“当前指定仓位已满，系统已自动调整！”文字滚动报警信息，直至堆垛机回到初始位置时消失。
选手需在总控画面上设置一个计时显示框，在第（4）步按联机启动按钮的同时，计时显示框开始计时，直到走完一个流程（四个物料瓶进行颗粒填装+加盖拧盖+检测分拣+放入包装盒+入库），计时停止。
机器人搬运单元和智能仓储单元根据原设定程序完成相应流程（该项动作不配分）。
系统网络结构
图E - 2 系统网络结构图
系统通讯地址分配
站名 主站（读）← 从站（写） 主站（写）→ 从站（读）
所有站 M1000 联机启动
M1001 联机停止
M1002 联机复位
M1003 联机手动
组态画面要求
系统总控画面
图E - 2为组态触摸屏画面要求区域划分、颜色分配（单机/联机-蓝色、联机启动-绿色、联机停止-红色、联机复位-黄色），输入信息为1时指示灯显示对应颜色，输入信息为0时为灰色。
图E - 3 系统总控组态画面
系统总控画面数据监控表：
序号 名称 类型 功能说明
1 单机/联机 标准按钮 系统单机、联机模式切换
2 联机启动 标准按钮 系统联机启动
3 联机停止 标准按钮 系统联机停止
4 联机复位 标准按钮 系统联机复位
5 单机/联机 位指示灯 联机状态蓝色亮
6 启动指示 位指示灯 启动状态绿色亮
7 停止指示 位指示灯 停止状态红色亮
8 复位指示 位指示灯 复位状态黄色亮
9 总填装数量设定 模拟量输入框 决定单个瓶子填装颗粒总数量
10 白色颗粒填装数量设定 模拟量输入框 决定单个瓶子白色颗粒填装数量
11 总填装数量实时 模拟量显示框 显示当前瓶子填装颗粒总数量
12 白色颗粒填装实时数量 模拟量显示框 显示当前瓶子白色颗粒填装数量
13 物料颗粒总数 模拟量显示框 显示当前已经完成的物料颗粒总数
14 物料瓶合格总数量 模拟量显示框 显示检测分拣单元已经检测合格的瓶子总数
15 物料瓶不合格总数量 模拟量显示框 显示检测分拣单元已经检测不合格的瓶子总数
20 智能仓储单元 画面切换按钮 跳转到智能仓储单元画面
21 扩展界面 画面切换按钮 跳转到扩展界面画面
智能仓储单元监控画面
该单元组态画面如图E - 3所示，画面颜色分配和触摸屏“手动/自动按钮”要求同颗粒上料单元组态画面。
图E - 4智能仓储单元组态画面
智能仓储单元监控画面数据监控表：
序号 名称 类型 功能说明
启动 位指示灯 启动状态指示灯
停止 位指示灯 停止状态指示灯
复位 位指示灯 复位状态指示灯
单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
B1号仓位 位指示灯 B1号仓位指示灯
B2号仓位 位指示灯 B2号仓位指示灯
B3号仓位 位指示灯 B3号仓位指示灯
B4号仓位 位指示灯 B4号仓位指示灯
B5号仓位 位指示灯 B5号仓位指示灯
B6号仓位 位指示灯 B6号仓位指示灯
B7号仓位 位指示灯 B7号仓位指示灯
B8号仓位 位指示灯 B8号仓位指示灯
B9号仓位 位指示灯 B9号仓位指示灯
升降原点 位指示灯 升降原点指示灯
升降上限 位指示灯 升降上限指示灯
升降下限 位指示灯 升降下限指示灯
旋转原点 位指示灯 旋转原点指示灯
旋转左限 位指示灯 旋转左限指示灯
旋转右限 位指示灯 旋转右限指示灯
拾取气缸前限 位指示灯 拾取气缸前限指示灯
拾取气缸后限 位指示灯 拾取气缸后限指示灯
垛机拾取气缸电磁阀 标准按钮 垛机拾取气缸电磁阀手动输出
包装盒吸取位电机角度旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D200
包装盒仓库A放置位电机角度旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D204
包装盒仓库B放置位电机角度旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D206
包装盒吸取位电机垂直旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D208
包装盒吸取位电机行走轴脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D210
仓位第三行脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D212
仓位第二行脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D214
仓位第一行脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D216
仓位第一列脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D218
仓位第二列脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D220
仓位第三列脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D222
手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
扩展功能任务
在完成上述的任务的基础上，选手完成以下任务
在检测分拣单元主输送带侧面安装RFID模块。
编写PLC通讯程序，实现完成RFID的复位、写入、读取等功能。
（3）设计人机交互画面，在人机系统主界面上设计一个进入扩展界面的按钮来进行切换，扩展界面具有以下控制按钮：联机启动按钮、联机停止按钮、RFID复位按钮、RFID写入按钮、RFID读取按钮，以及读取RFID数值的显示框和写入RFID数值的输入框，如图E-1。
E-1
（4）编写PLC程序,你需要确认以下动作流程是否正常：
①手动把白盖合格瓶子放在RFID模块上，在“写入数值”框中填写“01（第一位数代表瓶盖颜色0-白色盖、1-蓝色盖，第二位数代表摆放在底盒的位置1-4）”两位数，点击“RFID写入”按钮，将数据写入芯片。分别把“02、13、04”写入瓶子中。
②按下联机启动按钮，检测分拣单元和机器人搬运单元启动，手动在检测分拣单元入口放置合格瓶子，当瓶子经过RFID模块时，读出芯片相关数据，芯片数据为两位数，第一位数值代表瓶盖颜色（0-白色，1-蓝色），第二位数值代表瓶子摆放在底盒位置（1-4），例如芯片“03”代表这个瓶子被机器人抓取后放在底盒第3的位置，且贴放对应标签为白色。
③读取当前瓶子信息时，数据显示在触摸屏读取数值显示框中。
④执行四个瓶子，判断读取出的数据和真实摆放位置以及贴放标签颜色是否一致。
⑤按下“联机停止”按钮，系统停止。
任务F 职业素养
任务情境：
考查选手操作过程中的安全规范；设施设备、工具仪器使用情况；卫生清洁情况；穿戴规范；工作纪律，文明礼貌等。由现场裁判进行过程记录、现场评分、选手确认。
配分 竞赛时间 信息资料
4/100 无限制时 无800
390
283
80
70
00
180
三
220
MATE HM
回
同
日
a
a
a
S
上上上上上PE零
387
316.5
215
的
海
到美南勇2022年全国职业院校技能大赛
机电一体化项目（高职组）
任务书A\B
2
选手须知：
任务书共 27 页，附页图纸 17 页，如出现任务书缺页、字迹不清等问题，请及时向裁判申请更换任务书。
竞赛任务完成过程配有两台编程计算机，参考资料（竞赛平台相关的器件手册等）放置在“D:\参考资料”文件夹下。
参赛团队应在4小时内完成任务书规定内容；选手在竞赛过程中创建的程序文件必须存储到“D:\技能竞赛\竞赛编号”文件夹下，未存储到指定位置的运行记录或程序文件均不予给分。
选手提交的试卷不得出现学校、姓名等与身份有关的信息，否则成绩无效。
由于错误接线、操作不当等原因引起PLC、触摸屏、变频器、工业机器人控制器及I/O组件、伺服放大器的损坏，将依据大赛规程进行处理。
在完成任务过程中，请及时保存程序及数据。
场次： 工位号： 日期：
2022年全国职业院校技能大赛
一、项目名称：机电一体化项目
二、任务情境：组装、编程、调试一条小型自动化生产线
现有一条小型自动化生产线，需要按客户要求进行组装、编程、调试。其中包括设计、安装、调试机械部件和电气系统，并能完成设备控制系统和人机界面编程，对自动化生产线进行维护、维修、系统集成与技术改进等工作。
三、项目任务及时间安排：机电一体化项目试题主要考核选手组装、编程、调试一条小型自动化生产线的能力，该生产线由颗粒上料站、加盖拧盖站、检测分拣站、机器人搬运站、智能仓储站5个单元组成。大赛为期2天，完成6个工作任务，并实现生产过程自动化，累计完成时间为8小时，由2位选手以团队方式进行完成。
本届全国职业院校技能大赛机电一体化项目的工作任务、内容及时间分配如下表：
天次 模块名称 模块内容 完成时间 任务类型
第1天 工作任务A 单元的机械安装与调试 4小时 机械装调
工作任务B 单元的电气接线与调试 电气接线
第2天 工作任务C 单元的编程与调试 4小时 编程调试
工作任务D 单元的故障检修 设备维护
工作任务E 自动线系统程序优化与调试 编程优化
工作任务F 职业素养
竞赛设备说明
竞赛平台主要由颗粒上料单元、加盖拧盖单元、检测分拣单元、工业机器人搬运单元、智能仓储单元等组成，实现空瓶上料、颗粒物料上料、物料分拣、颗粒填装、加盖、拧盖、物料检测、瓶盖检测、产品分拣、机器人搬运合格产品入盒、盒盖包装、贴标、入库等自动生产全过程。
图0-1自动化生产线示意图
本系统工作过程概述如下：
(一)颗粒上料单元圆盘输送机构将空瓶输送到上料输送线上，圆盘空瓶到位检测传感器检测到空瓶，圆盘输送机构停止。上料输送带将空瓶输送到主输送带，当空瓶到达填装位后，填装定位机构将空瓶固定，主输送带停止；同时根据任务要求供料机构推出对应颜色物料；填装机构将到位的颗粒物料吸取放到空物料瓶内；物料瓶内填装物料到达设定的颗粒数量后，填装定位气缸松开，主输送带启动，将物料瓶输送到下一个工位。如图0-2所示。
图0-2物料装瓶
(二)物料瓶被输送到加盖拧盖单元的加盖机构下，加盖定位机构将物料瓶固定，加盖机构启动加盖流程，将盖子（白色或蓝色）加到物料瓶上；加上盖子的物料瓶继续被送往拧盖机构，到拧盖机构下方，拧盖定位机构将物料瓶固定，拧盖机构启动，将瓶盖拧紧。
图0-3加盖拧盖
（三）拧盖完成的物料瓶经过检测分拣单元进行检测：进料检测传感器检测拧盖完成的物料瓶是否到位，回归反射传感器检测瓶盖是否拧紧；检测机构检测物料瓶内部颗粒数量是否符合要求；对拧盖与颗粒均合格的物料瓶进行瓶盖颜色判别区分；拧盖或颗粒不合格的物料瓶被分拣机构推送到废品输送带上进行分拣；拧盖与颗粒均合格的物料瓶被输送到主输送带末端，等待机器人搬运。
图0-4合格与不合格品示意图
（四）工业机器人搬运单元两个升降台机构存储包装盒和包装盒盖；升降台A将包装盒推向物料台上；6轴机器人将物料瓶抓取放入物料台上的包装盒内；包装盒4个工位放满物料瓶后，6轴机器人从升降台B上吸取盒盖，盖在包装盒上；6轴机器人根据瓶盖的颜色对盒盖上标签位进行分别贴标，贴完4个标签后通知智能仓储单元入库。
图0-5包装过程
（五）智能仓储单元堆垛机构把机器人单元物料台上的包装盒体叉取出来，然后按要求依次放入仓储相应仓位。两个3×3的仓库每个仓位均安装一个检测传感器，堆垛机构水平轴为一个精密转盘机构，垂直机构为涡轮丝杆升降机构，均由精密伺服电机进行高精度控制，行走轴为同步带传动，采用步进电机控制。
任务A 机械装调
任务情景：
该单元控制挂板的安装与接线已经完成。选手需要利用客户采购回来的器件及材料，团队负责完成颗粒上料单元、检测分拣单元、机器人搬运单元桌面模型机构组装，并在该站型材桌面上安装机构模块、连接气管，保证模型机构能够正确运行，系统符合专业技术规范。在规定时间内完成指定单元的装调，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。当选手完成或交卷后，不得进行任何修改操作，评分阶段出现的任何硬件问题，可以在后续的工作任务中进行解决。
配分 竞赛时间 信息资料
25/100 任务A\B(4小时) 详见D盘
任务一：颗粒上料单元机械装调
1、任务概要
利用客户采购回来的器件及材料，团队负责完成台面模型机构组装，并在该站型材台面上安装机构模块、连接气管，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。系统符合专业技术规范。 设备状态： 工作单元已完成器件及原材料采购和挂板的电气安装接线，尚未开展台面模块的组装与机构安装。 颗粒上料单元
2、任务描述
完成颗粒上料单元台面上的圆盘上料机构模块、上料输送带机构模块、主输送带模块、颗粒上料机构模块、颗粒填装机构模块的机械安装、气路连接工作。
各机构初始位置
上料输送带模块 主输送带模块 颗粒上料模块 颗粒填装模块 圆盘上料机构
①上料输送带停止 ①主输送带停止 ①颗粒上料输送带停止 ①升降气缸上升 ①停止转动
②工作气压0.4Mpa～0.5Mpa ②填装定位气缸缩回 ②推料气缸A缩回 ②旋转气缸向右
③推料气缸B缩回 ③吸盘关闭
机械部分——总体布局
图A-01 颗粒上料单元机械结构布局图
①上料输送带机构模块；
②主输送带机构模块；
③颗粒上料机构模块；
④圆盘上料机构模块；
⑤颗粒填装机构模块；
机械部分——尺寸安装图
图A-02 颗粒上料单元机械安装参考图
机械部分——安装任务
请根据以下图纸资料完成颗粒上料单元的圆盘上料机构、上料输送带、主输送带机构、颗粒填装机构、颗粒上料机构的部件安装和气路连接，并根据各机构间的相对位置将其安装在本单元的工作台上。
①上料输送带的装配图见附页图1-1；
②主输送带机构的装配图见附页图1-2；
③颗粒填装机构的装配图见附页图1-3；
④颗粒上料机构的装配图见附页图1-4；
⑤圆盘上料机构的装配图见附页图1-5；
⑥颗粒上料单元的气路图见附页图1-6；
⑦颗粒上料单元的总装图见附页图1-7，按照图中的相对位置，在单元台面上完成各个机构的定位，并完成安装和调整。
任务二：检测分拣单元机械装调
1、任务概要
利用客户采购回来的器件及材料，团队负责完成台面模型机构组装，并在该站型材台面上安装机构模块、连接气管，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。系统符合专业技术规范。 设备状态： 工作单元已完成器件及原材料采购和挂板的电气安装接线，尚未开展台面模块及机器人夹具的组装与机构安装。 检测分拣单元
2、任务描述
完成机检测分拣单元台面上的主输送带机构模块、分拣输送带机构模块、分拣机构模块、RFID机构模块、视觉机构模块和检测机构模块的机械安装、气路连接工作。
各机构初始位置
分拣机构模块 主输送带机构模块 分拣输送带机构模块 检测机构模块
①3个气缸都缩回 ①主输送带停止 ①分拣输送带停止 ①蓝色指示灯亮
②工作气压0.4Mpa～0.5Mpa ②推料气缸缩回
机械部分——总体布局
图A-03 检测分拣单元机械结构布局图
①主输送带机构模块；
②机器视觉机构模块；
③分拣输送带机构模块；
④分拣机构模块；
⑤检测机构模块；
⑥RFID检测机构模块。
机械部分——尺寸安装图
图A-04 检测分拣单元机械安装参考图
机械部分——安装任务
根据各机构间的相对位置将主输送带机构模块、分拣输送带机构模块、分拣机构模块、RFID机构模块、视觉机构模块、检测机构模块安装在本单元的工作台上，并完成气路连接。
检测分拣单元的气路图见附页图图3-1；
②检测分拣单元的总装图见附页图3-2，按照图中的相对位置，在单元台面上完成各个机构的定位，并完成安装和调整。
任务三：机器人搬运单元机械装调
1、任务概要
利用客户采购回来的器件及材料，团队负责完成台面模型机构组装，并在该站型材台面上安装机构模块、连接气管，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。系统符合专业技术规范。 设备状态： 工作单元已完成器件及原材料采购和挂板的电气安装接线，尚未开展台面模块及机器人夹具的组装与机构安装。 机器人搬运单元
2、任务描述
完成机器人搬运单元台面上的标签台机构模块、A升降台机构模块、B升降台机构模块、装配台机构模块和机器人夹具的机械安装、气路连接工作。
各机构初始位置
机器人夹具模块 A升降台模块 B升降台模块 装配台模块
①夹具吸盘关闭 ①推料气缸A缩回 ①推料气缸B缩回 ①挡料气缸下降 定位气缸伸出
②工作气压0.4Mpa～0.5Mpa ②步进电机停止 ②步进电机停止
③夹具抓手打开
机械部分——总体布局
图A-05 机器人搬运单元机械结构布局图
①装配台机构模块；
②标签台机构模块；
③机器人夹具模块；
④A升降台机构模块；
⑤B升降台机构模块；
机械部分——尺寸安装图
图A-06 机器人搬运单元机械安装参考图
机械部分——安装任务
请根据以下图纸资料完成标签台机构模块、A升降台机构模块、B升降台机构模块、装配台机构模块的部件安装和气路连接，并根据各机构间的相对位置将其安装在本单元的工作台上。
①机器人夹具的装配图见附页图4-1；
②标签台机构模块的装配图见附页图4-2；
③A升降台机构模块的装配图见附页图4-3；
④B升降台机构模块的装配图见附页图4-3；
⑤装配台机构模块的装配图见附页图4-4；
⑥机器人搬运单元的气路图见附页图4-5；
⑦机器人搬运单元的总装图见附页图4-6，按照图中的相对位置，在单元台面上完成各个机构的定位，并完成安装和调整。
任务B 模型接线
任务情景：
该单元控制挂板的安装与接线已经完成。选手在完成任务A的机械装调后，还需团队负责完成颗粒上料单元、检测分拣单元、机器人搬运单元桌面模型的接线、电路调试（须用I\O调试盒），保证电路无误能够正确运行，系统符合专业技术规范。在规定时间内完成并整套生产线，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。当选手完成或交卷后，将没有机会进行改进，评分阶段出现的任何硬件问题，可以在后续的工作任务中进行解决。
配分 竞赛时间 信息资料
15/100 A\B（4小时） 详见D盘
任务一：颗粒上料单元模型接线
任务概要
选手完成模型机械安装后，还需团队负责完成台面模型接线、电路测试，并符合专业技术规范，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元模型的线已加工完成，但尚未与模型连接。 颗粒上料单元
任务描述
完成颗粒上料单元台面上的CN300主输送带模块端子板、CN301颗粒填装模块端子板、CN302颗粒上料模块端子板、CN310桌面37针端子板、CN320上料皮带电机M1端子板、CN321主皮带电机M2端子板、CN322圆盘电机M3端子板和XT98端子接线工作。
桌面端子板连接示意图
图B - 1 端子板连接示意图
CN300主输送带模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X00 物料瓶上料检测传感器
XT3-1 X01 颗粒填装位检测传感器
XT3-2 X07 定位气缸后限位
XT3-3 X25 圆盘空瓶到位传感器
XT3-5 Y05 定位气缸电磁阀
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN301颗粒填装模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X14 填装升降气缸上限位
XT3-1 X15 填装升降气缸下限位
XT3-2 X20 吸盘填装限位
XT3-3 X23 填装旋转气缸左限位
XT3-4 X24 填装旋转气缸右限位
XT3-5 Y02 填装旋转气缸电磁阀
XT3-6 Y03 填装升降气缸电磁阀
XT3-7 Y04 填装取料吸盘电磁阀
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN302颗粒上料模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-2 X04 料筒A物料检测传感器
XT3-3 X05 料筒B物料检测传感器
XT3-4 X06 颗粒到位检测传感器
XT3-5 X21 推料气缸A后限位
XT3-6 X22 推料气缸B后限位
XT3-7 Y06 推料气缸A电磁阀
XT3-8 Y07 推料气缸B电磁阀
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN310桌面37针端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X00 上料传感器感应到物料，X0闭合
XT3-1 X01 颗粒填装位感应到物料，X1闭合
XT3-4 X04 检测到料筒A有物料，X4闭合
XT3-5 X05 检测到料筒B有物料，X5闭合
XT3-6 X06 输送带取料位检测到物料，X6闭合
XT3-7 X07 填装定位气缸后限位感应，X7闭合
XT3-8 X20 吸盘填装限位感应，X20闭合
XT3-9 X21 推料气缸A前限感应，X21闭合
XT3-10 X22 推料气缸B前限感应，X22闭合
XT3-11 X23 填装旋转气缸左限感应，X23闭合
XT3-12 X24 填装旋转气缸右限感应，X24闭合
XT3-13 X14 填装升降气缸上限位感应，X14闭合
XT3-14 X15 填装升降气缸下限位感应，X15闭合
XT3-15 X25 圆盘空瓶到位感应，X25闭合
XT2-0 Y00 Y0闭合上料输送带运行
XT2-1 Y01 Y1闭合主输送带运行
XT2-2 Y02 Y2闭合填装旋转气缸旋转
XT2-3 Y03 Y3闭合填装升降气缸下降
XT2-4 Y04 Y4闭合吸盘拾取
XT2-5 Y05 Y5闭合定位气缸伸出
XT2-6 Y06 Y6闭合推料气缸A推料
XT2-7 Y07 Y7闭合推料气缸B推料
XT2-8 Y30 Y30闭合，圆盘运行
XT1\XT4 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT5 PS13-(0V) 24V电源负极
CN320上料皮带电机M1端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
0V PS13- 24V电源负极
24V PS13+ 24V电源正极
M+ M1+ 上料皮带电机正极
M- M1- 上料皮带电机负极
IN2 Y0 Y0闭合上料输送带运行
0V PS13- 24V电源负极输出
24V PS13+ 24V电源正极输出
CN321主皮带电机M2端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
M+ M2+ 主皮带电机正极
M- M2- 主皮带电机负极
IN2 Y1 Y1闭合主输送带运行
0V PS13- 24V电源负极输入
24V PS13+ 24V电源正极输入
CN322圆盘电机M3端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
0V PS13- 24V电源负极
24V PS13+ 24V电源正极
M+ M3+ 圆盘电机正极
M- M3- 圆盘电机负极
IN2 Y30 圆盘运行，Y30闭合
OV PS13- 24V电源负极输入
24V PS13+ 24V电源正极输入
XT98端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
01 PS13-(0V) 37针端子板:0V
02 PS13-(0V) XT99端子板:2-16
03 PS13+(+24V) 37针端子板:24V
04 PS13+(+24V) XT99端子板:1-16
05 U 变频电机U极
06 U 变频器U极
07 V 变频电机V极
08 V 变频器V极
09 W 变频电机W极
10 W 变频器W极
任务二：检测分拣单元模型接线
任务概要
选手完成模型机械安装后，还需团队负责完成台面模型接线、电路测试，并符合专业技术规范，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元模型的线已加工完成，但尚未与模型连接。 检测分拣单元
任务描述
完成检测分拣单元台面上的CN300主输送带模块端子板、CN301检测机构指示灯分拣模块端子板、CN302辅输送带模块端子板、CN310桌面37针端子板、CN320主输送带电机M1端子板、CN321辅输送带M2端子板和XT98端子接线工作。
桌面端子板连接示意图
图B-2端子板连接示意图
CN300主输送带模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X00 进料检测传感器
XT3-1 X01 旋紧检测传感器
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-2 X03 瓶盖蓝色检测传感器
XT3-3 X04 瓶盖白色检测传感器
XT3-4 X05 不合格到位检测传感器
XT3-5 X06 出料检测传感器
XT3-6 X07 分拣气缸后限
XT3-7 X14 三颗料位检测
XT3-8 X15 四颗料位检测
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN301检测机构指示灯分拣模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 Y02 检测机构指示灯绿色常亮
XT3-1 Y03 检测机构指示灯红色常亮
XT3-2 Y04 检测机构指示灯蓝色常亮
XT3-3 Y05 分拣气缸电磁阀
XT3-4 Y06 检测机构指示灯黄色常亮
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN302辅输送带模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X20 瓶盖不合格分拣检测传感器
XT3-1 X21 瓶盖不合格分拣气缸后限
XT3-2 X22 物料不合格分拣检测传感器
XT3-3 X23 物料不合格分拣气缸后限
XT3-4 X24 瓶盖和物料都不合格分拣检测传感器
XT3-5 X25 瓶盖和物料都不合格分拣气缸后限
XT3-6 Y20 瓶盖不合格分拣气缸电磁阀
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-7 Y21 物料不合格分拣气缸电磁阀
XT3-8 Y22 瓶盖和物料不合格分拣气缸电磁阀
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN310桌面37针端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X00 进料检测传感器
XT3-1 X01 瓶盖拧紧检测传感器
XT3-3 X03 瓶盖蓝色检测传感器
XT3-4 X04 瓶盖白色检测传感器
XT3-5 X05 不合格到位检测传感器
XT3-6 X06 出料检测传感器
XT3-7 X07 分拣气缸后限
XT3-8 X20 瓶盖不合格分拣检测传感器
XT3-9 X21 瓶盖不合格分拣气缸后限
XT3-10 X22 物料不合格分拣检测传感器
XT3-11 X23 物料不合格气缸后限
XT3-12 X14 三颗料位检测
XT3-13 X15 四颗料位检测
XT3-14 X24 瓶盖和物料都不合格分拣检测传感器
XT3-15 X25 瓶盖和物料都不合格气缸退回限位
XT2-0 Y00 主输送带运行
XT2-1 Y01 辅输送带运行
XT2-2 Y02 塔型检测指示灯绿色常亮
XT2-3 Y03 塔型检测指示灯红色常亮
XT2-4 Y04 塔型检测指示灯蓝色常亮
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT2-5 Y05 分拣气缸电磁阀
XT2-6 Y06 塔型检测指示灯黄色常亮
XT2-8 Y20 瓶盖不合格检测气缸电磁阀
XT2-9 Y21 物料不合格检测气缸电磁阀
XT2-10 Y22 瓶盖和物料不合格检测气缸电磁阀
XT1\XT4 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT5 PS13-(0V) 24V电源负极
CN320主输送带电机M1端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
0V PS13- 24V电源负极
24V PS13+ 24V电源正极
M+ M+ 主输送带电机正极
M- M- 主输送带电机负极
IN2 Y0 Y0闭合 主输送带运行
0V 0V 24V电源负极输出
24V 24V 24V电源正极输出
CN321辅输送带电机M2端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
0V
24V
M+ M+ 辅输送带电机正极
M- M- 辅输送带电机负极
IN2 Y1 Y1闭合 辅输送带运行
0V 0V 24V电源负极输入
24V 24V 24V电源正极输入
XT98端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
01 PS13+(+24V) CN320端子板:24V
02 PS13+(+24V) XT99端子板:16.1
03 PS13-(0V) CN320端子板:0V
04 PS13-(0V) XT99端子板:16.2
任务三：机器人搬运单元模型接线
任务概要
选手完成模型机械安装后，还需团队负责完成台面模型接线、电路测试，并符合专业技术规范，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元模型的线已加工完成，但尚未与模型连接。 机器人搬运单元
任务描述
完成机器人搬运单元台面上的CN300升降台A模块端子板、CN301升降台B模块端子板、CN310桌面37针端子板、CN311桌面组件I/O转换板和XT98端子接线工作，CN310桌面37针端子板上的接线需自行压接端子、套号码管。
桌面端子板连接示意图
图B - 3 端子板连接示意图
CN300升降台A模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X00 升降台A原点传感器
XT3-1 X01 升降台A上限位（常闭）
XT3-2 X02 升降台A下限位（常闭）
XT3-3 FZA 升降台A上限位（常开）
XT3-4 ZZA 升降台A下限位（常开）
XT3-5 X06 推料气缸A前限位
XT3-6 X07 推料气缸A后限位
XT3-7 J04 升降台气缸A控制
XT3-8 X36 物料台检测传感器
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN301升降台B模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X03 升降台B原点传感器
XT3-1 X04 升降台B上限位（常闭）
XT3-2 X05 升降台B下限位（常闭）
XT3-3 FZB 升降台B上限位（常开）
XT3-4 ZZB 升降台B下限位（常开）
XT3-5 X14 推料气缸B前限位
XT3-6 X15 推料气缸B后限位
XT3-7 J05 升降台气缸B控制
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN302装配台模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 Y06 定位气缸控制
XT3-1 Y07 挡料气缸控制
XT3-2 X37 定位气缸后限位
XT3-3 X33 定位气缸前限位
XT3-4 X16 挡料气缸前限位
XT3-5 X17 挡料气缸后限位
XT2 PS13+ 24V电源正极
XT1 PS13- 0V电源负极
CN310桌面37针端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X00 升降台A原点传感器
XT3-1 X01 升降台A上限位（常闭）
XT3-2 X02 升降台A下限位（常闭）
XT3-3 X03 升降台B原点传感器
XT3-4 X04 升降台B上限位（常闭）
XT3-5 X05 升降台B下限位（常闭）
XT3-6 X06 推料气缸A前限位
XT3-7 X07 推料气缸A后限位
XT3-8 FZA 升降台A上限位（常开）
XT3-9 ZZA 升降台A下限位（常开）
XT3-10 FZB 升降台B上限位（常开）
XT3-11 ZZB 升降台B下限位（常开）
XT3-12 X14 推料气缸B前限位
XT3-13 X15 推料气缸B后限位
XT3-14 X16 挡料气缸 前限位
XT3-15 X17 挡料气缸 后限位
XT2-4 J04 升降台气缸A控制
XT2-5 J05 升降台气缸B控制
XT2-6 Y06 定位气缸电磁阀
XT2-7 Y07 挡料气缸电磁阀
XT1\XT4 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT5 PS13-(0V) 24V电源负极
CN311桌面37针端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-12 X33 加盖定位气缸伸出回，X33闭合
XT3-12 X34 吸盘A有效，X34闭合
XT3-13 X35 吸盘B有效，X35闭合
XT3-14 X36 物料台有物料，X36闭合
XT3-15 X37 加盖定位气缸缩回，X37闭合
XT1\XT4 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT5 PS13-(0V) 24V电源负极
2m

刀
说勇：
-271
电院哦
24+CPs13t)联整由热·24-CPS13-)根热镜。
XT99
电锦圳照
C
锈明器
-2
喜
-KA71
o
-KM99
000
C
PLC电斯
-KM99
-XT99
9
9
-0
-XT99
p
c220y
P512
6
合
m

O
m

D
D
>
PS12-
PS12+
-KA71
-SB266E--1
-SB269E
X739L0-
电业行冬
PS12-
-KA71
-H.266
-KM99
PS124
PS12-
-HL269
-KM99
PS12+
U
P12
锂捷果
PS12+
o7
PS12-
PS12+
O
-XT99
PS12
-KA71
o
sl
音
PS13-
PS134
2际电器
云
m

0
>
m

D
D
PS13+
X124
KA72
-SBLJE--Y
-XT99
2障
9
PS134
-KA72
PS13-
PS13-
co
PS13-
X10
-SBTZE--
P813
PS134
X11
-SBFW E--
PS13-
PS13-
X12
o
U
-HLQD

Y10
PS13
Y11
PS134
+Y12
岸
00
-KA72
X79901
韩电一体女欢E
X13
m

0
>
m

D
PS13-
PS13+
S/S0
PS13-
CN300
B531
四
器
C
爸
SOP541
胎
3
CN302
急
急
器
o
(
H30-2252M1
B5-2
莞
急
器
电u2
O
B513
总
器
电tA9
黑警型图
B5-4
岸
篇
尊
8
器
b
第
草
器
电iA5
B516
管
首
28
0
器
电财A6
6
m

D
m

D
PS13
PS13-
三
U
o7
H30-2252M1
关
O
W150
CN300
S0531
三
S9532
三
馨
CN312
M15
CN301
三
三
SQP542
器
6
6
m

0
m

D
PS13
PS13+
M370
S541
差
百
S0542
百
差
B532
原
商
堂
(U7
(
H30-2252M1
B533
丽
差
O
百
黑蓝型图
M370
M152
CN302
B57
爵
手
器
B518
Co
眉
尊
尊
>
器
电比A9
B519
百
尊
016
0
器
电v9
云
可

0
0m
m

刀
改明：
1271
电说魂
J
M。镜接程)-318PC-2：牌电熬联)+2 24
1.明有与于熟练有你明你、境以分批专合牌
-XT99
电说行冬
X599
H
N21
-XT99
U
o
PLC电n
O
0
XT99
-KM99
-XT99
Q
Oo
-PS99
开全电费轻桃
6
9
PS12-
6
6
个
m

刀
y
m
m

刀
J
PS12-
PS124
J
-KA71
-SR226E-
4B269E-
电院行卷
512
PS12+
PS12-
M.266
PS12-
1124
IH.269
U
批热保
PS12+
u
PS12+
a
锂捷果
文规社
0
文粮址
器
PS12+
Oo
言
PS13+
2呼能电器
6
0
中
-319
9
6
6
m
m

D
m

团
PS-34
PS13-
J
-SBLJE-
J
-KA72
-SBQD E--
X104
SBTZE-
这行将米搭社
多
S13+
X11+
-SBFWE--Y
PS13-
X12
u
u
-HLQD
Y10
O
-HLQD
68
+Y11
RS134
器
+Y12
Oo
-HLDJ
-KM72
-XT99
6
6
X13
6
6
1
m

四
D
m

刀
P513
PS131
N
屋
雪
屋
管
管
应
23-0
25-0
A凤货
中联告
爸
色
色
63-1
221
急
急
肉
63-2
U
FX5U-64MT/ES
急
急
o
空
633
3-2-03-0
E阻R
中联告
总
草
O
63-4
1
多
联告
急
系
CN300.
G3-6
3-5
Oo
首
首
0
6
cp
6
6
m
风
g
D
m
m

刀
PS13-
PS131
w
三
三
百
忘
U
FX5U-64MT/ES
三
三
金电器
u7
季
馨
CY301
三
三
O
密
·3-12
3-5
系
空
63-13
系
W153
3-6 CN302
07
93-14
Oo
三
系
8
3-I5
6
9
6
6
m
g
0
D
m
m

0
刀
N
尊
蓝
色
63-0
Auto On
色
色
D001
Stop
Emergency
商
商
的
63-2
D002
Error
Execution
U
FX5U-64MT/ES
原
空
D009
ABB具装/入(/终山装
号
Motor
u7
63-3
返
O2-4
P0040
号
Cycle
尊
原
亭
33-5
D005
薹
尊
尊
63-6
D0O060
富
Oo
百
百
岛
3-T
D007
富
6
co
a
云
¤
可
Dm

刀
说勇：
-271
电院哦
24+CPs13t)联整由热·24-CPS13-)根热镜。
XT99
电锦圳照
C
锈明器
-2
喜
-KA71
o
-KM99
000
C
PLC电斯
-KM99
-XT99
9
9
-0
-XT99
p
c220y
P512
6
合
m

O
m

D
D
>
PS12-
PS12+
-KA71
-SB266E--1
-SB269E
X739L0-
电业行冬
PS12-
-KA71
-H.266
-KM99
PS124
PS12-
-HL269
-KM99
PS12+
U
P12
锂捷果
PS12+
o7
PS12-
PS12+
O
-XT99
PS12
-KA71
o
sl
音
PS13-
PS134
2际电器
云
m

0
>
m

D
D
PS13+
X124
KA72
-SBLJE--Y
-XT99
2障
9
PS134
-KA72
PS13-
PS13-
co
PS13-
X10
-SBTZE--
P813
PS134
X11
-SBFW E--
PS13-
PS13-
X12
o
U
-HLQD

Y10
PS13
Y11
PS134
+Y12
岸
00
-KA72
X79901
韩电一体女欢E
X13
m

0
>
m

D
PS13-
PS13+
PS13-
罗
CN300
B531
四
器
C
爸
SOP541
胎
CN302
急
急
器
o
C
FX5U-64MT/ES
B5-2
莞
急
器
电u2
B53
总
器
电tA9
黑警型图
B5-4
岸
篇
尊
8
器
b
第
草
器
电iA5
B516
管
首
28
0
器
电财A6
6
m

D
m

D
PS13
PS13-
苔
X10
三
三
X11
总
+X12
o
n
FX5U-64MT/ES
关
X13
-W150
CN300
S9531
三
S9532
岸
三
馨
CN312
M15
CN301
三
SQP542
器
6
m

0
m

D
PS13
PS13+
W153
CN303
B万21
蓉
器
B522
函
器
商tB2
B523
蓉
的
02
器
电1B3
(
C
FX5U-64MT/ES
B524
第
8
器
申tb4
B525
函
器
电4B5
B526
岸
蓉
蔚
S
8
器
电tBG
b
蓉
等
器
B528
>
器
电tB5
m

02022年全国职业院校技能大赛
机电一体化项目（高职组）
任务书C\D\E\F
2
选手须知：
任务书共 39 页，附页图纸 16 页，故障排查表 1 页，如出现任务书缺页、字迹不清等问题，请及时向裁判申请更换任务书。
竞赛任务完成过程配有两台编程计算机，参考资料（竞赛平台相关的器件手册等）放置在“D:\参考资料”文件夹下。
参赛团队应在4小时内完成任务书规定内容；选手在竞赛过程中创建的程序文件必须存储到“D:\技能竞赛\竞赛编号”文件夹下，未存储到指定位置的运行记录或程序文件均不予给分。
选手提交的试卷不得出现学校、姓名等与身份有关的信息，否则成绩无效。
由于错误接线、操作不当等原因引起PLC、触摸屏、变频器、工业机器人控制器及I/O组件、伺服放大器的损坏，将依据大赛规程进行处理。
在完成任务过程中，请及时保存程序及数据。
场次： 工位号： 日期：
2022年全国职业院校技能大赛
一、项目名称：机电一体化项目
二、任务情境：机电一体化技术集机械、气压、液压、电工电子、计算机、机器人、工业视觉及系统等技术于一体。
机电一体化技术人员要能够设计、安装、设置、维修及调试机械部件，并能为设备控制系统和人机界面编程。机电一体化技师要能面向装备制造业从事设备装调、维护、维修、系统集成与技术改进等工作。
机电一体化技术在工业上应用广泛，例如自动化生产线（组装、封装、灌装、标签和检验）以及自动化配送和物流系统等领域。
三、项目任务及时间安排：机电一体化项目试题主要考核选手组装、编程、调试一条小型自动化生产线，该生产线由颗粒上料站、加盖拧盖站、检测分拣站、机器人搬运站、智能仓储站6个单元组成。大赛为期2天，完成6个工作任务，并实现生产过程自动化，累计完成时间为8小时，由2位选手以团队方式进行完成。
本届全国职业院校技能大赛机电一体化项目的工作任务、内容及时间分配如下表：
天次 模块名称 模块内容 完成时间 任务类型
第1天 工作任务A 单元的机械安装与调试 4小时 机械装调
工作任务B 单元的电气接线与调试 电气接线
第2天 工作任务C 单元的编程与调试 4小时 编程调试
工作任务D 单元的故障检修 设备维护
工作任务E 自动线系统程序优化与调试 编程优化
工作任务F 职业素养
竞赛设备说明
竞赛平台主要由颗粒上料单元、加盖拧盖单元、检测分拣单元、工业机器人搬运单元、智能仓储单元等组成，实现空瓶上料、颗粒物料上料、物料分拣、颗粒填装、加盖、拧盖、物料检测、瓶盖检测、产品分拣、机器人搬运合格产品入盒、盒盖包装、贴标、入库等自动生产全过程。
图0-1自动化生产线示意图
本系统工作过程概述如下：
(一)颗粒上料单元圆盘输送机构将空瓶输送到上料输送线上，圆盘空瓶到位检测传感器检测到空瓶，圆盘输送机构停止。上料输送带将空瓶输送到主输送带，当空瓶到达填装位后，填装定位机构将空瓶固定，主输送带停止；同时根据任务要求供料机构推出对应颜色物料；填装机构将到位的颗粒物料吸取放到空物料瓶内；物料瓶内填装物料到达设定的颗粒数量后，填装定位气缸松开，主输送带启动，将物料瓶输送到下一个工位。
图0-2物料装瓶
(二)物料瓶被输送到加盖拧盖单元的加盖机构下，加盖定位机构将物料瓶固定，加盖机构启动加盖流程，将盖子（白色或蓝色）加到物料瓶上；加上盖子的物料瓶继续被送往拧盖机构，到拧盖机构下方，拧盖定位机构将物料瓶固定，拧盖机构启动，将瓶盖拧紧。
图0-3加盖拧盖
（三）拧盖完成的物料瓶经过检测分拣单元进行检测：进料检测传感器检测拧盖完成的物料瓶是否到位，回归反射传感器检测瓶盖是否拧紧；检测机构检测物料瓶内部颗粒数量是否符合要求；对拧盖与颗粒均合格的物料瓶进行瓶盖颜色判别区分；拧盖或颗粒不合格的物料瓶被分拣机构推送到废品输送带上进行分拣；拧盖与颗粒均合格的物料瓶被输送到主输送带末端，等待机器人搬运。
图0-4合格与不合格品示意图
（四）工业机器人搬运单元两个升降台机构存储包装盒和包装盒盖；升降台A将包装盒推向物料台上；6轴机器人将物料瓶抓取放入物料台上的包装盒内；包装盒4个工位放满物料瓶后，6轴机器人从升降台B上吸取盒盖，盖在包装盒上；6轴机器人根据瓶盖的颜色对盒盖上标签位进行分别贴标，贴完4个标签后通知智能仓储单元入库。
图0-5包装过程
（五）智能仓储单元堆垛机构把机器人单元物料台上的包装盒体叉取出来，然后按要求依次放入仓储相应仓位。两个3×3的仓库每个仓位均安装一个检测传感器对仓位空满状态进行检测，堆垛机构水平轴为一个精密转盘机构，垂直机构为涡轮丝杆升降机构，均由精密伺服电机进行高精度控制；行走轴为同步带传动，采用步进电机控制。
任务C 单元程序编写与调试
任务情境：
选手在完成任务A/B的机械装调和电气接线后，现需要团队负责完成颗粒上料单元、加盖拧盖单元、检测分拣单元、机器人搬运单元、智能仓储单元的PLC程序与机器人程序编写，从空瓶上料、颗粒物料上料、物料分拣、颗粒填装、加盖、拧盖、物料检测、瓶盖检测、产品分拣、机器人搬运合格产品入盒、盒盖包装、贴标、成品入库的工序，保证能够进行正确运行，系统符合专业技术规范。在规定时间内完成整套生产线的程序编写与调试，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
配分 竞赛时间 信息资料
30/100 任务C/D/E（4小时） 详见D盘
颗粒上料单元程序编写与调试
任务概要
现需要团队负责完成颗粒上料单元的控制程序设计与调试工作，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元已完成挂板的电气安装、台面模块安装接线，尚未开展单元的编程与调试工作。 颗粒上料单元
任务描述
完成颗粒上料单元控制程序、触摸屏工程设计并进行单机调试，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
在任务完成时，你需要检查确认以下几点：
已经完成单元的机械安装、电气接线和气路连接，并确保器件的动作准确无误。
设置变频器参数，能实现单元运行功能即可，但高速不能超过（50Hz），低速不能低于（10Hz）。
单元运行功能与要求一致。
根据任务书提供的监控画面数据监控表设计触摸屏画面，利用本单元触摸屏进行单站调试运行，包含启动、停止、复位、单周期等，组态画面如图C - 1所示，指示灯输入信息为1时为绿色，输入信息为0时保持灰色。按钮强制输出1时为红色，按钮强制输出0时为灰色，触摸屏上必须设置一个手动/自动按钮，只有在该按钮被按下，且单元处于“单机”状态，手动强制输出控制按钮有效。
颗粒上料单元监控画面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
吸盘填装限位 位指示灯 吸盘填装限位指示灯
推料气缸A前限 位指示灯 推料气缸A前限指示灯
推料气缸B前限 位指示灯 推料气缸B前限指示灯
启动 位指示灯 启动状态指示灯
停止 位指示灯 停止状态指示灯
复位 位指示灯 复位状态指示灯
单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
物料瓶上料检测 位指示灯 物料瓶上料检测指示灯
颗粒填装位检测 位指示灯 颗粒填装位检测指示灯
颜色确认A检测 位指示灯 颜色确认A检测指示灯
颜色确认B检测 位指示灯 颜色确认B检测指示灯
料筒A物料检测 位指示灯 料筒A物料检测指示灯
料筒B物料检测 位指示灯 料筒B物料检测指示灯
颗粒到位检测 位指示灯 颗粒到位检测指示灯
填装定位气缸后限 位指示灯 填装定位气缸后限指示灯
填装升降气缸上限 位指示灯 填装升降气缸上限指示灯
填装升降气缸下限 位指示灯 填装升降气缸下限指示灯
上料输送带电机启停 标准按钮 上料输送带电机启停手动输出
主输送带电机启停 标准按钮 主输送带电机启停手动输出
旋转气缸 标准按钮 旋转气缸电磁阀手动输出
升降气缸 标准按钮 升降气缸电磁阀手动输出
取料吸盘 标准按钮 取料吸盘电磁阀手动输出
定位气缸 标准按钮 定位气缸电磁阀手动输出
推料气缸A 标准按钮 推料气缸A电磁阀手动输出
推料气缸B 标准按钮 推料气缸B电磁阀手动输出
变频电机正转 标准按钮 变频电机正转手动输出
变频电机反转 标准按钮 变频电机反转手动输出
变频电机高速 标准按钮 变频电机高速手动输出
变频电机中速 标准按钮 变频电机中速手动输出
变频电机低速 标准按钮 变频电机低速手动输出
手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
图C-1 颗粒上料单元组态画面
根据任务书提供I/O分配表完成控制程序设计。
序号 名称 功能描述 备注
X0 上料传感器感应到物料，X0闭合
X1 颗粒填装位感应到物料，X1闭合
X4 检测到料筒A有物料，X4闭合
X5 检测到料筒B有物料，X5闭合
X6 输送带取料位检测到物料，X6闭合
X7 填装定位气缸后限位感应，X7闭合
X10 按下启动按钮，X10闭合
X11 按下停止按钮，X11闭合
X12 按下复位按钮，X12闭合
X13 按下联机按钮，X13闭合
X14 填装升降气缸上限位感应，X14闭合
X15 填装升降气缸下限位感应，X15闭合
X20 吸盘填装限位感应，X20闭合
X21 推料气缸A后限位感应，X21闭合
X22 推料气缸B后限位感应，X22闭合
X23 填装旋转气缸左限感应，X23闭合
X24 填装旋转气缸右限感应，X24闭合
X25 圆盘空瓶到位检测，X25闭合
Y0 Y0闭合上料输送带运行
Y1 Y1闭合主输送带运行
Y2 Y2闭合填装旋转气缸旋转
Y3 Y3闭合填装升降气缸下降
Y4 Y4闭合吸盘拾取
Y5 Y5闭合定位气缸伸出
Y6 Y6闭合推料气缸A推料
Y7 Y7闭合推料气缸B推料
Y10 Y10闭合启动指示灯亮
Y11 Y11闭合停止指示灯亮
Y12 Y12闭合复位指示灯亮
Y23 Y23闭合变频电机正传
Y24 Y24闭合变频电机反转
Y25 Y25闭合变频电机高速档
Y26 Y26闭合变频电机中速档
Y27 Y27闭合变频电机低速档
Y30 Y30闭合圆盘电机运行
单元运行功能流程要求：
（1）上电，系统处于“停止”状态。“停止”指示灯亮，“启动”和“复位”指示灯灭。
（2）在“停止”状态下，按下“复位”按钮，该单元复位，复位过程中，“复位”指示灯闪烁（2Hz），所有机构回到初始位置。复位完成后，“复位”指示灯常亮，“启动”和“停止”指示灯灭。“运行”或“复位”状态下，按“启动”按钮无效。
（3）在“复位”就绪状态下，按下“启动”按钮，单元启动，“启动”指示灯亮，“停止”和“复位”指示灯灭。
（4）推料气缸A推出3颗白色物料。
（5）颗粒上料机构启动高速运行，变频器以50Hz频率输出。
（6）当白色物料到达取料位后，颗粒到位检测传感器动作，颗粒上料机构停止。
（7）填装机构下降。
（8）吸盘打开，吸住物料。
（9）填装机构上升。
（10）填装机构转向装料位。
（11）在第（4）步开始的同时，圆盘输送机构开始转动，上料输送带与主输送带同时启动，当圆盘空瓶到位检测传感器检测到空瓶时，圆盘输送机构停止，上料输送带将空瓶输送到主输送带，上料检测传感器感应到空瓶，上料输送带停止。
（12）当颗粒填装位检测传感器检测到空瓶，并等待空瓶到达填装位时，填装定位气缸伸出，将空瓶固定。
（13）当第（10）步和第（12）都完成后，填装机构下降。
（14）填装机构下降到吸盘填装限位开关感应到位后，吸盘关闭，物料顺利放入瓶子，无任何碰撞现象。
（15）填装机构上升。
（16）填装机构转向取料位。
（17）当瓶子装满3颗白料。
（18）填装定位气缸缩回。
（19）将瓶子输送到下一工位。
（20）循环进入第（6）步，进行下一个瓶子的填装。
（21）在任何启动运行状态下，按下“停止”按钮，若当前填装机构吸有物料，则应在完成第（15）步后停止，否则立即停止，所有机构不工作，“停止”指示灯亮，“启动”和“复位”指示灯灭。
加盖拧盖单元程序编写与调试
任务概要
现需要团队负责完成加盖拧盖单元的控制程序设计与调试工作，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元已完成挂板的电气安装、台面模块安装接线，尚未开展单元的编程与调试工作。 加盖拧盖单元
任务描述
完成加盖拧盖单元控制程序、触摸屏工程设计并进行单机调试，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
在任务完成时，你需要检查确认以下几点：
已经完成单元的机械安装、电气接线和气路连接，并确保器件的动作准确无误。
单元运行功能与要求一致。
根据任务书提供的监控画面数据监控表设计触摸屏画面，利用本单元触摸屏进行单站调试运行，包含启动、停止、复位、单周期等，组态画面如图C-2所示，画面颜色分配和触摸屏“手动/自动按钮”要求同颗粒上料单元组态画面。
加盖拧盖单元监控画面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
启动 位指示灯 启动状态指示灯
停止 位指示灯 停止状态指示灯
复位 位指示灯 复位状态指示灯
单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
瓶盖料筒检测 位指示灯 瓶盖料筒检测指示灯
加盖位检测 位指示灯 加盖位检测指示灯
拧盖位检测 位指示灯 拧盖位检测指示灯
加盖伸缩气缸前限 位指示灯 加盖伸缩气缸前限指示灯
加盖伸缩气缸后限 位指示灯 加盖伸缩气缸后限指示灯
加盖升降气缸上限 位指示灯 加盖升降气缸上限指示灯
加盖升降气缸下限 位指示灯 加盖升降气缸下限指示灯
加盖定位气缸后限 位指示灯 加盖定位气缸后限指示灯
拧盖升降气缸上限 位指示灯 拧盖升降气缸上限指示灯
拧盖定位气缸后限 位指示灯 拧盖定位气缸后限指示灯
升降底座上限 位指示灯 加盖升降底座气缸上限指示灯
输送带电机启停 标准按钮 输送带电机启停控制输出
拧盖电机启停 标准按钮 拧盖电机启停控制输出
加盖伸缩气缸 标准按钮 加盖伸缩气缸电磁阀输出
加盖升降气缸 标准按钮 加盖升降气缸电磁阀输出
加盖定位气缸 标准按钮 加盖定位气缸电磁阀输出
拧盖升降气缸 标准按钮 拧盖升降气缸电磁阀输出
拧盖定位气缸 标准按钮 拧盖定位气缸电磁阀输出
升降底座气缸 标准按钮 加盖升降底座气缸电磁阀输出
升降吸盘 标准按钮 加盖升降吸盘电磁阀输出
手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
图C-2 加盖拧盖单元组态画面
根据任务书提供I/O分配表完成控制程序设计。
序号 名称 功能描述 备注
1 X0 瓶盖料筒感应到瓶盖，X0闭合
2 X1 加盖位传感器感应到物料，X1闭合
3 X2 拧盖位传感器感应到物料，X2闭合
4 X3 加盖伸缩气缸伸出前限位感应，X3闭合
5 X4 加盖伸缩气缸缩回后限位感应，X4闭合
6 X5 加盖升降气缸上限位感应，X5闭合
7 X6 加盖升降气缸下限位感应，X6闭合
8 X7 加盖定位气缸后限位感应，X7闭合
9 X10 按下启动按钮，X10闭合
10 X11 按下停止按钮，X11闭合
11 X12 按下复位按钮，X12闭合
12 X13 按下联机按钮，X13闭合
13 X14 拧盖升降气缸上限位感应，X14闭合
14 X15 拧盖定位气缸后限位感应，X15闭合
15 X16 加盖升降底座上限位感应，X16闭合
16 Y0 Y0闭合，主输送带运行
17 Y1 Y1闭合，拧盖电机运行
18 Y2 Y2闭合，加盖伸缩气缸伸出
19 Y3 Y3闭合，加盖升降气缸下降
20 Y4 Y4闭合，加盖定位气缸伸出
21 Y5 Y5闭合，拧盖升降气缸下降
22 Y6 Y6闭合，拧盖定位气缸伸出
23 Y7 Y7闭合，升降底座气缸下降
24 Y10 Y10闭合，启动指示灯亮
25 Y11 Y11闭合，停止指示灯亮
26 Y12 Y12闭合，复位指示灯亮
27 Y13 Y13闭合，升降吸盘吸气
单元运行功能流程要求：
上电，设备任一部件不在初始位置，系统自动复位；
或者系统处于停止状态下，按下“复位”按钮系统自动复位。其它运行状态下按此按钮无效；
“复位”灯（黄色灯，下同）闪亮显示；
“停止”（红色灯，下同）灯灭；
“启动”（绿色灯，下同）灯灭；
所有部件回到初始位置；
“复位”灯常亮，系统进入就绪状态。
单元启动控制：
系统在就绪状态按启动按钮，单元进入运行状态，而停止状态下按此按钮无效；
“启动”指示灯亮；
“复位”指示灯灭；
主输送带启动运行；
手动将无盖物料瓶放置到该单元起始端；
当加盖位检测传感器检测到有物料瓶，并等待物料瓶运行到加盖工位下方时，输送带停止；
加盖定位气缸推出，将物料瓶准确固定；
如果加盖机构内无瓶盖，即瓶盖料筒检测传感器无动作，加盖机构不动作；
①手动将盖子放入后，瓶盖料筒检测传感器感应到瓶盖；
②瓶盖料筒检测传感器动作；
③加盖机构开始运行，继续第（9）步动作；
如果加盖机构有瓶盖，瓶盖料筒检测传感器动作，升降底座下降；加盖伸缩气缸推出，将瓶盖推到落料口；
加盖升降气缸伸出，将瓶盖压下；
瓶盖准确落在物料瓶上，无偏斜；
加盖伸缩气缸缩回；
升降底座上升；
加盖升降气缸缩回；
加盖定位气缸缩回；
主输送带启动；
当拧盖位检测传感器检测到有物料瓶，并等待物料瓶运行到拧盖工位下方时，输送带停止；
拧盖定位气缸推出，将物料瓶准确固定；
拧盖电机开始旋转；
拧盖升降气缸下降；
瓶盖完全被拧紧；
拧盖电机停止运行；
拧盖升降气缸缩回；
拧盖定位气缸缩回；
主输送带启动；
当物料瓶输送到主输送带末端后，人工拿走物料瓶。重复第（5）到（25）步，直到4个物料瓶与4个瓶盖用完为止，每次循环内，任何一步动作失误，该步都不得分。
单元停止控制：
系统在运行状态按“停止”按钮，单元立即停止，所有机构不工作；
“停止”指示灯亮；“运行”指示灯灭。
检测分拣单元程序编写与调试
任务概要
现需要团队负责完成检测分拣单元的控制程序设计与调试工作，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元已完成挂板的电气安装、台面模块安装接线，尚未开展单元的编程与调试工作。 检测分拣单元
任务描述
完成检测分拣单元控制程序、触摸屏工程设计并进行单机调试，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
在任务完成时，你需要检查确认以下几点：
已经完成单元的机械安装、电气接线和气路连接，并确保器件的动作准确无误。
单元运行功能与要求一致。
根据任务书提供的监控画面数据监控表设计触摸屏画面，利用本单元触摸屏进行单站调试运行，包含启动、停止、复位、单周期等，组态画面如图C - 3所示，画面颜色分配和触摸屏“手动/自动按钮”要求同颗粒上料单元组态画面。
检测分拣单元监控画面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
1 启动 位指示灯 启动状态指示灯
2 停止 位指示灯 停止状态指示灯
3 复位 位指示灯 复位状态指示灯
4 单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
5 进料检测传感器 位指示灯 进料检测传感器指示灯
6 旋紧检测传感器 位指示灯 旋紧检测传感器指示灯
7 瓶盖蓝色检测传感器 位指示灯 瓶盖蓝色检测传感器指示灯
8 瓶盖白色检测传感器 位指示灯 瓶盖白色检测传感器指示灯
9 不合格到位检测传感器 位指示灯 不合格到位检测传感器指示灯
10 出料检测传感器 位指示灯 出料检测传感器指示灯
11 分拣气缸退回限位 位指示灯 分拣气缸退回限位指示灯
12 三颗料位检测 位指示灯 三颗料位检测指示灯
13 四颗料位检测 位指示灯 四颗料位检测指示灯
14 主输送带电机启停 标准按钮 主输送带电机启停手动输出
15 辅输送带电机启停 标准按钮 辅输送带电机启停手动输出
16 指示灯带亮绿色 标准按钮 指示灯亮绿色手动输出
17 指示灯带亮红色 标准按钮 指示灯亮红色手动输出
18 指示灯带亮蓝色 标准按钮 指示灯亮蓝色手动输出
19 分拣气缸电磁阀 标准按钮 分拣气缸电磁阀手动输出
20 手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
21 单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
图C - 3 检测分拣单元组态画面
根据任务书提供I/O分配表完成控制程序设计。
序号 名称 功能描述 备注
X00 进料检测传感器感应到物料，X00闭合
X01 旋紧检测传感器感应到瓶盖，X01闭合
X03 瓶盖颜色传感器感应到蓝色，X03闭合
X04 瓶盖颜色传感器感应到白色，X04闭合
X05 不合格到位检测传感器感应到物料，X05闭合
X06 出料检测传感器感应到物料，X06闭合
X07 分拣气缸退回限位感应，X07闭合
X10 按下启动按钮，X10闭合
X11 按下停止按钮，X11闭合
X12 按下复位按钮，X12闭合
X13 按下联机按钮，X13闭合
X14 三颗料位检测
X15 四颗料位检测
X20 瓶盖不合格分拣检测传感器感应到物料，X20闭合
X21 瓶盖不合格分拣气缸退回限位感应，X21闭合
X22 物料不合格分拣检测传感器感应到物料，X22闭合
X23 物料不合格分拣气缸退回限位感应，X23闭合
X24 瓶盖和物料都不合格分拣检测传感器感应到物料，X24闭合
X25 瓶盖和物料都不合格分拣气缸退回限位感应，X25闭合
Y00 Y00闭合，主输送带运行
Y01 Y01闭合，辅输送带运行
Y02 Y02闭合，检测机构指示灯绿色常亮
Y03 Y03闭合，检测机构指示灯红色常亮
Y04 Y04闭合，检测机构指示灯蓝色常亮
Y05 Y05闭合，分拣气缸伸出
Y06 Y06闭合，检测机构指示灯黄色常亮
Y10 Y10闭合，启动指示灯亮
Y11 Y11闭合，停止指示灯亮
Y12 Y12闭合，复位指示灯亮
Y20 Y20闭合，瓶盖不合格分拣气缸伸出
Y21 Y21闭合，物料不合格分拣气缸伸出
Y22 Y22闭合，瓶盖和物料不合格分拣气缸伸出
单元运行功能流程要求：
上电，系统处于“停止”状态下。“停止”指示灯亮，“启动”和“复位”指示灯灭；
在“停止”状态下，按下“复位”按钮，该单元复位，复位过程中，“复位”指示灯闪烁，所有机构回到初始位置。复位完成后，“复位”指示灯常亮，“启动”和“停止”指示灯灭。“运行”或“复位”状态下，按“启动”按钮无效；
在“复位”就绪状态下，按下“启动”按钮，单元启动，“启动”指示灯亮，“停止”和“复位”指示灯灭；
主输送带启动运行，检测机构指示灯蓝色常亮；
手动将放有3颗物料并旋紧白色瓶盖的物料瓶放置到该单元起始端；
当进料检测传感器检测到有物料瓶且旋紧检测传感器无动作，经过检测机构时，检测机构指示灯绿色常亮，物料瓶即被输送到主输送带的末端，出料检测传感器动作，主输送带停止，人工拿走物料瓶，输送带继续启动运行，检测机构指示灯绿色熄灭，蓝色常亮。
手动将放有3颗物料并旋紧蓝色瓶盖的物料瓶放置到该单元起始端；
当进料检测传感器检测到有物料瓶且旋紧检测传感器无动作，经过检测装置时，检测机构指示灯绿色闪烁（f=2Hz），物料瓶即被输送到主输送带的末端，出料检测传感器动作，主输送带停止，人工拿走物料瓶，输送带继续启动运行，检测机构指示灯绿色熄灭，蓝色常亮。
手动将放有2颗物料并旋紧瓶盖的物料瓶放置到该单元起始端；
当进料检测传感器检测到有物料瓶且旋紧检测传感器无动作，经过检测装置时，检测机构指示灯黄色常亮，蓝色熄灭，物料瓶经过不合格到位检测传感器时，传感器动作，触发分拣气缸电磁阀得电，当到达分拣气缸位置时即被推到辅输送带上，物料瓶在辅输送带上经过物粒不合格分拣检测传感器时，传感器动作，物料不合格分拣气缸电磁阀得电，使物料瓶被推到物料不合格分拣槽中；
手动将放有3颗物料并未旋紧瓶盖的物料瓶放置到该单元起始端；
当进料检测传感器检测到有物料瓶且旋紧检测传感器动作，经过检测装置时，检测机构指示灯红灯常亮，物料瓶经过不合格到位检测传感器时，传感器动作，触发分拣气缸电磁阀得电，当到达分拣气缸位置时即被推到辅输送带上；物料瓶在辅输送带上经过瓶盖不合格分拣检测传感器时，传感器动作，瓶盖不合格分拣气缸电磁阀得电，使物料瓶被推到瓶盖不合格分拣槽中；
在任何启动运行状态下，按下“停止”按钮，该单元停止工作，“停止”指示灯亮，“启动”和“复位”指示灯灭；
机器人搬运单元程序编写与调试
任务概要
现需要团队负责完成机器人搬运单元的控制程序设计与调试工作，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元已完成挂板的电气安装、台面模块安装接线，尚未开展单元的编程与调试工作。 机器人搬运单元
任务描述
完成机器人搬运单元PLC控制程序及触摸屏工程设计、机器人的程序设计和机器人I/O配置，并进行单机调试，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
在任务完成时，你需要检查确认以下几点：
已经完成单元的机械安装、电气接线和气路连接，并确保器件的动作准确无误。
单元运行功能与要求一致。
机器人I/O根据自己编程需求进行配置。
根据任务书提供的监控画面数据监控表设计触摸屏画面，利用本单元触摸屏进行单站调试运行，包含启动、停止、复位、单周期等，组态画面如图C - 4所示，画面颜色分配和触摸屏“手动/自动按钮”要求同颗粒上料单元组态画面。
图C - 4 机器人搬运单元组态界面
工业机器人搬运单元监控画面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
启动 位指示灯 启动状态指示灯
停止 位指示灯 停止状态指示灯
复位 位指示灯 复位状态指示灯
单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
升降台A原点 位指示灯 升降台A原点指示灯
升降台A上限 位指示灯 升降台A上限指示灯
升降台A下限 位指示灯 升降台A下限指示灯
升降台B原点 位指示灯 升降台B原点指示灯
升降台B上限 位指示灯 升降台B上限指示灯
升降台B下限 位指示灯 升降台B下限指示灯
推料气缸前限 位指示灯 推料A前限指示灯
推料气缸后限 位指示灯 推料A后限指示灯
盒盖出料 标准按钮 该按钮按下，物料盒上升一个盒盖的高度。
盒出料 标准按钮 该按钮按下，推出一个物料盒。
手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
根据任务书提供I/O分配表完成控制程序设计。
序号 名称 功能描述 备注
X00 升降台A运动到原点，X0断开
X01 升降台A碰撞上限，X1断开
X02 升降台A碰撞下限，X2断开
X03 升降台B运动到原点，X3断开
X04 升降台B碰撞上限，X4断开
X05 升降台B碰撞下限，X5断开
X06 推料气缸A伸出，X6闭合
X07 推料气缸A缩回，X7闭合
X10 按下启动按钮，X10闭合
X11 按下停止按钮，X11闭合
X12 按下复位按钮，X12闭合
X13 按下联机按钮，X13闭合
X14 推料气缸B伸出，X14闭合
X15 推料气缸B缩回，X15闭合
X16 挡料气缸伸出，X16闭合
X17 挡料气缸缩回，X17闭合
X20 未定义 机器人的输出点连接PLC的输入点
X21
X22
X23
X24
X25
X26
X27
X30
X31
X32
X33 加盖定位气缸伸出，X33闭合
X34 吸盘A有效，X34闭合
X35 吸盘B有效，X35闭合
X36 物料台有物料，X36闭合
X37 加盖定位气缸缩回，X37闭合
Y0 Y0闭合给升降台A发脉冲
Y1 Y1闭合给升降台B发脉冲
Y2 Y2闭合改变升降台A方向
Y3 Y3闭合改变升降台B方向
Y4 Y4闭合升降台气缸A伸出
Y5 Y5闭合升降台气缸B伸出
Y6 Y6闭合加盖定位气缸伸出
Y10 Y10闭合启动指示灯亮
Y11 Y11闭合停止指示灯亮
Y12 Y12闭合复位指示灯亮
Y20 未定义 PLC的输出点连接机器人的输入点
Y21
Y22
Y23
Y24
Y25
Y26
Y27
Y30
Y31
Y32
Y33
Y34
单元运行功能流程要求：
该单元在单机状态，机器人切换到自动运行状态，按“复位”按钮，单元复位，机器人回到安全原点pHome。
“复位”灯（黄色灯，下同）闪亮显示。
“停止”（红色灯，下同）灯灭。
“启动”（绿色灯，下同）灯灭。
所有部件回到初始位置。
“复位”灯（黄色灯）常亮，系统进入就绪状态。
第一次按“启动”按钮，机器人搬运单元盒盖升降机构将料盒料盖升起。
挡料气缸伸出，料盒升降机构的推料气缸将料盒推出至装配台，推出到位后推料气缸收回，同时定位气缸缩回。
物料台检测传感器动作。
该单元上的机器人开始执行瓶子搬运功能：机器人从检测分拣单元的出料位将物料瓶搬运到包装盒中，路径规划合理，搬运过程中不得与任何机构发生碰撞，物料瓶搬运顺序如图C - 5左图所示。
①机器人搬运完一个物料瓶后，若检测到检测分拣单元的出料位无物料瓶，则机器人回到原点位置等待，等出料位有物料瓶，再进行下一个抓取。
②机器人搬运完一个物料瓶后，若检测到检测分拣单元的出料位有物料瓶等待抓取，则机器人无需再回到原点位置，可直接进行抓取，提高效率。
包装盒中装满4个物料瓶后，机器人回到原点位置，即使检测到检测分拣单元的出料位有物料瓶，机器人也不再进行抓取。
第二次按“启动”按钮，机器人开始自动执行盒盖搬运功能：机器人从点到包装盒盖位置，用吸盘将包装盒盖吸取并盖到包装盒上，路径规划合理，加盖过程中不得与任何机构发生碰撞，盖好后回到原点位置。
第三次按“启动”按钮，机器人开始自动执行标签搬运功能：机器人从点到标签台位置，用吸盘依次将两个蓝色和两个白色标签吸取并贴到包装盒盖上，路径规划合理，贴标过程中不得与任何机构发生碰撞；标签摆放以及吸取顺序如图C - 5右图所示。
图C - 5 物料瓶工位与标签摆放示意图
机器人每贴完一个标签，无需回到原点位置，贴满4个标签后回到原点位置，机器人贴标顺序如图C - 6所示；
图C - 6 贴标工位示意图
机器人贴完标签，定位气缸伸出，挡料气缸缩回，等待入库；
系统在运行状态按“停止”按钮，单元进入停止状态，即机器人停止运动，但机器人夹具要保持当前状态以避免物料掉落，而就绪状态下按此按钮无效。
智能仓储单元程序编写与调试
任务概要
现需要团队负责完成智能仓储单元的控制程序设计与调试工作，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元已完成挂板的电气安装、台面模块安装接线，尚未开展单元的编程与调试工作。 智能仓储单元
任务描述
完成智能仓储单元PLC控制程序设计，并进行单机调试，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
在任务完成时，你需要检查确认以下几点：
已经完成单元的机械安装、电气接线和气路连接，并确保器件的动作准确无误。
单元运行功能与要求一致。
根据任务书提供I/O分配表完成控制程序设计。
序号 名称 功能描述 备注
X00 升降方向原点传感器感应到位，X00断开
X01 旋转方向原点传感器感应到位，X01断开
X02 仓位A1检测传感器感应到物料，X02闭合
X03 仓位A2检测传感器感应到物料，X03闭合
X04 仓位A3检测传感器感应到物料，X04闭合
X05 仓位A4检测传感器感应到物料，X05闭合
X06 仓位A5检测传感器感应到物料，X06闭合
X07 仓位A6检测传感器感应到物料，X07闭合
X10 按下启动按钮，X10闭合
X11 按下停止按钮，X11闭合
X12 按下复位按钮，X12闭合
X13 按下联机按钮，X13闭合
X14 拾取气缸前限感应到位，X14闭合
X15 拾取气缸后限感应到位，X15闭合
X17 行走轴原点传感器感应到位X17断开
X20 旋转方向右极限感应到位，X20闭合
X21 旋转方向左极限感应到位，X21闭合
X22 升降方向上极限感应到位，X22闭合
X23 升降方向下极限感应到位，X23闭合
X25 仓位A7检测传感器X25闭合
X26 仓位A8检测传感器X26闭合
X27 仓位A9检测传感器X27闭合
X30 仓位B1检测传感器X30闭合
X31 仓位B2检测传感器X31闭合
X32 仓位B3检测传感器X32闭合
X33 仓位B4检测传感器X33闭合
X34 仓位B5检测传感器X34闭合
X35 仓位B6检测传感器X35闭合
X36 仓位B7检测传感器X36闭合
X37 仓位B8检测传感器X37闭合
X40 仓位B9检测传感器X40闭合
X42 行走轴右极限感应到位X42闭合
X43 行走轴左极限感应到位X43闭合
X44 编码器A
X45 编码器B
Y00 Y00闭合，升降方向电机旋转
Y01 Y01闭合，旋转方向电机旋转
Y03 Y03闭合，升降方向电机反转
Y04 Y04闭合，旋转方向电机反转
Y05 预留
Y06 Y06闭合，垛机拾取气缸电磁阀启动
Y10 Y10闭合，启动指示灯亮
Y11 Y11闭合，停止指示灯亮
Y12 Y12闭合，复位指示灯亮
Y13 Y13闭合，行走轴电机反转
单元运行功能流程要求：
上电，系统处于“复位”状态下，“启动”和“停止”指示灯灭，该单元复位；复位过程中，“复位”指示灯闪烁，所有机构回到初始位置；复位完成后，“复位”指示灯常亮。（“运行”状态下按“复位”按钮无效）。
在“复位”就绪状态下，按下“启动”按钮，单元启动，“启动”指示灯亮，“停止”和“复位”指示灯灭。（“停止”或“复位未完成”状态下，按“启动”按钮无效）。
第一次按“启动”按钮，堆垛机启动运行，运行到包装工作台位置等待。
第二次按“启动”按钮，堆垛机拾取气缸伸出到位。
堆垛机向上提升合适的高度后，拾取气缸收回。
堆垛机构旋转到B1号仓储位，堆垛机构旋转过程中，包装盒不允许与包装工作台或智能仓库发生任何摩擦或碰撞。
如果当前仓位有包装盒存在，堆垛机构旋转到B4号仓储位，按照B1、B4、B7、B2、B5、B8、B3、B6、B9顺序依次类推。
如果当前仓位空，则堆垛机拾取气缸伸出，气缸伸出到位后堆垛机向下降低合适高度后，拾取气缸收回，包装盒不允许与智能仓库发生碰撞或放偏现象。
堆垛机构回到包装工作台位置。
再放一个包装盒到机器人单元的包装工作台上，本单元将重复第（4）到第（9）步骤，包装盒将依次按顺序被送往相应仓位的空位中。
在任何启动运行状态下，按下“停止”按钮，该单元立即停止，所有机构不工作，“停止”指示灯亮，“启动”和“复位”指示灯灭。
任务D 单元的故障检修
任务情境：
由于检测分拣单元和机器人搬运单元刚安装接线完成，存在故障，现需要团队负责来完成设备故障查找与排除，并填写《故障排查答题纸》，并据此评定成绩，未能排除的故障选手不可以申请设备故障恢复，可以继续完成其它比赛任务。如果排查表上行数不足，可自行追加表格行填写。
配分 竞赛时间 信息资料
6/100 任务C/D/E（4小时） 详见D盘
任务概要
由于在安装接线过程中，可能伴有线路或器件接头接触不良、信号传输不稳定、器件设置使用不合理、机械装配误差过大等状况，导致单元运行出现故障，现需要团队负责完成检测分拣单元与机器人搬运单元的故障检修工作，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元已完成安装接线，由于单元硬件故障会影响程序的自动运行，并容易造成安全事故，尚未开展单元的故障检修工作。 检测分拣单元 机器人搬运单元
任务描述
团队的任务是依据检测分拣单元与机器人搬运单元的控制功能要求、机械机构图纸、电气接线图纸规定的I/O分配表安装要求等，对两个单元进行运行调试，排除电气线路及元器件等故障，确保两单元内电路、气路及机械机构能正常运行。并将故障现象描述、故障部件分析、排除步骤填写到《故障排查答题纸》。
设备相关图纸资料如下：
设备电气原理图见附页图-检测分拣单元与附页图-机器人搬运单元。
任务E 自动化系统程序优化与调试
任务情境：
所有单元单机工作调试完成后，主站单元联机通讯信号尚未编程完成，现需要团队负责完善颗粒上料单元、检测分拣单元、机器人搬运单元、智能仓储单元程序功能，增加系统联机程序，并完成联机调试，在规定时间内完成并交付一条颗粒上料站、加盖拧盖站、检测分拣站、机器人搬运站和智能仓储站组成的生产线，实现自动化生产。
配分 竞赛时间 信息资料
20/100 任务C/D/E（4小时） 详见D盘
任务概要
在完成所有工作单元单机运行调试后，现需要进行各单元的联网通讯，优化PLC控制程序、编写触摸屏组态程序，最终实现生产线的联机运行功能。 设备状态： 各工作单元均可单机运行，但缺少组态程序和联网通讯程序，不能满足全线联机运行要求。 自动化生产线
任务描述
团队的任务是组建以太网或485网络，完成各工作单元的PLC通讯程序编写，优化PLC的全线运行控制功能程序，设计触摸屏组态。
在任务完成时，你需要检查确认以下几点：
以智能仓储单元为主站组建PLC通讯网络，并和触摸屏建立通讯；
触摸屏组态编程应包括以下各界面：触摸屏总控制画面、智能仓储单元监控画面。
完善颗粒上料单元，在触摸屏上增加填装颗粒数量：在触摸屏上颗粒填装总数量可输入3或4，颗粒上料单元填装颗粒时按输入要求填装，同时触摸屏上实时显示填装数量。
对自动化生产线的用气量进行优化，降低生产过程能源消耗。
为客户编写设备操作说明书，描述清楚设备的使用与操作步骤，具体应包括生产准备、生产线站前准备动作、触摸屏操作、报警信息处理以及注意事项等。
你需要确认以下动作流程是否正常：
按下各单元的联机按钮，并在触摸屏系统总控画面中选择“联机”模式，系统进入联机运行状态。
按下触摸屏上“联机停止”按钮，系统立即停止，触摸屏上“系统停止”指示灯亮，“系统启动”和“系统复位”指示灯灭。
“系统停止”状态下，按“联机复位”按钮，系统开始复位，复位过程中“系统复位”指示灯闪亮，复位完成后，各单元进入就绪状态，触摸屏上“系统复位”指示灯常亮，“系统启动”和“系统停止”指示灯灭。其它状态下按“联机复位”按钮无效。
“系统复位”就绪状态下，按触摸屏上“联机启动”按钮，系统启动，触摸屏上“系统启动”指示灯亮，“系统复位”和“系统停止”指示灯灭。其它状态下按“联机启动”按钮无效。
颗粒上料单元启动运行，主输送带启动。
运行指示灯亮。
在触摸屏上输入填装总颗粒数量3或4，白色颗粒数量输入1-4。
颗粒上料单元填装完成设定数量后，填装定位机构松开。填装过程中在系统总控画面实时显示当前填装瓶中的总颗粒数和白色颗粒数，以及生产线累积填装颗粒总数。
瓶子输送到加盖拧盖单元，加盖拧盖单元输送带启动，分别将瓶子送入加盖工位和拧盖工位进行加盖与拧盖；拧盖状态颗粒上料单元主输送带不启动，待拧盖完成后方可重新启动；加盖拧盖单元持续5s没有新的物料瓶，则该单元输送带停止运行。
加盖拧盖完成后，瓶子输送到检测分拣单元。
检测分拣单元主输送带启动，分别对物料瓶瓶盖的旋紧程度、瓶盖颜色以及物料颗粒的数量进行检测，从而分拣出合格品与不合格品，并在系统总控画面实时显示生产线累积合格品数量和不合格品数量。
①若物料瓶瓶盖拧紧，物料颗粒为3颗，则认定为合格品，若当前瓶盖是白色则检测机构指示灯绿色常亮，若为蓝色则绿色闪烁（f=2Hz）；物料瓶即被输送到主输送带的末端，出料检测传感器动作，主输送带停止，等待机器人抓取；
②若物料瓶瓶盖未旋紧，无论物料颗粒为多少，都认定为不合格品。检测机构指示灯红色常亮；分拣气缸将其推到辅输送带上；在辅输送带上瓶盖不合格分拣气缸又将其推到瓶盖不合格分拣槽中；
③若物料瓶瓶盖拧紧，物料颗粒不是3颗，则认定为不合格品，检测机构指示灯黄色常亮；总控触摸屏上出现“物料颗粒填充错误，请及时修改！”文字滚动报警信息；分拣气缸将其推到辅输送带上；在辅输送带上物料不合格分拣气缸又将其推到物料不合格分拣槽中；
若检测分拣单元的合格品输送带末端等待机器人抓取时间超过3s，颗粒上料单元将主、辅输送带和加盖拧盖单元输送带不启动，随后工作单元进入暂停状态，等待合格品被抓取后继续运行。
机器人单元按照设定的控制程序和机器人示教路径完成装瓶和贴标作业，要求任务三所描述的贴标工位号上的标签颜色与物料瓶工位号上的瓶盖颜色对应。
机器人单元将完成的包装盒转运至触摸屏指定的仓储单元仓位。若指定仓位已有包装盒，则堆垛机按照B1、B4、B7、B2、B5、B8、B3、B6、B9顺序自动将包装盒送至下一个空闲仓位，并在堆垛机启动运行时，总控触摸屏上出现“当前指定仓位已满，系统已自动调整！”文字滚动报警信息，直至堆垛机回到初始位置时消失。
选手需在总控画面上设置一个计时显示框，在第（4）步按联机启动按钮的同时，计时显示框开始计时，直到走完一个流程（四个物料瓶进行颗粒填装+加盖拧盖+检测分拣+放入包装盒+入库），计时停止。
机器人搬运单元和智能仓储单元根据原设定程序完成相应流程（该项动作不配分）。
系统网络结构
图E - 2 系统网络结构图
系统通讯地址分配
站名 主站（读）← 从站（写） 主站（写）→ 从站（读）
所有站 M1000 联机启动
M1001 联机停止
M1002 联机复位
M1003 联机手动
组态画面要求
系统总控画面
图E - 2为组态触摸屏画面要求区域划分、颜色分配（单机/联机-蓝色、联机启动-绿色、联机停止-红色、联机复位-黄色），输入信息为1时指示灯显示对应颜色，输入信息为0时为灰色。
图E - 3 系统总控组态画面
系统总控画面数据监控表：
序号 名称 类型 功能说明
1 单机/联机 标准按钮 系统单机、联机模式切换
2 联机启动 标准按钮 系统联机启动
3 联机停止 标准按钮 系统联机停止
4 联机复位 标准按钮 系统联机复位
5 单机/联机 位指示灯 联机状态蓝色亮
6 启动指示 位指示灯 启动状态绿色亮
7 停止指示 位指示灯 停止状态红色亮
8 复位指示 位指示灯 复位状态黄色亮
9 总填装数量设定 模拟量输入框 决定单个瓶子填装颗粒总数量
10 白色颗粒填装数量设定 模拟量输入框 决定单个瓶子白色颗粒填装数量
11 总填装数量实时 模拟量显示框 显示当前瓶子填装颗粒总数量
12 白色颗粒填装实时数量 模拟量显示框 显示当前瓶子白色颗粒填装数量
13 物料颗粒总数 模拟量显示框 显示当前已经完成的物料颗粒总数
14 物料瓶合格总数量 模拟量显示框 显示检测分拣单元已经检测合格的瓶子总数
15 物料瓶不合格总数量 模拟量显示框 显示检测分拣单元已经检测不合格的瓶子总数
20 智能仓储单元 画面切换按钮 跳转到智能仓储单元画面
21 扩展界面 画面切换按钮 跳转到扩展界面画面
智能仓储单元监控画面
该单元组态画面如图E - 3所示，画面颜色分配和触摸屏“手动/自动按钮”要求同颗粒上料单元组态画面。
图E - 4智能仓储单元组态画面
智能仓储单元监控画面数据监控表：
序号 名称 类型 功能说明
启动 位指示灯 启动状态指示灯
停止 位指示灯 停止状态指示灯
复位 位指示灯 复位状态指示灯
单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
B1号仓位 位指示灯 B1号仓位指示灯
B2号仓位 位指示灯 B2号仓位指示灯
B3号仓位 位指示灯 B3号仓位指示灯
B4号仓位 位指示灯 B4号仓位指示灯
B5号仓位 位指示灯 B5号仓位指示灯
B6号仓位 位指示灯 B6号仓位指示灯
B7号仓位 位指示灯 B7号仓位指示灯
B8号仓位 位指示灯 B8号仓位指示灯
B9号仓位 位指示灯 B9号仓位指示灯
升降原点 位指示灯 升降原点指示灯
升降上限 位指示灯 升降上限指示灯
升降下限 位指示灯 升降下限指示灯
旋转原点 位指示灯 旋转原点指示灯
旋转左限 位指示灯 旋转左限指示灯
旋转右限 位指示灯 旋转右限指示灯
拾取气缸前限 位指示灯 拾取气缸前限指示灯
拾取气缸后限 位指示灯 拾取气缸后限指示灯
垛机拾取气缸电磁阀 标准按钮 垛机拾取气缸电磁阀手动输出
包装盒吸取位电机角度旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D200
包装盒仓库A放置位电机角度旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D204
包装盒仓库B放置位电机角度旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D206
包装盒吸取位电机垂直旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D208
包装盒吸取位电机行走轴脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D210
仓位第三行脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D212
仓位第二行脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D214
仓位第一行脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D216
仓位第一列脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D218
仓位第二列脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D220
仓位第三列脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D222
手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
扩展功能任务
在完成上述的任务的基础上，选手完成以下任务
在检测分拣单元主输送带侧面安装RFID模块。
编写PLC通讯程序，实现完成RFID的复位、写入、读取等功能。
（3）设计人机交互画面，在人机系统主界面上设计一个进入扩展界面的按钮来进行切换，扩展界面具有以下控制按钮：联机启动按钮、联机停止按钮、RFID复位按钮、RFID写入按钮、RFID读取按钮，以及读取RFID数值的显示框和写入RFID数值的输入框，如图E-1。
E-1
（4）编写PLC程序,你需要确认以下动作流程是否正常：
①手动把瓶子放在RFID模块上，在“写入数据”框中填写“1”（1-4），点击“RFID写入”，数据写入芯片中。重复操作四个瓶子，数据填写一次为“1、2、3、4”。
②按下联机启动按钮，检测分拣单元和工业机器人单元启动，手动在检测分拣单元入口放置合格瓶子，当瓶子经过RFID模块时，读出芯片相关数据（芯片数据为1-4）,瓶子运送到检测分拣单元末端，机器人抓取瓶子并根据芯片数据放入对应的底盒位置。
②读取当前瓶子信息时，数据显示在触摸屏读取数值显示框中。
③执行四个瓶子，判断读取出的数据和真实摆放位置是否一致。
④按下“联机停止”按钮，系统停止。
任务F 职业素养
任务情境：
考查选手操作过程中的安全规范；设施设备、工具仪器使用情况；卫生清洁情况；穿戴规范；工作纪律，文明礼貌等。由现场裁判进行过程记录、现场评分、选手确认。
配分 竞赛时间 信息资料
4/100 无限制时 无248
00
三
00000
。
相
本
日
日
日
同
由
同
a
a
a
100
80,59145
.68
100
68锦连用件管社
爱
一球B/150010教佳烧度：
云
K回电
477.5
邮海
解
8 a l28 i
字拳释华军单翠军2022年全国职业院校技能大赛
机电一体化项目（高职组）
任务书A\B
2
选手须知：
任务书共 27 页，附页图纸 17 页，如出现任务书缺页、字迹不清等问题，请及时向裁判申请更换任务书。
竞赛任务完成过程配有两台编程计算机，参考资料（竞赛平台相关的器件手册等）放置在“D:\参考资料”文件夹下。
参赛团队应在4小时内完成任务书规定内容；选手在竞赛过程中创建的程序文件必须存储到“D:\技能竞赛\竞赛编号”文件夹下，未存储到指定位置的运行记录或程序文件均不予给分。
选手提交的试卷不得出现学校、姓名等与身份有关的信息，否则成绩无效。
由于错误接线、操作不当等原因引起PLC、触摸屏、变频器、工业机器人控制器及I/O组件、伺服放大器的损坏，将依据大赛规程进行处理。
在完成任务过程中，请及时保存程序及数据。
场次： 工位号： 日期：
2022年全国职业院校技能大赛
一、项目名称：机电一体化项目
二、任务情境：组装、编程、调试一条小型自动化生产线
现有一条小型自动化生产线，需要按客户要求进行组装、编程、调试。其中包括设计、安装、调试机械部件和电气系统，并能完成设备控制系统和人机界面编程，对自动化生产线进行维护、维修、系统集成与技术改进等工作。
三、项目任务及时间安排：机电一体化项目试题主要考核选手组装、编程、调试一条小型自动化生产线的能力，该生产线由颗粒上料站、加盖拧盖站、检测分拣站、机器人搬运站、智能仓储站5个单元组成。大赛为期2天，完成6个工作任务，并实现生产过程自动化，累计完成时间为8小时，由2位选手以团队方式进行完成。
本届全国职业院校技能大赛机电一体化项目的工作任务、内容及时间分配如下表：
天次 模块名称 模块内容 完成时间 任务类型
第1天 工作任务A 单元的机械安装与调试 4小时 机械装调
工作任务B 单元的电气接线与调试 电气接线
第2天 工作任务C 单元的编程与调试 4小时 编程调试
工作任务D 单元的故障检修 设备维护
工作任务E 自动线系统程序优化与调试 编程优化
第1-2天 工作任务F 职业素养 全程
竞赛设备说明
竞赛平台主要由颗粒上料单元、加盖拧盖单元、检测分拣单元、工业机器人搬运单元、智能仓储单元等组成，实现空瓶上料、颗粒物料上料、物料分拣、颗粒填装、加盖、拧盖、物料检测、瓶盖检测、产品分拣、机器人搬运合格产品入盒、盒盖包装、贴标、入库等自动生产全过程。
图0-1 自动化生产线示意图
本系统工作过程概述如下：
(一)颗粒上料单元圆盘输送机构将空瓶输送到上料输送线上，圆盘空瓶到位检测传感器检测到空瓶，圆盘输送机构停止。上料输送带将空瓶输送到主输送带，当空瓶到达填装位后，填装定位机构将空瓶固定，主输送带停止；同时根据任务要求供料机构推出对应颜色物料；填装机构将到位的颗粒物料吸取放到空物料瓶内；物料瓶内填装物料到达设定的颗粒数量后，填装定位气缸松开，主输送带启动，将物料瓶输送到下一个工位。
图0-2 物料装瓶
(二)物料瓶被输送到加盖拧盖单元的加盖机构下，加盖定位机构将物料瓶固定，加盖机构启动加盖流程，将盖子（白色或蓝色）加到物料瓶上；加上盖子的物料瓶继续被送往拧盖机构，到拧盖机构下方，拧盖定位机构将物料瓶固定，拧盖机构启动，将瓶盖拧紧。
图0-3 加盖拧盖
（三）拧盖完成的物料瓶经过检测分拣单元进行检测：进料检测传感器检测拧盖完成的物料瓶是否到位，回归反射传感器检测瓶盖是否拧紧；检测机构检测物料瓶内部颗粒数量是否符合要求；对拧盖与颗粒均合格的物料瓶进行瓶盖颜色判别区分；拧盖或颗粒不合格的物料瓶被分拣机构推送到废品输送带上进行分拣；拧盖与颗粒均合格的物料瓶被输送到主输送带末端，等待机器人搬运。
图0-4 合格与不合格品示意图
（四）工业机器人搬运单元两个升降台机构存储包装盒和包装盒盖；升降台A将包装盒推向物料台上；6轴机器人将物料瓶抓取放入物料台上的包装盒内；包装盒4个工位放满物料瓶后，6轴机器人从升降台B上吸取盒盖，盖在包装盒上；6轴机器人根据瓶盖的颜色对盒盖上标签位进行分别贴标，贴完4个标签后通知智能仓储单元入库。
图0-5 包装过程
（五）智能仓储单元堆垛机构把机器人单元物料台上的包装盒体叉取出来，然后按要求依次放入仓储相应仓位。两个3×3的仓库每个仓位均安装一个检测传感器对仓位空满状态进行检测，堆垛机构水平轴为一个精密转盘机构，垂直机构为涡轮丝杆升降机构，均由精密伺服电机进行高精度控制，行走轴为同步带传动，采用步进电机控制。
任务A 机械装调
任务情境：
该单元控制挂板的安装与接线已经完成。选手需要利用客户采购回来的器件及材料，团队合作完成颗粒上料单元、加盖拧盖单元、机器人搬运单元桌面模型机构组装，并在该站型材桌面上安装机构模块、连接气管，保证模型机构能够正确运行，系统符合专业技术规范。在规定时间内完成指定单元的装调，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。当选手完成或交卷后，不得进行任何修改操作，评分阶段出现的任何硬件问题，可以在后续的工作任务中进行解决。
配分 竞赛时间 信息资料
25/100 任务A\B(4小时) 详见D盘
任务一：颗粒上料单元机械装调
1、任务概要
利用客户采购回来的器件及材料，团队负责完成台面模型机构组装，并在该站型材台面上安装机构模块、连接气管，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。系统符合专业技术规范。 设备状态： 工作单元已完成器件及原材料采购和挂板的电气安装接线，尚未开展台面模块的组装与机构安装。 颗粒上料单元
2、任务描述
完成颗粒上料单元台面上的圆盘上料机构模块、上料输送带机构模块、主输送带模块、颗粒上料机构模块、颗粒填装机构模块的机械安装、气路连接工作。
各机构初始位置
上料输送带模块 主输送带模块 颗粒上料模块 颗粒填装模块 圆盘上料机构
①上料输送带停止 ①主输送带停止 ①颗粒上料输送带停止 ①升降气缸上升 ①停止转动
②工作气压0.4Mpa～0.5Mpa ②填装定位气缸缩回 ②推料气缸A缩回 ②旋转气缸向右
③推料气缸B缩回 ③吸盘关闭
机械部分——总体布局
图A-01 颗粒上料单元机械结构布局图
①上料输送带机构模块；
②主输送带机构模块；
③颗粒上料机构模块；
④圆盘上料机构模块；
⑤颗粒填装机构模块；
机械部分——尺寸安装图
图A-02 颗粒上料单元机械安装参考图
机械部分——安装任务
请根据以下图纸资料完成颗粒上料单元的圆盘上料机构、上料输送带、主输送带机构、颗粒填装机构、颗粒上料机构的部件安装和气路连接，并根据各机构间的相对位置将其安装在本单元的工作台上。
①上料输送带的装配图见附页图1-1；
②主输送带机构的装配图见附页图1-2；
③颗粒填装机构的装配图见附页图1-3；
④颗粒上料机构的装配图见附页图1-4；
⑤圆盘上料机构的装配图见附页图1-5；
⑥颗粒上料单元的气路图见附页图1-6；
⑦颗粒上料单元的总装图见附页图1-7，按照图中的相对位置，在单元台面上完成各个机构的定位，并完成安装和调整。
任务二：加盖拧盖单元机械装调
1、任务概要
利用客户采购回来的器件及材料，团队负责完成台面模型机构组装，并在该站型材台面上安装机构模块、连接气管，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。系统符合专业技术规范。 设备状态： 工作单元已完成器件及原材料采购和挂板的电气安装接线，尚未开展台面模块的组装与机构安装。 加盖拧盖单元
2、任务描述
完成加盖拧盖单元台面上的主输送带模块、加盖机构模块、拧盖机构模块、备用瓶盖料仓模块的机械安装、气路连接工作。
各机构初始位置
气源件模块 主输送带模块 加盖机构模块 拧盖机构模块
①工作气压0.4Mpa～0.5Mpa ①主输送带停止 ①加盖伸缩气缸缩回 ①拧盖升降气缸上升
②加盖定位气缸缩回 ②加盖升降气缸上升 ②拧盖电机停止
③拧盖定位气缸缩回 ③推料气缸B缩回
④升降底座气缸上升
机械部分——总体布局
图A-03 加盖拧盖单元机械结构布局图
①备用瓶盖料仓；
②加盖机构模块；
③拧盖机构模块；
④主输送带机构模块。
机械部分——尺寸安装图
图A-04 加盖拧盖单元机械安装参考图
机械部分——安装任务
请根据以下图纸资料完成加盖拧盖单元的主输送带模块、加盖机构模块、拧盖机构模块、备用瓶盖料仓模块的部件安装和气路连接，并根据各机构间的相对位置将其安装在本单元的工作台上。
①主输送带模块的装配图见附页图2-1；
②加盖机构模块的装配图见附页图2-2；
③拧盖机构模块的装配图见附页图2-3；
④加盖拧盖单元的气路图件附页图2-4；
⑤加盖拧盖单元的总装图见附页图2-5，按照图中的相对位置，在单元台面上完成各个机构的定位，并完成安装和调整。
任务三：机器人搬运单元机械装调
1、任务概要
利用客户采购回来的器件及材料，团队负责完成台面模型机构组装，并在该站型材台面上安装机构模块、连接气管，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。系统符合专业技术规范。 设备状态： 工作单元已完成器件及原材料采购和挂板的电气安装接线，尚未开展台面模块及机器人夹具的组装与机构安装。 机器人搬运单元
2、任务描述
完成机器人搬运单元台面上的标签台机构模块、A升降台机构模块、B升降台机构模块、装配台机构模块和机器人夹具的机械安装、气路连接工作。
各机构初始位置
机器人夹具模块 A升降台模块 B升降台模块 装配台模块
①夹具吸盘关闭 ①推料气缸A缩回 ①推料气缸B缩回 ①挡料气缸下降 定位气缸伸出
②工作气压0.4Mpa～0.5Mpa ②步进电机停止 ②步进电机停止
③夹具抓手打开
机械部分——总体布局
图A-05 机器人搬运单元机械结构布局图
①装配台机构模块；
②标签台机构模块；
③机器人夹具模块；
④A升降台机构模块；
⑤B升降台机构模块；
机械部分——尺寸安装图
图A-06 机器人搬运单元机械安装参考图
机械部分——安装任务
请根据以下图纸资料完成标签台机构模块、A升降台机构模块、B升降台机构模块、装配台机构模块的部件安装和气路连接，并根据各机构间的相对位置将其安装在本单元的工作台上。
①机器人夹具的装配图见附页图4-1；
②标签台机构模块的装配图见附页图4-2；
③A升降台机构模块的装配图见附页图4-3；
④B升降台机构模块的装配图见附页图4-3；
⑤装配台机构模块的装配图见附页图4-4；
⑥机器人搬运单元的气路图见附页图4-5；
⑦机器人搬运单元的总装图见附页图4-6，按照图中的相对位置，在单元台面上完成各个机构的定位，并完成安装和调整。
任务B 模型接线
任务情境：
该单元控制挂板的安装与接线已经完成。选手在完成任务A的机械装调后，还需团队负责完成颗粒上料单元、加盖拧盖单元、机器人搬运单元桌面模型的接线、电路调试（须用I\O调试盒），保证电路无误能够正确运行，系统符合专业技术规范。在规定时间内完成接线，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。当选手完成或交卷后，将没有机会进行改进，评分阶段出现的任何硬件问题，可以在后续的工作任务中进行解决。
配分 竞赛时间 信息资料
15/100 A\B（4小时） 详见D盘
任务一：颗粒上料单元模型接线
任务概要
选手完成模型机械安装后，还需团队负责完成台面模型接线、电路测试，并符合专业技术规范，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元模型的线已加工完成，但尚未与模型连接。 颗粒上料单元
任务描述
完成颗粒上料单元台面上的CN300主输送带模块端子板、CN301颗粒填装模块端子板、CN302颗粒上料模块端子板、CN310桌面37针端子板、CN320上料皮带电机M1端子板、CN321主皮带电机M2端子板、CN322圆盘电机M3端子板和XT98端子接线工作。
桌面端子板连接示意图
图B-1 端子板连接示意图
CN300主输送带模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X00 物料瓶上料检测传感器
XT3-1 X01 颗粒填装位检测传感器
XT3-2 X07 定位气缸后限位
XT3-3 X25 圆盘空瓶到位传感器
XT3-5 Y05 定位气缸电磁阀
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN301颗粒填装模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X14 填装升降气缸上限位
XT3-1 X15 填装升降气缸下限位
XT3-2 X20 吸盘填装限位
XT3-3 X23 填装旋转气缸左限位
XT3-4 X24 填装旋转气缸右限位
XT3-5 Y02 填装旋转气缸电磁阀
XT3-6 Y03 填装升降气缸电磁阀
XT3-7 Y04 填装取料吸盘电磁阀
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN302颗粒上料模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-2 X04 料筒A物料检测传感器
XT3-3 X05 料筒B物料检测传感器
XT3-4 X06 颗粒到位检测传感器
XT3-5 X21 推料气缸A后限位
XT3-6 X22 推料气缸B后限位
XT3-7 Y06 推料气缸A电磁阀
XT3-8 Y07 推料气缸B电磁阀
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN310桌面37针端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X00 上料传感器感应到物料，X0闭合
XT3-1 X01 颗粒填装位感应到物料，X1闭合
XT3-4 X04 检测到料筒A有物料，X4闭合
XT3-5 X05 检测到料筒B有物料，X5闭合
XT3-6 X06 输送带取料位检测到物料，X6闭合
XT3-7 X07 填装定位气缸后限位感应，X7闭合
XT3-8 X20 吸盘填装限位感应，X20闭合
XT3-9 X21 推料气缸A前限感应，X21闭合
XT3-10 X22 推料气缸B前限感应，X22闭合
XT3-11 X23 填装旋转气缸左限感应，X23闭合
XT3-12 X24 填装旋转气缸右限感应，X24闭合
XT3-13 X14 填装升降气缸上限位感应，X14闭合
XT3-14 X15 填装升降气缸下限位感应，X15闭合
XT3-15 X25 圆盘空瓶到位感应，X25闭合
XT2-0 Y00 Y0闭合上料输送带运行
XT2-1 Y01 Y1闭合主输送带运行
XT2-2 Y02 Y2闭合填装旋转气缸旋转
XT2-3 Y03 Y3闭合填装升降气缸下降
XT2-4 Y04 Y4闭合吸盘拾取
XT2-5 Y05 Y5闭合定位气缸伸出
XT2-6 Y06 Y6闭合推料气缸A推料
XT2-7 Y07 Y7闭合推料气缸B推料
XT2-8 Y30 Y30闭合，圆盘运行
XT1\XT4 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT5 PS13-(0V) 24V电源负极
CN320上料皮带电机M1端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
0V PS13- 24V电源负极
24V PS13+ 24V电源正极
M+ M1+ 上料皮带电机正极
M- M1- 上料皮带电机负极
IN2 Y0 Y0闭合上料输送带运行
0V PS13- 24V电源负极输出
24V PS13+ 24V电源正极输出
CN321主皮带电机M2端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
M+ M2+ 主皮带电机正极
M- M2- 主皮带电机负极
IN2 Y1 Y1闭合主输送带运行
0V PS13- 24V电源负极输入
24V PS13+ 24V电源正极输入
CN322圆盘电机M3端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
0V PS13- 24V电源负极
24V PS13+ 24V电源正极
M+ M3+ 圆盘电机正极
M- M3- 圆盘电机负极
IN2 Y30 圆盘运行，Y30闭合
OV PS13- 24V电源负极输入
24V PS13+ 24V电源正极输入
XT98端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
01 PS13-(0V) 37针端子板:0V
02 PS13-(0V) XT99端子板:2-16
03 PS13+(+24V) 37针端子板:24V
04 PS13+(+24V) XT99端子板:1-16
05 U 变频电机U极
06 U 变频器U极
07 V 变频电机V极
08 V 变频器V极
09 W 变频电机W极
10 W 变频器W极
任务二：加盖拧盖单元模型接线
任务概要
选手完成模型机械安装后，还需团队负责完成台面模型接线、电路测试，并符合专业技术规范，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元模型的线已加工完成，但尚未与模型连接。 加盖拧盖单元
任务描述
完成加盖拧盖单元台面上的CN300加盖模块端子板、CN301输送带模块端子板、CN302拧盖模块端子板、CN310桌面37针端子板、CN320输送带电机M1端子板、CN321拧盖电机M2端子板和XT98端子接线工作。
桌面端子板连接示意图
图B-2 端子板连接示意图
CN300加盖模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X00 瓶盖料筒检测传感器
XT3-1 X03 加盖伸缩气缸前限
XT3-2 X04 加盖伸缩气缸后限
XT3-3 X05 加盖升降气缸上限
XT3-4 X06 加盖升降气缸下限
XT3-5 Y02 加盖伸缩气缸电磁阀
XT3-6 Y03 加盖升降气缸电磁阀
XT3-7 X16 加盖升降底座上限
XT3-8 Y07 加盖升降底座电磁阀
XT3-9 Y13 升降吸盘电磁阀
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN301输送带模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X01 加盖位检测传感器
XT3-1 X02 拧盖位检测传感器
XT3-2 X07 加盖定位气缸后限
XT3-3 X15 拧盖定位气缸后限
XT3-5 Y04 加盖定位气缸电磁阀
XT3-6 Y06 拧盖定位气缸电磁阀
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN302拧盖模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X14 拧盖升降气缸上限
XT3-5 Y05 拧盖升降气缸电磁阀
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN310桌面37针端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X00 瓶盖料筒检测传感器
XT3-1 X01 加盖位检测传感器
XT3-2 X02 拧盖位检测传感器
XT3-3 X03 加盖伸缩气缸前限
XT3-4 X04 加盖伸缩气缸后限
XT3-5 X05 加盖升降气缸上限
XT3-6 X06 加盖升降气缸下限
XT3-7 X07 加盖定位气缸后限
XT3-12 X14 拧盖升降气缸上限
XT3-13 X15 拧盖定位气缸后限
XT3-14 X16 加盖升降底座上限
XT2-0 Y00 输送带启停
XT2-1 Y01 拧盖电机启停
XT2-2 Y02 加盖伸缩气缸电磁阀
XT2-3 Y03 加盖升降气缸电磁阀
XT2-4 Y04 加盖定位气缸电磁阀
XT2-5 Y05 拧盖升降气缸电磁阀
XT2-6 Y06 拧盖定位气缸电磁阀
XT2-7 Y07 加盖升降底座电磁阀
XT2-8 Y13 升降吸盘电磁阀
XT1\XT4 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT5 PS13-(0V) 24V电源负极
CN320输送带电机M1端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
0V PS13- 24V电源负极
24V PS13+ 24V电源正极
M+ M+ 输送带电机正极
M- M- 输送带电机负极
IN2 Y0 Y0闭合输送带电机运行
0V 0V 24V电源负极输出
24V 24V 24V电源正极输出
CN321拧盖电机M2端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
0V
24V
M+ M+ 拧盖电机正极
M- M- 拧盖电机负极
IN2 Y1 Y1闭合拧盖电机运行
0V 0V 24V电源负极输入
24V 24V 24V电源正极输入
XT98端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
01 PS13-(0V) CN320端子板:0V
02 PS13-(0V) XT99端子板:23
03 PS13+(+24V) CN320端子板:24V
04 PS13+(+24V) XT99端子板:28
06 PE XT99端子板:PE
任务三：机器人搬运单元模型接线
任务概要
选手完成模型机械安装后，还需团队负责完成台面模型接线、电路测试，并符合专业技术规范，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元模型的线已加工完成，但尚未与模型连接。 机器人搬运单元
任务描述
完成机器人搬运单元台面上的CN300升降台A模块端子板、CN301升降台B模块端子板、CN310桌面37针端子板、CN311桌面组件I/O转换板和XT98端子接线工作，CN310桌面37针端子板上的接线需自行压接端子、套号码管。
桌面端子板连接示意图
图B-3 端子板连接示意图
CN300升降台A模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X00 升降台A原点传感器
XT3-1 X01 升降台A上限位（常闭）
XT3-2 X02 升降台A下限位（常闭）
XT3-3 FZA 升降台A上限位（常开）
XT3-4 ZZA 升降台A下限位（常开）
XT3-5 X06 推料气缸A前限位
XT3-6 X07 推料气缸A后限位
XT3-7 J04 升降台气缸A控制
XT3-8 X36 物料台检测传感器
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN301升降台B模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X03 升降台B原点传感器
XT3-1 X04 升降台B上限位（常闭）
XT3-2 X05 升降台B下限位（常闭）
XT3-3 FZB 升降台B上限位（常开）
XT3-4 ZZB 升降台B下限位（常开）
XT3-5 X14 推料气缸B前限位
XT3-6 X15 推料气缸B后限位
XT3-7 J05 升降台气缸B控制
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN302装配台模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 Y06 定位气缸控制
XT3-1 Y07 挡料气缸控制
XT3-2 X37 定位气缸后限位
XT3-3 X33 定位气缸前限位
XT3-4 X16 挡料气缸前限位
XT3-5 X17 挡料气缸后限位
XT2 PS13+ 24V电源正极
XT1 PS13- 0V电源负极
CN310桌面37针端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X00 升降台A原点传感器
XT3-1 X01 升降台A上限位（常闭）
XT3-2 X02 升降台A下限位（常闭）
XT3-3 X03 升降台B原点传感器
XT3-4 X04 升降台B上限位（常闭）
XT3-5 X05 升降台B下限位（常闭）
XT3-6 X06 推料气缸A前限位
XT3-7 X07 推料气缸A后限位
XT3-8 FZA 升降台A上限位（常开）
XT3-9 ZZA 升降台A下限位（常开）
XT3-10 FZB 升降台B上限位（常开）
XT3-11 ZZB 升降台B下限位（常开）
XT3-12 X14 推料气缸B前限位
XT3-13 X15 推料气缸B后限位
XT3-14 X16 挡料气缸 前限位
XT3-15 X17 挡料气缸 后限位
XT2-4 J04 升降台气缸A控制
XT2-5 J05 升降台气缸B控制
XT2-6 Y06 定位气缸电磁阀
XT2-7 Y07 挡料气缸电磁阀
XT1\XT4 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT5 PS13-(0V) 24V电源负极
CN311桌面37针端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-12 X33 加盖定位气缸伸出回，X33闭合
XT3-12 X34 吸盘A有效，X34闭合
XT3-13 X35 吸盘B有效，X35闭合
XT3-14 X36 物料台有物料，X36闭合
XT3-15 X37 加盖定位气缸缩回，X37闭合
XT1\XT4 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT5 PS13-(0V) 24V电源负极
22022年全国职业院校技能大赛
机电一体化项目（高职组）
任务书A\B
2
选手须知：
任务书共 27 页，附页图纸 17 页，如出现任务书缺页、字迹不清等问题，请及时向裁判申请更换任务书。
竞赛任务完成过程配有两台编程计算机，参考资料（竞赛平台相关的器件手册等）放置在“D:\参考资料”文件夹下。
参赛团队应在4小时内完成任务书规定内容；选手在竞赛过程中创建的程序文件必须存储到“D:\技能竞赛\竞赛编号”文件夹下，未存储到指定位置的运行记录或程序文件均不予给分。
选手提交的试卷不得出现学校、姓名等与身份有关的信息，否则成绩无效。
由于错误接线、操作不当等原因引起PLC、触摸屏、变频器、工业机器人控制器及I/O组件、伺服放大器的损坏，将依据大赛规程进行处理。
在完成任务过程中，请及时保存程序及数据。
场次： 工位号： 日期：
2022年全国职业院校技能大赛
一、项目名称：机电一体化项目
二、任务情境：组装、编程、调试一条小型自动化生产线
现有一条小型自动化生产线，需要按客户要求进行组装、编程、调试。其中包括设计、安装、调试机械部件和电气系统，并能完成设备控制系统和人机界面编程，对自动化生产线进行维护、维修、系统集成与技术改进等工作。
三、项目任务及时间安排：机电一体化项目试题主要考核选手组装、编程、调试一条小型自动化生产线的能力，该生产线由颗粒上料站、加盖拧盖站、检测分拣站、机器人搬运站、智能仓储站5个单元组成。大赛为期2天，完成6个工作任务，并实现生产过程自动化，累计完成时间为8小时，由2位选手以团队方式进行完成。
本届全国职业院校技能大赛机电一体化项目的工作任务、内容及时间分配如下表：
天次 模块名称 模块内容 完成时间 任务类型
第1天 工作任务A 单元的机械安装与调试 4小时 机械装调
工作任务B 单元的电气接线与调试 电气接线
第2天 工作任务C 单元的编程与调试 4小时 编程调试
工作任务D 单元的故障检修 设备维护
工作任务E 自动线系统程序优化与调试 编程优化
第1-2天 工作任务F 职业素养 全程
竞赛设备说明
竞赛平台主要由颗粒上料单元、加盖拧盖单元、检测分拣单元、工业机器人搬运单元、智能仓储单元等组成，实现空瓶上料、颗粒物料上料、物料分拣、颗粒填装、加盖、拧盖、物料检测、瓶盖检测、产品分拣、机器人搬运合格产品入盒、盒盖包装、贴标、入库等自动生产全过程。
图0-1 自动化生产线示意图
本系统工作过程概述如下：
(一)颗粒上料单元圆盘输送机构将空瓶输送到上料输送线上，圆盘空瓶到位检测传感器检测到空瓶，圆盘输送机构停止。上料输送带将空瓶输送到主输送带，当空瓶到达填装位后，填装定位机构将空瓶固定，主输送带停止；同时根据任务要求供料机构推出对应颜色物料；填装机构将到位的颗粒物料吸取放到空物料瓶内；物料瓶内填装物料到达设定的颗粒数量后，填装定位气缸松开，主输送带启动，将物料瓶输送到下一个工位。
图0-2 物料装瓶
(二)物料瓶被输送到加盖拧盖单元的加盖机构下，加盖定位机构将物料瓶固定，加盖机构启动加盖流程，将盖子（白色或蓝色）加到物料瓶上；加上盖子的物料瓶继续被送往拧盖机构，到拧盖机构下方，拧盖定位机构将物料瓶固定，拧盖机构启动，将瓶盖拧紧。
图0-3 加盖拧盖
（三）拧盖完成的物料瓶经过检测分拣单元进行检测：进料检测传感器检测拧盖完成的物料瓶是否到位，回归反射传感器检测瓶盖是否拧紧；检测机构检测物料瓶内部颗粒数量是否符合要求；对拧盖与颗粒均合格的物料瓶进行瓶盖颜色判别区分；拧盖或颗粒不合格的物料瓶被分拣机构推送到废品输送带上进行分拣；拧盖与颗粒均合格的物料瓶被输送到主输送带末端，等待机器人搬运。
图0-4 合格与不合格品示意图
（四）工业机器人搬运单元两个升降台机构存储包装盒和包装盒盖；升降台A将包装盒推向物料台上；6轴机器人将物料瓶抓取放入物料台上的包装盒内；包装盒4个工位放满物料瓶后，6轴机器人从升降台B上吸取盒盖，盖在包装盒上；6轴机器人根据瓶盖的颜色对盒盖上标签位进行分别贴标，贴完4个标签后通知智能仓储单元入库。
图0-5 包装过程
（五）智能仓储单元堆垛机构把机器人单元物料台上的包装盒体叉取出来，然后按要求依次放入仓储相应仓位。两个3×3的仓库每个仓位均安装一个检测传感器对仓位空满状态进行检测，堆垛机构水平轴为一个精密转盘机构，垂直机构为涡轮丝杆升降机构，均由精密伺服电机进行高精度控制，行走轴为同步带传动，采用步进电机控制。
任务A 机械装调
任务情境：
该单元控制挂板的安装与接线已经完成。选手需要利用客户采购回来的器件及材料，团队合作完成颗粒上料单元、加盖拧盖单元、机器人搬运单元桌面模型机构组装，并在该站型材桌面上安装机构模块、连连连连接气管，保证模型机构能够正确运行，系统符合专业技术规范。在规定时间内完成指定单元的装调，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。当选手完成或交卷后，不得进行任何修改操作，评分阶段出现的任何硬件问题，可以在后续的工作任务中进行解决。
配分 竞赛时间 信息资料
25/100 任务A\B(4小时) 详见D盘
任务一：颗粒上料单元机械装调
1、任务概要
利用客户采购回来的器件及材料，团队负责完成台面模型机构组装，并在该站型材台面上安装机构模块、连接气管，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。系统符合专业技术规范。 设备状态： 工作单元已完成器件及原材料采购和挂板的电气安装接线，尚未开展台面模块的组装与机构安装。 颗粒上料单元
2、任务描述
完成颗粒上料单元台面上的圆盘上料机构模块、上料输送带机构模块、主输送带模块、颗粒上料机构模块、颗粒填装机构模块的机械安装、气路连接工作。
各机构初始位置
上料输送带模块 主输送带模块 颗粒上料模块 颗粒填装模块 圆盘上料机构
①上料输送带停止 ①主输送带停止 ①颗粒上料输送带停止 ①升降气缸上升 ①停止转动
②工作气压0.4Mpa～0.5Mpa ②填装定位气缸缩回 ②推料气缸A缩回 ②旋转气缸向右
③推料气缸B缩回 ③吸盘关闭
机械部分——总体布局
图A-01 颗粒上料单元机械结构布局图
①上料输送带机构模块；
②主输送带机构模块；
③颗粒上料机构模块；
④圆盘上料机构模块；
⑤颗粒填装机构模块；
机械部分——尺寸安装图
图A-02 颗粒上料单元机械安装参考图
机械部分——安装任务
请根据以下图纸资料完成颗粒上料单元的圆盘上料机构、上料输送带、主输送带机构、颗粒填装机构、颗粒上料机构的部件安装和气路连接，并根据各机构间的相对位置将其安装在本单元的工作台上。
①上料输送带的装配图见附页图1-1；
②主输送带机构的装配图见附页图1-2；
③颗粒填装机构的装配图见附页图1-3；
④颗粒上料机构的装配图见附页图1-4；
⑤圆盘上料机构的装配图见附页图1-5；
⑥颗粒上料单元的气路图见附页图1-6；
⑦颗粒上料单元的总装图见附页图1-7，按照图中的相对位置，在单元台面上完成各个机构的定位，并完成安装和调整。
任务二：加盖拧盖单元机械装调
1、任务概要
利用客户采购回来的器件及材料，团队负责完成台面模型机构组装，并在该站型材台面上安装机构模块、连接气管，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。系统符合专业技术规范。 设备状态： 工作单元已完成器件及原材料采购和挂板的电气安装接线，尚未开展台面模块的组装与机构安装。 加盖拧盖单元
2、任务描述
完成加盖拧盖单元台面上的主输送带模块、加盖机构模块、拧盖机构模块、备用瓶盖料仓模块的机械安装、气路连接工作。
各机构初始位置
气源件模块 主输送带模块 加盖机构模块 拧盖机构模块
①工作气压0.4Mpa～0.5Mpa ①主输送带停止 ①加盖伸缩气缸缩回 ①拧盖升降气缸上升
②加盖定位气缸缩回 ②加盖升降气缸上升 ②拧盖电机停止
③拧盖定位气缸缩回 ③推料气缸B缩回
④升降底座气缸上升
机械部分——总体布局
图A-03 加盖拧盖单元机械结构布局图
①备用瓶盖料仓；
②加盖机构模块；
③拧盖机构模块；
④主输送带机构模块。
机械部分——尺寸安装图
图A-04 加盖拧盖单元机械安装参考图
机械部分——安装任务
请根据以下图纸资料完成加盖拧盖单元的主输送带模块、加盖机构模块、拧盖机构模块、备用瓶盖料仓模块的部件安装和气路连接，并根据各机构间的相对位置将其安装在本单元的工作台上。
①主输送带模块的装配图见附页图2-1；
②加盖机构模块的装配图见附页图2-2；
③拧盖机构模块的装配图见附页图2-3；
④加盖拧盖单元的气路图件附页图2-4；
⑤加盖拧盖单元的总装图见附页图2-5，按照图中的相对位置，在单元台面上完成各个机构的定位，并完成安装和调整。
任务三：机器人搬运单元机械装调
1、任务概要
利用客户采购回来的器件及材料，团队负责完成台面模型机构组装，并在该站型材台面上安装机构模块、连接气管，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。系统符合专业技术规范。 设备状态： 工作单元已完成器件及原材料采购和挂板的电气安装接线，尚未开展台面模块及机器人夹具的组装与机构安装。 机器人搬运单元
2、任务描述
完成机器人搬运单元台面上的标签台机构模块、A升降台机构模块、B升降台机构模块、装配台机构模块和机器人夹具的机械安装、气路连接工作。
各机构初始位置
机器人夹具模块 A升降台模块 B升降台模块 装配台模块
①夹具吸盘关闭 ①推料气缸A缩回 ①推料气缸B缩回 ①挡料气缸下降 定位气缸伸出
②工作气压0.4Mpa～0.5Mpa ②步进电机停止 ②步进电机停止
③夹具抓手打开
机械部分——总体布局
图A-05 机器人搬运单元机械结构布局图
①装配台机构模块；
②标签台机构模块；
③机器人夹具模块；
④A升降台机构模块；
⑤B升降台机构模块；
机械部分——尺寸安装图
图A-06 机器人搬运单元机械安装参考图
机械部分——安装任务
请根据以下图纸资料完成标签台机构模块、A升降台机构模块、B升降台机构模块、装配台机构模块的部件安装和气路连接，并根据各机构间的相对位置将其安装在本单元的工作台上。
①机器人夹具的装配图见附页图4-1；
②标签台机构模块的装配图见附页图4-2；
③A升降台机构模块的装配图见附页图4-3；
④B升降台机构模块的装配图见附页图4-3；
⑤装配台机构模块的装配图见附页图4-4；
⑥机器人搬运单元的气路图见附页图4-5；
⑦机器人搬运单元的总装图见附页图4-6，按照图中的相对位置，在单元台面上完成各个机构的定位，并完成安装和调整。
任务B 模型接线
任务情境：
该单元控制挂板的安装与接线已经完成。选手在完成任务A的机械装调后，还需团队负责完成颗粒上料单元、加盖拧盖单元、机器人搬运单元桌面模型的接线、电路调试（须用I\O调试盒），保证电路无误能够正确运行，系统符合专业技术规范。在规定时间内完成接线，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。当选手完成或交卷后，将没有机会进行改进，评分阶段出现的任何硬件问题，可以在后续的工作任务中进行解决。
配分 竞赛时间 信息资料
15/100 A\B（4小时） 详见D盘
任务一：颗粒上料单元模型接线
任务概要
选手完成模型机械安装后，还需团队负责完成台面模型接线、电路测试，并符合专业技术规范，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元模型的线已加工完成，但尚未与模型连接。 颗粒上料单元
任务描述
完成颗粒上料单元台面上的CN300主输送带模块端子板、CN301颗粒填装模块端子板、CN302颗粒上料模块端子板、CN310桌面37针端子板、CN320上料皮带电机M1端子板、CN321主皮带电机M2端子板、CN322圆盘电机M3端子板和XT98端子接线工作。
桌面端子板连接示意图
图B-1 端子板连接示意图
CN300主输送带模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X00 物料瓶上料检测传感器
XT3-1 X01 颗粒填装位检测传感器
XT3-2 X07 定位气缸后限位
XT3-3 X25 圆盘空瓶到位传感器
XT3-5 Y05 定位气缸电磁阀
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN301颗粒填装模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X14 填装升降气缸上限位
XT3-1 X15 填装升降气缸下限位
XT3-2 X20 吸盘填装限位
XT3-3 X23 填装旋转气缸左限位
XT3-4 X24 填装旋转气缸右限位
XT3-5 Y02 填装旋转气缸电磁阀
XT3-6 Y03 填装升降气缸电磁阀
XT3-7 Y04 填装取料吸盘电磁阀
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN302颗粒上料模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-2 X04 料筒A物料检测传感器
XT3-3 X05 料筒B物料检测传感器
XT3-4 X06 颗粒到位检测传感器
XT3-5 X21 推料气缸A后限位
XT3-6 X22 推料气缸B后限位
XT3-7 Y06 推料气缸A电磁阀
XT3-8 Y07 推料气缸B电磁阀
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN310桌面37针端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X00 上料传感器感应到物料，X0闭合
XT3-1 X01 颗粒填装位感应到物料，X1闭合
XT3-4 X04 检测到料筒A有物料，X4闭合
XT3-5 X05 检测到料筒B有物料，X5闭合
XT3-6 X06 输送带取料位检测到物料，X6闭合
XT3-7 X07 填装定位气缸后限位感应，X7闭合
XT3-8 X20 吸盘填装限位感应，X20闭合
XT3-9 X21 推料气缸A前限感应，X21闭合
XT3-10 X22 推料气缸B前限感应，X22闭合
XT3-11 X23 填装旋转气缸左限感应，X23闭合
XT3-12 X24 填装旋转气缸右限感应，X24闭合
XT3-13 X14 填装升降气缸上限位感应，X14闭合
XT3-14 X15 填装升降气缸下限位感应，X15闭合
XT3-15 X25 圆盘空瓶到位感应，X25闭合
XT2-0 Y00 Y0闭合上料输送带运行
XT2-1 Y01 Y1闭合主输送带运行
XT2-2 Y02 Y2闭合填装旋转气缸旋转
XT2-3 Y03 Y3闭合填装升降气缸下降
XT2-4 Y04 Y4闭合吸盘拾取
XT2-5 Y05 Y5闭合定位气缸伸出
XT2-6 Y06 Y6闭合推料气缸A推料
XT2-7 Y07 Y7闭合推料气缸B推料
XT2-8 Y30 Y30闭合，圆盘运行
XT1\XT4 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT5 PS13-(0V) 24V电源负极
CN320上料皮带电机M1端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
0V PS13- 24V电源负极
24V PS13+ 24V电源正极
M+ M1+ 上料皮带电机正极
M- M1- 上料皮带电机负极
IN2 Y0 Y0闭合上料输送带运行
0V PS13- 24V电源负极输出
24V PS13+ 24V电源正极输出
CN321主皮带电机M2端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
M+ M2+ 主皮带电机正极
M- M2- 主皮带电机负极
IN2 Y1 Y1闭合主输送带运行
0V PS13- 24V电源负极输入
24V PS13+ 24V电源正极输入
CN322圆盘电机M3端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
0V PS13- 24V电源负极
24V PS13+ 24V电源正极
M+ M3+ 圆盘电机正极
M- M3- 圆盘电机负极
IN2 Y30 圆盘运行，Y30闭合
OV PS13- 24V电源负极输入
24V PS13+ 24V电源正极输入
XT98端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
01 PS13-(0V) 37针端子板:0V
02 PS13-(0V) XT99端子板:2-16
03 PS13+(+24V) 37针端子板:24V
04 PS13+(+24V) XT99端子板:1-16
05 U 变频电机U极
06 U 变频器U极
07 V 变频电机V极
08 V 变频器V极
09 W 变频电机W极
10 W 变频器W极
任务二：加盖拧盖单元模型接线
任务概要
选手完成模型机械安装后，还需团队负责完成台面模型接线、电路测试，并符合专业技术规范，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元模型的线已加工完成，但尚未与模型连接。 加盖拧盖单元
任务描述
完成加盖拧盖单元台面上的CN300加盖模块端子板、CN301输送带模块端子板、CN302拧盖模块端子板、CN310桌面37针端子板、CN320输送带电机M1端子板、CN321拧盖电机M2端子板和XT98端子接线工作。
桌面端子板连接示意图
图B-2 端子板连接示意图
CN300加盖模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X00 瓶盖料筒检测传感器
XT3-1 X03 加盖伸缩气缸前限
XT3-2 X04 加盖伸缩气缸后限
XT3-3 X05 加盖升降气缸上限
XT3-4 X06 加盖升降气缸下限
XT3-5 Y02 加盖伸缩气缸电磁阀
XT3-6 Y03 加盖升降气缸电磁阀
XT3-7 X16 加盖升降底座上限
XT3-8 Y07 加盖升降底座电磁阀
XT3-9 Y13 升降吸盘电磁阀
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN301输送带模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X01 加盖位检测传感器
XT3-1 X02 拧盖位检测传感器
XT3-2 X07 加盖定位气缸后限
XT3-3 X15 拧盖定位气缸后限
XT3-5 Y04 加盖定位气缸电磁阀
XT3-6 Y06 拧盖定位气缸电磁阀
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN302拧盖模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X14 拧盖升降气缸上限
XT3-5 Y05 拧盖升降气缸电磁阀
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN310桌面37针端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X00 瓶盖料筒检测传感器
XT3-1 X01 加盖位检测传感器
XT3-2 X02 拧盖位检测传感器
XT3-3 X03 加盖伸缩气缸前限
XT3-4 X04 加盖伸缩气缸后限
XT3-5 X05 加盖升降气缸上限
XT3-6 X06 加盖升降气缸下限
XT3-7 X07 加盖定位气缸后限
XT3-12 X14 拧盖升降气缸上限
XT3-13 X15 拧盖定位气缸后限
XT3-14 X16 加盖升降底座上限
XT2-0 Y00 输送带启停
XT2-1 Y01 拧盖电机启停
XT2-2 Y02 加盖伸缩气缸电磁阀
XT2-3 Y03 加盖升降气缸电磁阀
XT2-4 Y04 加盖定位气缸电磁阀
XT2-5 Y05 拧盖升降气缸电磁阀
XT2-6 Y06 拧盖定位气缸电磁阀
XT2-7 Y07 加盖升降底座电磁阀
XT2-8 Y13 升降吸盘电磁阀
XT1\XT4 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT5 PS13-(0V) 24V电源负极
CN320输送带电机M1端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
0V PS13- 24V电源负极
24V PS13+ 24V电源正极
M+ M+ 输送带电机正极
M- M- 输送带电机负极
IN2 Y0 Y0闭合输送带电机运行
0V 0V 24V电源负极输出
24V 24V 24V电源正极输出
CN321拧盖电机M2端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
0V
24V
M+ M+ 拧盖电机正极
M- M- 拧盖电机负极
IN2 Y1 Y1闭合拧盖电机运行
0V 0V 24V电源负极输入
24V 24V 24V电源正极输入
XT98端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
01 PS13-(0V) CN320端子板:0V
02 PS13-(0V) XT99端子板:23
03 PS13+(+24V) CN320端子板:24V
04 PS13+(+24V) XT99端子板:28
06 PE XT99端子板:PE
任务三：机器人搬运单元模型接线
任务概要
选手完成模型机械安装后，还需团队负责完成台面模型接线、电路测试，并符合专业技术规范，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元模型的线已加工完成，但尚未与模型连接。 机器人搬运单元
任务描述
完成机器人搬运单元台面上的CN300升降台A模块端子板、CN301升降台B模块端子板、CN310桌面37针端子板、CN311桌面组件I/O转换板和XT98端子接线工作，CN310桌面37针端子板上的接线需自行压接端子、套号码管。
桌面端子板连接示意图
图B-3 端子板连接示意图
CN300升降台A模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X00 升降台A原点传感器
XT3-1 X01 升降台A上限位（常闭）
XT3-2 X02 升降台A下限位（常闭）
XT3-3 FZA 升降台A上限位（常开）
XT3-4 ZZA 升降台A下限位（常开）
XT3-5 X06 推料气缸A前限位
XT3-6 X07 推料气缸A后限位
XT3-7 J04 升降台气缸A控制
XT3-8 X36 物料台检测传感器
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN301升降台B模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X03 升降台B原点传感器
XT3-1 X04 升降台B上限位（常闭）
XT3-2 X05 升降台B下限位（常闭）
XT3-3 FZB 升降台B上限位（常开）
XT3-4 ZZB 升降台B下限位（常开）
XT3-5 X14 推料气缸B前限位
XT3-6 X15 推料气缸B后限位
XT3-7 J05 升降台气缸B控制
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN302装配台模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 Y06 定位气缸控制
XT3-1 Y07 挡料气缸控制
XT3-2 X37 定位气缸后限位
XT3-3 X33 定位气缸前限位
XT3-4 X16 挡料气缸前限位
XT3-5 X17 挡料气缸后限位
XT2 PS13+ 24V电源正极
XT1 PS13- 0V电源负极
CN310桌面37针端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X00 升降台A原点传感器
XT3-1 X01 升降台A上限位（常闭）
XT3-2 X02 升降台A下限位（常闭）
XT3-3 X03 升降台B原点传感器
XT3-4 X04 升降台B上限位（常闭）
XT3-5 X05 升降台B下限位（常闭）
XT3-6 X06 推料气缸A前限位
XT3-7 X07 推料气缸A后限位
XT3-8 FZA 升降台A上限位（常开）
XT3-9 ZZA 升降台A下限位（常开）
XT3-10 FZB 升降台B上限位（常开）
XT3-11 ZZB 升降台B下限位（常开）
XT3-12 X14 推料气缸B前限位
XT3-13 X15 推料气缸B后限位
XT3-14 X16 挡料气缸 前限位
XT3-15 X17 挡料气缸 后限位
XT2-4 J04 升降台气缸A控制
XT2-5 J05 升降台气缸B控制
XT2-6 Y06 定位气缸电磁阀
XT2-7 Y07 挡料气缸电磁阀
XT1\XT4 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT5 PS13-(0V) 24V电源负极
CN311桌面37针端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-12 X33 加盖定位气缸伸出回，X33闭合
XT3-12 X34 吸盘A有效，X34闭合
XT3-13 X35 吸盘B有效，X35闭合
XT3-14 X36 物料台有物料，X36闭合
XT3-15 X37 加盖定位气缸缩回，X37闭合
XT1\XT4 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT5 PS13-(0V) 24V电源负极
2零
38/
316.5
0
海
到美南具2022年全国职业院校技能大赛
机电一体化项目（高职组）
任务书A\B
2
选手须知：
任务书共 27 页，附页图纸 17 页，如出现任务书缺页、字迹不清等问题，请及时向裁判申请更换任务书。
竞赛任务完成过程配有两台编程计算机，参考资料（竞赛平台相关的器件手册等）放置在“D:\参考资料”文件夹下。
参赛团队应在4小时内完成任务书规定内容；选手在竞赛过程中创建的程序文件必须存储到“D:\技能竞赛\竞赛编号”文件夹下，未存储到指定位置的运行记录或程序文件均不予给分。
选手提交的试卷不得出现学校、姓名等与身份有关的信息，否则成绩无效。
由于错误接线、操作不当等原因引起PLC、触摸屏、变频器、工业机器人控制器及I/O组件、伺服放大器的损坏，将依据大赛规程进行处理。
在完成任务过程中，请及时保存程序及数据。
场次： 工位号： 日期：
2022年全国职业院校技能大赛
一、项目名称：机电一体化项目
二、任务情境：组装、编程、调试一条小型自动化生产线
现有一条小型自动化生产线，需要按客户要求进行组装、编程、调试。其中包括设计、安装、调试机械部件和电气系统，并能完成设备控制系统和人机界面编程，对自动化生产线进行维护、维修、系统集成与技术改进等工作。
三、项目任务及时间安排：机电一体化项目试题主要考核选手组装、编程、调试一条小型自动化生产线的能力，该生产线由颗粒上料站、加盖拧盖站、检测分拣站、机器人搬运站、智能仓储站5个单元组成。大赛为期2天，完成6个工作任务，并实现生产过程自动化，累计完成时间为8小时，由2位选手以团队方式进行完成。
本届全国职业院校技能大赛机电一体化项目的工作任务、内容及时间分配如下表：
天次 模块名称 模块内容 完成时间 任务类型
第1天 工作任务A 单元的机械安装与调试 4小时 机械装调
工作任务B 单元的电气接线与调试 电气接线
第2天 工作任务C 单元的编程与调试 4小时 编程调试
工作任务D 单元的故障检修 设备维护
工作任务E 自动线系统程序优化与调试 编程优化
第1-2天 工作任务F 职业素养 全程
竞赛设备说明
竞赛平台主要由颗粒上料单元、加盖拧盖单元、检测分拣单元、工业机器人搬运单元、智能仓储单元等组成，实现空瓶上料、颗粒物料上料、物料分拣、颗粒填装、加盖、拧盖、物料检测、瓶盖检测、产品分拣、机器人搬运合格产品入盒、盒盖包装、贴标、入库等自动生产全过程。
图0-1自动化生产线示意图
本系统工作过程概述如下：
(一)颗粒上料单元圆盘输送机构将空瓶输送到上料输送线上，圆盘空瓶到位检测传感器检测到空瓶，圆盘输送机构停止。上料输送带将空瓶输送到主输送带，当空瓶到达填装位后，填装定位机构将空瓶固定，主输送带停止；同时根据任务要求供料机构推出对应颜色物料；填装机构将到位的颗粒物料吸取放到空物料瓶内；物料瓶内填装物料到达设定的颗粒数量后，填装定位气缸松开，主输送带启动，将物料瓶输送到下一个工位。
图0-2物料装瓶
(二)物料瓶被输送到加盖拧盖单元的加盖机构下，加盖定位机构将物料瓶固定，加盖机构启动加盖流程，将盖子（白色或蓝色）加到物料瓶上；加上盖子的物料瓶继续被送往拧盖机构，到拧盖机构下方，拧盖定位机构将物料瓶固定，拧盖机构启动，将瓶盖拧紧。
图0-3加盖拧盖
（三）拧盖完成的物料瓶经过检测分拣单元进行检测：进料检测传感器检测拧盖完成的物料瓶是否到位，回归反射传感器检测瓶盖是否拧紧；检测机构检测物料瓶内部颗粒数量是否符合要求；对拧盖与颗粒均合格的物料瓶进行瓶盖颜色判别区分；拧盖或颗粒不合格的物料瓶被分拣机构推送到废品输送带上进行分拣；拧盖与颗粒均合格的物料瓶被输送到主输送带末端，等待机器人搬运。
图0-4合格与不合格品示意图
（四）工业机器人搬运单元两个升降台机构存储包装盒和包装盒盖；升降台A将包装盒推向物料台上；6轴机器人将物料瓶抓取放入物料台上的包装盒内；包装盒4个工位放满物料瓶后，6轴机器人从升降台B上吸取盒盖，盖在包装盒上；6轴机器人根据瓶盖的颜色对盒盖上标签位进行分别贴标，贴完4个标签后通知智能仓储单元入库。
图0-5包装过程
（五）智能仓储单元堆垛机构把机器人单元物料台上的包装盒体叉取出来，然后按要求依次放入仓储相应仓位。两个3×3的仓库每个仓位均安装一个检测传感器对仓位空满状态进行检测，堆垛机构水平轴为一个精密转盘机构，垂直机构为涡轮丝杆升降机构，均由精密伺服电机进行高精度控制，行走轴为同步带传动，采用步进电机控制。
任务A 机械装调
任务情境：
该单元控制挂板的安装与接线已经完成。选手需要利用客户采购回来的器件及材料，团队负责完成颗粒上料单元、加盖拧盖单元、智能仓储单元桌面模型机构组装，并在该站型材桌面上安装机构模块、连接气管，保证模型机构能够正确运行，系统符合专业技术规范。在规定时间内完成指定单元的装调，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。当选手完成或交卷后，不得进行任何修改操作，评分阶段出现的任何硬件问题，可以在后续的工作任务中进行解决。
配分 竞赛时间 信息资料
25/100 任务A\B(4小时) 详见D盘
任务一：颗粒上料单元机械装调
1、任务概要
利用客户采购回来的器件及材料，团队负责完成台面模型机构组装，并在该站型材台面上安装机构模块、连接气管，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。系统符合专业技术规范。 设备状态： 工作单元已完成器件及原材料采购和挂板的电气安装接线，尚未开展台面模块的组装与机构安装。 颗粒上料单元
2、任务描述
完成颗粒上料单元台面上的圆盘上料机构模块、上料输送带机构模块、主输送带模块、颗粒上料机构模块、颗粒填装机构模块的机械安装、气路连接工作。
各机构初始位置
上料输送带模块 主输送带模块 颗粒上料模块 颗粒填装模块 圆盘上料机构
①上料输送带停止 ①主输送带停止 ①颗粒上料输送带停止 ①升降气缸上升 ①停止转动
②工作气压0.4Mpa～0.5Mpa ②填装定位气缸缩回 ②推料气缸A缩回 ②旋转气缸向右
③推料气缸B缩回 ③吸盘关闭
机械部分——总体布局
图A-01 颗粒上料单元机械结构布局图
①上料输送带机构模块；
②主输送带机构模块；
③颗粒上料机构模块；
④圆盘上料机构模块；
⑤颗粒填装机构模块；
机械部分——尺寸安装图
图A-02 颗粒上料单元机械安装参考图
机械部分——安装任务
请根据以下图纸资料完成颗粒上料单元的圆盘上料机构、上料输送带、主输送带机构、颗粒填装机构、颗粒上料机构的部件安装和气路连接，并根据各机构间的相对位置将其安装在本单元的工作台上。
①上料输送带的装配图见附页图1-1；
②主输送带机构的装配图见附页图1-2；
③颗粒填装机构的装配图见附页图1-3；
④颗粒上料机构的装配图见附页图1-4；
⑤圆盘上料机构的装配图见附页图1-5；
⑥颗粒上料单元的气路图见附页图1-6；
⑦颗粒上料单元的总装图见附页图1-7，按照图中的相对位置，在单元台面上完成各个机构的定位，并完成安装和调整。
任务二：加盖拧盖单元机械装调
1、任务概要
利用客户采购回来的器件及材料，团队负责完成台面模型机构组装，并在该站型材台面上安装机构模块、连接气管，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。系统符合专业技术规范。 设备状态： 工作单元已完成器件及原材料采购和挂板的电气安装接线，尚未开展台面模块的组装与机构安装。 加盖拧盖单元
2、任务描述
完成加盖拧盖单元台面上的主输送带模块、加盖机构模块、拧盖机构模块、备用瓶盖料仓模块的机械安装、气路连接工作。
各机构初始位置
气源件模块 主输送带模块 加盖机构模块 拧盖机构模块
①工作气压0.4Mpa～0.5Mpa ①主输送带停止 ①加盖伸缩气缸缩回 ①拧盖升降气缸上升
②加盖定位气缸缩回 ②加盖升降气缸上升 ②拧盖电机停止
③拧盖定位气缸缩回 ③推料气缸B缩回
④升降底座气缸上升
机械部分——总体布局
图A-03 加盖拧盖单元机械结构布局图
①备用瓶盖料仓；
②加盖机构模块；
③拧盖机构模块；
④主输送带机构模块。
机械部分——尺寸安装图
图A-04 加盖拧盖单元机械安装参考图
机械部分——安装任务
请根据以下图纸资料完成加盖拧盖单元的主输送带模块、加盖机构模块、拧盖机构模块、备用瓶盖料仓模块的部件安装和气路连接，并根据各机构间的相对位置将其安装在本单元的工作台上。
①主输送带模块的装配图见附页图2-1；
②加盖机构模块的装配图见附页图2-2；
③拧盖机构模块的装配图见附页图2-3；
④加盖拧盖单元的气路图件附页图2-4；
⑤加盖拧盖单元的总装图见附页图2-5，按照图中的相对位置，在单元台面上完成各个机构的定位，并完成安装和调整。
任务三：智能仓储单元机械装调
1、任务概要
利用客户采购回来的器件及材料，团队负责完成台面模型机构组装，并在该站型材台面上安装机构模块、连接气管，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。系统符合专业技术规范。 设备状态： 工作单元已完成器件及原材料采购和挂板的电气安装接线，尚未开展台面模块的组装与机构安装。 智能仓储单元
2、任务描述
完成智能仓储单元台面上的堆垛机模块、立体仓库A模块、立体仓库B模块和气路连接工作。
各机构初始位置
气源件模块 堆垛机旋转轴 堆垛机升降轴 堆垛机托料盘
①工作气压0.4Mpa～0.5Mpa ①伺服电机停止 ①伺服电机停止 ①拾取气缸缩回
②旋转轴处于原点位置 ②升降轴处于原点位置 ②吸盘关闭
机械部分——总体布局
图A-05 智能仓储单元机械结构布局图
①立体仓库A模块；
②立体仓库B模块；
③堆垛机模块；
机械部分——尺寸安装图
图A-06 智能仓储单元机械安装参考图
机械部分——安装任务
根据各机构间的相对位置将堆垛机模块、立体仓库A模块、立体仓库B模块安装在本单元的工作台上，并完成气路连接。
①智能仓储单元的气路图见附页图4-1；
②智能仓储运单元的装配图见附页图4-2，按照图中的相对位置，在单元台面上完成各个机构的定位，并完成安装和调整。
任务B 模型接线
任务情境：
该单元控制挂板的安装与接线已经完成。选手在完成任务A的机械装调后，还需团队负责完成颗粒上料单元、加盖拧盖单元、智能仓储单元桌面模型的接线、电路调试（须用I\O调试盒），保证电路无误能够正确运行，系统符合专业技术规范。在规定时间内完成并整套生产线，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。当选手完成或交卷后，将没有机会进行改进，评分阶段出现的任何硬件问题，可以在后续的工作任务中进行解决。
配分 竞赛时间 信息资料
15/100 A\B（4小时） 详见D盘
任务一：颗粒上料单元模型接线
任务概要
选手完成模型机械安装后，还需团队负责完成台面模型接线、电路测试，并符合专业技术规范，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元模型的线已加工完成，但尚未与模型连接。 颗粒上料单元
任务描述
完成颗粒上料单元台面上的CN300主输送带模块端子板、CN301颗粒填装模块端子板、CN302颗粒上料模块端子板、CN310桌面37针端子板、CN320上料皮带电机M1端子板、CN321主皮带电机M2端子板、CN322圆盘电机M3端子板和XT98端子接线工作。
桌面端子板连接示意图
图B - 1 端子板连接示意图
CN300主输送带模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X00 物料瓶上料检测传感器
XT3-1 X01 颗粒填装位检测传感器
XT3-2 X07 定位气缸后限位
XT3-3 X25 圆盘空瓶到位传感器
XT3-5 Y05 定位气缸电磁阀
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN301颗粒填装模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X14 填装升降气缸上限位
XT3-1 X15 填装升降气缸下限位
XT3-2 X20 吸盘填装限位
XT3-3 X23 填装旋转气缸左限位
XT3-4 X24 填装旋转气缸右限位
XT3-5 Y02 填装旋转气缸电磁阀
XT3-6 Y03 填装升降气缸电磁阀
XT3-7 Y04 填装取料吸盘电磁阀
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN302颗粒上料模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-2 X04 料筒A物料检测传感器
XT3-3 X05 料筒B物料检测传感器
XT3-4 X06 颗粒到位检测传感器
XT3-5 X21 推料气缸A后限位
XT3-6 X22 推料气缸B后限位
XT3-7 Y06 推料气缸A电磁阀
XT3-8 Y07 推料气缸B电磁阀
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN310桌面37针端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X00 上料传感器感应到物料，X0闭合
XT3-1 X01 颗粒填装位感应到物料，X1闭合
XT3-4 X04 检测到料筒A有物料，X4闭合
XT3-5 X05 检测到料筒B有物料，X5闭合
XT3-6 X06 输送带取料位检测到物料，X6闭合
XT3-7 X07 填装定位气缸后限位感应，X7闭合
XT3-8 X20 吸盘填装限位感应，X20闭合
XT3-9 X21 推料气缸A前限感应，X21闭合
XT3-10 X22 推料气缸B前限感应，X22闭合
XT3-11 X23 填装旋转气缸左限感应，X23闭合
XT3-12 X24 填装旋转气缸右限感应，X24闭合
XT3-13 X14 填装升降气缸上限位感应，X14闭合
XT3-14 X15 填装升降气缸下限位感应，X15闭合
XT3-15 X25 圆盘空瓶到位感应，X25闭合
XT2-0 Y00 Y0闭合上料输送带运行
XT2-1 Y01 Y1闭合主输送带运行
XT2-2 Y02 Y2闭合填装旋转气缸旋转
XT2-3 Y03 Y3闭合填装升降气缸下降
XT2-4 Y04 Y4闭合吸盘拾取
XT2-5 Y05 Y5闭合定位气缸伸出
XT2-6 Y06 Y6闭合推料气缸A推料
XT2-7 Y07 Y7闭合推料气缸B推料
XT2-8 Y30 Y30闭合，圆盘运行
XT1\XT4 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT5 PS13-(0V) 24V电源负极
CN320上料皮带电机M1端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
0V PS13- 24V电源负极
24V PS13+ 24V电源正极
M+ M1+ 上料皮带电机正极
M- M1- 上料皮带电机负极
IN2 Y0 Y0闭合上料输送带运行
0V PS13- 24V电源负极输出
24V PS13+ 24V电源正极输出
CN321主皮带电机M2端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
M+ M2+ 主皮带电机正极
M- M2- 主皮带电机负极
IN2 Y1 Y1闭合主输送带运行
0V PS13- 24V电源负极输入
24V PS13+ 24V电源正极输入
CN322圆盘电机M3端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
0V PS13- 24V电源负极
24V PS13+ 24V电源正极
M+ M3+ 圆盘电机正极
M- M3- 圆盘电机负极
IN2 Y30 圆盘运行，Y30闭合
OV PS13- 24V电源负极输入
24V PS13+ 24V电源正极输入
XT98端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
01 PS13-(0V) 37针端子板:0V
02 PS13-(0V) XT99端子板:2-16
03 PS13+(+24V) 37针端子板:24V
04 PS13+(+24V) XT99端子板:1-16
05 U 变频电机U极
06 U 变频器U极
07 V 变频电机V极
08 V 变频器V极
09 W 变频电机W极
10 W 变频器W极
任务二：加盖拧盖单元模型接线
任务概要
选手完成模型机械安装后，还需团队负责完成台面模型接线、电路测试，并符合专业技术规范，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元模型的线已加工完成，但尚未与模型连接。 加盖拧盖单元
任务描述
完成加盖拧盖单元台面上的CN300加盖模块端子板、CN301输送带模块端子板、CN302拧盖模块端子板、CN310桌面37针端子板、CN320输送带电机M1端子板、CN321拧盖电机M2端子板和XT98端子接线工作。
桌面端子板连接示意图
图B - 2 端子板连接示意图
CN300加盖模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X00 瓶盖料筒检测传感器
XT3-1 X03 加盖伸缩气缸前限
XT3-2 X04 加盖伸缩气缸后限
XT3-3 X05 加盖升降气缸上限
XT3-4 X06 加盖升降气缸下限
XT3-5 Y02 加盖伸缩气缸电磁阀
XT3-6 Y03 加盖升降气缸电磁阀
XT3-7 X16 加盖升降底座上限
XT3-8 Y07 加盖升降底座电磁阀
XT3-9 Y13 升降吸盘电磁阀
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN301输送带模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X01 加盖位检测传感器
XT3-1 X02 拧盖位检测传感器
XT3-2 X07 加盖定位气缸后限
XT3-3 X15 拧盖定位气缸后限
XT3-5 Y04 加盖定位气缸电磁阀
XT3-6 Y06 拧盖定位气缸电磁阀
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN302拧盖模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X14 拧盖升降气缸上限
XT3-5 Y05 拧盖升降气缸电磁阀
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN310桌面37针端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X00 瓶盖料筒检测传感器
XT3-1 X01 加盖位检测传感器
XT3-2 X02 拧盖位检测传感器
XT3-3 X03 加盖伸缩气缸前限
XT3-4 X04 加盖伸缩气缸后限
XT3-5 X05 加盖升降气缸上限
XT3-6 X06 加盖升降气缸下限
XT3-7 X07 加盖定位气缸后限
XT3-12 X14 拧盖升降气缸上限
XT3-13 X15 拧盖定位气缸后限
XT3-14 X16 加盖升降底座上限
XT2-0 Y00 输送带启停
XT2-1 Y01 拧盖电机启停
XT2-2 Y02 加盖伸缩气缸电磁阀
XT2-3 Y03 加盖升降气缸电磁阀
XT2-4 Y04 加盖定位气缸电磁阀
XT2-5 Y05 拧盖升降气缸电磁阀
XT2-6 Y06 拧盖定位气缸电磁阀
XT2-7 Y07 加盖升降底座电磁阀
XT2-8 Y13 升降吸盘电磁阀
XT1\XT4 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT5 PS13-(0V) 24V电源负极
CN320输送带电机M1端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
0V PS13- 24V电源负极
24V PS13+ 24V电源正极
M+ M+ 输送带电机正极
M- M- 输送带电机负极
IN2 Y0 Y0闭合输送带电机运行
0V 0V 24V电源负极输出
24V 24V 24V电源正极输出
CN321拧盖电机M2端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
0V
24V
M+ M+ 拧盖电机正极
M- M- 拧盖电机负极
IN2 Y1 Y1闭合拧盖电机运行
0V 0V 24V电源负极输入
24V 24V 24V电源正极输入
XT98端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
01 PS13-(0V) CN320端子板:0V
02 PS13-(0V) XT99端子板:23
03 PS13+(+24V) CN320端子板:24V
04 PS13+(+24V) XT99端子板:28
06 PE XT99端子板:PE
任务三：智能仓储单元模型接线
任务概要
选手完成模型机械安装后，还需团队负责完成台面模型接线、电路测试，并符合专业技术规范，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元模型的线已加工完成，但尚未与模型连接。 智能仓储单元
任务描述
完成智能仓储单元台面上的CN300堆垛升降模块端子板、CN301堆垛旋转/行走模块端子板、CN302仓库1模块端子板、CN303仓库2模块端子板、CN310桌面37针端子板、CN311桌面37针端子、CN310桌面37针端子板接线工作。
桌面端子板连接示意图
图B - 3 端子板连接示意图
CN300堆垛升降模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X00 升降轴原点传感器
XT3-1 LSP1 升降轴下限常闭
XT3-2 X22 升降轴下限常开
XT3-3 LSN1 升降轴上限常闭
XT3-4 X23 升降轴上限常开
XT3-5 X14 拾取气缸前限
XT3-6 J15 拾取气缸后限
XT3-7 Y05 拾取吸盘电磁阀
XT3-8 Y06 拾取气缸电磁阀
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN301堆垛旋转、行走模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X01 旋转轴原点传感器
XT3-1 LSP2 旋转轴右限常闭
XT3-2 X20 旋转轴右限常开
XT3-3 LSN2 旋转轴左限常闭
XT3-4 X21 旋转轴左限常开
XT3-5 X2 移动轴原点传感器
XT3-6 X42 移动轴右限常开
XT3-7 X43 移动轴左限常开
XT3-8 A 编码器A
XT3-9 B 编码器B
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN302仓库A模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X02 仓位A1检测传感器
XT3-1 X03 仓位A2检测传感器
XT3-2 X04 仓位A3检测传感器
XT3-3 X05 仓位A4检测传感器
XT3-4 X06 仓位A5检测传感器
XT3-5 X07 仓位A6检测传感器
XT3-6 X25 仓位A7检测传感器
XT3-7 X26 仓位A8检测传感器
XT3-8 X27 仓位A9检测传感器
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN303仓库B模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X30 仓位B1检测传感器
XT3-1 X31 仓位B2检测传感器
XT3-2 X32 仓位B3检测传感器
XT3-3 X33 仓位B4检测传感器
XT3-4 X34 仓位B5检测传感器
XT3-5 X35 仓位B6检测传感器
XT3-6 X36 仓位B7检测传感器
XT3-7 X37 仓位B8检测传感器
XT3-8 X40 仓位B9检测传感器
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN310桌面37针端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-1 X01 旋转轴原点传感器
XT3-2 X02 仓位A1检测传感器
XT3-3 X03 仓位A2检测传感器
XT3-4 X04 仓位A3检测传感器
XT3-5 X05 仓位A4检测传感器
XT3-6 X06 仓位A5检测传感器
XT3-7 X07 仓位A6检测传感器
XT3-8 LSP2 旋转轴右限常闭
XT3-9 X20 旋转轴右限常开
XT3-10 LSN2 旋转轴左限常闭
XT3-11 X21 旋转轴左限常开
XT3-13 X25 仓位A7检测传感器
XT3-14 X26 仓位A8检测传感器
XT3-15 X27 仓位A9检测传感器
XT1/XT4 PS13+(0V) 24V电源正极
XT5 PS13-(0V) 24V电源负极
CN311桌面37针端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X00 升降轴原点传感器
XT3-1 LSP1 升降轴下限常闭
XT3-2 X22 升降轴下限常开
XT3-3 LSN1 升降轴上限常闭
XT3-4 X23 升降轴上限常开
XT3-5 X30 仓位B1检测传感器
XT3-6 X31 仓位B2检测传感器
XT3-7 X32 仓位B3检测传感器
XT3-8 X33 仓位B4检测传感器
XT3-9 X34 仓位B5检测传感器
XT3-10 X35 仓位B6检测传感器
XT3-11 X36 仓位B7检测传感器
XT3-12 X14 拾取气缸前限
XT3-13 J15 拾取气缸后限
XT3-14 X37 仓位B8检测传感器
XT3-15 X40 仓位B9检测传感器
XT2-5 Y05 拾取吸盘电磁阀
XT2-6 Y06 拾取气缸电磁阀
XT1\XT4 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT5 PS13-(0V) 24V电源负极
CN312桌面37针端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X17 移动轴原点传感器
XT3-2 X42 移动轴右限常开
XT3-4 X43 移动轴左限常开
XT3-5 A 编码器A
XT3-6 B 编码器B
XT1/XT4 PS13+(24V) 24V电源正极
XT5 PS13-(0V) 24V电源负极
2锦连用件管社
336
.装B/T500.10禁隆烧胜·
心
R
303132
2435
32101
8捌捌岁老去卡击
一系效
蘑
漂
襟
禱
凑
进
透
3
N
6063
6063
6065
6063
6063
6063
6063
8063
6063
6063
6063
据ePQM
6763
600
警
鑫
个层翔
个寨钢
M4*35
M4*12
M4
M412
M435
M3*12
M412
M412
M4*35129.5
27.6
60
5=237
@
天
日
后
同
后
同40
胡通用件银社
图Z5
1436.74
一球B/1500.10首佳烧型：
88888
人
240
372
的
屋囊
有m

D
D
人
PS12-
PS12+
-KA71
-SB266E--1
-SB269E
8475
电业行冬
PS12-
-KA71
-H.266
-KM99
PS124
PS12-
-HL269
-KM99
PS12+
U
P12
锂捷果
PS12+
o7
PS12-
PS12+
O
-XT99
PS12
-KA71
00
sl
音
PS13-
PS134
2际电器
6
合
m

0
>
m

D
D
PS13+
X124
KA72
-SBLJE--Y
-XT99
2障
9
PS134
-KA72
PS13-
PS13-
Co
PS13-
X10
-SBTZE--
P813
PS134
X11
-SBFW E--
PS13-
PS13-
X12
o
U
-HLQD

Y10
O
PS13
Y11
PS134
+Y12
b
-KA72
X79901
韩电一体女欢E
X13
合
m

0
>
m

刀
敬用：
-M271
电院哦
24+CPs13t)联整由热·24-CPS13-)根热镜。
XT99
电锦圳照
锈明器
-2
喜
-KA71
o
-KM99
000
C
PLC电斯
O
-KM99
-XT99
9
9
-0
-XT99
00
P512
6
合
m

0
m

0
PS13-
PS13+
N
co
CN31037T期#效：CN20015T期子绒：CN301157期#辣：CN30215T期子说
-XT3
CN310
CN300
意
8
8
XT3
CN301
B22
爸
9
8
B222
意
-XT3
CN300
SO211
U
H3U-1919MR
S2212
O
S3213
急
8
8
案
蓉
SC214
8
-XT3
CN301
221
爸
9
o
云
合
m

0
m
m

D
>
-PLC99
街国效
PS13-
PS13+
CN31037T期#秋：CN300157期土辣：CN30115T期子烧：CN30216T期#烧：
X10
-SBQD
m
e
co
-SBTZ
-SBFW
o
H3U-1616MR
X13
-KA72
O
52231
-XT3
OCN302
13O
09222
苔
-XT3
30023017002350
00
S2215
杀
O
恩一冠
-XT3
XT3
CN310
“
云
m

0
m
0
0
PS13
PS13+
PS13
-PLC99
I
0V24V M-M-
OV 24V IN1IN2
-XT2
CN310
0V24VM-M
OV 24V IN1 IN2
aaaa
标请电机合动
wo
8
0
YV02
KC·
o
YV03
C
8
4
时西应
V04
CN301
H3U-1919MR
O
黑
YV05
精
U
黛
-XT3
CN301
新
YV06
00
(0
00
N
Y13
CN300
6
m

0锦连用件管社
一接B/1500.10数律装烧理口
口
00
@
。@
●
6
必
鲜
醒
6063
6063
6065
鑫40
锦连用件管社
零
层
9253031323334
0
b
6
27
55 \545352
9
I66
16171
75
12
888
的
用130-L-07
e
屋屋
屋安图害美屋多
祥
鲜
美美国到
国第美莫美国美离童群保美至镇国程季实美摩群美南季剪素
藓留留宝留蜜美锦连用件管社
墨
斗
.装B/产50010教烧虹：
736
28
9397223243536
8
57GU0g杆活电社
304个锈饼
G6
6
哥
M3x8
M4x30
M5X20
M6x12
22B安装婴
B2B摄装纹
SBR1BUU银银
MCPM-20-125
CIH6A-BC-300强
22B语接效-
一
三
6063
6063
304不锈烟
5065
6063
6063
鑫
6062
8063
影
M2米厨
6063
M4X12
M5x40
M5X12
M3x840
锦连用件管社
婴
76
49
1.银1B/150010教佳装团：
9
7519202228324
1A5
00
185
品
22
000
、37
(615)
130
95
L13141516
5
100
127
100
139
212
中含键就光精动0365
承纤承1D076
超用操性球围A610
深鸡接新51800-27
个就想
用器性造A29122
大牙销精佳精动1六103
c铺业44*201
①
4080串
个锈用
6065
鑫
鑫
204个锈
6063
个锈期
6063
辈
著者
白SMn
囊
6063
个锈型
3063
离
等
家维有
蒂
袭
譬
新佳有
累展
到
豪
等2022年全国职业院校技能大赛
机电一体化项目（高职组）
任务书C\D\E\F
2
选手须知：
任务书共 39 页，附页图纸 16 页，故障排查表 1 页，如出现任务书缺页、字迹不清等问题，请及时向裁判申请更换任务书。
竞赛任务完成过程配有两台编程计算机，参考资料（竞赛平台相关的器件手册等）放置在“D:\参考资料”文件夹下。
参赛团队应在4小时内完成任务书规定内容；选手在竞赛过程中创建的程序文件必须存储到“D:\技能竞赛\竞赛编号”文件夹下，未存储到指定位置的运行记录或程序文件均不予给分。
选手提交的试卷不得出现学校、姓名等与身份有关的信息，否则成绩无效。
由于错误接线、操作不当等原因引起PLC、触摸屏、变频器、工业机器人控制器及I/O组件、伺服放大器的损坏，将依据大赛规程进行处理。
在完成任务过程中，请及时保存程序及数据。
场次： 工位号： 日期：
2022年全国职业院校技能大赛
一、项目名称：机电一体化项目
二、任务情境：组装、编程、调试一条小型自动化生产线
现有一条小型自动化生产线，需要按客户要求进行组装、编程、调试。其中包括设计、安装、调试机械部件和电气系统，并能完成设备控制系统和人机界面编程，对自动化生产线进行维护、维修、系统集成与技术改进等工作。
三、项目任务及时间安排：机电一体化项目试题主要考核选手组装、编程、调试一条小型自动化生产线的能力，该生产线由颗粒上料站、加盖拧盖站、检测分拣站、机器人搬运站、智能仓储站5个单元组成。大赛为期2天，完成6个工作任务，并实现生产过程自动化，累计完成时间为8小时，由2位选手以团队方式进行完成。
本届全国职业院校技能大赛机电一体化项目的工作任务、内容及时间分配如下表：
天次 模块名称 模块内容 完成时间 任务类型
第1天 工作任务A 单元的机械安装与调试 4小时 机械装调
工作任务B 单元的电气接线与调试 电气接线
第2天 工作任务C 单元的编程与调试 4小时 编程调试
工作任务D 单元的故障检修 设备维护
工作任务E 自动线系统程序优化与调试 编程优化
第1-2天 工作任务F 职业素养 全程
竞赛设备说明
竞赛平台主要由颗粒上料单元、加盖拧盖单元、检测分拣单元、工业机器人搬运单元、智能仓储单元等组成，实现空瓶上料、颗粒物料上料、物料分拣、颗粒填装、加盖、拧盖、物料检测、瓶盖检测、产品分拣、机器人搬运合格产品入盒、盒盖包装、贴标、入库等自动生产全过程。
图0-1自动化生产线示意图
本系统工作过程概述如下：
(一)颗粒上料单元圆盘输送机构将空瓶输送到上料输送线上，圆盘空瓶到位检测传感器检测到空瓶，圆盘输送机构停止。上料输送带将空瓶输送到主输送带，当空瓶到达填装位后，填装定位机构将空瓶固定，主输送带停止；同时根据任务要求供料机构推出对应颜色物料；填装机构将到位的颗粒物料吸取放到空物料瓶内；物料瓶内填装物料到达设定的颗粒数量后，填装定位气缸松开，主输送带启动，将物料瓶输送到下一个工位。
图0-2物料装瓶
(二)物料瓶被输送到加盖拧盖单元的加盖机构下，加盖定位机构将物料瓶固定，加盖机构启动加盖流程，将盖子（白色或蓝色）加到物料瓶上；加上盖子的物料瓶继续被送往拧盖机构，到拧盖机构下方，拧盖定位机构将物料瓶固定，拧盖机构启动，将瓶盖拧紧。
图0-3加盖拧盖
（三）拧盖完成的物料瓶经过检测分拣单元进行检测：进料检测传感器检测拧盖完成的物料瓶是否到位，回归反射传感器检测瓶盖是否拧紧；检测机构检测物料瓶内部颗粒数量是否符合要求；对拧盖与颗粒均合格的物料瓶进行瓶盖颜色判别区分；拧盖或颗粒不合格的物料瓶被分拣机构推送到废品输送带上进行分拣；拧盖与颗粒均合格的物料瓶被输送到主输送带末端，等待机器人搬运。
图0-4合格与不合格品示意图
（四）工业机器人搬运单元两个升降台机构存储包装盒和包装盒盖；升降台A将包装盒推向物料台上；6轴机器人将物料瓶抓取放入物料台上的包装盒内；包装盒4个工位放满物料瓶后，6轴机器人从升降台B上吸取盒盖，盖在包装盒上；6轴机器人根据瓶盖的颜色对盒盖上标签位进行分别贴标，贴完4个标签后通知智能仓储单元入库。
图0-5包装过程
（五）智能仓储单元堆垛机构把机器人单元物料台上的包装盒体叉取出来，然后按要求依次放入仓储相应仓位。两个3×3的仓库每个仓位均安装一个检测传感器，堆垛机构水平轴为一个精密转盘机构，垂直机构为涡轮丝杆升降机构，均由精密伺服电机进行高精度控制；行走轴为同步带传动，采用步进电机控制。
任务C 单元程序编写与调试
任务情境：
选手在完成任务A/B的机械装调和电气接线后，现需要团队负责完成颗粒上料单元、加盖拧盖单元、检测分拣单元、机器人搬运单元、智能仓储单元的PLC程序与机器人程序编写，从空瓶上料、颗粒物料上料、物料分拣、颗粒填装、加盖、拧盖、物料检测、瓶盖检测、产品分拣、机器人搬运合格产品入盒、盒盖包装、贴标、成品入库的工序，保证能够进行正确运行，系统符合专业技术规范。在规定时间内完成整套生产线的程序编写与调试，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
配分 竞赛时间 信息资料
30/100 任务C/D/E（4小时） 详见D盘
颗粒上料单元程序编写与调试
任务概要
现需要团队负责完成颗粒上料单元的控制程序设计与调试工作，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元已完成挂板的电气安装、台面模块安装接线，尚未开展单元的编程与调试工作。 颗粒上料单元
任务描述
完成颗粒上料单元控制程序、触摸屏工程设计并进行单机调试，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
在任务完成时，你需要检查确认以下几点：
已经完成单元的机械安装、电气接线和气路连接，并确保器件的动作准确无误。
设置变频器参数，能实现单元运行功能即可，但高速不能超过（50Hz），低速不能低于（10Hz）。
单元运行功能与要求一致。
根据任务书提供的监控画面数据监控表设计触摸屏画面，利用本单元触摸屏进行单站调试运行，包含启动、停止、复位、单周期等，组态画面如图C - 1所示，指示灯输入信息为1时为绿色，输入信息为0时保持灰色。按钮强制输出1时为红色，按钮强制输出0时为灰色，触摸屏上必须设置一个手动/自动按钮，只有在该按钮被按下，且单元处于“单机”状态，手动强制输出控制按钮有效。
颗粒上料单元监控画面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
吸盘填装限位 位指示灯 吸盘填装限位指示灯
推料气缸A前限 位指示灯 推料气缸A前限指示灯
推料气缸B前限 位指示灯 推料气缸B前限指示灯
启动 位指示灯 启动状态指示灯
停止 位指示灯 停止状态指示灯
复位 位指示灯 复位状态指示灯
单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
物料瓶上料检测 位指示灯 物料瓶上料检测指示灯
颗粒填装位检测 位指示灯 颗粒填装位检测指示灯
颜色确认A检测 位指示灯 颜色确认A检测指示灯
颜色确认B检测 位指示灯 颜色确认B检测指示灯
料筒A物料检测 位指示灯 料筒A物料检测指示灯
料筒B物料检测 位指示灯 料筒B物料检测指示灯
颗粒到位检测 位指示灯 颗粒到位检测指示灯
填装定位气缸后限 位指示灯 填装定位气缸后限指示灯
填装升降气缸上限 位指示灯 填装升降气缸上限指示灯
填装升降气缸下限 位指示灯 填装升降气缸下限指示灯
上料输送带电机启停 标准按钮 上料输送带电机启停手动输出
主输送带电机启停 标准按钮 主输送带电机启停手动输出
旋转气缸 标准按钮 旋转气缸电磁阀手动输出
升降气缸 标准按钮 升降气缸电磁阀手动输出
取料吸盘 标准按钮 取料吸盘电磁阀手动输出
定位气缸 标准按钮 定位气缸电磁阀手动输出
推料气缸A 标准按钮 推料气缸A电磁阀手动输出
推料气缸B 标准按钮 推料气缸B电磁阀手动输出
变频电机正转 标准按钮 变频电机正转手动输出
变频电机反转 标准按钮 变频电机反转手动输出
变频电机高速 标准按钮 变频电机高速手动输出
变频电机中速 标准按钮 变频电机中速手动输出
变频电机低速 标准按钮 变频电机低速手动输出
手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
图C-1 颗粒上料单元组态画面
根据任务书提供I/O分配表完成控制程序设计。
序号 名称 功能描述 备注
X0 上料传感器感应到物料，X0闭合
X1 颗粒填装位感应到物料，X1闭合
X4 检测到料筒A有物料，X4闭合
X5 检测到料筒B有物料，X5闭合
X6 输送带取料位检测到物料，X6闭合
X7 填装定位气缸后限位感应，X7闭合
X10 按下启动按钮，X10闭合
X11 按下停止按钮，X11闭合
X12 按下复位按钮，X12闭合
X13 按下联机按钮，X13闭合
X14 填装升降气缸上限位感应，X14闭合
X15 填装升降气缸下限位感应，X15闭合
X20 吸盘填装限位感应，X20闭合
X21 推料气缸A后限位感应，X21闭合
X22 推料气缸B后限位感应，X22闭合
X23 填装旋转气缸左限感应，X23闭合
X24 填装旋转气缸右限感应，X24闭合
X25 圆盘空瓶到位检测，X25闭合
Y0 Y0闭合上料输送带运行
Y1 Y1闭合主输送带运行
Y2 Y2闭合填装旋转气缸旋转
Y3 Y3闭合填装升降气缸下降
Y4 Y4闭合吸盘拾取
Y5 Y5闭合定位气缸伸出
Y6 Y6闭合推料气缸A推料
Y7 Y7闭合推料气缸B推料
Y10 Y10闭合启动指示灯亮
Y11 Y11闭合停止指示灯亮
Y12 Y12闭合复位指示灯亮
Y23 Y23闭合变频电机正传
Y24 Y24闭合变频电机反转
Y25 Y25闭合变频电机高速档
Y26 Y26闭合变频电机中速档
Y27 Y27闭合变频电机低速档
Y30 Y30闭合圆盘电机运行
单元运行功能流程要求：
（1）上电，系统处于“停止”状态。“停止”指示灯亮，“启动”和“复位”指示灯灭。
（2）在“停止”状态下，按下“复位”按钮，该单元复位，复位过程中，“复位”指示灯闪烁（2Hz），所有机构回到初始位置。复位完成后，“复位”指示灯常亮，“启动”和“停止”指示灯灭。“运行”或“复位”状态下，按“启动”按钮无效。
（3）在“复位”就绪状态下，按下“启动”按钮，单元启动，“启动”指示灯亮，“停止”和“复位”指示灯灭。
（4）推料气缸A推出3颗白色物料。
（5）颗粒上料机构启动高速运行，变频器以50Hz频率输出。
（6）当白色物料到达取料位后，颗粒到位检测传感器动作，颗粒上料机构停止。
（7）填装机构下降。
（8）吸盘打开，吸住物料。
（9）填装机构上升。
（10）填装机构转向装料位。
（11）在第（4）步开始的同时，圆盘输送机构开始转动，上料输送带与主输送带同时启动，当圆盘空瓶到位检测传感器检测到空瓶时，圆盘输送机构停止，上料输送带将空瓶输送到主输送带，上料检测传感器感应到空瓶，上料输送带停止。
（12）当颗粒填装位检测传感器检测到空瓶，并等待空瓶到达填装位时，填装定位气缸伸出，将空瓶固定。
（13）当第（10）步和第（12）都完成后，填装机构下降。
（14）填装机构下降到吸盘填装限位开关感应到位后，吸盘关闭，物料顺利放入瓶子，无任何碰撞现象。
（15）填装机构上升。
（16）填装机构转向取料位。
（17）当瓶子装满3颗白料。
（18）填装定位气缸缩回。
（19）将瓶子输送到下一工位。
（20）循环进入第（6）步，进行下一个瓶子的填装。
（21）在任何启动运行状态下，按下“停止”按钮，若当前填装机构吸有物料，则应在完成第（15）步后停止，否则立即停止，所有机构不工作，“停止”指示灯亮，“启动”和“复位”指示灯灭。
加盖拧盖单元程序编写与调试
任务概要
现需要团队负责完成加盖拧盖单元的控制程序设计与调试工作，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元已完成挂板的电气安装、台面模块安装接线，尚未开展单元的编程与调试工作。 加盖拧盖单元
任务描述
完成加盖拧盖单元控制程序、触摸屏工程设计并进行单机调试，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
在任务完成时，你需要检查确认以下几点：
已经完成单元的机械安装、电气接线和气路连接，并确保器件的动作准确无误。
单元运行功能与要求一致。
根据任务书提供的监控画面数据监控表设计触摸屏画面，利用本单元触摸屏进行单站调试运行，包含启动、停止、复位、单周期等，组态画面如图C-2所示，画面颜色分配和触摸屏“手动/自动按钮”要求同颗粒上料单元组态画面。
加盖拧盖单元监控画面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
启动 位指示灯 启动状态指示灯
停止 位指示灯 停止状态指示灯
复位 位指示灯 复位状态指示灯
单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
瓶盖料筒检测 位指示灯 瓶盖料筒检测指示灯
加盖位检测 位指示灯 加盖位检测指示灯
拧盖位检测 位指示灯 拧盖位检测指示灯
加盖伸缩气缸前限 位指示灯 加盖伸缩气缸前限指示灯
加盖伸缩气缸后限 位指示灯 加盖伸缩气缸后限指示灯
加盖升降气缸上限 位指示灯 加盖升降气缸上限指示灯
加盖升降气缸下限 位指示灯 加盖升降气缸下限指示灯
加盖定位气缸后限 位指示灯 加盖定位气缸后限指示灯
拧盖升降气缸上限 位指示灯 拧盖升降气缸上限指示灯
拧盖定位气缸后限 位指示灯 拧盖定位气缸后限指示灯
升降底座上限 位指示灯 加盖升降底座气缸上限指示灯
输送带电机启停 标准按钮 输送带电机启停控制输出
拧盖电机启停 标准按钮 拧盖电机启停控制输出
加盖伸缩气缸 标准按钮 加盖伸缩气缸电磁阀输出
加盖升降气缸 标准按钮 加盖升降气缸电磁阀输出
加盖定位气缸 标准按钮 加盖定位气缸电磁阀输出
拧盖升降气缸 标准按钮 拧盖升降气缸电磁阀输出
拧盖定位气缸 标准按钮 拧盖定位气缸电磁阀输出
升降底座气缸 标准按钮 加盖升降底座气缸电磁阀输出
升降吸盘 标准按钮 加盖升降吸盘电磁阀输出
手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
图C-2 加盖拧盖单元组态画面
根据任务书提供I/O分配表完成控制程序设计。
序号 名称 功能描述 备注
1 X0 瓶盖料筒感应到瓶盖，X0闭合
2 X1 加盖位传感器感应到物料，X1闭合
3 X2 拧盖位传感器感应到物料，X2闭合
4 X3 加盖伸缩气缸伸出前限位感应，X3闭合
5 X4 加盖伸缩气缸缩回后限位感应，X4闭合
6 X5 加盖升降气缸上限位感应，X5闭合
7 X6 加盖升降气缸下限位感应，X6闭合
8 X7 加盖定位气缸后限位感应，X7闭合
9 X10 按下启动按钮，X10闭合
10 X11 按下停止按钮，X11闭合
11 X12 按下复位按钮，X12闭合
12 X13 按下联机按钮，X13闭合
13 X14 拧盖升降气缸上限位感应，X14闭合
14 X15 拧盖定位气缸后限位感应，X15闭合
15 X16 加盖升降底座上限位感应，X16闭合
16 Y0 Y0闭合，主输送带运行
17 Y1 Y1闭合，拧盖电机运行
18 Y2 Y2闭合，加盖伸缩气缸伸出
19 Y3 Y3闭合，加盖升降气缸下降
20 Y4 Y4闭合，加盖定位气缸伸出
21 Y5 Y5闭合，拧盖升降气缸下降
22 Y6 Y6闭合，拧盖定位气缸伸出
23 Y7 Y7闭合，升降底座气缸下降
24 Y10 Y10闭合，启动指示灯亮
25 Y11 Y11闭合，停止指示灯亮
26 Y12 Y12闭合，复位指示灯亮
27 Y13 Y13闭合，升降吸盘吸气
单元运行功能流程要求：
上电，设备任一部件不在初始位置，系统自动复位；
或者系统处于停止状态下，按下“复位”按钮系统自动复位。其它运行状态下按此按钮无效；
“复位”灯（黄色灯，下同）闪亮显示；
“停止”（红色灯，下同）灯灭；
“启动”（绿色灯，下同）灯灭；
所有部件回到初始位置；
“复位”灯常亮，系统进入就绪状态。
单元启动控制：
系统在就绪状态按启动按钮，单元进入运行状态，而停止状态下按此按钮无效；
“启动”指示灯亮；
“复位”指示灯灭；
主输送带启动运行；
手动将无盖物料瓶放置到该单元起始端；
当加盖位检测传感器检测到有物料瓶，并等待物料瓶运行到加盖工位下方时，输送带停止；
加盖定位气缸推出，将物料瓶准确固定；
如果加盖机构内无瓶盖，即瓶盖料筒检测传感器无动作，加盖机构不动作；
①手动将盖子放入后，瓶盖料筒检测传感器感应到瓶盖；
②瓶盖料筒检测传感器动作；
③加盖机构开始运行，继续第（9）步动作；
如果加盖机构有瓶盖，瓶盖料筒检测传感器动作，升降底座下降；加盖伸缩气缸推出，将瓶盖推到落料口；
加盖升降气缸伸出，将瓶盖压下；
瓶盖准确落在物料瓶上，无偏斜；
加盖伸缩气缸缩回；
升降底座上升；
加盖升降气缸缩回；
加盖定位气缸缩回；
主输送带启动；
当拧盖位检测传感器检测到有物料瓶，并等待物料瓶运行到拧盖工位下方时，输送带停止；
拧盖定位气缸推出，将物料瓶准确固定；
拧盖电机开始旋转；
拧盖升降气缸下降；
瓶盖完全被拧紧；
拧盖电机停止运行；
拧盖升降气缸缩回；
拧盖定位气缸缩回；
主输送带启动；
当物料瓶输送到主输送带末端后，人工拿走物料瓶。重复第（5）到（25）步，直到4个物料瓶与4个瓶盖用完为止，每次循环内，任何一步动作失误，该步都不得分。
单元停止控制：
系统在运行状态按“停止”按钮，单元立即停止，所有机构不工作；
“停止”指示灯亮；“运行”指示灯灭。
检测分拣单元程序编写与调试
任务概要
现需要团队负责完成检测分拣单元的控制程序设计与调试工作，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元已完成挂板的电气安装、台面模块安装接线，尚未开展单元的编程与调试工作。 检测分拣单元
任务描述
完成检测分拣单元控制程序、触摸屏工程设计并进行单机调试，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
在任务完成时，你需要检查确认以下几点：
已经完成单元的机械安装、电气接线和气路连接，并确保器件的动作准确无误。
单元运行功能与要求一致。
根据任务书提供的监控画面数据监控表设计触摸屏画面，利用本单元触摸屏进行单站调试运行，包含启动、停止、复位、单周期等，组态画面如图C - 3所示，画面颜色分配和触摸屏“手动/自动按钮”要求同颗粒上料单元组态画面。
检测分拣单元监控画面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
1 启动 位指示灯 启动状态指示灯
2 停止 位指示灯 停止状态指示灯
3 复位 位指示灯 复位状态指示灯
4 单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
5 进料检测传感器 位指示灯 进料检测传感器指示灯
6 旋紧检测传感器 位指示灯 旋紧检测传感器指示灯
7 瓶盖蓝色检测传感器 位指示灯 瓶盖蓝色检测传感器指示灯
8 瓶盖白色检测传感器 位指示灯 瓶盖白色检测传感器指示灯
9 不合格到位检测传感器 位指示灯 不合格到位检测传感器指示灯
10 出料检测传感器 位指示灯 出料检测传感器指示灯
11 分拣气缸退回限位 位指示灯 分拣气缸退回限位指示灯
12 三颗料位检测 位指示灯 三颗料位检测指示灯
13 四颗料位检测 位指示灯 四颗料位检测指示灯
14 主输送带电机启停 标准按钮 主输送带电机启停手动输出
15 辅输送带电机启停 标准按钮 辅输送带电机启停手动输出
16 指示灯带亮绿色 标准按钮 指示灯亮绿色手动输出
17 指示灯带亮红色 标准按钮 指示灯亮红色手动输出
18 指示灯带亮蓝色 标准按钮 指示灯亮蓝色手动输出
19 分拣气缸电磁阀 标准按钮 分拣气缸电磁阀手动输出
20 手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
21 单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
图C - 3 检测分拣单元组态画面
根据任务书提供I/O分配表完成控制程序设计。
序号 名称 功能描述 备注
X00 进料检测传感器感应到物料，X00闭合
X01 旋紧检测传感器感应到瓶盖，X01闭合
X03 瓶盖颜色传感器感应到蓝色，X03闭合
X04 瓶盖颜色传感器感应到白色，X04闭合
X05 不合格到位检测传感器感应到物料，X05闭合
X06 出料检测传感器感应到物料，X06闭合
X07 分拣气缸退回限位感应，X07闭合
X10 按下启动按钮，X10闭合
X11 按下停止按钮，X11闭合
X12 按下复位按钮，X12闭合
X13 按下联机按钮，X13闭合
X14 三颗料位检测
X15 四颗料位检测
X20 瓶盖不合格分拣检测传感器感应到物料，X20闭合
X21 瓶盖不合格分拣气缸退回限位感应，X21闭合
X22 物料不合格分拣检测传感器感应到物料，X22闭合
X23 物料不合格分拣气缸退回限位感应，X23闭合
X24 瓶盖和物料都不合格分拣检测传感器感应到物料，X24闭合
X25 瓶盖和物料都不合格分拣气缸退回限位感应，X25闭合
Y00 Y00闭合，主输送带运行
Y01 Y01闭合，辅输送带运行
Y02 Y02闭合，检测机构指示灯绿色常亮
Y03 Y03闭合，检测机构指示灯红色常亮
Y04 Y04闭合，检测机构指示灯蓝色常亮
Y05 Y05闭合，分拣气缸伸出
Y06 Y06闭合，检测机构指示灯黄色常亮
Y10 Y10闭合，启动指示灯亮
Y11 Y11闭合，停止指示灯亮
Y12 Y12闭合，复位指示灯亮
Y20 Y20闭合，瓶盖不合格分拣气缸伸出
Y21 Y21闭合，物料不合格分拣气缸伸出
Y22 Y22闭合，瓶盖和物料不合格分拣气缸伸出
单元运行功能流程要求：
上电，系统处于“停止”状态下。“停止”指示灯亮，“启动”和“复位”指示灯灭；
在“停止”状态下，按下“复位”按钮，该单元复位，复位过程中，“复位”指示灯闪烁，所有机构回到初始位置。复位完成后，“复位”指示灯常亮，“启动”和“停止”指示灯灭。“运行”或“复位”状态下，按“启动”按钮无效；
在“复位”就绪状态下，按下“启动”按钮，单元启动，“启动”指示灯亮，“停止”和“复位”指示灯灭；
主输送带启动运行，检测机构指示灯蓝色常亮；
手动将放有3颗物料并旋紧白色瓶盖的物料瓶放置到该单元起始端；
当进料检测传感器检测到有物料瓶且旋紧检测传感器无动作，经过检测机构时，检测机构指示灯绿色常亮，物料瓶即被输送到主输送带的末端，出料检测传感器动作，主输送带停止，人工拿走物料瓶，输送带继续启动运行，检测机构指示灯绿色熄灭，蓝色常亮。
手动将放有3颗物料并旋紧蓝色瓶盖的物料瓶放置到该单元起始端；
当进料检测传感器检测到有物料瓶且旋紧检测传感器无动作，经过检测装置时，检测机构指示灯绿色闪烁（f=2Hz），物料瓶即被输送到主输送带的末端，出料检测传感器动作，主输送带停止，人工拿走物料瓶，输送带继续启动运行，检测机构指示灯绿色熄灭，蓝色常亮。
手动将放有2颗物料并旋紧瓶盖的物料瓶放置到该单元起始端；
当进料检测传感器检测到有物料瓶且旋紧检测传感器无动作，经过检测装置时，检测机构指示灯黄色常亮，蓝色熄灭，物料瓶经过不合格到位检测传感器时，传感器动作，触发分拣气缸电磁阀得电，当到达分拣气缸位置时即被推到辅输送带上，物料瓶在辅输送带上经过物粒不合格分拣检测传感器时，传感器动作，物料不合格分拣气缸电磁阀得电，使物料瓶被推到物料不合格分拣槽中；
手动将放有3颗物料并未旋紧瓶盖的物料瓶放置到该单元起始端；
当进料检测传感器检测到有物料瓶且旋紧检测传感器动作，经过检测装置时，检测机构指示灯红灯常亮，物料瓶经过不合格到位检测传感器时，传感器动作，触发分拣气缸电磁阀得电，当到达分拣气缸位置时即被推到辅输送带上；物料瓶在辅输送带上经过瓶盖不合格分拣检测传感器时，传感器动作，瓶盖不合格分拣气缸电磁阀得电，使物料瓶被推到瓶盖不合格分拣槽中；
在任何启动运行状态下，按下“停止”按钮，该单元停止工作，“停止”指示灯亮，“启动”和“复位”指示灯灭；
机器人搬运单元程序编写与调试
任务概要
现需要团队负责完成机器人搬运单元的控制程序设计与调试工作，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元已完成挂板的电气安装、台面模块安装接线，尚未开展单元的编程与调试工作。 机器人搬运单元
任务描述
完成机器人搬运单元PLC控制程序及触摸屏工程设计、机器人的程序设计和机器人I/O配置，并进行单机调试，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
在任务完成时，你需要检查确认以下几点：
已经完成单元的机械安装、电气接线和气路连接，并确保器件的动作准确无误。
单元运行功能与要求一致。
机器人I/O根据自己编程需求进行配置。
根据任务书提供的监控画面数据监控表设计触摸屏画面，利用本单元触摸屏进行单站调试运行，包含启动、停止、复位、单周期等，组态画面如图C - 4所示，画面颜色分配和触摸屏“手动/自动按钮”要求同颗粒上料单元组态画面。
图C - 4 机器人搬运单元组态界面
工业机器人搬运单元监控画面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
启动 位指示灯 启动状态指示灯
停止 位指示灯 停止状态指示灯
复位 位指示灯 复位状态指示灯
单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
升降台A原点 位指示灯 升降台A原点指示灯
升降台A上限 位指示灯 升降台A上限指示灯
升降台A下限 位指示灯 升降台A下限指示灯
升降台B原点 位指示灯 升降台B原点指示灯
升降台B上限 位指示灯 升降台B上限指示灯
升降台B下限 位指示灯 升降台B下限指示灯
推料气缸前限 位指示灯 推料A前限指示灯
推料气缸后限 位指示灯 推料A后限指示灯
盒盖出料 标准按钮 该按钮按下，物料盒上升一个盒盖的高度。
盒出料 标准按钮 该按钮按下，推出一个物料盒。
手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
根据任务书提供I/O分配表完成控制程序设计。
序号 名称 功能描述 备注
X00 升降台A运动到原点，X0断开
X01 升降台A碰撞上限，X1断开
X02 升降台A碰撞下限，X2断开
X03 升降台B运动到原点，X3断开
X04 升降台B碰撞上限，X4断开
X05 升降台B碰撞下限，X5断开
X06 推料气缸A伸出，X6闭合
X07 推料气缸A缩回，X7闭合
X10 按下启动按钮，X10闭合
X11 按下停止按钮，X11闭合
X12 按下复位按钮，X12闭合
X13 按下联机按钮，X13闭合
X14 推料气缸B伸出，X14闭合
X15 推料气缸B缩回，X15闭合
X16 挡料气缸伸出，X16闭合
X17 挡料气缸缩回，X17闭合
X20 未定义 机器人的输出点连接PLC的输入点
X21
X22
X23
X24
X25
X26
X27
X30
X31
X32
X33 加盖定位气缸伸出，X33闭合
X34 吸盘A有效，X34闭合
X35 吸盘B有效，X35闭合
X36 物料台有物料，X36闭合
X37 加盖定位气缸缩回，X37闭合
Y0 Y0闭合给升降台A发脉冲
Y1 Y1闭合给升降台B发脉冲
Y2 Y2闭合改变升降台A方向
Y3 Y3闭合改变升降台B方向
Y4 Y4闭合升降台气缸A伸出
Y5 Y5闭合升降台气缸B伸出
Y6 Y6闭合加盖定位气缸伸出
Y10 Y10闭合启动指示灯亮
Y11 Y11闭合停止指示灯亮
Y12 Y12闭合复位指示灯亮
Y20 未定义 PLC的输出点连接机器人的输入点
Y21
Y22
Y23
Y24
Y25
Y26
Y27
Y30
Y31
Y32
Y33
Y34
单元运行功能流程要求：
该单元在单机状态，机器人切换到自动运行状态，按“复位”按钮，单元复位，机器人回到安全原点pHome。
“复位”灯（黄色灯，下同）闪亮显示。
“停止”（红色灯，下同）灯灭。
“启动”（绿色灯，下同）灯灭。
所有部件回到初始位置。
“复位”灯（黄色灯）常亮，系统进入就绪状态。
第一次按“启动”按钮，机器人搬运单元盒盖升降机构将料盒料盖升起。
挡料气缸伸出，料盒升降机构的推料气缸将料盒推出至装配台，推出到位后推料气缸收回，同时定位气缸缩回。
物料台检测传感器动作。
该单元上的机器人开始执行瓶子搬运功能：机器人从检测分拣单元的出料位将物料瓶搬运到包装盒中，路径规划合理，搬运过程中不得与任何机构发生碰撞，物料瓶搬运顺序如图C - 5左图所示。
①机器人搬运完一个物料瓶后，若检测到检测分拣单元的出料位无物料瓶，则机器人回到原点位置等待，等出料位有物料瓶，再进行下一个抓取。
②机器人搬运完一个物料瓶后，若检测到检测分拣单元的出料位有物料瓶等待抓取，则机器人无需再回到原点位置，可直接进行抓取，提高效率。
包装盒中装满4个物料瓶后，机器人回到原点位置，即使检测到检测分拣单元的出料位有物料瓶，机器人也不再进行抓取。
第二次按“启动”按钮，机器人开始自动执行盒盖搬运功能：机器人从点到包装盒盖位置，用吸盘将包装盒盖吸取并盖到包装盒上，路径规划合理，加盖过程中不得与任何机构发生碰撞，盖好后回到原点位置。
第三次按“启动”按钮，机器人开始自动执行标签搬运功能：机器人从点到标签台位置，用吸盘依次将两个蓝色和两个白色标签吸取并贴到包装盒盖上，路径规划合理，贴标过程中不得与任何机构发生碰撞；标签摆放以及吸取顺序如图C - 5右图所示。
图C - 5 物料瓶工位与标签摆放示意图
机器人每贴完一个标签，无需回到原点位置，贴满4个标签后回到原点位置，机器人贴标顺序如图C - 6所示；
图C - 6 贴标工位示意图
机器人贴完标签，定位气缸伸出，挡料气缸缩回，等待入库；
系统在运行状态按“停止”按钮，单元进入停止状态，即机器人停止运动，但机器人夹具要保持当前状态以避免物料掉落，而就绪状态下按此按钮无效。
智能仓储单元程序编写与调试
任务概要
现需要团队负责完成智能仓储单元的控制程序设计与调试工作，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元已完成挂板的电气安装、台面模块安装接线，尚未开展单元的编程与调试工作。 智能仓储单元
任务描述
完成智能仓储单元PLC控制程序设计，并进行单机调试，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
在任务完成时，你需要检查确认以下几点：
已经完成单元的机械安装、电气接线和气路连接，并确保器件的动作准确无误。
单元运行功能与要求一致。
根据任务书提供I/O分配表完成控制程序设计。
序号 名称 功能描述 备注
X00 升降方向原点传感器感应到位，X00断开
X01 旋转方向原点传感器感应到位，X01断开
X02 仓位A1检测传感器感应到物料，X02闭合
X03 仓位A2检测传感器感应到物料，X03闭合
X04 仓位A3检测传感器感应到物料，X04闭合
X05 仓位A4检测传感器感应到物料，X05闭合
X06 仓位A5检测传感器感应到物料，X06闭合
X07 仓位A6检测传感器感应到物料，X07闭合
X10 按下启动按钮，X10闭合
X11 按下停止按钮，X11闭合
X12 按下复位按钮，X12闭合
X13 按下联机按钮，X13闭合
X14 拾取气缸前限感应到位，X14闭合
X15 拾取气缸后限感应到位，X15闭合
X17 行走轴原点传感器感应到位X17断开
X20 旋转方向右极限感应到位，X20闭合
X21 旋转方向左极限感应到位，X21闭合
X22 升降方向上极限感应到位，X22闭合
X23 升降方向下极限感应到位，X23闭合
X25 仓位A7检测传感器X25闭合
X26 仓位A8检测传感器X26闭合
X27 仓位A9检测传感器X27闭合
X30 仓位B1检测传感器X30闭合
X31 仓位B2检测传感器X31闭合
X32 仓位B3检测传感器X32闭合
X33 仓位B4检测传感器X33闭合
X34 仓位B5检测传感器X34闭合
X35 仓位B6检测传感器X35闭合
X36 仓位B7检测传感器X36闭合
X37 仓位B8检测传感器X37闭合
X40 仓位B9检测传感器X40闭合
X42 行走轴右极限感应到位X42闭合
X43 行走轴左极限感应到位X43闭合
X44 编码器A
X45 编码器B
Y00 Y00闭合，升降方向电机旋转
Y01 Y01闭合，旋转方向电机旋转
Y03 Y03闭合，升降方向电机反转
Y04 Y04闭合，旋转方向电机反转
Y05 预留
Y06 Y06闭合，垛机拾取气缸电磁阀启动
Y10 Y10闭合，启动指示灯亮
Y11 Y11闭合，停止指示灯亮
Y12 Y12闭合，复位指示灯亮
Y13 Y13闭合，行走轴电机反转
单元运行功能流程要求：
上电，系统处于“复位”状态下，“启动”和“停止”指示灯灭，该单元复位；复位过程中，“复位”指示灯闪烁，所有机构回到初始位置；复位完成后，“复位”指示灯常亮。（“运行”状态下按“复位”按钮无效）。
在“复位”就绪状态下，按下“启动”按钮，单元启动，“启动”指示灯亮，“停止”和“复位”指示灯灭。（“停止”或“复位未完成”状态下，按“启动”按钮无效）。
第一次按“启动”按钮，堆垛机启动运行，运行到包装工作台位置等待。
第二次按“启动”按钮，堆垛机拾取气缸伸出到位。
堆垛机向上提升合适的高度后，拾取气缸收回。
堆垛机构旋转到B1号仓储位，堆垛机构旋转过程中，包装盒不允许与包装工作台或智能仓库发生任何摩擦或碰撞。
如果当前仓位有包装盒存在，堆垛机构旋转到B4号仓储位，按照B1、B4、B7、B2、B5、B8、B3、B6、B9顺序依次类推。
如果当前仓位空，则堆垛机拾取气缸伸出，气缸伸出到位后堆垛机向下降低合适高度后，拾取气缸收回，包装盒不允许与智能仓库发生碰撞或放偏现象。
堆垛机构回到包装工作台位置。
再放一个包装盒到机器人单元的包装工作台上，本单元将重复第（4）到第（9）步骤，包装盒将依次按顺序被送往相应仓位的空位中。
在任何启动运行状态下，按下“停止”按钮，该单元立即停止，所有机构不工作，“停止”指示灯亮，“启动”和“复位”指示灯灭。
任务D 单元的故障检修
任务情境：
由于检测分拣单元和智能仓储单元刚安装接线完成，存在故障，现需要团队负责来完成设备故障查找与排除，并填写《故障排查答题纸》，并据此评定成绩，未能排除的故障选手不可以申请设备故障恢复，可以继续完成其它比赛任务。如果排查表上行数不足，可自行追加表格行填写。
配分 竞赛时间 信息资料
6/100 任务C/D/E（4小时） 详见D盘
任务概要
由于在安装接线过程中，可能伴有线路或器件接头接触不良、信号传输不稳定、器件设置使用不合理、机械装配误差过大等状况，导致单元运行出现故障，现需要团队负责完成检测分拣单元与智能仓储单元的故障检修工作，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元已完成安装接线，由于单元硬件故障会影响程序的自动运行，并容易造成安全事故，尚未开展单元的故障检修工作。 检测分拣单元 智能仓储单元
任务描述
团队的任务是依据检测分拣单元与智能仓储单元的控制功能要求、机械机构图纸、电气接线图纸规定的I/O分配表安装要求等，对两个单元进行运行调试，排除电气线路及元器件等故障，确保两单元内电路、气路及机械机构能正常运行。并将故障现象描述、故障部件分析、排除步骤填写到《故障排查答题纸》。
设备相关图纸资料如下：
设备电气原理图见附页图-检测分拣单元与附页图-智能仓储单元。
任务E 自动化系统程序优化与调试
任务情境：
所有单元单机工作调试完成后，主站单元联机通讯信号尚未编程完成，现需要团队负责完善颗粒上料单元、检测分拣单元、机器人搬运单元、智能仓储单元程序功能，增加系统联机程序，并完成联机调试，在规定时间内完成并交付一条颗粒上料站、加盖拧盖站、检测分拣站、机器人搬运站和智能仓储站组成的生产线，实现自动化生产。
配分 竞赛时间 信息资料
20/100 任务C/D/E（4小时） 详见D盘
任务概要
在完成所有工作单元单机运行调试后，现需要进行各单元的联网通讯，优化PLC控制程序、编写触摸屏组态程序，最终实现生产线的联机运行功能。 设备状态： 各工作单元均可单机运行，但缺少组态程序和联网通讯程序，不能满足全线联机运行要求。 自动化生产线
任务描述
团队的任务是组建以太网或485网络，完成各工作单元的PLC通讯程序编写，优化PLC的全线运行控制功能程序，设计触摸屏组态。
在任务完成时，你需要检查确认以下几点：
以智能仓储单元为主站组建PLC通讯网络，并和触摸屏建立通讯；
触摸屏组态编程应包括以下各界面：触摸屏总控制画面、智能仓储单元监控画面。
完善颗粒上料单元，在触摸屏上增加填装颗粒数量：在触摸屏上颗粒填装总数量可输入3或4，颗粒上料单元填装颗粒时按输入要求填装，同时触摸屏上实时显示填装数量。
对自动化生产线的用气量进行优化，降低生产过程能源消耗。
为客户编写设备操作说明书，描述清楚设备的使用与操作步骤，具体应包括生产准备、生产线站前准备动作、触摸屏操作、报警信息处理以及注意事项等。
你需要确认以下动作流程是否正常：
按下各单元的联机按钮，并在触摸屏系统总控画面中选择“联机”模式，系统进入联机运行状态。
按下触摸屏上“联机停止”按钮，系统立即停止，触摸屏上“系统停止”指示灯亮，“系统启动”和“系统复位”指示灯灭。
“系统停止”状态下，按“联机复位”按钮，系统开始复位，复位过程中“系统复位”指示灯闪亮，复位完成后，各单元进入就绪状态，触摸屏上“系统复位”指示灯常亮，“系统启动”和“系统停止”指示灯灭。其它状态下按“联机复位”按钮无效。
“系统复位”就绪状态下，按触摸屏上“联机启动”按钮，系统启动，触摸屏上“系统启动”指示灯亮，“系统复位”和“系统停止”指示灯灭。其它状态下按“联机启动”按钮无效。
颗粒上料单元启动运行，主输送带启动。
运行指示灯亮。
在触摸屏上输入填装总颗粒数量3或4，白色颗粒数量输入1-4。
颗粒上料单元填装完成设定数量后，填装定位机构松开。填装过程中在系统总控画面实时显示当前填装瓶中的总颗粒数和白色颗粒数，以及生产线累积填装颗粒总数。
瓶子输送到加盖拧盖单元，加盖拧盖单元输送带启动，分别将瓶子送入加盖工位和拧盖工位进行加盖与拧盖；拧盖状态颗粒上料单元主输送带不启动，待拧盖完成后方可重新启动；加盖拧盖单元持续5s没有新的物料瓶，则该单元输送带停止运行。
加盖拧盖完成后，瓶子输送到检测分拣单元。
检测分拣单元主输送带启动，分别对物料瓶瓶盖的旋紧程度、瓶盖颜色以及物料颗粒的数量进行检测，从而分拣出合格品与不合格品，并在系统总控画面实时显示生产线累积合格品数量和不合格品数量。
①若物料瓶瓶盖拧紧，物料颗粒为3颗，则认定为合格品，若当前瓶盖是白色则检测机构指示灯绿色常亮，若为蓝色则绿色闪烁（f=2Hz）；物料瓶即被输送到主输送带的末端，出料检测传感器动作，主输送带停止，等待机器人抓取；
②若物料瓶瓶盖未旋紧，无论物料颗粒为多少，都认定为不合格品。检测机构指示灯红色常亮；分拣气缸将其推到辅输送带上；在辅输送带上瓶盖不合格分拣气缸又将其推到瓶盖不合格分拣槽中；
③若物料瓶瓶盖拧紧，物料颗粒不是3颗，则认定为不合格品，检测机构指示灯黄色常亮；总控触摸屏上出现“物料颗粒填充错误，请及时修改！”文字滚动报警信息；分拣气缸将其推到辅输送带上；在辅输送带上物料不合格分拣气缸又将其推到物料不合格分拣槽中；
若检测分拣单元的合格品输送带末端等待机器人抓取时间超过3s，颗粒上料单元将主、辅输送带和加盖拧盖单元输送带不启动，随后工作单元进入暂停状态，等待合格品被抓取后继续运行。
机器人单元按照设定的控制程序和机器人示教路径完成装瓶和贴标作业，要求任务三所描述的贴标工位号上的标签颜色与物料瓶工位号上的瓶盖颜色对应。
机器人单元将完成的包装盒转运至触摸屏指定的仓储单元仓位。若指定仓位已有包装盒，则堆垛机按照B1、B4、B7、B2、B5、B8、B3、B6、B9顺序自动将包装盒送至下一个空闲仓位，并在堆垛机启动运行时，总控触摸屏上出现“当前指定仓位已满，系统已自动调整！”文字滚动报警信息，直至堆垛机回到初始位置时消失。
选手需在总控画面上设置一个计时显示框，在第（4）步按联机启动按钮的同时，计时显示框开始计时，直到走完一个流程（四个物料瓶进行颗粒填装+加盖拧盖+检测分拣+放入包装盒+入库），计时停止。
机器人搬运单元和智能仓储单元根据原设定程序完成相应流程（该项动作不配分）。
系统网络结构
图E - 2 系统网络结构图
系统通讯地址分配
站名 主站（读）← 从站（写） 主站（写）→ 从站（读）
所有站 M1000 联机启动
M1001 联机停止
M1002 联机复位
M1003 联机手动
组态画面要求
系统总控画面
图E - 2为组态触摸屏画面要求区域划分、颜色分配（单机/联机-蓝色、联机启动-绿色、联机停止-红色、联机复位-黄色），输入信息为1时指示灯显示对应颜色，输入信息为0时为灰色。
图E - 3 系统总控组态画面
系统总控画面数据监控表：
序号 名称 类型 功能说明
1 单机/联机 标准按钮 系统单机、联机模式切换
2 联机启动 标准按钮 系统联机启动
3 联机停止 标准按钮 系统联机停止
4 联机复位 标准按钮 系统联机复位
5 单机/联机 位指示灯 联机状态蓝色亮
6 启动指示 位指示灯 启动状态绿色亮
7 停止指示 位指示灯 停止状态红色亮
8 复位指示 位指示灯 复位状态黄色亮
9 总填装数量设定 模拟量输入框 决定单个瓶子填装颗粒总数量
10 白色颗粒填装数量设定 模拟量输入框 决定单个瓶子白色颗粒填装数量
11 总填装数量实时 模拟量显示框 显示当前瓶子填装颗粒总数量
12 白色颗粒填装实时数量 模拟量显示框 显示当前瓶子白色颗粒填装数量
13 物料颗粒总数 模拟量显示框 显示当前已经完成的物料颗粒总数
14 物料瓶合格总数量 模拟量显示框 显示检测分拣单元已经检测合格的瓶子总数
15 物料瓶不合格总数量 模拟量显示框 显示检测分拣单元已经检测不合格的瓶子总数
20 智能仓储单元 画面切换按钮 跳转到智能仓储单元画面
21 扩展界面 画面切换按钮 跳转到扩展界面画面
智能仓储单元监控画面
该单元组态画面如图E - 3所示，画面颜色分配和触摸屏“手动/自动按钮”要求同颗粒上料单元组态画面。
图E - 4智能仓储单元组态画面
智能仓储单元监控画面数据监控表：
序号 名称 类型 功能说明
启动 位指示灯 启动状态指示灯
停止 位指示灯 停止状态指示灯
复位 位指示灯 复位状态指示灯
单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
B1号仓位 位指示灯 B1号仓位指示灯
B2号仓位 位指示灯 B2号仓位指示灯
B3号仓位 位指示灯 B3号仓位指示灯
B4号仓位 位指示灯 B4号仓位指示灯
B5号仓位 位指示灯 B5号仓位指示灯
B6号仓位 位指示灯 B6号仓位指示灯
B7号仓位 位指示灯 B7号仓位指示灯
B8号仓位 位指示灯 B8号仓位指示灯
B9号仓位 位指示灯 B9号仓位指示灯
升降原点 位指示灯 升降原点指示灯
升降上限 位指示灯 升降上限指示灯
升降下限 位指示灯 升降下限指示灯
旋转原点 位指示灯 旋转原点指示灯
旋转左限 位指示灯 旋转左限指示灯
旋转右限 位指示灯 旋转右限指示灯
拾取气缸前限 位指示灯 拾取气缸前限指示灯
拾取气缸后限 位指示灯 拾取气缸后限指示灯
垛机拾取气缸电磁阀 标准按钮 垛机拾取气缸电磁阀手动输出
包装盒吸取位电机角度旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D200
包装盒仓库A放置位电机角度旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D204
包装盒仓库B放置位电机角度旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D206
包装盒吸取位电机垂直旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D208
包装盒吸取位电机行走轴脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D210
仓位第三行脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D212
仓位第二行脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D214
仓位第一行脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D216
仓位第一列脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D218
仓位第二列脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D220
仓位第三列脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D222
手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
扩展功能任务
在完成上述的任务的基础上，选手完成以下任务
在检测分拣单元主输送带侧面安装RFID模块。
编写PLC通讯程序，实现完成RFID的复位、写入、读取等功能。
（3）设计人机交互画面，在人机系统主界面上设计一个进入扩展界面的按钮来进行切换，扩展界面具有以下控制按钮：分拣站启动按钮、分拣站停止按钮、RFID复位按钮、RFID写入按钮、RFID读取按钮，以及读取RFID数值的显示框和写入RFID数值的输入框，如图E-1。
E-1
（4）编写PLC程序,你需要确认以下动作流程是否正常：
①按下触摸屏分拣站启动按钮，检测分拣单元输送带启动，手动把白盖三颗料瓶子放入单元入口，瓶子通过龙门检测出瓶盖颜色（蓝色-0，白色-1）和颗粒数量（3颗-0,4颗-1）组成的两位数据，经RFID模块写入瓶子芯片中，例如“10”表示白色盖子三颗料的瓶子。
②分别写入4组数值到不同瓶盖颜色和颗粒数量的瓶子。
③按下“分拣站停止”按钮，系统停止。
④随机取其中两个瓶子放在RFID模块读写区域，按下RFID读取按钮，读取当前芯片内数值，并显示在读取显示框中，判断数据和瓶子是否对应。
任务F 职业素养
任务情境：
考查选手操作过程中的安全规范；设施设备、工具仪器使用情况；卫生清洁情况；穿戴规范；工作纪律，文明礼貌等。由现场裁判进行过程记录、现场评分、选手确认。
配分 竞赛时间 信息资料
4/100 无限制时 无m

>
说：
J
W。镜幸用)-315P(-2：牌电禁联)+2 24
-11SS
电说执行冬
-359
父
电粮圳废
格绣器
-XT99
-KM99
o
n
色
PLC电斯
)
0
-XT99
-KM99
E
N2]
0
00
X7
N21
厂23
-PS99
6
to
PS12-
PS12
6
6
m
m

贝
>
m
m

刀
>
U
PS12-
PS124
J
R139
-KA71
-58226E--
-SB269E
-58179元
-3T79
9
PS12-
-KA71
15124
PS12-
-IHL.269
PS124
电说华人红
u
批熟果
PS12+
n
PS12-
似捷果
文规社
0
整
-XT99
o
-KA71
-KA71
Co
=l
2体电装
6
6
6
m
m

0
贝
D
m
m

刀
PS13-
U
-KA71
-SBLJE-
-R129
J
313
-KA72
513-
-SBQD E--
X104
-SBTZE-
这行开米控社
X11
-SBFWE--
P$13-
X12
u
n
-HLOD
Y10
)
RS14
-HLQD
2
+Y11
整
-198S
+Y12
o
-XT99
-HLDJ
-KA72
9
2
6
6
X13+
合
刀
m

y
m

刀
P513
PS13+
S/S0
U
雪
屋
管
35-0
色
爸
意
急
U
H3U-3232M0
急
急
0s-o3-0
B阴R
n
空
总
三
6
63-4
61
果
篇
w
系
150
C2300.
草
a
3-5
Oo
管
3-6
6
co
6
m

0
贝
P
m

刀
>
PS13-
PS134
三
百
兰
总
三
电器
o
馨
菱
H30-3232M1
三
夹
03-12
93-5
商
总
系
-313
3-6
灵
C2302
密
314
器
-15
co
co
m
口
0
田
P
m
m

0
刀
U
S
尊
§
63-0
Auto On
百
色
2001
Stop
Emergency
百
63-2
D002
Execution
函
U
原
D009
号
Motor
n
空
H3U-3232Mm
63-3
臣
§
)
934
D001
小BB具装/入/(/移山装
8
Cycle
果
原
尊
3-5
D005
薹
尊
尊
63-6
D0060
盡
Oo
百
百
93-T
D007
富
6
co
合
6
m

0
心40
锦连用件管社
影
二热B/1500.10锈连烧理：
48747/
4135
B130l4243e90827/6141
@
出
上古齿品
B&
鑫鑫鑫鑫雀
587
鲜容草释
(GPM1B-75)
6263
著
POM
到2022年全国职业院校技能大赛
机电一体化项目（高职组）
任务书A\B
2
选手须知：
任务书共 27 页，附页图纸 17 页，如出现任务书缺页、字迹不清等问题，请及时向裁判申请更换任务书。
竞赛任务完成过程配有两台编程计算机，参考资料（竞赛平台相关的器件手册等）放置在“D:\参考资料”文件夹下。
参赛团队应在4小时内完成任务书规定内容；选手在竞赛过程中创建的程序文件必须存储到“D:\技能竞赛\竞赛编号”文件夹下，未存储到指定位置的运行记录或程序文件均不予给分。
选手提交的试卷不得出现学校、姓名等与身份有关的信息，否则成绩无效。
由于错误接线、操作不当等原因引起PLC、触摸屏、变频器、工业机器人控制器及I/O组件、伺服放大器的损坏，将依据大赛规程进行处理。
在完成任务过程中，请及时保存程序及数据。
场次： 工位号： 日期：
2022年全国职业院校技能大赛
一、项目名称：机电一体化项目
二、任务情境：组装、编程、调试一条小型自动化生产线
现有一条小型自动化生产线，需要按客户要求进行组装、编程、调试。其中包括设计、安装、调试机械部件和电气系统，并能完成设备控制系统和人机界面编程，对自动化生产线进行维护、维修、系统集成与技术改进等工作。
三、项目任务及时间安排：机电一体化项目试题主要考核选手组装、编程、调试一条小型自动化生产线的能力，该生产线由颗粒上料站、加盖拧盖站、检测分拣站、机器人搬运站、智能仓储站5个单元组成。大赛为期2天，完成6个工作任务，并实现生产过程自动化，累计完成时间为8小时，由2位选手以团队方式进行完成。
本届全国职业院校技能大赛机电一体化项目的工作任务、内容及时间分配如下表：
天次 模块名称 模块内容 完成时间 任务类型
第1天 工作任务A 单元的机械安装与调试 4小时 机械装调
工作任务B 单元的电气接线与调试 电气接线
第2天 工作任务C 单元的编程与调试 4小时 编程调试
工作任务D 单元的故障检修 设备维护
工作任务E 自动线系统程序优化与调试 编程优化
第1-2天 工作任务F 职业素养 全程
竞赛设备说明
竞赛平台主要由颗粒上料单元、加盖拧盖单元、检测分拣单元、工业机器人搬运单元、智能仓储单元等组成，实现空瓶上料、颗粒物料上料、物料分拣、颗粒填装、加盖、拧盖、物料检测、瓶盖检测、产品分拣、机器人搬运合格产品入盒、盒盖包装、贴标、入库等自动生产全过程。
图0-1自动化生产线示意图
本系统工作过程概述如下：
(一)颗粒上料单元圆盘输送机构将空瓶输送到上料输送线上，圆盘空瓶到位检测传感器检测到空瓶，圆盘输送机构停止。上料输送带将空瓶输送到主输送带，当空瓶到达填装位后，填装定位机构将空瓶固定，主输送带停止；同时根据任务要求供料机构推出对应颜色物料；填装机构将到位的颗粒物料吸取放到空物料瓶内；物料瓶内填装物料到达设定的颗粒数量后，填装定位气缸松开，主输送带启动，将物料瓶输送到下一个工位。如图0-2所示。
图0-2物料装瓶
(二)物料瓶被输送到加盖拧盖单元的加盖机构下，加盖定位机构将物料瓶固定，加盖机构启动加盖流程，将盖子（白色或蓝色）加到物料瓶上；加上盖子的物料瓶继续被送往拧盖机构，到拧盖机构下方，拧盖定位机构将物料瓶固定，拧盖机构启动，将瓶盖拧紧。
图0-3加盖拧盖
（三）拧盖完成的物料瓶经过检测分拣单元进行检测：进料检测传感器检测拧盖完成的物料瓶是否到位，回归反射传感器检测瓶盖是否拧紧；检测机构检测物料瓶内部颗粒数量是否符合要求；对拧盖与颗粒均合格的物料瓶进行瓶盖颜色判别区分；拧盖或颗粒不合格的物料瓶被分拣机构推送到废品输送带上进行分拣；拧盖与颗粒均合格的物料瓶被输送到主输送带末端，等待机器人搬运。
图0-4合格与不合格品示意图
（四）工业机器人搬运单元两个升降台机构存储包装盒和包装盒盖；升降台A将包装盒推向物料台上；6轴机器人将物料瓶抓取放入物料台上的包装盒内；包装盒4个工位放满物料瓶后，6轴机器人从升降台B上吸取盒盖，盖在包装盒上；6轴机器人根据瓶盖的颜色对盒盖上标签位进行分别贴标，贴完4个标签后通知智能仓储单元入库。
图0-5包装过程
（五）智能仓储单元堆垛机构把机器人单元物料台上的包装盒体叉取出来，然后按要求依次放入仓储相应仓位。两个3×3的仓库每个仓位均安装一个检测传感器对仓位空满状态进行检测，堆垛机构水平轴为一个精密转盘机构，垂直机构为涡轮丝杆升降机构，均由精密伺服电机进行高精度控制，行走轴为同步带传动，采用步进电机控制。
任务A 机械装调
任务情境：
该单元控制挂板的安装与接线已经完成。选手需要利用客户采购回来的器件及材料，团队负责完成颗粒上料单元、机器人搬运单元、智能仓储单元桌面模型机构组装，并在该站型材桌面上安装机构模块、连接气管，保证模型机构能够正确运行，系统符合专业技术规范。在规定时间内完成指定单元的装调，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。当选手完成或交卷后，不得进行任何修改操作，评分阶段出现的任何硬件问题，可以在后续的工作任务中进行解决。
配分 竞赛时间 信息资料
25/100 任务A\B(4小时) 详见D盘
任务一：颗粒上料单元机械装调
1、任务概要
利用客户采购回来的器件及材料，团队负责完成台面模型机构组装，并在该站型材台面上安装机构模块、连接气管，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。系统符合专业技术规范。 设备状态： 工作单元已完成器件及原材料采购和挂板的电气安装接线，尚未开展台面模块的组装与机构安装。 颗粒上料单元
2、任务描述
完成颗粒上料单元台面上的圆盘上料机构模块、上料输送带机构模块、主输送带模块、颗粒上料机构模块、颗粒填装机构模块的机械安装、气路连接工作。
各机构初始位置
上料输送带模块 主输送带模块 颗粒上料模块 颗粒填装模块 圆盘上料机构
①上料输送带停止 ①主输送带停止 ①颗粒上料输送带停止 ①升降气缸上升 ①停止转动
②工作气压0.4Mpa～0.5Mpa ②填装定位气缸缩回 ②推料气缸A缩回 ②旋转气缸向右
③推料气缸B缩回 ③吸盘关闭
机械部分——总体布局
图A-01 颗粒上料单元机械结构布局图
①上料输送带机构模块；
②主输送带机构模块；
③颗粒上料机构模块；
④圆盘上料机构模块；
⑤颗粒填装机构模块；
机械部分——尺寸安装图
图A-02 颗粒上料单元机械安装参考图
机械部分——安装任务
请根据以下图纸资料完成颗粒上料单元的圆盘上料机构、上料输送带、主输送带机构、颗粒填装机构、颗粒上料机构的部件安装和气路连接，并根据各机构间的相对位置将其安装在本单元的工作台上。
①上料输送带的装配图见附页图1-1；
②主输送带机构的装配图见附页图1-2；
③颗粒填装机构的装配图见附页图1-3；
④颗粒上料机构的装配图见附页图1-4；
⑤圆盘上料机构的装配图见附页图1-5；
⑥颗粒上料单元的气路图见附页图1-6；
⑦颗粒上料单元的总装图见附页图1-7，按照图中的相对位置，在单元台面上完成各个机构的定位，并完成安装和调整。
任务二：机器人搬运单元机械装调
1、任务概要
利用客户采购回来的器件及材料，团队负责完成台面模型机构组装，并在该站型材台面上安装机构模块、连接气管，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。系统符合专业技术规范。 设备状态： 工作单元已完成器件及原材料采购和挂板的电气安装接线，尚未开展台面模块及机器人夹具的组装与机构安装。 机器人搬运单元
2、任务描述
完成机器人搬运单元台面上的标签台机构模块、A升降台机构模块、B升降台机构模块、装配台机构模块和机器人夹具的机械安装、气路连接工作。
各机构初始位置
机器人夹具模块 A升降台模块 B升降台模块 装配台模块
①夹具吸盘关闭 ①推料气缸A缩回 ①推料气缸B缩回 ①挡料气缸下降 定位气缸伸出
②工作气压0.4Mpa～0.5Mpa ②步进电机停止 ②步进电机停止
③夹具抓手打开
机械部分——总体布局
图A-03 机器人搬运单元机械结构布局图
①装配台机构模块；
②标签台机构模块；
③机器人夹具模块；
④A升降台机构模块；
⑤B升降台机构模块；
机械部分——尺寸安装图
图A-04 机器人搬运单元机械安装参考图
机械部分——安装任务
请根据以下图纸资料完成标签台机构模块、A升降台机构模块、B升降台机构模块、装配台机构模块的部件安装和气路连接，并根据各机构间的相对位置将其安装在本单元的工作台上。
①机器人夹具的装配图见附页图4-1；
②标签台机构模块的装配图见附页图4-2；
③A升降台机构模块的装配图见附页图4-3；
④B升降台机构模块的装配图见附页图4-3；
⑤装配台机构模块的装配图见附页图4-4；
⑥机器人搬运单元的气路图见附页图4-5；
⑦机器人搬运单元的总装图见附页图4-6，按照图中的相对位置，在单元台面上完成各个机构的定位，并完成安装和调整。
任务三：智能仓储单元机械装调
1、任务概要
利用客户采购回来的器件及材料，团队负责完成台面模型机构组装，并在该站型材台面上安装机构模块、连接气管，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。系统符合专业技术规范。 设备状态： 工作单元已完成器件及原材料采购和挂板的电气安装接线，尚未开展台面模块的组装与机构安装。 智能仓储单元
2、任务描述
完成智能仓储单元台面上的堆垛机模块、立体仓库A模块、立体仓库B模块和气路连接工作。
各机构初始位置
气源件模块 堆垛机旋转轴 堆垛机升降轴 堆垛机托料盘
①工作气压0.4Mpa～0.5Mpa ①伺服电机停止 ①伺服电机停止 ①拾取气缸缩回
②旋转轴处于原点位置 ②升降轴处于原点位置 ②吸盘关闭
机械部分——总体布局
图A-05 智能仓储单元机械结构布局图
①立体仓库A模块；
②立体仓库B模块；
③堆垛机模块；
机械部分——尺寸安装图
图A-06 智能仓储单元机械安装参考图
机械部分——安装任务
根据各机构间的相对位置将堆垛机模块、立体仓库A模块、立体仓库B模块安装在本单元的工作台上，并完成气路连接。
①智能仓储单元的气路图见附页图4-1；
②智能仓储运单元的装配图见附页图4-2，按照图中的相对位置，在单元台面上完成各个机构的定位，并完成安装和调整。
任务B 模型接线
任务情境：
该单元控制挂板的安装与接线已经完成。选手在完成任务A的机械装调后，还需团队负责完成颗粒上料单元、机器人搬运单元、智能仓储单元桌面模型的接线、电路调试（须用I\O调试盒），保证电路无误能够正确运行，系统符合专业技术规范。在规定时间内完成并整套生产线，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。当选手完成或交卷后，将没有机会进行改进，评分阶段出现的任何硬件问题，可以在后续的工作任务中进行解决。
配分 竞赛时间 信息资料
15/100 A\B（4小时） 详见D盘
任务一：颗粒上料单元模型接线
任务概要
选手完成模型机械安装后，还需团队负责完成台面模型接线、电路测试，并符合专业技术规范，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元模型的线已加工完成，但尚未与模型连接。 颗粒上料单元
任务描述
完成颗粒上料单元台面上的CN300主输送带模块端子板、CN301颗粒填装模块端子板、CN302颗粒上料模块端子板、CN310桌面37针端子板、CN320上料皮带电机M1端子板、CN321主皮带电机M2端子板、CN322圆盘电机M3端子板和XT98端子接线工作。
桌面端子板连接示意图
图B - 1 端子板连接示意图
CN300主输送带模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X00 物料瓶上料检测传感器
XT3-1 X01 颗粒填装位检测传感器
XT3-2 X07 定位气缸后限位
XT3-3 X25 圆盘空瓶到位传感器
XT3-5 Y05 定位气缸电磁阀
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN301颗粒填装模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X14 填装升降气缸上限位
XT3-1 X15 填装升降气缸下限位
XT3-2 X20 吸盘填装限位
XT3-3 X23 填装旋转气缸左限位
XT3-4 X24 填装旋转气缸右限位
XT3-5 Y02 填装旋转气缸电磁阀
XT3-6 Y03 填装升降气缸电磁阀
XT3-7 Y04 填装取料吸盘电磁阀
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN302颗粒上料模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-2 X04 料筒A物料检测传感器
XT3-3 X05 料筒B物料检测传感器
XT3-4 X06 颗粒到位检测传感器
XT3-5 X21 推料气缸A后限位
XT3-6 X22 推料气缸B后限位
XT3-7 Y06 推料气缸A电磁阀
XT3-8 Y07 推料气缸B电磁阀
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN310桌面37针端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X00 上料传感器感应到物料，X0闭合
XT3-1 X01 颗粒填装位感应到物料，X1闭合
XT3-4 X04 检测到料筒A有物料，X4闭合
XT3-5 X05 检测到料筒B有物料，X5闭合
XT3-6 X06 输送带取料位检测到物料，X6闭合
XT3-7 X07 填装定位气缸后限位感应，X7闭合
XT3-8 X20 吸盘填装限位感应，X20闭合
XT3-9 X21 推料气缸A前限感应，X21闭合
XT3-10 X22 推料气缸B前限感应，X22闭合
XT3-11 X23 填装旋转气缸左限感应，X23闭合
XT3-12 X24 填装旋转气缸右限感应，X24闭合
XT3-13 X14 填装升降气缸上限位感应，X14闭合
XT3-14 X15 填装升降气缸下限位感应，X15闭合
XT3-15 X25 圆盘空瓶到位感应，X25闭合
XT2-0 Y00 Y0闭合上料输送带运行
XT2-1 Y01 Y1闭合主输送带运行
XT2-2 Y02 Y2闭合填装旋转气缸旋转
XT2-3 Y03 Y3闭合填装升降气缸下降
XT2-4 Y04 Y4闭合吸盘拾取
XT2-5 Y05 Y5闭合定位气缸伸出
XT2-6 Y06 Y6闭合推料气缸A推料
XT2-7 Y07 Y7闭合推料气缸B推料
XT2-8 Y30 Y30闭合，圆盘运行
XT1\XT4 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT5 PS13-(0V) 24V电源负极
CN320上料皮带电机M1端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
0V PS13- 24V电源负极
24V PS13+ 24V电源正极
M+ M1+ 上料皮带电机正极
M- M1- 上料皮带电机负极
IN2 Y0 Y0闭合上料输送带运行
0V PS13- 24V电源负极输出
24V PS13+ 24V电源正极输出
CN321主皮带电机M2端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
M+ M2+ 主皮带电机正极
M- M2- 主皮带电机负极
IN2 Y1 Y1闭合主输送带运行
0V PS13- 24V电源负极输入
24V PS13+ 24V电源正极输入
CN322圆盘电机M3端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
0V PS13- 24V电源负极
24V PS13+ 24V电源正极
M+ M3+ 圆盘电机正极
M- M3- 圆盘电机负极
IN2 Y30 圆盘运行，Y30闭合
OV PS13- 24V电源负极输入
24V PS13+ 24V电源正极输入
XT98端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
01 PS13-(0V) 37针端子板:0V
02 PS13-(0V) XT99端子板:2-16
03 PS13+(+24V) 37针端子板:24V
04 PS13+(+24V) XT99端子板:1-16
05 U 变频电机U极
06 U 变频器U极
07 V 变频电机V极
08 V 变频器V极
09 W 变频电机W极
10 W 变频器W极
任务二：机器人搬运单元模型接线
任务概要
选手完成模型机械安装后，还需团队负责完成台面模型接线、电路测试，并符合专业技术规范，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元模型的线已加工完成，但尚未与模型连接。 机器人搬运单元
任务描述
完成机器人搬运单元台面上的CN300升降台A模块端子板、CN301升降台B模块端子板、CN310桌面37针端子板、CN311桌面组件I/O转换板和XT98端子接线工作，CN310桌面37针端子板上的接线需自行压接端子、套号码管。
桌面端子板连接示意图
图B - 2 端子板连接示意图
CN300升降台A模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X00 升降台A原点传感器
XT3-1 X01 升降台A上限位（常闭）
XT3-2 X02 升降台A下限位（常闭）
XT3-3 FZA 升降台A上限位（常开）
XT3-4 ZZA 升降台A下限位（常开）
XT3-5 X06 推料气缸A前限位
XT3-6 X07 推料气缸A后限位
XT3-7 J04 升降台气缸A控制
XT3-8 X36 物料台检测传感器
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN301升降台B模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X03 升降台B原点传感器
XT3-1 X04 升降台B上限位（常闭）
XT3-2 X05 升降台B下限位（常闭）
XT3-3 FZB 升降台B上限位（常开）
XT3-4 ZZB 升降台B下限位（常开）
XT3-5 X14 推料气缸B前限位
XT3-6 X15 推料气缸B后限位
XT3-7 J05 升降台气缸B控制
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN302装配台模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 Y06 定位气缸控制
XT3-1 Y07 挡料气缸控制
XT3-2 X37 定位气缸后限位
XT3-3 X33 定位气缸前限位
XT3-4 X16 挡料气缸前限位
XT3-5 X17 挡料气缸后限位
XT2 PS13+ 24V电源正极
XT1 PS13- 0V电源负极
CN310桌面37针端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X00 升降台A原点传感器
XT3-1 X01 升降台A上限位（常闭）
XT3-2 X02 升降台A下限位（常闭）
XT3-3 X03 升降台B原点传感器
XT3-4 X04 升降台B上限位（常闭）
XT3-5 X05 升降台B下限位（常闭）
XT3-6 X06 推料气缸A前限位
XT3-7 X07 推料气缸A后限位
XT3-8 FZA 升降台A上限位（常开）
XT3-9 ZZA 升降台A下限位（常开）
XT3-10 FZB 升降台B上限位（常开）
XT3-11 ZZB 升降台B下限位（常开）
XT3-12 X14 推料气缸B前限位
XT3-13 X15 推料气缸B后限位
XT3-14 X16 挡料气缸 前限位
XT3-15 X17 挡料气缸 后限位
XT2-4 J04 升降台气缸A控制
XT2-5 J05 升降台气缸B控制
XT2-6 Y06 定位气缸电磁阀
XT2-7 Y07 挡料气缸电磁阀
XT1\XT4 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT5 PS13-(0V) 24V电源负极
CN311桌面37针端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-12 X33 加盖定位气缸伸出回，X33闭合
XT3-12 X34 吸盘A有效，X34闭合
XT3-13 X35 吸盘B有效，X35闭合
XT3-14 X36 物料台有物料，X36闭合
XT3-15 X37 加盖定位气缸缩回，X37闭合
XT1\XT4 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT5 PS13-(0V) 24V电源负极
任务三：智能仓储单元模型接线
任务概要
选手完成模型机械安装后，还需团队负责完成台面模型接线、电路测试，并符合专业技术规范，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元模型的线已加工完成，但尚未与模型连接。 智能仓储单元
任务描述
完成智能仓储单元台面上的CN300堆垛升降模块端子板、CN301堆垛旋转/行走模块端子板、CN302仓库1模块端子板、CN303仓库2模块端子板、CN310桌面37针端子板、CN311桌面37针端子、CN310桌面37针端子板接线工作。
桌面端子板连接示意图
图B - 3 端子板连接示意图
CN300堆垛升降模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X00 升降轴原点传感器
XT3-1 LSP1 升降轴下限常闭
XT3-2 X22 升降轴下限常开
XT3-3 LSN1 升降轴上限常闭
XT3-4 X23 升降轴上限常开
XT3-5 X14 拾取气缸前限
XT3-6 J15 拾取气缸后限
XT3-7 Y05 拾取吸盘电磁阀
XT3-8 Y06 拾取气缸电磁阀
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN301堆垛旋转、行走模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X01 旋转轴原点传感器
XT3-1 LSP2 旋转轴右限常闭
XT3-2 X20 旋转轴右限常开
XT3-3 LSN2 旋转轴左限常闭
XT3-4 X21 旋转轴左限常开
XT3-5 X2 移动轴原点传感器
XT3-6 X42 移动轴右限常开
XT3-7 X43 移动轴左限常开
XT3-8 A 编码器A
XT3-9 B 编码器B
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN302仓库A模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X02 仓位A1检测传感器
XT3-1 X03 仓位A2检测传感器
XT3-2 X04 仓位A3检测传感器
XT3-3 X05 仓位A4检测传感器
XT3-4 X06 仓位A5检测传感器
XT3-5 X07 仓位A6检测传感器
XT3-6 X25 仓位A7检测传感器
XT3-7 X26 仓位A8检测传感器
XT3-8 X27 仓位A9检测传感器
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN303仓库B模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X30 仓位B1检测传感器
XT3-1 X31 仓位B2检测传感器
XT3-2 X32 仓位B3检测传感器
XT3-3 X33 仓位B4检测传感器
XT3-4 X34 仓位B5检测传感器
XT3-5 X35 仓位B6检测传感器
XT3-6 X36 仓位B7检测传感器
XT3-7 X37 仓位B8检测传感器
XT3-8 X40 仓位B9检测传感器
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN310桌面37针端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-1 X01 旋转轴原点传感器
XT3-2 X02 仓位A1检测传感器
XT3-3 X03 仓位A2检测传感器
XT3-4 X04 仓位A3检测传感器
XT3-5 X05 仓位A4检测传感器
XT3-6 X06 仓位A5检测传感器
XT3-7 X07 仓位A6检测传感器
XT3-8 LSP2 旋转轴右限常闭
XT3-9 X20 旋转轴右限常开
XT3-10 LSN2 旋转轴左限常闭
XT3-11 X21 旋转轴左限常开
XT3-13 X25 仓位A7检测传感器
XT3-14 X26 仓位A8检测传感器
XT3-15 X27 仓位A9检测传感器
XT1/XT4 PS13+(0V) 24V电源正极
XT5 PS13-(0V) 24V电源负极
CN311桌面37针端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X00 升降轴原点传感器
XT3-1 LSP1 升降轴下限常闭
XT3-2 X22 升降轴下限常开
XT3-3 LSN1 升降轴上限常闭
XT3-4 X23 升降轴上限常开
XT3-5 X30 仓位B1检测传感器
XT3-6 X31 仓位B2检测传感器
XT3-7 X32 仓位B3检测传感器
XT3-8 X33 仓位B4检测传感器
XT3-9 X34 仓位B5检测传感器
XT3-10 X35 仓位B6检测传感器
XT3-11 X36 仓位B7检测传感器
XT3-12 X14 拾取气缸前限
XT3-13 J15 拾取气缸后限
XT3-14 X37 仓位B8检测传感器
XT3-15 X40 仓位B9检测传感器
XT2-5 Y05 拾取吸盘电磁阀
XT2-6 Y06 拾取气缸电磁阀
XT1\XT4 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT5 PS13-(0V) 24V电源负极
CN312桌面37针端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X17 移动轴原点传感器
XT3-2 X42 移动轴右限常开
XT3-4 X43 移动轴左限常开
XT3-5 A 编码器A
XT3-6 B 编码器B
XT1/XT4 PS13+(24V) 24V电源正极
XT5 PS13-(0V) 24V电源负极
22022年全国职业院校技能大赛
机电一体化项目（高职组）
任务书C\D\E\F
2
选手须知：
任务书共 39 页，附页图纸 16 页，故障排查表 1 页，如出现任务书缺页、字迹不清等问题，请及时向裁判申请更换任务书。
竞赛任务完成过程配有两台编程计算机，参考资料（竞赛平台相关的器件手册等）放置在“D:\参考资料”文件夹下。
参赛团队应在4小时内完成任务书规定内容；选手在竞赛过程中创建的程序文件必须存储到“D:\技能竞赛\竞赛编号”文件夹下，未存储到指定位置的运行记录或程序文件均不予给分。
选手提交的试卷不得出现学校、姓名等与身份有关的信息，否则成绩无效。
由于错误接线、操作不当等原因引起PLC、触摸屏、变频器、工业机器人控制器及I/O组件、伺服放大器的损坏，将依据大赛规程进行处理。
在完成任务过程中，请及时保存程序及数据。
场次： 工位号： 日期：
2022年全国职业院校技能大赛
一、项目名称：机电一体化项目
二、任务情境：机电一体化技术集机械、气压、液压、电工电子、计算机、机器人、工业视觉及系统等技术于一体。
机电一体化技术人员要能够设计、安装、设置、维修及调试机械部件，并能为设备控制系统和人机界面编程。机电一体化技师要能面向装备制造业从事设备装调、维护、维修、系统集成与技术改进等工作。
机电一体化技术在工业上应用广泛，例如自动化生产线（组装、封装、灌装、标签和检验）以及自动化配送和物流系统等领域。
三、项目任务及时间安排：机电一体化项目试题主要考核选手组装、编程、调试一条小型自动化生产线，该生产线由颗粒上料站、加盖拧盖站、检测分拣站、机器人搬运站、智能仓储站6个单元组成。大赛为期2天，完成6个工作任务，并实现生产过程自动化，累计完成时间为8小时，由2位选手以团队方式进行完成。
本届全国职业院校技能大赛机电一体化项目的工作任务、内容及时间分配如下表：
天次 模块名称 模块内容 完成时间 任务类型
第1天 工作任务A 单元的机械安装与调试 4小时 机械装调
工作任务B 单元的电气接线与调试 电气接线
第2天 工作任务C 单元的编程与调试 4小时 编程调试
工作任务D 单元的故障检修 设备维护
工作任务E 自动线系统程序优化与调试 编程优化
第1-2天 工作任务F 职业素养 全程
竞赛设备说明
竞赛平台主要由颗粒上料单元、加盖拧盖单元、检测分拣单元、工业机器人搬运单元、智能仓储单元等组成，实现空瓶上料、颗粒物料上料、物料分拣、颗粒填装、加盖、拧盖、物料检测、瓶盖检测、产品分拣、机器人搬运合格产品入盒、盒盖包装、贴标、入库等自动生产全过程。
图0-1自动化生产线示意图
本系统工作过程概述如下：
(一)颗粒上料单元圆盘输送机构将空瓶输送到上料输送线上，圆盘空瓶到位检测传感器检测到空瓶，圆盘输送机构停止。上料输送带将空瓶输送到主输送带，当空瓶到达填装位后，填装定位机构将空瓶固定，主输送带停止；同时根据任务要求供料机构推出对应颜色物料；填装机构将到位的颗粒物料吸取放到空物料瓶内；物料瓶内填装物料到达设定的颗粒数量后，填装定位气缸松开，主输送带启动，将物料瓶输送到下一个工位。
图0-2物料装瓶
(二)物料瓶被输送到加盖拧盖单元的加盖机构下，加盖定位机构将物料瓶固定，加盖机构启动加盖流程，将盖子（白色或蓝色）加到物料瓶上；加上盖子的物料瓶继续被送往拧盖机构，到拧盖机构下方，拧盖定位机构将物料瓶固定，拧盖机构启动，将瓶盖拧紧。
图0-3加盖拧盖
（三）拧盖完成的物料瓶经过检测分拣单元进行检测：进料检测传感器检测拧盖完成的物料瓶是否到位，回归反射传感器检测瓶盖是否拧紧；检测机构检测物料瓶内部颗粒数量是否符合要求；对拧盖与颗粒均合格的物料瓶进行瓶盖颜色判别区分；拧盖或颗粒不合格的物料瓶被分拣机构推送到废品输送带上进行分拣；拧盖与颗粒均合格的物料瓶被输送到主输送带末端，等待机器人搬运。
图0-4合格与不合格品示意图
（四）工业机器人搬运单元两个升降台机构存储包装盒和包装盒盖；升降台A将包装盒推向物料台上；6轴机器人将物料瓶抓取放入物料台上的包装盒内；包装盒4个工位放满物料瓶后，6轴机器人从升降台B上吸取盒盖，盖在包装盒上；6轴机器人根据瓶盖的颜色对盒盖上标签位进行分别贴标，贴完4个标签后通知智能仓储单元入库。
图0-5包装过程
（五）智能仓储单元堆垛机构把机器人单元物料台上的包装盒体叉取出来，然后按要求依次放入仓储相应仓位。两个3×3的仓库每个仓位均安装一个检测传感器，堆垛机构水平轴为一个精密转盘机构，垂直机构为涡轮丝杆升降机构，均由精密伺服电机进行高精度控制，行走轴为同步带传动，采用步进电机控制。
任务C 单元程序编写与调试
任务情境：
选手在完成任务A/B的机械装调和电气接线后，现需要团队负责完成颗粒上料单元、加盖拧盖单元、检测分拣单元、机器人搬运单元、智能仓储单元的PLC程序与机器人程序编写，从空瓶上料、颗粒物料上料、物料分拣、颗粒填装、加盖、拧盖、物料检测、瓶盖检测、产品分拣、机器人搬运合格产品入盒、盒盖包装、贴标、成品入库的工序，保证能够进行正确运行，系统符合专业技术规范。在规定时间内完成整套生产线的程序编写与调试，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
配分 竞赛时间 信息资料
30/100 任务C/D/E（4小时） 详见D盘
颗粒上料单元程序编写与调试
任务概要
现需要团队负责完成颗粒上料单元的控制程序设计与调试工作，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元已完成挂板的电气安装、台面模块安装接线，尚未开展单元的编程与调试工作。 颗粒上料单元
任务描述
完成颗粒上料单元控制程序、触摸屏工程设计并进行单机调试，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
在任务完成时，你需要检查确认以下几点：
已经完成单元的机械安装、电气接线和气路连接，并确保器件的动作准确无误。
设置变频器参数，能实现单元运行功能即可，但高速不能超过（50Hz），低速不能低于（10Hz）。
单元运行功能与要求一致。
根据任务书提供的监控画面数据监控表设计触摸屏画面，利用本单元触摸屏进行单站调试运行，包含启动、停止、复位、单周期等，组态画面如图C - 1所示，指示灯输入信息为1时为绿色，输入信息为0时保持灰色。按钮强制输出1时为红色，按钮强制输出0时为灰色，触摸屏上必须设置一个手动/自动按钮，只有在该按钮被按下，且单元处于“单机”状态，手动强制输出控制按钮有效。
颗粒上料单元监控画面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
吸盘填装限位 位指示灯 吸盘填装限位指示灯
推料气缸A前限 位指示灯 推料气缸A前限指示灯
推料气缸B前限 位指示灯 推料气缸B前限指示灯
启动 位指示灯 启动状态指示灯
停止 位指示灯 停止状态指示灯
复位 位指示灯 复位状态指示灯
单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
物料瓶上料检测 位指示灯 物料瓶上料检测指示灯
颗粒填装位检测 位指示灯 颗粒填装位检测指示灯
颜色确认A检测 位指示灯 颜色确认A检测指示灯
颜色确认B检测 位指示灯 颜色确认B检测指示灯
料筒A物料检测 位指示灯 料筒A物料检测指示灯
料筒B物料检测 位指示灯 料筒B物料检测指示灯
颗粒到位检测 位指示灯 颗粒到位检测指示灯
填装定位气缸后限 位指示灯 填装定位气缸后限指示灯
填装升降气缸上限 位指示灯 填装升降气缸上限指示灯
填装升降气缸下限 位指示灯 填装升降气缸下限指示灯
上料输送带电机启停 标准按钮 上料输送带电机启停手动输出
主输送带电机启停 标准按钮 主输送带电机启停手动输出
旋转气缸 标准按钮 旋转气缸电磁阀手动输出
升降气缸 标准按钮 升降气缸电磁阀手动输出
取料吸盘 标准按钮 取料吸盘电磁阀手动输出
定位气缸 标准按钮 定位气缸电磁阀手动输出
推料气缸A 标准按钮 推料气缸A电磁阀手动输出
推料气缸B 标准按钮 推料气缸B电磁阀手动输出
变频电机正转 标准按钮 变频电机正转手动输出
变频电机反转 标准按钮 变频电机反转手动输出
变频电机高速 标准按钮 变频电机高速手动输出
变频电机中速 标准按钮 变频电机中速手动输出
变频电机低速 标准按钮 变频电机低速手动输出
手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
图C-1 颗粒上料单元组态画面
根据任务书提供I/O分配表完成控制程序设计。
序号 名称 功能描述 备注
X0 上料传感器感应到物料，X0闭合
X1 颗粒填装位感应到物料，X1闭合
X4 检测到料筒A有物料，X4闭合
X5 检测到料筒B有物料，X5闭合
X6 输送带取料位检测到物料，X6闭合
X7 填装定位气缸后限位感应，X7闭合
X10 按下启动按钮，X10闭合
X11 按下停止按钮，X11闭合
X12 按下复位按钮，X12闭合
X13 按下联机按钮，X13闭合
X14 填装升降气缸上限位感应，X14闭合
X15 填装升降气缸下限位感应，X15闭合
X20 吸盘填装限位感应，X20闭合
X21 推料气缸A后限位感应，X21闭合
X22 推料气缸B后限位感应，X22闭合
X23 填装旋转气缸左限感应，X23闭合
X24 填装旋转气缸右限感应，X24闭合
X25 圆盘空瓶到位检测，X25闭合
Y0 Y0闭合上料输送带运行
Y1 Y1闭合主输送带运行
Y2 Y2闭合填装旋转气缸旋转
Y3 Y3闭合填装升降气缸下降
Y4 Y4闭合吸盘拾取
Y5 Y5闭合定位气缸伸出
Y6 Y6闭合推料气缸A推料
Y7 Y7闭合推料气缸B推料
Y10 Y10闭合启动指示灯亮
Y11 Y11闭合停止指示灯亮
Y12 Y12闭合复位指示灯亮
Y23 Y23闭合变频电机正传
Y24 Y24闭合变频电机反转
Y25 Y25闭合变频电机高速档
Y26 Y26闭合变频电机中速档
Y27 Y27闭合变频电机低速档
Y30 Y30闭合圆盘电机运行
单元运行功能流程要求：
（1）上电，系统处于“停止”状态。“停止”指示灯亮，“启动”和“复位”指示灯灭。
（2）在“停止”状态下，按下“复位”按钮，该单元复位，复位过程中，“复位”指示灯闪烁（2Hz），所有机构回到初始位置。复位完成后，“复位”指示灯常亮，“启动”和“停止”指示灯灭。“运行”或“复位”状态下，按“启动”按钮无效。
（3）在“复位”就绪状态下，按下“启动”按钮，单元启动，“启动”指示灯亮，“停止”和“复位”指示灯灭。
（4）推料气缸A推出3颗白色物料。
（5）颗粒上料机构启动高速运行，变频器以50Hz频率输出。
（6）当白色物料到达取料位后，颗粒到位检测传感器动作，颗粒上料机构停止。
（7）填装机构下降。
（8）吸盘打开，吸住物料。
（9）填装机构上升。
（10）填装机构转向装料位。
（11）在第（4）步开始的同时，圆盘输送机构开始转动，上料输送带与主输送带同时启动，当圆盘空瓶到位检测传感器检测到空瓶时，圆盘输送机构停止，上料输送带将空瓶输送到主输送带，上料检测传感器感应到空瓶，上料输送带停止。
（12）当颗粒填装位检测传感器检测到空瓶，并等待空瓶到达填装位时，填装定位气缸伸出，将空瓶固定。
（13）当第（10）步和第（12）都完成后，填装机构下降。
（14）填装机构下降到吸盘填装限位开关感应到位后，吸盘关闭，物料顺利放入瓶子，无任何碰撞现象。
（15）填装机构上升。
（16）填装机构转向取料位。
（17）当瓶子装满3颗白料。
（18）填装定位气缸缩回。
（19）将瓶子输送到下一工位。
（20）循环进入第（6）步，进行下一个瓶子的填装。
（21）在任何启动运行状态下，按下“停止”按钮，若当前填装机构吸有物料，则应在完成第（15）步后停止，否则立即停止，所有机构不工作，“停止”指示灯亮，“启动”和“复位”指示灯灭。
加盖拧盖单元程序编写与调试
任务概要
现需要团队负责完成加盖拧盖单元的控制程序设计与调试工作，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元已完成挂板的电气安装、台面模块安装接线，尚未开展单元的编程与调试工作。 加盖拧盖单元
任务描述
完成加盖拧盖单元控制程序、触摸屏工程设计并进行单机调试，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
在任务完成时，你需要检查确认以下几点：
已经完成单元的机械安装、电气接线和气路连接，并确保器件的动作准确无误。
单元运行功能与要求一致。
根据任务书提供的监控画面数据监控表设计触摸屏画面，利用本单元触摸屏进行单站调试运行，包含启动、停止、复位、单周期等，组态画面如图C-2所示，画面颜色分配和触摸屏“手动/自动按钮”要求同颗粒上料单元组态画面。
加盖拧盖单元监控画面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
启动 位指示灯 启动状态指示灯
停止 位指示灯 停止状态指示灯
复位 位指示灯 复位状态指示灯
单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
瓶盖料筒检测 位指示灯 瓶盖料筒检测指示灯
加盖位检测 位指示灯 加盖位检测指示灯
拧盖位检测 位指示灯 拧盖位检测指示灯
加盖伸缩气缸前限 位指示灯 加盖伸缩气缸前限指示灯
加盖伸缩气缸后限 位指示灯 加盖伸缩气缸后限指示灯
加盖升降气缸上限 位指示灯 加盖升降气缸上限指示灯
加盖升降气缸下限 位指示灯 加盖升降气缸下限指示灯
加盖定位气缸后限 位指示灯 加盖定位气缸后限指示灯
拧盖升降气缸上限 位指示灯 拧盖升降气缸上限指示灯
拧盖定位气缸后限 位指示灯 拧盖定位气缸后限指示灯
升降底座上限 位指示灯 加盖升降底座气缸上限指示灯
输送带电机启停 标准按钮 输送带电机启停控制输出
拧盖电机启停 标准按钮 拧盖电机启停控制输出
加盖伸缩气缸 标准按钮 加盖伸缩气缸电磁阀输出
加盖升降气缸 标准按钮 加盖升降气缸电磁阀输出
加盖定位气缸 标准按钮 加盖定位气缸电磁阀输出
拧盖升降气缸 标准按钮 拧盖升降气缸电磁阀输出
拧盖定位气缸 标准按钮 拧盖定位气缸电磁阀输出
升降底座气缸 标准按钮 加盖升降底座气缸电磁阀输出
升降吸盘 标准按钮 加盖升降吸盘电磁阀输出
手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
图C-2 加盖拧盖单元组态画面
根据任务书提供I/O分配表完成控制程序设计。
序号 名称 功能描述 备注
1 X0 瓶盖料筒感应到瓶盖，X0闭合
2 X1 加盖位传感器感应到物料，X1闭合
3 X2 拧盖位传感器感应到物料，X2闭合
4 X3 加盖伸缩气缸伸出前限位感应，X3闭合
5 X4 加盖伸缩气缸缩回后限位感应，X4闭合
6 X5 加盖升降气缸上限位感应，X5闭合
7 X6 加盖升降气缸下限位感应，X6闭合
8 X7 加盖定位气缸后限位感应，X7闭合
9 X10 按下启动按钮，X10闭合
10 X11 按下停止按钮，X11闭合
11 X12 按下复位按钮，X12闭合
12 X13 按下联机按钮，X13闭合
13 X14 拧盖升降气缸上限位感应，X14闭合
14 X15 拧盖定位气缸后限位感应，X15闭合
15 X16 加盖升降底座上限位感应，X16闭合
16 Y0 Y0闭合，主输送带运行
17 Y1 Y1闭合，拧盖电机运行
18 Y2 Y2闭合，加盖伸缩气缸伸出
19 Y3 Y3闭合，加盖升降气缸下降
20 Y4 Y4闭合，加盖定位气缸伸出
21 Y5 Y5闭合，拧盖升降气缸下降
22 Y6 Y6闭合，拧盖定位气缸伸出
23 Y7 Y7闭合，升降底座气缸下降
24 Y10 Y10闭合，启动指示灯亮
25 Y11 Y11闭合，停止指示灯亮
26 Y12 Y12闭合，复位指示灯亮
27 Y13 Y13闭合，升降吸盘吸气
单元运行功能流程要求：
上电，设备任一部件不在初始位置，系统自动复位；
或者系统处于停止状态下，按下“复位”按钮系统自动复位。其它运行状态下按此按钮无效；
“复位”灯（黄色灯，下同）闪亮显示；
“停止”（红色灯，下同）灯灭；
“启动”（绿色灯，下同）灯灭；
所有部件回到初始位置；
“复位”灯常亮，系统进入就绪状态。
单元启动控制：
系统在就绪状态按启动按钮，单元进入运行状态，而停止状态下按此按钮无效；
“启动”指示灯亮；
“复位”指示灯灭；
主输送带启动运行；
手动将无盖物料瓶放置到该单元起始端；
当加盖位检测传感器检测到有物料瓶，并等待物料瓶运行到加盖工位下方时，输送带停止；
加盖定位气缸推出，将物料瓶准确固定；
如果加盖机构内无瓶盖，即瓶盖料筒检测传感器无动作，加盖机构不动作；
①手动将盖子放入后，瓶盖料筒检测传感器感应到瓶盖；
②瓶盖料筒检测传感器动作；
③加盖机构开始运行，继续第（9）步动作；
如果加盖机构有瓶盖，瓶盖料筒检测传感器动作，升降底座下降；加盖伸缩气缸推出，将瓶盖推到落料口；
加盖升降气缸伸出，将瓶盖压下；
瓶盖准确落在物料瓶上，无偏斜；
加盖伸缩气缸缩回；
升降底座上升；
加盖升降气缸缩回；
加盖定位气缸缩回；
主输送带启动；
当拧盖位检测传感器检测到有物料瓶，并等待物料瓶运行到拧盖工位下方时，输送带停止；
拧盖定位气缸推出，将物料瓶准确固定；
拧盖电机开始旋转；
拧盖升降气缸下降；
瓶盖完全被拧紧；
拧盖电机停止运行；
拧盖升降气缸缩回；
拧盖定位气缸缩回；
主输送带启动；
当物料瓶输送到主输送带末端后，人工拿走物料瓶。重复第（5）到（25）步，直到4个物料瓶与4个瓶盖用完为止，每次循环内，任何一步动作失误，该步都不得分。
单元停止控制：
系统在运行状态按“停止”按钮，单元立即停止，所有机构不工作；
“停止”指示灯亮；“运行”指示灯灭。
检测分拣单元程序编写与调试
任务概要
现需要团队负责完成检测分拣单元的控制程序设计与调试工作，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元已完成挂板的电气安装、台面模块安装接线，尚未开展单元的编程与调试工作。 检测分拣单元
任务描述
完成检测分拣单元控制程序、触摸屏工程设计并进行单机调试，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
在任务完成时，你需要检查确认以下几点：
已经完成单元的机械安装、电气接线和气路连接，并确保器件的动作准确无误。
单元运行功能与要求一致。
根据任务书提供的监控画面数据监控表设计触摸屏画面，利用本单元触摸屏进行单站调试运行，包含启动、停止、复位、单周期等，组态画面如图C - 3所示，画面颜色分配和触摸屏“手动/自动按钮”要求同颗粒上料单元组态画面。
检测分拣单元监控画面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
1 启动 位指示灯 启动状态指示灯
2 停止 位指示灯 停止状态指示灯
3 复位 位指示灯 复位状态指示灯
4 单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
5 进料检测传感器 位指示灯 进料检测传感器指示灯
6 旋紧检测传感器 位指示灯 旋紧检测传感器指示灯
7 瓶盖蓝色检测传感器 位指示灯 瓶盖蓝色检测传感器指示灯
8 瓶盖白色检测传感器 位指示灯 瓶盖白色检测传感器指示灯
9 不合格到位检测传感器 位指示灯 不合格到位检测传感器指示灯
10 出料检测传感器 位指示灯 出料检测传感器指示灯
11 分拣气缸退回限位 位指示灯 分拣气缸退回限位指示灯
12 三颗料位检测 位指示灯 三颗料位检测指示灯
13 四颗料位检测 位指示灯 四颗料位检测指示灯
14 主输送带电机启停 标准按钮 主输送带电机启停手动输出
15 辅输送带电机启停 标准按钮 辅输送带电机启停手动输出
16 指示灯带亮绿色 标准按钮 指示灯亮绿色手动输出
17 指示灯带亮红色 标准按钮 指示灯亮红色手动输出
18 指示灯带亮蓝色 标准按钮 指示灯亮蓝色手动输出
19 分拣气缸电磁阀 标准按钮 分拣气缸电磁阀手动输出
20 手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
21 单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
图C - 3 检测分拣单元组态画面
根据任务书提供I/O分配表完成控制程序设计。
序号 名称 功能描述 备注
X00 进料检测传感器感应到物料，X00闭合
X01 旋紧检测传感器感应到瓶盖，X01闭合
X03 瓶盖颜色传感器感应到蓝色，X03闭合
X04 瓶盖颜色传感器感应到白色，X04闭合
X05 不合格到位检测传感器感应到物料，X05闭合
X06 出料检测传感器感应到物料，X06闭合
X07 分拣气缸退回限位感应，X07闭合
X10 按下启动按钮，X10闭合
X11 按下停止按钮，X11闭合
X12 按下复位按钮，X12闭合
X13 按下联机按钮，X13闭合
X14 三颗料位检测
X15 四颗料位检测
X20 瓶盖不合格分拣检测传感器感应到物料，X20闭合
X21 瓶盖不合格分拣气缸退回限位感应，X21闭合
X22 物料不合格分拣检测传感器感应到物料，X22闭合
X23 物料不合格分拣气缸退回限位感应，X23闭合
X24 瓶盖和物料都不合格分拣检测传感器感应到物料，X24闭合
X25 瓶盖和物料都不合格分拣气缸退回限位感应，X25闭合
Y00 Y00闭合，主输送带运行
Y01 Y01闭合，辅输送带运行
Y02 Y02闭合，检测机构指示灯绿色常亮
Y03 Y03闭合，检测机构指示灯红色常亮
Y04 Y04闭合，检测机构指示灯蓝色常亮
Y05 Y05闭合，分拣气缸伸出
Y06 Y06闭合，检测机构指示灯黄色常亮
Y10 Y10闭合，启动指示灯亮
Y11 Y11闭合，停止指示灯亮
Y12 Y12闭合，复位指示灯亮
Y20 Y20闭合，瓶盖不合格分拣气缸伸出
Y21 Y21闭合，物料不合格分拣气缸伸出
Y22 Y22闭合，瓶盖和物料不合格分拣气缸伸出
单元运行功能流程要求：
上电，系统处于“停止”状态下。“停止”指示灯亮，“启动”和“复位”指示灯灭；
在“停止”状态下，按下“复位”按钮，该单元复位，复位过程中，“复位”指示灯闪烁，所有机构回到初始位置。复位完成后，“复位”指示灯常亮，“启动”和“停止”指示灯灭。“运行”或“复位”状态下，按“启动”按钮无效；
在“复位”就绪状态下，按下“启动”按钮，单元启动，“启动”指示灯亮，“停止”和“复位”指示灯灭；
主输送带启动运行，检测机构指示灯蓝色常亮；
手动将放有3颗物料并旋紧白色瓶盖的物料瓶放置到该单元起始端；
当进料检测传感器检测到有物料瓶且旋紧检测传感器无动作，经过检测机构时，检测机构指示灯绿色常亮，物料瓶即被输送到主输送带的末端，出料检测传感器动作，主输送带停止，人工拿走物料瓶，输送带继续启动运行，检测机构指示灯绿色熄灭，蓝色常亮。
手动将放有3颗物料并旋紧蓝色瓶盖的物料瓶放置到该单元起始端；
当进料检测传感器检测到有物料瓶且旋紧检测传感器无动作，经过检测装置时，检测机构指示灯绿色闪烁（f=2Hz），物料瓶即被输送到主输送带的末端，出料检测传感器动作，主输送带停止，人工拿走物料瓶，输送带继续启动运行，检测机构指示灯绿色熄灭，蓝色常亮。
手动将放有2颗物料并旋紧瓶盖的物料瓶放置到该单元起始端；
当进料检测传感器检测到有物料瓶且旋紧检测传感器无动作，经过检测装置时，检测机构指示灯黄色常亮，蓝色熄灭，物料瓶经过不合格到位检测传感器时，传感器动作，触发分拣气缸电磁阀得电，当到达分拣气缸位置时即被推到辅输送带上，物料瓶在辅输送带上经过物粒不合格分拣检测传感器时，传感器动作，物料不合格分拣气缸电磁阀得电，使物料瓶被推到物料不合格分拣槽中；
手动将放有3颗物料并未旋紧瓶盖的物料瓶放置到该单元起始端；
当进料检测传感器检测到有物料瓶且旋紧检测传感器动作，经过检测装置时，检测机构指示灯红灯常亮，物料瓶经过不合格到位检测传感器时，传感器动作，触发分拣气缸电磁阀得电，当到达分拣气缸位置时即被推到辅输送带上；物料瓶在辅输送带上经过瓶盖不合格分拣检测传感器时，传感器动作，瓶盖不合格分拣气缸电磁阀得电，使物料瓶被推到瓶盖不合格分拣槽中；
在任何启动运行状态下，按下“停止”按钮，该单元停止工作，“停止”指示灯亮，“启动”和“复位”指示灯灭；
机器人搬运单元程序编写与调试
任务概要
现需要团队负责完成机器人搬运单元的控制程序设计与调试工作，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元已完成挂板的电气安装、台面模块安装接线，尚未开展单元的编程与调试工作。 机器人搬运单元
任务描述
完成机器人搬运单元PLC控制程序及触摸屏工程设计、机器人的程序设计和机器人I/O配置，并进行单机调试，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
在任务完成时，你需要检查确认以下几点：
已经完成单元的机械安装、电气接线和气路连接，并确保器件的动作准确无误。
单元运行功能与要求一致。
机器人I/O根据自己编程需求进行配置。
根据任务书提供的监控画面数据监控表设计触摸屏画面，利用本单元触摸屏进行单站调试运行，包含启动、停止、复位、单周期等，组态画面如图C - 4所示，画面颜色分配和触摸屏“手动/自动按钮”要求同颗粒上料单元组态画面。
图C - 4 机器人搬运单元组态界面
工业机器人搬运单元监控画面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
启动 位指示灯 启动状态指示灯
停止 位指示灯 停止状态指示灯
复位 位指示灯 复位状态指示灯
单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
升降台A原点 位指示灯 升降台A原点指示灯
升降台A上限 位指示灯 升降台A上限指示灯
升降台A下限 位指示灯 升降台A下限指示灯
升降台B原点 位指示灯 升降台B原点指示灯
升降台B上限 位指示灯 升降台B上限指示灯
升降台B下限 位指示灯 升降台B下限指示灯
推料气缸前限 位指示灯 推料A前限指示灯
推料气缸后限 位指示灯 推料A后限指示灯
盒盖出料 标准按钮 该按钮按下，物料盒上升一个盒盖的高度。
盒出料 标准按钮 该按钮按下，推出一个物料盒。
手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
根据任务书提供I/O分配表完成控制程序设计。
序号 名称 功能描述 备注
X00 升降台A运动到原点，X0断开
X01 升降台A碰撞上限，X1断开
X02 升降台A碰撞下限，X2断开
X03 升降台B运动到原点，X3断开
X04 升降台B碰撞上限，X4断开
X05 升降台B碰撞下限，X5断开
X06 推料气缸A伸出，X6闭合
X07 推料气缸A缩回，X7闭合
X10 按下启动按钮，X10闭合
X11 按下停止按钮，X11闭合
X12 按下复位按钮，X12闭合
X13 按下联机按钮，X13闭合
X14 推料气缸B伸出，X14闭合
X15 推料气缸B缩回，X15闭合
X16 挡料气缸伸出，X16闭合
X17 挡料气缸缩回，X17闭合
X20 未定义 机器人的输出点连接PLC的输入点
X21
X22
X23
X24
X25
X26
X27
X30
X31
X32
X33 加盖定位气缸伸出，X33闭合
X34 吸盘A有效，X34闭合
X35 吸盘B有效，X35闭合
X36 物料台有物料，X36闭合
X37 加盖定位气缸缩回，X37闭合
Y0 Y0闭合给升降台A发脉冲
Y1 Y1闭合给升降台B发脉冲
Y2 Y2闭合改变升降台A方向
Y3 Y3闭合改变升降台B方向
Y4 Y4闭合升降台气缸A伸出
Y5 Y5闭合升降台气缸B伸出
Y6 Y6闭合加盖定位气缸伸出
Y10 Y10闭合启动指示灯亮
Y11 Y11闭合停止指示灯亮
Y12 Y12闭合复位指示灯亮
Y20 未定义 PLC的输出点连接机器人的输入点
Y21
Y22
Y23
Y24
Y25
Y26
Y27
Y30
Y31
Y32
Y33
Y34
单元运行功能流程要求：
该单元在单机状态，机器人切换到自动运行状态，按“复位”按钮，单元复位，机器人回到安全原点pHome。
“复位”灯（黄色灯，下同）闪亮显示。
“停止”（红色灯，下同）灯灭。
“启动”（绿色灯，下同）灯灭。
所有部件回到初始位置。
“复位”灯（黄色灯）常亮，系统进入就绪状态。
第一次按“启动”按钮，机器人搬运单元盒盖升降机构将料盒料盖升起。
挡料气缸伸出，料盒升降机构的推料气缸将料盒推出至装配台，推出到位后推料气缸收回，同时定位气缸缩回。
物料台检测传感器动作。
该单元上的机器人开始执行瓶子搬运功能：机器人从检测分拣单元的出料位将物料瓶搬运到包装盒中，路径规划合理，搬运过程中不得与任何机构发生碰撞，物料瓶搬运顺序如图C - 5左图所示。
①机器人搬运完一个物料瓶后，若检测到检测分拣单元的出料位无物料瓶，则机器人回到原点位置等待，等出料位有物料瓶，再进行下一个抓取。
②机器人搬运完一个物料瓶后，若检测到检测分拣单元的出料位有物料瓶等待抓取，则机器人无需再回到原点位置，可直接进行抓取，提高效率。
包装盒中装满4个物料瓶后，机器人回到原点位置，即使检测到检测分拣单元的出料位有物料瓶，机器人也不再进行抓取。
第二次按“启动”按钮，机器人开始自动执行盒盖搬运功能：机器人从点到包装盒盖位置，用吸盘将包装盒盖吸取并盖到包装盒上，路径规划合理，加盖过程中不得与任何机构发生碰撞，盖好后回到原点位置。
第三次按“启动”按钮，机器人开始自动执行标签搬运功能：机器人从点到标签台位置，用吸盘依次将两个蓝色和两个白色标签吸取并贴到包装盒盖上，路径规划合理，贴标过程中不得与任何机构发生碰撞；标签摆放以及吸取顺序如图C - 5右图所示。
图C - 5 物料瓶工位与标签摆放示意图
机器人每贴完一个标签，无需回到原点位置，贴满4个标签后回到原点位置，机器人贴标顺序如图C - 6所示；
图C - 6 贴标工位示意图
机器人贴完标签，定位气缸伸出，挡料气缸缩回，等待入库；
系统在运行状态按“停止”按钮，单元进入停止状态，即机器人停止运动，但机器人夹具要保持当前状态以避免物料掉落，而就绪状态下按此按钮无效。
智能仓储单元程序编写与调试
任务概要
现需要团队负责完成智能仓储单元的控制程序设计与调试工作，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元已完成挂板的电气安装、台面模块安装接线，尚未开展单元的编程与调试工作。 智能仓储单元
任务描述
完成智能仓储单元PLC控制程序设计，并进行单机调试，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
在任务完成时，你需要检查确认以下几点：
已经完成单元的机械安装、电气接线和气路连接，并确保器件的动作准确无误。
单元运行功能与要求一致。
根据任务书提供I/O分配表完成控制程序设计。
序号 名称 功能描述 备注
X00 升降方向原点传感器感应到位，X00断开
X01 旋转方向原点传感器感应到位，X01断开
X02 仓位A1检测传感器感应到物料，X02闭合
X03 仓位A2检测传感器感应到物料，X03闭合
X04 仓位A3检测传感器感应到物料，X04闭合
X05 仓位A4检测传感器感应到物料，X05闭合
X06 仓位A5检测传感器感应到物料，X06闭合
X07 仓位A6检测传感器感应到物料，X07闭合
X10 按下启动按钮，X10闭合
X11 按下停止按钮，X11闭合
X12 按下复位按钮，X12闭合
X13 按下联机按钮，X13闭合
X14 拾取气缸前限感应到位，X14闭合
X15 拾取气缸后限感应到位，X15闭合
X17 行走轴原点传感器感应到位X17断开
X20 旋转方向右极限感应到位，X20闭合
X21 旋转方向左极限感应到位，X21闭合
X22 升降方向上极限感应到位，X22闭合
X23 升降方向下极限感应到位，X23闭合
X25 仓位A7检测传感器X25闭合
X26 仓位A8检测传感器X26闭合
X27 仓位A9检测传感器X27闭合
X30 仓位B1检测传感器X30闭合
X31 仓位B2检测传感器X31闭合
X32 仓位B3检测传感器X32闭合
X33 仓位B4检测传感器X33闭合
X34 仓位B5检测传感器X34闭合
X35 仓位B6检测传感器X35闭合
X36 仓位B7检测传感器X36闭合
X37 仓位B8检测传感器X37闭合
X40 仓位B9检测传感器X40闭合
X42 行走轴右极限感应到位X42闭合
X43 行走轴左极限感应到位X43闭合
X44 编码器A
X45 编码器B
Y00 Y00闭合，升降方向电机旋转
Y01 Y01闭合，旋转方向电机旋转
Y03 Y03闭合，升降方向电机反转
Y04 Y04闭合，旋转方向电机反转
Y05 预留
Y06 Y06闭合，垛机拾取气缸电磁阀启动
Y10 Y10闭合，启动指示灯亮
Y11 Y11闭合，停止指示灯亮
Y12 Y12闭合，复位指示灯亮
Y13 Y13闭合，行走轴电机反转
单元运行功能流程要求：
上电，系统处于“复位”状态下，“启动”和“停止”指示灯灭，该单元复位；复位过程中，“复位”指示灯闪烁，所有机构回到初始位置；复位完成后，“复位”指示灯常亮。（“运行”状态下按“复位”按钮无效）。
在“复位”就绪状态下，按下“启动”按钮，单元启动，“启动”指示灯亮，“停止”和“复位”指示灯灭。（“停止”或“复位未完成”状态下，按“启动”按钮无效）。
第一次按“启动”按钮，堆垛机启动运行，运行到包装工作台位置等待。
第二次按“启动”按钮，堆垛机拾取气缸伸出到位。
堆垛机向上提升合适的高度后，拾取气缸收回。
堆垛机构旋转到B1号仓储位，堆垛机构旋转过程中，包装盒不允许与包装工作台或智能仓库发生任何摩擦或碰撞。
如果当前仓位有包装盒存在，堆垛机构旋转到B4号仓储位，按照B1、B4、B7、B2、B5、B8、B3、B6、B9顺序依次类推。
如果当前仓位空，则堆垛机拾取气缸伸出，气缸伸出到位后堆垛机向下降低合适高度后，拾取气缸收回，包装盒不允许与智能仓库发生碰撞或放偏现象。
堆垛机构回到包装工作台位置。
再放一个包装盒到机器人单元的包装工作台上，本单元将重复第（4）到第（9）步骤，包装盒将依次按顺序被送往相应仓位的空位中。
在任何启动运行状态下，按下“停止”按钮，该单元立即停止，所有机构不工作，“停止”指示灯亮，“启动”和“复位”指示灯灭。
任务D 单元的故障检修
任务情境：
由于加盖拧盖单元和智能仓储单元刚安装接线完成，存在故障，现需要团队负责来完成设备故障查找与排除，并填写《故障排查答题纸》，并据此评定成绩，未能排除的故障选手不可以申请设备故障恢复，可以继续完成其它比赛任务。如果排查表上行数不足，可自行追加表格行填写。
配分 竞赛时间 信息资料
6/100 任务C/D/E（4小时） 详见D盘
任务概要
由于在安装接线过程中，可能伴有线路或器件接头接触不良、信号传输不稳定、器件设置使用不合理、机械装配误差过大等状况，导致单元运行出现故障，现需要团队负责完成加盖拧盖单元与智能仓储单元的故障检修工作，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元已完成安装接线，由于单元硬件故障会影响程序的自动运行，并容易造成安全事故，尚未开展单元的故障检修工作。 加盖拧盖单元 智能仓储单元
任务描述
团队的任务是依据加盖拧盖单元与智能仓储单元的控制功能要求、机械机构图纸、电气接线图纸规定的I/O分配表安装要求等，对两个单元进行运行调试，排除电气线路及元器件等故障，确保两单元内电路、气路及机械机构能正常运行。并将故障现象描述、故障部件分析、排除步骤填写到《故障排查答题纸》。
设备相关图纸资料如下：
设备电气原理图见附页图-加盖拧盖单元与附页图-智能仓储单元。
任务E 自动化系统程序优化与调试
任务情境：
所有单元单机工作调试完成后，主站单元联机通讯信号尚未编程完成，现需要团队负责完善颗粒上料单元、检测分拣单元、机器人搬运单元、智能仓储单元程序功能，增加系统联机程序，并完成联机调试，在规定时间内完成并交付一条颗粒上料站、加盖拧盖站、检测分拣站、机器人搬运站和智能仓储站组成的生产线，实现自动化生产。
配分 竞赛时间 信息资料
20/100 任务C/D/E（4小时） 详见D盘
任务概要
在完成所有工作单元单机运行调试后，现需要进行各单元的联网通讯，优化PLC控制程序、编写触摸屏组态程序，最终实现生产线的联机运行功能。 设备状态： 各工作单元均可单机运行，但缺少组态程序和联网通讯程序，不能满足全线联机运行要求。 自动化生产线
任务描述
团队的任务是组建以太网或485网络，完成各工作单元的PLC通讯程序编写，优化PLC的全线运行控制功能程序，设计触摸屏组态。
在任务完成时，你需要检查确认以下几点：
以智能仓储单元为主站组建PLC通讯网络，并和触摸屏建立通讯；
触摸屏组态编程应包括以下各界面：触摸屏总控制画面、智能仓储单元监控画面。
完善颗粒上料单元，在触摸屏上增加填装颗粒数量：在触摸屏上颗粒填装总数量可输入3或4，颗粒上料单元填装颗粒时按输入要求填装，同时触摸屏上实时显示填装数量。
对自动化生产线的用气量进行优化，降低生产过程能源消耗。
为客户编写设备操作说明书，描述清楚设备的使用与操作步骤，具体应包括生产准备、生产线站前准备动作、触摸屏操作、报警信息处理以及注意事项等。
你需要确认以下动作流程是否正常：
按下各单元的联机按钮，并在触摸屏系统总控画面中选择“联机”模式，系统进入联机运行状态。
按下触摸屏上“联机停止”按钮，系统立即停止，触摸屏上“系统停止”指示灯亮，“系统启动”和“系统复位”指示灯灭。
“系统停止”状态下，按“联机复位”按钮，系统开始复位，复位过程中“系统复位”指示灯闪亮，复位完成后，各单元进入就绪状态，触摸屏上“系统复位”指示灯常亮，“系统启动”和“系统停止”指示灯灭。其它状态下按“联机复位”按钮无效。
“系统复位”就绪状态下，按触摸屏上“联机启动”按钮，系统启动，触摸屏上“系统启动”指示灯亮，“系统复位”和“系统停止”指示灯灭。其它状态下按“联机启动”按钮无效。
颗粒上料单元启动运行，主输送带启动。
运行指示灯亮。
在触摸屏上输入填装总颗粒数量3或4，白色颗粒数量输入1-4。
颗粒上料单元填装完成设定数量后，填装定位机构松开。填装过程中在系统总控画面实时显示当前填装瓶中的总颗粒数和白色颗粒数，以及生产线累积填装颗粒总数。
瓶子输送到加盖拧盖单元，加盖拧盖单元输送带启动，分别将瓶子送入加盖工位和拧盖工位进行加盖与拧盖；拧盖状态颗粒上料单元主输送带不启动，待拧盖完成后方可重新启动；加盖拧盖单元持续5s没有新的物料瓶，则该单元输送带停止运行。
加盖拧盖完成后，瓶子输送到检测分拣单元。
检测分拣单元主输送带启动，分别对物料瓶瓶盖的旋紧程度、瓶盖颜色以及物料颗粒的数量进行检测，从而分拣出合格品与不合格品，并在系统总控画面实时显示生产线累积合格品数量和不合格品数量。
①若物料瓶瓶盖拧紧，物料颗粒为3颗，则认定为合格品，若当前瓶盖是白色则检测机构指示灯绿色常亮，若为蓝色则绿色闪烁（f=2Hz）；物料瓶即被输送到主输送带的末端，出料检测传感器动作，主输送带停止，等待机器人抓取；
②若物料瓶瓶盖未旋紧，无论物料颗粒为多少，都认定为不合格品。检测机构指示灯红色常亮；分拣气缸将其推到辅输送带上；在辅输送带上瓶盖不合格分拣气缸又将其推到瓶盖不合格分拣槽中；
③若物料瓶瓶盖拧紧，物料颗粒不是3颗，则认定为不合格品，检测机构指示灯黄色常亮；总控触摸屏上出现“物料颗粒填充错误，请及时修改！”文字滚动报警信息；分拣气缸将其推到辅输送带上；在辅输送带上物料不合格分拣气缸又将其推到物料不合格分拣槽中；
若检测分拣单元的合格品输送带末端等待机器人抓取时间超过3s，颗粒上料单元将主、辅输送带和加盖拧盖单元输送带不启动，随后工作单元进入暂停状态，等待合格品被抓取后继续运行。
机器人单元按照设定的控制程序和机器人示教路径完成装瓶和贴标作业，要求任务三所描述的贴标工位号上的标签颜色与物料瓶工位号上的瓶盖颜色对应。
机器人单元将完成的包装盒转运至触摸屏指定的仓储单元仓位。若指定仓位已有包装盒，则堆垛机按照B1、B4、B7、B2、B5、B8、B3、B6、B9顺序自动将包装盒送至下一个空闲仓位，并在堆垛机启动运行时，总控触摸屏上出现“当前指定仓位已满，系统已自动调整！”文字滚动报警信息，直至堆垛机回到初始位置时消失。
选手需在总控画面上设置一个计时显示框，在第（4）步按联机启动按钮的同时，计时显示框开始计时，直到走完一个流程（四个物料瓶进行颗粒填装+加盖拧盖+检测分拣+放入包装盒+入库），计时停止。
机器人搬运单元和智能仓储单元根据原设定程序完成相应流程（该项动作不配分）。
系统网络结构
图E - 2 系统网络结构图
系统通讯地址分配
站名 主站（读）← 从站（写） 主站（写）→ 从站（读）
所有站 M1000 联机启动
M1001 联机停止
M1002 联机复位
M1003 联机手动
组态画面要求
系统总控画面
图E - 2为组态触摸屏画面要求区域划分、颜色分配（单机/联机-蓝色、联机启动-绿色、联机停止-红色、联机复位-黄色），输入信息为1时指示灯显示对应颜色，输入信息为0时为灰色。
图E - 3 系统总控组态画面
系统总控画面数据监控表：
序号 名称 类型 功能说明
1 单机/联机 标准按钮 系统单机、联机模式切换
2 联机启动 标准按钮 系统联机启动
3 联机停止 标准按钮 系统联机停止
4 联机复位 标准按钮 系统联机复位
5 单机/联机 位指示灯 联机状态蓝色亮
6 启动指示 位指示灯 启动状态绿色亮
7 停止指示 位指示灯 停止状态红色亮
8 复位指示 位指示灯 复位状态黄色亮
9 总填装数量设定 模拟量输入框 决定单个瓶子填装颗粒总数量
10 白色颗粒填装数量设定 模拟量输入框 决定单个瓶子白色颗粒填装数量
11 总填装数量实时 模拟量显示框 显示当前瓶子填装颗粒总数量
12 白色颗粒填装实时数量 模拟量显示框 显示当前瓶子白色颗粒填装数量
13 物料颗粒总数 模拟量显示框 显示当前已经完成的物料颗粒总数
14 物料瓶合格总数量 模拟量显示框 显示检测分拣单元已经检测合格的瓶子总数
15 物料瓶不合格总数量 模拟量显示框 显示检测分拣单元已经检测不合格的瓶子总数
20 智能仓储单元 画面切换按钮 跳转到智能仓储单元画面
21 扩展界面 画面切换按钮 跳转到扩展界面画面
智能仓储单元监控画面
该单元组态画面如图E - 3所示，画面颜色分配和触摸屏“手动/自动按钮”要求同颗粒上料单元组态画面。
图E - 4智能仓储单元组态画面
智能仓储单元监控画面数据监控表：
序号 名称 类型 功能说明
启动 位指示灯 启动状态指示灯
停止 位指示灯 停止状态指示灯
复位 位指示灯 复位状态指示灯
单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
B1号仓位 位指示灯 B1号仓位指示灯
B2号仓位 位指示灯 B2号仓位指示灯
B3号仓位 位指示灯 B3号仓位指示灯
B4号仓位 位指示灯 B4号仓位指示灯
B5号仓位 位指示灯 B5号仓位指示灯
B6号仓位 位指示灯 B6号仓位指示灯
B7号仓位 位指示灯 B7号仓位指示灯
B8号仓位 位指示灯 B8号仓位指示灯
B9号仓位 位指示灯 B9号仓位指示灯
升降原点 位指示灯 升降原点指示灯
升降上限 位指示灯 升降上限指示灯
升降下限 位指示灯 升降下限指示灯
旋转原点 位指示灯 旋转原点指示灯
旋转左限 位指示灯 旋转左限指示灯
旋转右限 位指示灯 旋转右限指示灯
拾取气缸前限 位指示灯 拾取气缸前限指示灯
拾取气缸后限 位指示灯 拾取气缸后限指示灯
垛机拾取气缸电磁阀 标准按钮 垛机拾取气缸电磁阀手动输出
包装盒吸取位电机角度旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D200
包装盒仓库A放置位电机角度旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D204
包装盒仓库B放置位电机角度旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D206
包装盒吸取位电机垂直旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D208
包装盒吸取位电机行走轴脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D210
仓位第三行脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D212
仓位第二行脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D214
仓位第一行脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D216
仓位第一列脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D218
仓位第二列脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D220
仓位第三列脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D222
手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
扩展功能任务
在完成上述的任务的基础上，选手完成以下任务
在机器人搬运单元推盒台侧面安装RFID模块。
编写PLC通讯程序，实现完成RFID的复位、写入、读取等功能。
（3）设计人机交互画面，在人机系统主界面上设计一个进入扩展界面的按钮来进行切换，扩展界面具有以下控制按钮：联机启动按钮、联机停止按钮、RFID复位按钮、RFID写入按钮、RFID读取按钮，以及读取RFID数值的显示框和写入RFID数值的输入框，如图E-1。
E-1
（4）编写PLC程序,你需要确认以下动作流程是否正常：
①手动把包装盒放在机器人搬运单元推盒台，在触摸屏“写入数值”框中，写入数值1（1-4），点击“RFID写入”按钮，数值写入芯片。
②依次写入3个包装盒，并且数值不同。
③手动随机取一个已经写好数据的包装盒放入B1，按下“联机启动”按钮机器人搬运单元和智能仓储单元启动，首先堆垛机运行到B1，把包装盒取出，并运行到机器人搬运单元推盒台。
④RFID模块读取当前包装盒数据（1-6），并显示在触摸屏“读取数值”显示框中。
⑤堆垛机根据包装盒数据，把包装盒放入相应仓位，例如（1-B1,2-B2……），并检验是否正确。
⑥按下“联机停止”按钮，系统停止。
任务F 职业素养
任务情境：
考查选手操作过程中的安全规范；设施设备、工具仪器使用情况；卫生清洁情况；穿戴规范；工作纪律，文明礼貌等。由现场裁判进行过程记录、现场评分、选手确认。
配分 竞赛时间 信息资料
4/100 无限制时 无旋转气缸
升降气缸
MSQB10A-A93L
定位气缸
吸盘
颗粒上料单元气路图
推料气缸A
推料气缸B
MGPM12-75
cx510-10
ZPT13UNJ10-U6-A10
CDJ2B6-60
MGPM12-75
自
市啦
函邴
函球
函密
帘晰
ESL4-M5
ESL4-M5
ESL4-M5
ESL4-M5
ESL4-M5
真空发生器
节流阀
节流阀
节流阀
节流阀
节流阀
EV05
YV131
YV132
YV122
YV121
YV111
YV123
-r
年M
-bAIAM
--AM
SY5120-5LZD-01
SY5120-5LZD-01
SY5120-5LZD-01
SY5120-5LZD-01
SY5120-5LZD-01
SY5120-5LZD-01
电磁阀
电磁阀
电磁阀
电磁阀
电磁阀
电磁阀
气源
(与其他工作共用站)
工作站
进气开关
AFR2000-M
调理组合2021年全国职业院校技能大赛
机电一体化项目（高职组）
任务书A\B
2
选手须知：
任务书共 27 页，附页图纸 17 页，如出现任务书缺页、字迹不清等问题，请及时向裁判申请更换任务书。
竞赛任务完成过程配有两台编程计算机，参考资料（竞赛平台相关的器件手册等）放置在“D:\参考资料”文件夹下。
参赛团队应在4小时内完成任务书规定内容；选手在竞赛过程中创建的程序文件必须存储到“D:\技能竞赛\竞赛编号”文件夹下，未存储到指定位置的运行记录或程序文件均不予给分。
选手提交的试卷不得出现学校、姓名等与身份有关的信息，否则成绩无效。
由于错误接线、操作不当等原因引起PLC、触摸屏、变频器、工业机器人控制器及I/O组件、伺服放大器的损坏，将依据大赛规程进行处理。
在完成任务过程中，请及时保存程序及数据。
场次： 工位号： 日期：
2022年全国职业院校技能大赛
一、项目名称：机电一体化项目
二、任务情境：组装、编程、调试一条小型自动化生产线
现有一条小型自动化生产线，需要按客户要求进行组装、编程、调试。其中包括设计、安装、调试机械部件和电气系统，并能完成设备控制系统和人机界面编程，对自动化生产线进行维护、维修、系统集成与技术改进等工作。
三、项目任务及时间安排：机电一体化项目试题主要考核选手组装、编程、调试一条小型自动化生产线的能力，该生产线由颗粒上料站、加盖拧盖站、检测分拣站、机器人搬运站、智能仓储站5个单元组成。大赛为期2天，完成6个工作任务，并实现生产过程自动化，累计完成时间为8小时，由2位选手以团队方式进行完成。
本届全国职业院校技能大赛机电一体化项目的工作任务、内容及时间分配如下表：
天次 模块名称 模块内容 完成时间 任务类型
第1天 工作任务A 单元的机械安装与调试 4小时 机械装调
工作任务B 单元的电气接线与调试 电气接线
第2天 工作任务C 单元的编程与调试 4小时 编程调试
工作任务D 单元的故障检修 设备维护
工作任务E 自动线系统程序优化与调试 编程优化
第1-2天 工作任务F 职业素养 全程
竞赛设备说明
竞赛平台主要由颗粒上料单元、加盖拧盖单元、检测分拣单元、工业机器人搬运单元、智能仓储单元等组成，实现空瓶上料、颗粒物料上料、物料分拣、颗粒填装、加盖、拧盖、物料检测、瓶盖检测、产品分拣、机器人搬运合格产品入盒、盒盖包装、贴标、入库等自动生产全过程。
图0-1自动化生产线示意图
本系统工作过程概述如下：
(一)颗粒上料单元圆盘输送机构将空瓶输送到上料输送线上，圆盘空瓶到位检测传感器检测到空瓶，圆盘输送机构停止。上料输送带将空瓶输送到主输送带，当空瓶到达填装位后，填装定位机构将空瓶固定，主输送带停止；同时根据任务要求供料机构推出对应颜色物料；填装机构将到位的颗粒物料吸取放到空物料瓶内；物料瓶内填装物料到达设定的颗粒数量后，填装定位气缸松开，主输送带启动，将物料瓶输送到下一个工位。如图0-2所示。
图0-2物料装瓶
(二)物料瓶被输送到加盖拧盖单元的加盖机构下，加盖定位机构将物料瓶固定，加盖机构启动加盖流程，将盖子（白色或蓝色）加到物料瓶上；加上盖子的物料瓶继续被送往拧盖机构，到拧盖机构下方，拧盖定位机构将物料瓶固定，拧盖机构启动，将瓶盖拧紧。
图0-3加盖拧盖
（三）拧盖完成的物料瓶经过检测分拣单元进行检测：进料检测传感器检测拧盖完成的物料瓶是否到位，回归反射传感器检测瓶盖是否拧紧；检测机构检测物料瓶内部颗粒数量是否符合要求；对拧盖与颗粒均合格的物料瓶进行瓶盖颜色判别区分；拧盖或颗粒不合格的物料瓶被分拣机构推送到废品输送带上进行分拣；拧盖与颗粒均合格的物料瓶被输送到主输送带末端，等待机器人搬运。
图0-4合格与不合格品示意图
（四）工业机器人搬运单元两个升降台机构存储包装盒和包装盒盖；升降台A将包装盒推向物料台上；6轴机器人将物料瓶抓取放入物料台上的包装盒内；包装盒4个工位放满物料瓶后，6轴机器人从升降台B上吸取盒盖，盖在包装盒上；6轴机器人根据瓶盖的颜色对盒盖上标签位进行分别贴标，贴完4个标签后通知智能仓储单元入库。
图0-5包装过程
（五）智能仓储单元堆垛机构把机器人单元物料台上的包装盒体叉取出来，然后按要求依次放入仓储相应仓位。两个3×3的仓库每个仓位均安装一个检测传感器对仓位空满状态进行检测，堆垛机构水平轴为一个精密转盘机构，垂直机构为涡轮丝杆升降机构，均由精密伺服电机进行高精度控制，行走轴为同步带传动，采用步进电机控制。
任务A 机械装调
任务情境：
该单元控制挂板的安装与接线已经完成。选手需要利用客户采购回来的器件及材料，团队负责完成加盖拧盖单元、检测分拣单元、智能仓储单元桌面模型机构组装，并在该站型材桌面上安装机构模块、连接气管，保证模型机构能够正确运行，系统符合专业技术规范。在规定时间内完成指定单元的装调，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。当选手完成或交卷后，不得进行任何修改操作，评分阶段出现的任何硬件问题，可以在后续的工作任务中进行解决。
配分 竞赛时间 信息资料
25/100 任务A\B(4小时) 详见D盘
任务一：加盖拧盖单元机械装调
1、任务概要
利用客户采购回来的器件及材料，团队负责完成台面模型机构组装，并在该站型材台面上安装机构模块、连接气管，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。系统符合专业技术规范。 设备状态： 工作单元已完成器件及原材料采购和挂板的电气安装接线，尚未开展台面模块的组装与机构安装。 加盖拧盖单元
2、任务描述
完成加盖拧盖单元台面上的主输送带模块、加盖机构模块、拧盖机构模块、备用瓶盖料仓模块的机械安装、气路连接工作。
各机构初始位置
气源件模块 主输送带模块 加盖机构模块 拧盖机构模块
①工作气压0.4Mpa～0.5Mpa ①主输送带停止 ①加盖伸缩气缸缩回 ①拧盖升降气缸上升
②加盖定位气缸缩回 ②加盖升降气缸上升 ②拧盖电机停止
③拧盖定位气缸缩回 ③推料气缸B缩回
④升降底座气缸上升
机械部分——总体布局
图A-01 加盖拧盖单元机械结构布局图
①备用瓶盖料仓；
②加盖机构模块；
③拧盖机构模块；
④主输送带机构模块。
机械部分——尺寸安装图
图A-02 加盖拧盖单元机械安装参考图
机械部分——安装任务
请根据以下图纸资料完成加盖拧盖单元的主输送带模块、加盖机构模块、拧盖机构模块、备用瓶盖料仓模块的部件安装和气路连接，并根据各机构间的相对位置将其安装在本单元的工作台上。
①主输送带模块的装配图见附页图2-1；
②加盖机构模块的装配图见附页图2-2；
③拧盖机构模块的装配图见附页图2-3；
④加盖拧盖单元的气路图件附页图2-4；
⑤加盖拧盖单元的总装图见附页图2-5，按照图中的相对位置，在单元台面上完成各个机构的定位，并完成安装和调整。
任务二：检测分拣单元机械装调
1、任务概要
利用客户采购回来的器件及材料，团队负责完成台面模型机构组装，并在该站型材台面上安装机构模块、连接气管，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。系统符合专业技术规范。 设备状态： 工作单元已完成器件及原材料采购和挂板的电气安装接线，尚未开展台面模块及机器人夹具的组装与机构安装。 检测分拣单元
2、任务描述
完成机检测分拣单元台面上的主输送带机构模块、分拣输送带机构模块、分拣机构模块、RFID机构模块、视觉机构模块和检测机构模块的机械安装、气路连接工作。
各机构初始位置
分拣机构模块 主输送带机构模块 分拣输送带机构模块 检测机构模块
①3个气缸都缩回 ①主输送带停止 ①分拣输送带停止 ①蓝色指示灯亮
②工作气压0.4Mpa～0.5Mpa ②推料气缸缩回
机械部分——总体布局
图A-03 检测分拣单元机械结构布局图
①主输送带机构模块；
②机器视觉机构模块；
③分拣输送带机构模块；
④分拣机构模块；
⑤检测机构模块；
⑥RFID检测机构模块。
机械部分——尺寸安装图
图A-04 检测分拣单元机械安装参考图
机械部分——安装任务
根据各机构间的相对位置将主输送带机构模块、分拣输送带机构模块、分拣机构模块、RFID机构模块、视觉机构模块、检测机构模块安装在本单元的工作台上，并完成气路连接。
检测分拣单元的气路图见附页图图3-1；
②检测分拣单元的总装图见附页图3-2，按照图中的相对位置，在单元台面上完成各个机构的定位，并完成安装和调整。
任务三：智能仓储单元机械装调
1、任务概要
利用客户采购回来的器件及材料，团队负责完成台面模型机构组装，并在该站型材台面上安装机构模块、连接气管，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。系统符合专业技术规范。 设备状态： 工作单元已完成器件及原材料采购和挂板的电气安装接线，尚未开展台面模块的组装与机构安装。 智能仓储单元
2、任务描述
完成智能仓储单元台面上的堆垛机模块、立体仓库A模块、立体仓库B模块和气路连接工作。
各机构初始位置
气源件模块 堆垛机旋转轴 堆垛机升降轴 堆垛机托料盘
①工作气压0.4Mpa～0.5Mpa ①伺服电机停止 ①伺服电机停止 ①拾取气缸缩回
②旋转轴处于原点位置 ②升降轴处于原点位置 ②吸盘关闭
机械部分——总体布局
图A-05 智能仓储单元机械结构布局图
①立体仓库A模块；
②立体仓库B模块；
③堆垛机模块；
机械部分——尺寸安装图
图A-06 智能仓储单元机械安装参考图
机械部分——安装任务
根据各机构间的相对位置将堆垛机模块、立体仓库A模块、立体仓库B模块安装在本单元的工作台上，并完成气路连接。
①智能仓储单元的气路图见附页图4-1；
②智能仓储运单元的装配图见附页图4-2，按照图中的相对位置，在单元台面上完成各个机构的定位，并完成安装和调整。
任务B 模型接线
任务情境：
该单元控制挂板的安装与接线已经完成。选手在完成任务A的机械装调后，还需团队负责完成加盖拧盖单元、检测分拣单元、智能仓储单元桌面模型的接线、电路调试（须用I\O调试盒），保证电路无误能够正确运行，系统符合专业技术规范。在规定时间内完成并整套生产线，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。当选手完成或交卷后，将没有机会进行改进，评分阶段出现的任何硬件问题，可以在后续的工作任务中进行解决。
配分 竞赛时间 信息资料
15/100 A\B（4小时） 详见D盘
任务一：加盖拧盖单元模型接线
任务概要
选手完成模型机械安装后，还需团队负责完成台面模型接线、电路测试，并符合专业技术规范，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元模型的线已加工完成，但尚未与模型连接。 加盖拧盖单元
任务描述
完成加盖拧盖单元台面上的CN300加盖模块端子板、CN301输送带模块端子板、CN302拧盖模块端子板、CN310桌面37针端子板、CN320输送带电机M1端子板、CN321拧盖电机M2端子板和XT98端子接线工作。
桌面端子板连接示意图
图B - 1 端子板连接示意图
CN300加盖模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X00 瓶盖料筒检测传感器
XT3-1 X03 加盖伸缩气缸前限
XT3-2 X04 加盖伸缩气缸后限
XT3-3 X05 加盖升降气缸上限
XT3-4 X06 加盖升降气缸下限
XT3-5 Y02 加盖伸缩气缸电磁阀
XT3-6 Y03 加盖升降气缸电磁阀
XT3-7 X16 加盖升降底座上限
XT3-8 Y07 加盖升降底座电磁阀
XT3-9 Y13 升降吸盘电磁阀
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN301输送带模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X01 加盖位检测传感器
XT3-1 X02 拧盖位检测传感器
XT3-2 X07 加盖定位气缸后限
XT3-3 X15 拧盖定位气缸后限
XT3-5 Y04 加盖定位气缸电磁阀
XT3-6 Y06 拧盖定位气缸电磁阀
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN302拧盖模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X14 拧盖升降气缸上限
XT3-5 Y05 拧盖升降气缸电磁阀
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN310桌面37针端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X00 瓶盖料筒检测传感器
XT3-1 X01 加盖位检测传感器
XT3-2 X02 拧盖位检测传感器
XT3-3 X03 加盖伸缩气缸前限
XT3-4 X04 加盖伸缩气缸后限
XT3-5 X05 加盖升降气缸上限
XT3-6 X06 加盖升降气缸下限
XT3-7 X07 加盖定位气缸后限
XT3-12 X14 拧盖升降气缸上限
XT3-13 X15 拧盖定位气缸后限
XT3-14 X16 加盖升降底座上限
XT2-0 Y00 输送带启停
XT2-1 Y01 拧盖电机启停
XT2-2 Y02 加盖伸缩气缸电磁阀
XT2-3 Y03 加盖升降气缸电磁阀
XT2-4 Y04 加盖定位气缸电磁阀
XT2-5 Y05 拧盖升降气缸电磁阀
XT2-6 Y06 拧盖定位气缸电磁阀
XT2-7 Y07 加盖升降底座电磁阀
XT2-8 Y13 升降吸盘电磁阀
XT1\XT4 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT5 PS13-(0V) 24V电源负极
CN320输送带电机M1端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
0V PS13- 24V电源负极
24V PS13+ 24V电源正极
M+ M+ 输送带电机正极
M- M- 输送带电机负极
IN2 Y0 Y0闭合输送带电机运行
0V 0V 24V电源负极输出
24V 24V 24V电源正极输出
CN321拧盖电机M2端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
0V
24V
M+ M+ 拧盖电机正极
M- M- 拧盖电机负极
IN2 Y1 Y1闭合拧盖电机运行
0V 0V 24V电源负极输入
24V 24V 24V电源正极输入
XT98端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
01 PS13-(0V) CN320端子板:0V
02 PS13-(0V) XT99端子板:23
03 PS13+(+24V) CN320端子板:24V
04 PS13+(+24V) XT99端子板:28
06 PE XT99端子板:PE
任务二：检测分拣单元模型接线
任务概要
选手完成模型机械安装后，还需团队负责完成台面模型接线、电路测试，并符合专业技术规范，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元模型的线已加工完成，但尚未与模型连接。 检测分拣单元
任务描述
完成检测分拣单元台面上的CN300主输送带模块端子板、CN301检测机构指示灯分拣模块端子板、CN302辅输送带模块端子板、CN310桌面37针端子板、CN320主输送带电机M1端子板、CN321辅输送带M2端子板和XT98端子接线工作。
桌面端子板连接示意图
图B-2端子板连接示意图
CN300主输送带模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X00 进料检测传感器
XT3-1 X01 旋紧检测传感器
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-2 X03 瓶盖蓝色检测传感器
XT3-3 X04 瓶盖白色检测传感器
XT3-4 X05 不合格到位检测传感器
XT3-5 X06 出料检测传感器
XT3-6 X07 分拣气缸后限
XT3-7 X14 三颗料位检测
XT3-8 X15 四颗料位检测
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN301检测机构指示灯分拣模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 Y02 检测机构指示灯绿色常亮
XT3-1 Y03 检测机构指示灯红色常亮
XT3-2 Y04 检测机构指示灯蓝色常亮
XT3-3 Y05 分拣气缸电磁阀
XT3-4 Y06 检测机构指示灯黄色常亮
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN302辅输送带模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X20 瓶盖不合格分拣检测传感器
XT3-1 X21 瓶盖不合格分拣气缸后限
XT3-2 X22 物料不合格分拣检测传感器
XT3-3 X23 物料不合格分拣气缸后限
XT3-4 X24 瓶盖和物料都不合格分拣检测传感器
XT3-5 X25 瓶盖和物料都不合格分拣气缸后限
XT3-6 Y20 瓶盖不合格分拣气缸电磁阀
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-7 Y21 物料不合格分拣气缸电磁阀
XT3-8 Y22 瓶盖和物料不合格分拣气缸电磁阀
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN310桌面37针端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X00 进料检测传感器
XT3-1 X01 瓶盖拧紧检测传感器
XT3-3 X03 瓶盖蓝色检测传感器
XT3-4 X04 瓶盖白色检测传感器
XT3-5 X05 不合格到位检测传感器
XT3-6 X06 出料检测传感器
XT3-7 X07 分拣气缸后限
XT3-8 X20 瓶盖不合格分拣检测传感器
XT3-9 X21 瓶盖不合格分拣气缸后限
XT3-10 X22 物料不合格分拣检测传感器
XT3-11 X23 物料不合格气缸后限
XT3-12 X14 三颗料位检测
XT3-13 X15 四颗料位检测
XT3-14 X24 瓶盖和物料都不合格分拣检测传感器
XT3-15 X25 瓶盖和物料都不合格气缸退回限位
XT2-0 Y00 主输送带运行
XT2-1 Y01 辅输送带运行
XT2-2 Y02 塔型检测指示灯绿色常亮
XT2-3 Y03 塔型检测指示灯红色常亮
XT2-4 Y04 塔型检测指示灯蓝色常亮
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT2-5 Y05 分拣气缸电磁阀
XT2-6 Y06 塔型检测指示灯黄色常亮
XT2-8 Y20 瓶盖不合格检测气缸电磁阀
XT2-9 Y21 物料不合格检测气缸电磁阀
XT2-10 Y22 瓶盖和物料不合格检测气缸电磁阀
XT1\XT4 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT5 PS13-(0V) 24V电源负极
CN320主输送带电机M1端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
0V PS13- 24V电源负极
24V PS13+ 24V电源正极
M+ M+ 主输送带电机正极
M- M- 主输送带电机负极
IN2 Y0 Y0闭合 主输送带运行
0V 0V 24V电源负极输出
24V 24V 24V电源正极输出
CN321辅输送带电机M2端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
0V
24V
M+ M+ 辅输送带电机正极
M- M- 辅输送带电机负极
IN2 Y1 Y1闭合 辅输送带运行
0V 0V 24V电源负极输入
24V 24V 24V电源正极输入
XT98端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
01 PS13+(+24V) CN320端子板:24V
02 PS13+(+24V) XT99端子板:16.1
03 PS13-(0V) CN320端子板:0V
04 PS13-(0V) XT99端子板:16.2
任务三：智能仓储单元模型接线
任务概要
选手完成模型机械安装后，还需团队负责完成台面模型接线、电路测试，并符合专业技术规范，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元模型的线已加工完成，但尚未与模型连接。 智能仓储单元
任务描述
完成智能仓储单元台面上的CN300堆垛升降模块端子板、CN301堆垛旋转/行走模块端子板、CN302仓库1模块端子板、CN303仓库2模块端子板、CN310桌面37针端子板、CN311桌面37针端子、CN310桌面37针端子板接线工作。
桌面端子板连接示意图
图B - 3 端子板连接示意图
CN300堆垛升降模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X00 升降轴原点传感器
XT3-1 LSP1 升降轴下限常闭
XT3-2 X22 升降轴下限常开
XT3-3 LSN1 升降轴上限常闭
XT3-4 X23 升降轴上限常开
XT3-5 X14 拾取气缸前限
XT3-6 J15 拾取气缸后限
XT3-7 Y05 拾取吸盘电磁阀
XT3-8 Y06 拾取气缸电磁阀
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN301堆垛旋转、行走模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X01 旋转轴原点传感器
XT3-1 LSP2 旋转轴右限常闭
XT3-2 X20 旋转轴右限常开
XT3-3 LSN2 旋转轴左限常闭
XT3-4 X21 旋转轴左限常开
XT3-5 X2 移动轴原点传感器
XT3-6 X42 移动轴右限常开
XT3-7 X43 移动轴左限常开
XT3-8 A 编码器A
XT3-9 B 编码器B
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN302仓库A模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X02 仓位A1检测传感器
XT3-1 X03 仓位A2检测传感器
XT3-2 X04 仓位A3检测传感器
XT3-3 X05 仓位A4检测传感器
XT3-4 X06 仓位A5检测传感器
XT3-5 X07 仓位A6检测传感器
XT3-6 X25 仓位A7检测传感器
XT3-7 X26 仓位A8检测传感器
XT3-8 X27 仓位A9检测传感器
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN303仓库B模块端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X30 仓位B1检测传感器
XT3-1 X31 仓位B2检测传感器
XT3-2 X32 仓位B3检测传感器
XT3-3 X33 仓位B4检测传感器
XT3-4 X34 仓位B5检测传感器
XT3-5 X35 仓位B6检测传感器
XT3-6 X36 仓位B7检测传感器
XT3-7 X37 仓位B8检测传感器
XT3-8 X40 仓位B9检测传感器
XT2 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT1 PS13-(0V) 24V电源负极
CN310桌面37针端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-1 X01 旋转轴原点传感器
XT3-2 X02 仓位A1检测传感器
XT3-3 X03 仓位A2检测传感器
XT3-4 X04 仓位A3检测传感器
XT3-5 X05 仓位A4检测传感器
XT3-6 X06 仓位A5检测传感器
XT3-7 X07 仓位A6检测传感器
XT3-8 LSP2 旋转轴右限常闭
XT3-9 X20 旋转轴右限常开
XT3-10 LSN2 旋转轴左限常闭
XT3-11 X21 旋转轴左限常开
XT3-13 X25 仓位A7检测传感器
XT3-14 X26 仓位A8检测传感器
XT3-15 X27 仓位A9检测传感器
XT1/XT4 PS13+(0V) 24V电源正极
XT5 PS13-(0V) 24V电源负极
CN311桌面37针端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X00 升降轴原点传感器
XT3-1 LSP1 升降轴下限常闭
XT3-2 X22 升降轴下限常开
XT3-3 LSN1 升降轴上限常闭
XT3-4 X23 升降轴上限常开
XT3-5 X30 仓位B1检测传感器
XT3-6 X31 仓位B2检测传感器
XT3-7 X32 仓位B3检测传感器
XT3-8 X33 仓位B4检测传感器
XT3-9 X34 仓位B5检测传感器
XT3-10 X35 仓位B6检测传感器
XT3-11 X36 仓位B7检测传感器
XT3-12 X14 拾取气缸前限
XT3-13 J15 拾取气缸后限
XT3-14 X37 仓位B8检测传感器
XT3-15 X40 仓位B9检测传感器
XT2-5 Y05 拾取吸盘电磁阀
XT2-6 Y06 拾取气缸电磁阀
XT1\XT4 PS13+(+24V) 24V电源正极
XT5 PS13-(0V) 24V电源负极
CN312桌面37针端子板引脚分配
引脚 线色 端子 线号 功能描述
XT3-0 X17 移动轴原点传感器
XT3-2 X42 移动轴右限常开
XT3-4 X43 移动轴左限常开
XT3-5 A 编码器A
XT3-6 B 编码器B
XT1/XT4 PS13+(24V) 24V电源正极
XT5 PS13-(0V) 24V电源负极
24
翠
中00
0
中00
中
0
404
230.5
159
22
110
96
中
海
屋屋
圣翻
转国m

刀
敬用：
-271
电院哦
24+CPs13t)联整由热·24-CPS13-)根热镜。
XT99
电锦圳照
锈明器
-2
喜
-KA71
o
-KM99
000
C
PLC电斯
O
-KM99
-XT99
9
9
-0
-XT99
00
P512
合
m

0
m

D
D
人
PS12-
PS12+
-KA71
-SB266E--1
-SB269E
8475
电业行冬
PS12-
-KA71
-H.266
-KM99
PS124
PS12-
-HL269
-KM99
PS12+
U
P12
锂捷果
PS12+
o7
PS12-
PS12+
-XT99
PS12
-KA71
00
sl
音
PS13-
PS134
2际电器
6
合
m

0
>
m

D
D
PS13+
X124
KA72
-SBLJE--Y
-XT99
2障
9
PS134
-KA72
PS13-
PS13-
Co
PS13-
X10
-SBTZE--
P813
PS134
X11
-SBFW E--
PS13-
PS13-
X12
o
U
-HLQD

Y10
O
PS13
Y11
PS134
+Y12
b
-KA72
X79901
就电一秋内欢店
X13
合
m

0
>
m
0
D
PS13-
PS13+
M130167再口镜：CN300157禁口效街
各设：M370277书口：CN310377禁口数：
品
管
含
运成道
爸
笪
B312
02
急
急
U
FX5U-64MR/ES
B313
咸道
莞
急
O
咸道
草
草
墨蓝军酒
篇
尊
3315
8
海回楼
四
对的造中
急
草
-316
8
8
8
管
尊
8
云
6
m

D
m

而
PS13-
PS13+
co
M130167再口镜：CN300157禁口效街
各设：M37027T书口牌：CN310377禁口效：
为
三
百
U
FX5U-64MR/ES
4370
CN310
-W150
美
CN300
o
-B317
道
墨蓝军酒
令
蔚
兰
-3318
海回楼
三
云
6
m

0
m

D
PS13-
PS13+
M130167再口能：CN303157禁口效街
格语：就270377共口稳：CN310277禁口数：
为
睿
N303
-3331
8
80
co
酒
西
e
商
-B332
U
FX5U-64MR/ES
的
原
52232
少标自内2
C
O
液
单
-3333
&
墨蓝军
萌
尊
79393
滋
0
海回楼
对的造中
尊
茵
云
6
m

0m

刀
敬用：
-271
电院哦
24+CPs13t)联整由热·24-CPS13-)根热镜。
XT99
电锦圳照
锈明器
-2
喜
-KA71
o
-KM99
000
C
PLC电斯
O
-KM99
-XT99
9
9
-0
-XT99
00
P512
合
m

0
m

D
D
人
PS12-
PS12+
-KA71
-SB266E--1
-SB269E
8475
电业行冬
PS12-
-KA71
-H.266
-KM99
PS124
PS12-
-HL269
-KM99
PS12+
U
P12
锂捷果
PS12+
o7
PS12-
PS12+
-XT99
PS12
-KA71
00
sl
音
PS13-
PS134
2际电器
6
合
m

0
>
m

D
D
PS13+
X124
KA72
-SBLJE--Y
-XT99
2障
9
PS134
-KA72
PS13-
PS13-
Co
PS13-
X10
-SBTZE--
P813
PS134
X11
-SBFW E--
PS13-
PS13-
X12
o
U
-HLQD

Y10
O
PS13
Y11
PS134
+Y12
b
-KA72
X79901
就电一秋内欢店
X13
合
m

0
>
m

D
PS13-
PS13+
M130167再口镜：CN300157禁口效街
各设：M370277书口：CN310377禁口数：
S/S0S/S1
李总看
言
含
管
谢感道
爸
爸
B312
咸道
0
急
急
U
p名
C
H31-3232ih
筒
3313
令
莞
薛道
82
o
B314
墨蓝军
草
总
篇
篇
-B315
海回楼
8
9b
急
尊
道
8
8
机电心欢店
管
首
云
m
D
D
m

而
PS13-
PS13+
M130167再口镜：CN300157禁口效街
各设：M37027T书口牌：CN310377禁口效：
S/S0 S/S1
苔
-SBQD
co
动速圳
co
芦
色
-SBTZ
-SBFW
U
H31-3232ih
笑
-KA72
芦
O
M370
W150
CN300
-B317
選莘彩
兰
-3315
亲
●
回楼
云
合
m

0
m

而
图
PS134
M130167再口能：CN303157禁口效街
格语：煎270377书口稳：CN310277禁口数：
S/S0S/S1
02303
-B331
co
8
8
w
色
忘
79331
02
-B332
随
百
U
H31-3232Mh
79332
少标自内2
C
的
o
墨蓝军
的
单
B333
滋
蔚尊
尊
海回楼
尊
茵
云
6
m

0导杆气缸
MGPM20-125
智能仓储单元气路图
ESL4-M5
率率
ESL4-M5
节流阀
节流阀
YV532
C Iw
YW531
as中w
SY5120-5LZD-01
SY5120-5LZD-01
电磁阀2
电磁阀1（备用）
气源
工作站
(与其他工作共用站)
进开关
AFR2000-M
调理组合m

刀
敬用：
-271
电院哦
24+CPs13t)联整由热·24-CPS13-)根热镜。
XT99
电锦圳照
C
锈明器
-2
喜
-KM99
-KA71
o
000
C
PLC电斯
O
-KM99
9
9
-0
-XT99
00
P512
6
合
m

0
>
m

D
D
人
PS12-
PS12+
-KA71
-SB266E--1
-SB269E
88475
电业行冬
PS12-
-KA71
-H.266
-KM99
PS124
PS12-
-HL269
-KM99
PS12+
U
P12
锂捷果
PS12+
o7
PS12-
PS12+
-XT99
岸
PS12
-KA71
00
sl
音
PS13-
PS134
2际电器
6
合
m

0
>
m

D
D
PS13+
X124
KA72
-SBLJE--Y
-XT99
2障
9
PS134
-KA72
PS13-
PS13-
co
PS13-
X10
-SBTZE--
P813
PS134
X11
-SBFW E--
PS13-
PS13-
X12
o
U
-HLQD
8
Y10
O
PS13
Y11
PS134
+Y12
00
-KA72
X79901
X13
δ
合
m

0
>
m

0
D
PS13-
PS13+
S/S0 S/S1
M130LBma再口镜：CN300157张口效：
各语：M370377禁口9：CN310377张口院：
Cono
程
B111
管
C
B-12
XO一
B131
爱
谢商道
H3U-3232Mh
B132
系
系
南政道
03
0
B133
堂
原
0
苔
着
合
m

O
0
m

D
3
PS13-
PS134
各语：M370377共口9：CN310377禁口效：
点稻
S9121
M1B0LB7E口镜：CN300157禧口效
0
wo
系
系
D.122
S9123
向
蓝
尊
C
百
S2131
0
H3U-3232Mh
原
商
12132
总程
S120
原
原
点
00
色
0
B-13
源
尊
0
中道
合
m

0
m
D
)-G
PS13+
)G
0
三
)-0
响
)
-0
M130L5TE口镜：CN300157整口数：
各语：M370377共口9：CN310371禁口数：
07
色
巨
wo
总
0
o6
0
YV121
总
09
三
H3U-3232Mh
o7
两
覆
原
系
丙
看
6
原
西
气
00
0
三
YV132
图
0号
琴
0o
蓉
6
m

0127100
407
100
厨
品
马
353.9
马
冠
a
同
同
日
豆
a
同
厂EEEECC40
健连用件瓷社
罗
.速1皮/1500.10桥佳烧想！：
240
100
610
3532
(1341.74)
阳
385
565
AMMA-Y
的
35+3万楼道
oooob
券2022年全国职业院校技能大赛
机电一体化项目（高职组）
任务书C\D\E\F
2
选手须知：
任务书共 39 页，附页图纸 16 页，故障排查表 1 页，如出现任务书缺页、字迹不清等问题，请及时向裁判申请更换任务书。
竞赛任务完成过程配有两台编程计算机，参考资料（竞赛平台相关的器件手册等）放置在“D:\参考资料”文件夹下。
参赛团队应在4小时内完成任务书规定内容；选手在竞赛过程中创建的程序文件必须存储到“D:\技能竞赛\竞赛编号”文件夹下，未存储到指定位置的运行记录或程序文件均不予给分。
选手提交的试卷不得出现学校、姓名等与身份有关的信息，否则成绩无效。
由于错误接线、操作不当等原因引起PLC、触摸屏、变频器、工业机器人控制器及I/O组件、伺服放大器的损坏，将依据大赛规程进行处理。
在完成任务过程中，请及时保存程序及数据。
场次： 工位号： 日期：
2022年全国职业院校技能大赛
一、项目名称：机电一体化项目
二、任务情境：组装、编程、调试一条小型自动化生产线
现有一条小型自动化生产线，需要按客户要求进行组装、编程、调试。其中包括设计、安装、调试机械部件和电气系统，并能完成设备控制系统和人机界面编程，对自动化生产线进行维护、维修、系统集成与技术改进等工作。
三、项目任务及时间安排：机电一体化项目试题主要考核选手组装、编程、调试一条小型自动化生产线的能力，该生产线由颗粒上料站、加盖拧盖站、检测分拣站、机器人搬运站、智能仓储站5个单元组成。大赛为期2天，完成6个工作任务，并实现生产过程自动化，累计完成时间为8小时，由2位选手以团队方式进行完成。
本届全国职业院校技能大赛机电一体化项目的工作任务、内容及时间分配如下表：
天次 模块名称 模块内容 完成时间 任务类型
第1天 工作任务A 单元的机械安装与调试 4小时 机械装调
工作任务B 单元的电气接线与调试 电气接线
第2天 工作任务C 单元的编程与调试 4小时 编程调试
工作任务D 单元的故障检修 设备维护
工作任务E 自动线系统程序优化与调试 编程优化
第1-2天 工作任务F 职业素养 全程
竞赛设备说明
竞赛平台主要由颗粒上料单元、加盖拧盖单元、检测分拣单元、工业机器人搬运单元、智能仓储单元等组成，实现空瓶上料、颗粒物料上料、物料分拣、颗粒填装、加盖、拧盖、物料检测、瓶盖检测、产品分拣、机器人搬运合格产品入盒、盒盖包装、贴标、入库等自动生产全过程。
图0-1自动化生产线示意图
本系统工作过程概述如下：
(一)颗粒上料单元圆盘输送机构将空瓶输送到上料输送线上，圆盘空瓶到位检测传感器检测到空瓶，圆盘输送机构停止。上料输送带将空瓶输送到主输送带，当空瓶到达填装位后，填装定位机构将空瓶固定，主输送带停止；同时根据任务要求供料机构推出对应颜色物料；填装机构将到位的颗粒物料吸取放到空物料瓶内；物料瓶内填装物料到达设定的颗粒数量后，填装定位气缸松开，主输送带启动，将物料瓶输送到下一个工位。
图0-2物料装瓶
(二)物料瓶被输送到加盖拧盖单元的加盖机构下，加盖定位机构将物料瓶固定，加盖机构启动加盖流程，将盖子（白色或蓝色）加到物料瓶上；加上盖子的物料瓶继续被送往拧盖机构，到拧盖机构下方，拧盖定位机构将物料瓶固定，拧盖机构启动，将瓶盖拧紧。
图0-3加盖拧盖
（三）拧盖完成的物料瓶经过检测分拣单元进行检测：进料检测传感器检测拧盖完成的物料瓶是否到位，回归反射传感器检测瓶盖是否拧紧；检测机构检测物料瓶内部颗粒数量是否符合要求；对拧盖与颗粒均合格的物料瓶进行瓶盖颜色判别区分；拧盖或颗粒不合格的物料瓶被分拣机构推送到废品输送带上进行分拣；拧盖与颗粒均合格的物料瓶被输送到主输送带末端，等待机器人搬运。
图0-4合格与不合格品示意图
（四）工业机器人搬运单元两个升降台机构存储包装盒和包装盒盖；升降台A将包装盒推向物料台上；6轴机器人将物料瓶抓取放入物料台上的包装盒内；包装盒4个工位放满物料瓶后，6轴机器人从升降台B上吸取盒盖，盖在包装盒上；6轴机器人根据瓶盖的颜色对盒盖上标签位进行分别贴标，贴完4个标签后通知智能仓储单元入库。
图0-5包装过程
（五）智能仓储单元堆垛机构把机器人单元物料台上的包装盒体叉取出来，然后按要求依次放入仓储相应仓位。两个3×3的仓库每个仓位均安装一个检测传感器对仓位空满状态进行检测，堆垛机构水平轴为一个精密转盘机构，垂直机构为涡轮丝杆升降机构，均由精密伺服电机进行高精度控制；行走轴为同步带传动，采用步进电机控制。
任务C 单元程序编写与调试
任务情境：
选手在完成任务A/B的机械装调和电气接线后，现需要团队负责完成颗粒上料单元、加盖拧盖单元、检测分拣单元、机器人搬运单元、智能仓储单元的PLC程序与机器人程序编写，从空瓶上料、颗粒物料上料、物料分拣、颗粒填装、加盖、拧盖、物料检测、瓶盖检测、产品分拣、机器人搬运合格产品入盒、盒盖包装、贴标、成品入库的工序，保证能够进行正确运行，系统符合专业技术规范。在规定时间内完成整套生产线的程序编写与调试，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
配分 竞赛时间 信息资料
30/100 任务C/D/E（4小时） 详见D盘
颗粒上料单元程序编写与调试
任务概要
现需要团队负责完成颗粒上料单元的控制程序设计与调试工作，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元已完成挂板的电气安装、台面模块安装接线，尚未开展单元的编程与调试工作。 颗粒上料单元
任务描述
完成颗粒上料单元控制程序、触摸屏工程设计并进行单机调试，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
在任务完成时，你需要检查确认以下几点：
已经完成单元的机械安装、电气接线和气路连接，并确保器件的动作准确无误。
设置变频器参数，能实现单元运行功能即可，但高速不能超过（50Hz），低速不能低于（10Hz）。
单元运行功能与要求一致。
根据任务书提供的监控画面数据监控表设计触摸屏画面，利用本单元触摸屏进行单站调试运行，包含启动、停止、复位、单周期等，组态画面如图C - 1所示，指示灯输入信息为1时为绿色，输入信息为0时保持灰色。按钮强制输出1时为红色，按钮强制输出0时为灰色，触摸屏上必须设置一个手动/自动按钮，只有在该按钮被按下，且单元处于“单机”状态，手动强制输出控制按钮有效。
颗粒上料单元监控画面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
吸盘填装限位 位指示灯 吸盘填装限位指示灯
推料气缸A前限 位指示灯 推料气缸A前限指示灯
推料气缸B前限 位指示灯 推料气缸B前限指示灯
启动 位指示灯 启动状态指示灯
停止 位指示灯 停止状态指示灯
复位 位指示灯 复位状态指示灯
单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
物料瓶上料检测 位指示灯 物料瓶上料检测指示灯
颗粒填装位检测 位指示灯 颗粒填装位检测指示灯
颜色确认A检测 位指示灯 颜色确认A检测指示灯
颜色确认B检测 位指示灯 颜色确认B检测指示灯
料筒A物料检测 位指示灯 料筒A物料检测指示灯
料筒B物料检测 位指示灯 料筒B物料检测指示灯
颗粒到位检测 位指示灯 颗粒到位检测指示灯
填装定位气缸后限 位指示灯 填装定位气缸后限指示灯
填装升降气缸上限 位指示灯 填装升降气缸上限指示灯
填装升降气缸下限 位指示灯 填装升降气缸下限指示灯
上料输送带电机启停 标准按钮 上料输送带电机启停手动输出
主输送带电机启停 标准按钮 主输送带电机启停手动输出
旋转气缸 标准按钮 旋转气缸电磁阀手动输出
升降气缸 标准按钮 升降气缸电磁阀手动输出
取料吸盘 标准按钮 取料吸盘电磁阀手动输出
定位气缸 标准按钮 定位气缸电磁阀手动输出
推料气缸A 标准按钮 推料气缸A电磁阀手动输出
推料气缸B 标准按钮 推料气缸B电磁阀手动输出
变频电机正转 标准按钮 变频电机正转手动输出
变频电机反转 标准按钮 变频电机反转手动输出
变频电机高速 标准按钮 变频电机高速手动输出
变频电机中速 标准按钮 变频电机中速手动输出
变频电机低速 标准按钮 变频电机低速手动输出
手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
图C-1 颗粒上料单元组态画面
根据任务书提供I/O分配表完成控制程序设计。
序号 名称 功能描述 备注
X0 上料传感器感应到物料，X0闭合
X1 颗粒填装位感应到物料，X1闭合
X4 检测到料筒A有物料，X4闭合
X5 检测到料筒B有物料，X5闭合
X6 输送带取料位检测到物料，X6闭合
X7 填装定位气缸后限位感应，X7闭合
X10 按下启动按钮，X10闭合
X11 按下停止按钮，X11闭合
X12 按下复位按钮，X12闭合
X13 按下联机按钮，X13闭合
X14 填装升降气缸上限位感应，X14闭合
X15 填装升降气缸下限位感应，X15闭合
X20 吸盘填装限位感应，X20闭合
X21 推料气缸A后限位感应，X21闭合
X22 推料气缸B后限位感应，X22闭合
X23 填装旋转气缸左限感应，X23闭合
X24 填装旋转气缸右限感应，X24闭合
X25 圆盘空瓶到位检测，X25闭合
Y0 Y0闭合上料输送带运行
Y1 Y1闭合主输送带运行
Y2 Y2闭合填装旋转气缸旋转
Y3 Y3闭合填装升降气缸下降
Y4 Y4闭合吸盘拾取
Y5 Y5闭合定位气缸伸出
Y6 Y6闭合推料气缸A推料
Y7 Y7闭合推料气缸B推料
Y10 Y10闭合启动指示灯亮
Y11 Y11闭合停止指示灯亮
Y12 Y12闭合复位指示灯亮
Y23 Y23闭合变频电机正传
Y24 Y24闭合变频电机反转
Y25 Y25闭合变频电机高速档
Y26 Y26闭合变频电机中速档
Y27 Y27闭合变频电机低速档
Y30 Y30闭合圆盘电机运行
单元运行功能流程要求：
（1）上电，系统处于“停止”状态。“停止”指示灯亮，“启动”和“复位”指示灯灭。
（2）在“停止”状态下，按下“复位”按钮，该单元复位，复位过程中，“复位”指示灯闪烁（2Hz），所有机构回到初始位置。复位完成后，“复位”指示灯常亮，“启动”和“停止”指示灯灭。“运行”或“复位”状态下，按“启动”按钮无效。
（3）在“复位”就绪状态下，按下“启动”按钮，单元启动，“启动”指示灯亮，“停止”和“复位”指示灯灭。
（4）推料气缸A推出3颗白色物料。
（5）颗粒上料机构启动高速运行，变频器以50Hz频率输出。
（6）当白色物料到达取料位后，颗粒到位检测传感器动作，颗粒上料机构停止。
（7）填装机构下降。
（8）吸盘打开，吸住物料。
（9）填装机构上升。
（10）填装机构转向装料位。
（11）在第（4）步开始的同时，圆盘输送机构开始转动，上料输送带与主输送带同时启动，当圆盘空瓶到位检测传感器检测到空瓶时，圆盘输送机构停止，上料输送带将空瓶输送到主输送带，上料检测传感器感应到空瓶，上料输送带停止。
（12）当颗粒填装位检测传感器检测到空瓶，并等待空瓶到达填装位时，填装定位气缸伸出，将空瓶固定。
（13）当第（10）步和第（12）都完成后，填装机构下降。
（14）填装机构下降到吸盘填装限位开关感应到位后，吸盘关闭，物料顺利放入瓶子，无任何碰撞现象。
（15）填装机构上升。
（16）填装机构转向取料位。
（17）当瓶子装满3颗白料。
（18）填装定位气缸缩回。
（19）将瓶子输送到下一工位。
（20）循环进入第（6）步，进行下一个瓶子的填装。
（21）在任何启动运行状态下，按下“停止”按钮，若当前填装机构吸有物料，则应在完成第（15）步后停止，否则立即停止，所有机构不工作，“停止”指示灯亮，“启动”和“复位”指示灯灭。
加盖拧盖单元程序编写与调试
任务概要
现需要团队负责完成加盖拧盖单元的控制程序设计与调试工作，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元已完成挂板的电气安装、台面模块安装接线，尚未开展单元的编程与调试工作。 加盖拧盖单元
任务描述
完成加盖拧盖单元控制程序、触摸屏工程设计并进行单机调试，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
在任务完成时，你需要检查确认以下几点：
已经完成单元的机械安装、电气接线和气路连接，并确保器件的动作准确无误。
单元运行功能与要求一致。
根据任务书提供的监控画面数据监控表设计触摸屏画面，利用本单元触摸屏进行单站调试运行，包含启动、停止、复位、单周期等，组态画面如图C-2所示，画面颜色分配和触摸屏“手动/自动按钮”要求同颗粒上料单元组态画面。
加盖拧盖单元监控画面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
启动 位指示灯 启动状态指示灯
停止 位指示灯 停止状态指示灯
复位 位指示灯 复位状态指示灯
单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
瓶盖料筒检测 位指示灯 瓶盖料筒检测指示灯
加盖位检测 位指示灯 加盖位检测指示灯
拧盖位检测 位指示灯 拧盖位检测指示灯
加盖伸缩气缸前限 位指示灯 加盖伸缩气缸前限指示灯
加盖伸缩气缸后限 位指示灯 加盖伸缩气缸后限指示灯
加盖升降气缸上限 位指示灯 加盖升降气缸上限指示灯
加盖升降气缸下限 位指示灯 加盖升降气缸下限指示灯
加盖定位气缸后限 位指示灯 加盖定位气缸后限指示灯
拧盖升降气缸上限 位指示灯 拧盖升降气缸上限指示灯
拧盖定位气缸后限 位指示灯 拧盖定位气缸后限指示灯
升降底座上限 位指示灯 加盖升降底座气缸上限指示灯
输送带电机启停 标准按钮 输送带电机启停控制输出
拧盖电机启停 标准按钮 拧盖电机启停控制输出
加盖伸缩气缸 标准按钮 加盖伸缩气缸电磁阀输出
加盖升降气缸 标准按钮 加盖升降气缸电磁阀输出
加盖定位气缸 标准按钮 加盖定位气缸电磁阀输出
拧盖升降气缸 标准按钮 拧盖升降气缸电磁阀输出
拧盖定位气缸 标准按钮 拧盖定位气缸电磁阀输出
升降底座气缸 标准按钮 加盖升降底座气缸电磁阀输出
升降吸盘 标准按钮 加盖升降吸盘电磁阀输出
手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
图C-2 加盖拧盖单元组态画面
根据任务书提供I/O分配表完成控制程序设计。
序号 名称 功能描述 备注
1 X0 瓶盖料筒感应到瓶盖，X0闭合
2 X1 加盖位传感器感应到物料，X1闭合
3 X2 拧盖位传感器感应到物料，X2闭合
4 X3 加盖伸缩气缸伸出前限位感应，X3闭合
5 X4 加盖伸缩气缸缩回后限位感应，X4闭合
6 X5 加盖升降气缸上限位感应，X5闭合
7 X6 加盖升降气缸下限位感应，X6闭合
8 X7 加盖定位气缸后限位感应，X7闭合
9 X10 按下启动按钮，X10闭合
10 X11 按下停止按钮，X11闭合
11 X12 按下复位按钮，X12闭合
12 X13 按下联机按钮，X13闭合
13 X14 拧盖升降气缸上限位感应，X14闭合
14 X15 拧盖定位气缸后限位感应，X15闭合
15 X16 加盖升降底座上限位感应，X16闭合
16 Y0 Y0闭合，主输送带运行
17 Y1 Y1闭合，拧盖电机运行
18 Y2 Y2闭合，加盖伸缩气缸伸出
19 Y3 Y3闭合，加盖升降气缸下降
20 Y4 Y4闭合，加盖定位气缸伸出
21 Y5 Y5闭合，拧盖升降气缸下降
22 Y6 Y6闭合，拧盖定位气缸伸出
23 Y7 Y7闭合，升降底座气缸下降
24 Y10 Y10闭合，启动指示灯亮
25 Y11 Y11闭合，停止指示灯亮
26 Y12 Y12闭合，复位指示灯亮
27 Y13 Y13闭合，升降吸盘吸气
单元运行功能流程要求：
上电，设备任一部件不在初始位置，系统自动复位；
或者系统处于停止状态下，按下“复位”按钮系统自动复位。其它运行状态下按此按钮无效；
“复位”灯（黄色灯，下同）闪亮显示；
“停止”（红色灯，下同）灯灭；
“启动”（绿色灯，下同）灯灭；
所有部件回到初始位置；
“复位”灯常亮，系统进入就绪状态。
单元启动控制：
系统在就绪状态按启动按钮，单元进入运行状态，而停止状态下按此按钮无效；
“启动”指示灯亮；
“复位”指示灯灭；
主输送带启动运行；
手动将无盖物料瓶放置到该单元起始端；
当加盖位检测传感器检测到有物料瓶，并等待物料瓶运行到加盖工位下方时，输送带停止；
加盖定位气缸推出，将物料瓶准确固定；
如果加盖机构内无瓶盖，即瓶盖料筒检测传感器无动作，加盖机构不动作；
①手动将盖子放入后，瓶盖料筒检测传感器感应到瓶盖；
②瓶盖料筒检测传感器动作；
③加盖机构开始运行，继续第（9）步动作；
如果加盖机构有瓶盖，瓶盖料筒检测传感器动作，升降底座下降；加盖伸缩气缸推出，将瓶盖推到落料口；
加盖升降气缸伸出，将瓶盖压下；
瓶盖准确落在物料瓶上，无偏斜；
加盖伸缩气缸缩回；
升降底座上升；
加盖升降气缸缩回；
加盖定位气缸缩回；
主输送带启动；
当拧盖位检测传感器检测到有物料瓶，并等待物料瓶运行到拧盖工位下方时，输送带停止；
拧盖定位气缸推出，将物料瓶准确固定；
拧盖电机开始旋转；
拧盖升降气缸下降；
瓶盖完全被拧紧；
拧盖电机停止运行；
拧盖升降气缸缩回；
拧盖定位气缸缩回；
主输送带启动；
当物料瓶输送到主输送带末端后，人工拿走物料瓶。重复第（5）到（25）步，直到4个物料瓶与4个瓶盖用完为止，每次循环内，任何一步动作失误，该步都不得分。
单元停止控制：
系统在运行状态按“停止”按钮，单元立即停止，所有机构不工作；
“停止”指示灯亮；“运行”指示灯灭。
检测分拣单元程序编写与调试
任务概要
现需要团队负责完成检测分拣单元的控制程序设计与调试工作，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元已完成挂板的电气安装、台面模块安装接线，尚未开展单元的编程与调试工作。 检测分拣单元
任务描述
完成检测分拣单元控制程序、触摸屏工程设计并进行单机调试，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
在任务完成时，你需要检查确认以下几点：
已经完成单元的机械安装、电气接线和气路连接，并确保器件的动作准确无误。
单元运行功能与要求一致。
根据任务书提供的监控画面数据监控表设计触摸屏画面，利用本单元触摸屏进行单站调试运行，包含启动、停止、复位、单周期等，组态画面如图C - 3所示，画面颜色分配和触摸屏“手动/自动按钮”要求同颗粒上料单元组态画面。
检测分拣单元监控画面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
1 启动 位指示灯 启动状态指示灯
2 停止 位指示灯 停止状态指示灯
3 复位 位指示灯 复位状态指示灯
4 单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
5 进料检测传感器 位指示灯 进料检测传感器指示灯
6 旋紧检测传感器 位指示灯 旋紧检测传感器指示灯
7 瓶盖蓝色检测传感器 位指示灯 瓶盖蓝色检测传感器指示灯
8 瓶盖白色检测传感器 位指示灯 瓶盖白色检测传感器指示灯
9 不合格到位检测传感器 位指示灯 不合格到位检测传感器指示灯
10 出料检测传感器 位指示灯 出料检测传感器指示灯
11 分拣气缸退回限位 位指示灯 分拣气缸退回限位指示灯
12 三颗料位检测 位指示灯 三颗料位检测指示灯
13 四颗料位检测 位指示灯 四颗料位检测指示灯
14 主输送带电机启停 标准按钮 主输送带电机启停手动输出
15 辅输送带电机启停 标准按钮 辅输送带电机启停手动输出
16 指示灯带亮绿色 标准按钮 指示灯亮绿色手动输出
17 指示灯带亮红色 标准按钮 指示灯亮红色手动输出
18 指示灯带亮蓝色 标准按钮 指示灯亮蓝色手动输出
19 分拣气缸电磁阀 标准按钮 分拣气缸电磁阀手动输出
20 手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
21 单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
图C - 3 检测分拣单元组态画面
根据任务书提供I/O分配表完成控制程序设计。
序号 名称 功能描述 备注
X00 进料检测传感器感应到物料，X00闭合
X01 旋紧检测传感器感应到瓶盖，X01闭合
X03 瓶盖颜色传感器感应到蓝色，X03闭合
X04 瓶盖颜色传感器感应到白色，X04闭合
X05 不合格到位检测传感器感应到物料，X05闭合
X06 出料检测传感器感应到物料，X06闭合
X07 分拣气缸退回限位感应，X07闭合
X10 按下启动按钮，X10闭合
X11 按下停止按钮，X11闭合
X12 按下复位按钮，X12闭合
X13 按下联机按钮，X13闭合
X14 三颗料位检测
X15 四颗料位检测
X20 瓶盖不合格分拣检测传感器感应到物料，X20闭合
X21 瓶盖不合格分拣气缸退回限位感应，X21闭合
X22 物料不合格分拣检测传感器感应到物料，X22闭合
X23 物料不合格分拣气缸退回限位感应，X23闭合
X24 瓶盖和物料都不合格分拣检测传感器感应到物料，X24闭合
X25 瓶盖和物料都不合格分拣气缸退回限位感应，X25闭合
Y00 Y00闭合，主输送带运行
Y01 Y01闭合，辅输送带运行
Y02 Y02闭合，检测机构指示灯绿色常亮
Y03 Y03闭合，检测机构指示灯红色常亮
Y04 Y04闭合，检测机构指示灯蓝色常亮
Y05 Y05闭合，分拣气缸伸出
Y06 Y06闭合，检测机构指示灯黄色常亮
Y10 Y10闭合，启动指示灯亮
Y11 Y11闭合，停止指示灯亮
Y12 Y12闭合，复位指示灯亮
Y20 Y20闭合，瓶盖不合格分拣气缸伸出
Y21 Y21闭合，物料不合格分拣气缸伸出
Y22 Y22闭合，瓶盖和物料不合格分拣气缸伸出
单元运行功能流程要求：
上电，系统处于“停止”状态下。“停止”指示灯亮，“启动”和“复位”指示灯灭；
在“停止”状态下，按下“复位”按钮，该单元复位，复位过程中，“复位”指示灯闪烁，所有机构回到初始位置。复位完成后，“复位”指示灯常亮，“启动”和“停止”指示灯灭。“运行”或“复位”状态下，按“启动”按钮无效；
在“复位”就绪状态下，按下“启动”按钮，单元启动，“启动”指示灯亮，“停止”和“复位”指示灯灭；
主输送带启动运行，检测机构指示灯蓝色常亮；
手动将放有3颗物料并旋紧白色瓶盖的物料瓶放置到该单元起始端；
当进料检测传感器检测到有物料瓶且旋紧检测传感器无动作，经过检测机构时，检测机构指示灯绿色常亮，物料瓶即被输送到主输送带的末端，出料检测传感器动作，主输送带停止，人工拿走物料瓶，输送带继续启动运行，检测机构指示灯绿色熄灭，蓝色常亮。
手动将放有3颗物料并旋紧蓝色瓶盖的物料瓶放置到该单元起始端；
当进料检测传感器检测到有物料瓶且旋紧检测传感器无动作，经过检测装置时，检测机构指示灯绿色闪烁（f=2Hz），物料瓶即被输送到主输送带的末端，出料检测传感器动作，主输送带停止，人工拿走物料瓶，输送带继续启动运行，检测机构指示灯绿色熄灭，蓝色常亮。
手动将放有2颗物料并旋紧瓶盖的物料瓶放置到该单元起始端；
当进料检测传感器检测到有物料瓶且旋紧检测传感器无动作，经过检测装置时，检测机构指示灯黄色常亮，蓝色熄灭，物料瓶经过不合格到位检测传感器时，传感器动作，触发分拣气缸电磁阀得电，当到达分拣气缸位置时即被推到辅输送带上，物料瓶在辅输送带上经过物粒不合格分拣检测传感器时，传感器动作，物料不合格分拣气缸电磁阀得电，使物料瓶被推到物料不合格分拣槽中；
手动将放有3颗物料并未旋紧瓶盖的物料瓶放置到该单元起始端；
当进料检测传感器检测到有物料瓶且旋紧检测传感器动作，经过检测装置时，检测机构指示灯红灯常亮，物料瓶经过不合格到位检测传感器时，传感器动作，触发分拣气缸电磁阀得电，当到达分拣气缸位置时即被推到辅输送带上；物料瓶在辅输送带上经过瓶盖不合格分拣检测传感器时，传感器动作，瓶盖不合格分拣气缸电磁阀得电，使物料瓶被推到瓶盖不合格分拣槽中；
在任何启动运行状态下，按下“停止”按钮，该单元停止工作，“停止”指示灯亮，“启动”和“复位”指示灯灭；
机器人搬运单元程序编写与调试
任务概要
现需要团队负责完成机器人搬运单元的控制程序设计与调试工作，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元已完成挂板的电气安装、台面模块安装接线，尚未开展单元的编程与调试工作。 机器人搬运单元
任务描述
完成机器人搬运单元PLC控制程序及触摸屏工程设计、机器人的程序设计和机器人I/O配置，并进行单机调试，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
在任务完成时，你需要检查确认以下几点：
已经完成单元的机械安装、电气接线和气路连接，并确保器件的动作准确无误。
单元运行功能与要求一致。
机器人I/O根据自己编程需求进行配置。
根据任务书提供的监控画面数据监控表设计触摸屏画面，利用本单元触摸屏进行单站调试运行，包含启动、停止、复位、单周期等，组态画面如图C - 4所示，画面颜色分配和触摸屏“手动/自动按钮”要求同颗粒上料单元组态画面。
图C - 4 机器人搬运单元组态界面
工业机器人搬运单元监控画面数据监控表
序号 名称 类型 功能说明
启动 位指示灯 启动状态指示灯
停止 位指示灯 停止状态指示灯
复位 位指示灯 复位状态指示灯
单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
升降台A原点 位指示灯 升降台A原点指示灯
升降台A上限 位指示灯 升降台A上限指示灯
升降台A下限 位指示灯 升降台A下限指示灯
升降台B原点 位指示灯 升降台B原点指示灯
升降台B上限 位指示灯 升降台B上限指示灯
升降台B下限 位指示灯 升降台B下限指示灯
推料气缸前限 位指示灯 推料A前限指示灯
推料气缸后限 位指示灯 推料A后限指示灯
盒盖出料 标准按钮 该按钮按下，物料盒上升一个盒盖的高度。
盒出料 标准按钮 该按钮按下，推出一个物料盒。
手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
根据任务书提供I/O分配表完成控制程序设计。
序号 名称 功能描述 备注
X00 升降台A运动到原点，X0断开
X01 升降台A碰撞上限，X1断开
X02 升降台A碰撞下限，X2断开
X03 升降台B运动到原点，X3断开
X04 升降台B碰撞上限，X4断开
X05 升降台B碰撞下限，X5断开
X06 推料气缸A伸出，X6闭合
X07 推料气缸A缩回，X7闭合
X10 按下启动按钮，X10闭合
X11 按下停止按钮，X11闭合
X12 按下复位按钮，X12闭合
X13 按下联机按钮，X13闭合
X14 推料气缸B伸出，X14闭合
X15 推料气缸B缩回，X15闭合
X16 挡料气缸伸出，X16闭合
X17 挡料气缸缩回，X17闭合
X20 未定义 机器人的输出点连接PLC的输入点
X21
X22
X23
X24
X25
X26
X27
X30
X31
X32
X33 加盖定位气缸伸出，X33闭合
X34 吸盘A有效，X34闭合
X35 吸盘B有效，X35闭合
X36 物料台有物料，X36闭合
X37 加盖定位气缸缩回，X37闭合
Y0 Y0闭合给升降台A发脉冲
Y1 Y1闭合给升降台B发脉冲
Y2 Y2闭合改变升降台A方向
Y3 Y3闭合改变升降台B方向
Y4 Y4闭合升降台气缸A伸出
Y5 Y5闭合升降台气缸B伸出
Y6 Y6闭合加盖定位气缸伸出
Y10 Y10闭合启动指示灯亮
Y11 Y11闭合停止指示灯亮
Y12 Y12闭合复位指示灯亮
Y20 未定义 PLC的输出点连接机器人的输入点
Y21
Y22
Y23
Y24
Y25
Y26
Y27
Y30
Y31
Y32
Y33
Y34
单元运行功能流程要求：
该单元在单机状态，机器人切换到自动运行状态，按“复位”按钮，单元复位，机器人回到安全原点pHome。
“复位”灯（黄色灯，下同）闪亮显示。
“停止”（红色灯，下同）灯灭。
“启动”（绿色灯，下同）灯灭。
所有部件回到初始位置。
“复位”灯（黄色灯）常亮，系统进入就绪状态。
第一次按“启动”按钮，机器人搬运单元盒盖升降机构将料盒料盖升起。
挡料气缸伸出，料盒升降机构的推料气缸将料盒推出至装配台，推出到位后推料气缸收回，同时定位气缸缩回。
物料台检测传感器动作。
该单元上的机器人开始执行瓶子搬运功能：机器人从检测分拣单元的出料位将物料瓶搬运到包装盒中，路径规划合理，搬运过程中不得与任何机构发生碰撞，物料瓶搬运顺序如图C - 5左图所示。
①机器人搬运完一个物料瓶后，若检测到检测分拣单元的出料位无物料瓶，则机器人回到原点位置等待，等出料位有物料瓶，再进行下一个抓取。
②机器人搬运完一个物料瓶后，若检测到检测分拣单元的出料位有物料瓶等待抓取，则机器人无需再回到原点位置，可直接进行抓取，提高效率。
包装盒中装满4个物料瓶后，机器人回到原点位置，即使检测到检测分拣单元的出料位有物料瓶，机器人也不再进行抓取。
第二次按“启动”按钮，机器人开始自动执行盒盖搬运功能：机器人从点到包装盒盖位置，用吸盘将包装盒盖吸取并盖到包装盒上，路径规划合理，加盖过程中不得与任何机构发生碰撞，盖好后回到原点位置。
第三次按“启动”按钮，机器人开始自动执行标签搬运功能：机器人从点到标签台位置，用吸盘依次将两个蓝色和两个白色标签吸取并贴到包装盒盖上，路径规划合理，贴标过程中不得与任何机构发生碰撞；标签摆放以及吸取顺序如图C - 5右图所示。
图C - 5 物料瓶工位与标签摆放示意图
机器人每贴完一个标签，无需回到原点位置，贴满4个标签后回到原点位置，机器人贴标顺序如图C - 6所示；
图C - 6 贴标工位示意图
机器人贴完标签，定位气缸伸出，挡料气缸缩回，等待入库；
系统在运行状态按“停止”按钮，单元进入停止状态，即机器人停止运动，但机器人夹具要保持当前状态以避免物料掉落，而就绪状态下按此按钮无效。
智能仓储单元程序编写与调试
任务概要
现需要团队负责完成智能仓储单元的控制程序设计与调试工作，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元已完成挂板的电气安装、台面模块安装接线，尚未开展单元的编程与调试工作。 智能仓储单元
任务描述
完成智能仓储单元PLC控制程序设计，并进行单机调试，保证能够进行正确运行，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。
在任务完成时，你需要检查确认以下几点：
已经完成单元的机械安装、电气接线和气路连接，并确保器件的动作准确无误。
单元运行功能与要求一致。
根据任务书提供I/O分配表完成控制程序设计。
序号 名称 功能描述 备注
X00 升降方向原点传感器感应到位，X00断开
X01 旋转方向原点传感器感应到位，X01断开
X02 仓位A1检测传感器感应到物料，X02闭合
X03 仓位A2检测传感器感应到物料，X03闭合
X04 仓位A3检测传感器感应到物料，X04闭合
X05 仓位A4检测传感器感应到物料，X05闭合
X06 仓位A5检测传感器感应到物料，X06闭合
X07 仓位A6检测传感器感应到物料，X07闭合
X10 按下启动按钮，X10闭合
X11 按下停止按钮，X11闭合
X12 按下复位按钮，X12闭合
X13 按下联机按钮，X13闭合
X14 拾取气缸前限感应到位，X14闭合
X15 拾取气缸后限感应到位，X15闭合
X17 行走轴原点传感器感应到位X17断开
X20 旋转方向右极限感应到位，X20闭合
X21 旋转方向左极限感应到位，X21闭合
X22 升降方向上极限感应到位，X22闭合
X23 升降方向下极限感应到位，X23闭合
X25 仓位A7检测传感器X25闭合
X26 仓位A8检测传感器X26闭合
X27 仓位A9检测传感器X27闭合
X30 仓位B1检测传感器X30闭合
X31 仓位B2检测传感器X31闭合
X32 仓位B3检测传感器X32闭合
X33 仓位B4检测传感器X33闭合
X34 仓位B5检测传感器X34闭合
X35 仓位B6检测传感器X35闭合
X36 仓位B7检测传感器X36闭合
X37 仓位B8检测传感器X37闭合
X40 仓位B9检测传感器X40闭合
X42 行走轴右极限感应到位X42闭合
X43 行走轴左极限感应到位X43闭合
X44 编码器A
X45 编码器B
Y00 Y00闭合，升降方向电机旋转
Y01 Y01闭合，旋转方向电机旋转
Y03 Y03闭合，升降方向电机反转
Y04 Y04闭合，旋转方向电机反转
Y05 预留
Y06 Y06闭合，垛机拾取气缸电磁阀启动
Y10 Y10闭合，启动指示灯亮
Y11 Y11闭合，停止指示灯亮
Y12 Y12闭合，复位指示灯亮
Y13 Y13闭合，行走轴电机反转
单元运行功能流程要求：
上电，系统处于“复位”状态下，“启动”和“停止”指示灯灭，该单元复位；复位过程中，“复位”指示灯闪烁，所有机构回到初始位置；复位完成后，“复位”指示灯常亮。（“运行”状态下按“复位”按钮无效）。
在“复位”就绪状态下，按下“启动”按钮，单元启动，“启动”指示灯亮，“停止”和“复位”指示灯灭。（“停止”或“复位未完成”状态下，按“启动”按钮无效）。
第一次按“启动”按钮，堆垛机启动运行，运行到包装工作台位置等待。
第二次按“启动”按钮，堆垛机拾取气缸伸出到位。
堆垛机向上提升合适的高度后，拾取气缸收回。
堆垛机构旋转到B1号仓储位，堆垛机构旋转过程中，包装盒不允许与包装工作台或智能仓库发生任何摩擦或碰撞。
如果当前仓位有包装盒存在，堆垛机构旋转到B4号仓储位，按照B1、B4、B7、B2、B5、B8、B3、B6、B9顺序依次类推。
如果当前仓位空，则堆垛机拾取气缸伸出，气缸伸出到位后堆垛机向下降低合适高度后，拾取气缸收回，包装盒不允许与智能仓库发生碰撞或放偏现象。
堆垛机构回到包装工作台位置。
再放一个包装盒到机器人单元的包装工作台上，本单元将重复第（4）到第（9）步骤，包装盒将依次按顺序被送往相应仓位的空位中。
在任何启动运行状态下，按下“停止”按钮，该单元立即停止，所有机构不工作，“停止”指示灯亮，“启动”和“复位”指示灯灭。
任务D 单元的故障检修
由于加盖拧盖单元和检测分拣单元刚安装接线完成，存在故障，现需要团队负责来完成设备故障查找与排除，并填写《故障排查答题纸》，并据此评定成绩，未能排除的故障选手不可以申请设备故障恢复，可以继续完成其它比赛任务。如果排查表上行数不足，可自行追加表格行填写。
配分 竞赛时间 信息资料
6/100 任务C/D/E（4小时） 详见D盘
任务概要
由于在安装接线过程中，可能伴有线路或器件接头接触不良、信号传输不稳定、器件设置使用不合理、机械装配误差过大等状况，导致单元运行出现故障，现需要团队负责完成颗粒上料单元与检测分拣单元的故障检修工作，以便生产线后期能够实现生产过程自动化。 设备状态： 工作单元已完成安装接线，由于单元硬件故障会影响程序的自动运行，并容易造成安全事故，尚未开展单元的故障检修工作。 颗粒上料单元 检测分拣单元
任务描述
团队的任务是依据加盖拧盖单元与检测分拣单元的控制功能要求、机械机构图纸、电气接线图纸规定的I/O分配表安装要求等，对两个单元进行运行调试，排除电气线路及元器件等故障，确保两单元内电路、气路及机械机构能正常运行。并将故障现象描述、故障部件分析、排除步骤填写到《故障排查答题纸》。
设备相关图纸资料如下：
设备电气原理图见附页图-颗粒上料单元与附页图-检测分拣单元。
任务E 自动化系统程序优化与调试
任务情境：
所有单元单机工作调试完成后，主站单元联机通讯信号尚未编程完成，现需要团队负责完善颗粒上料单元、检测分拣单元、机器人搬运单元、智能仓储单元程序功能，增加系统联机程序，并完成联机调试，在规定时间内完成并交付一条颗粒上料站、加盖拧盖站、检测分拣站、机器人搬运站和智能仓储站组成的生产线，实现自动化生产。
配分 竞赛时间 信息资料
20/100 任务C/D/E（4小时） 详见D盘
任务概要
在完成所有工作单元单机运行调试后，现需要进行各单元的联网通讯，优化PLC控制程序、编写触摸屏组态程序，最终实现生产线的联机运行功能。 设备状态： 各工作单元均可单机运行，但缺少组态程序和联网通讯程序，不能满足全线联机运行要求。 自动化生产线
任务描述
团队的任务是组建以太网或485网络，完成各工作单元的PLC通讯程序编写，优化PLC的全线运行控制功能程序，设计触摸屏组态。
在任务完成时，你需要检查确认以下几点：
以智能仓储单元为主站组建PLC通讯网络，并和触摸屏建立通讯；
触摸屏组态编程应包括以下各界面：触摸屏总控制画面、智能仓储单元监控画面。
完善颗粒上料单元，在触摸屏上增加填装颗粒数量：在触摸屏上颗粒填装总数量可输入3或4，颗粒上料单元填装颗粒时按输入要求填装，同时触摸屏上实时显示填装数量。
对自动化生产线的用气量进行优化，降低生产过程能源消耗。
为客户编写设备操作说明书，描述清楚设备的使用与操作步骤，具体应包括生产准备、生产线站前准备动作、触摸屏操作、报警信息处理以及注意事项等。
你需要确认以下动作流程是否正常：
按下各单元的联机按钮，并在触摸屏系统总控画面中选择“联机”模式，系统进入联机运行状态。
按下触摸屏上“联机停止”按钮，系统立即停止，触摸屏上“系统停止”指示灯亮，“系统启动”和“系统复位”指示灯灭。
“系统停止”状态下，按“联机复位”按钮，系统开始复位，复位过程中“系统复位”指示灯闪亮，复位完成后，各单元进入就绪状态，触摸屏上“系统复位”指示灯常亮，“系统启动”和“系统停止”指示灯灭。其它状态下按“联机复位”按钮无效。
“系统复位”就绪状态下，按触摸屏上“联机启动”按钮，系统启动，触摸屏上“系统启动”指示灯亮，“系统复位”和“系统停止”指示灯灭。其它状态下按“联机启动”按钮无效。
颗粒上料单元启动运行，主输送带启动。
运行指示灯亮。
在触摸屏上输入填装总颗粒数量3或4，白色颗粒数量输入1-4。
颗粒上料单元填装完成设定数量后，填装定位机构松开。填装过程中在系统总控画面实时显示当前填装瓶中的总颗粒数和白色颗粒数，以及生产线累积填装颗粒总数。
瓶子输送到加盖拧盖单元，加盖拧盖单元输送带启动，分别将瓶子送入加盖工位和拧盖工位进行加盖与拧盖；拧盖状态颗粒上料单元主输送带不启动，待拧盖完成后方可重新启动；加盖拧盖单元持续5s没有新的物料瓶，则该单元输送带停止运行。
加盖拧盖完成后，瓶子输送到检测分拣单元。
检测分拣单元主输送带启动，分别对物料瓶瓶盖的旋紧程度、瓶盖颜色以及物料颗粒的数量进行检测，从而分拣出合格品与不合格品，并在系统总控画面实时显示生产线累积合格品数量和不合格品数量。
①若物料瓶瓶盖拧紧，物料颗粒为3颗，则认定为合格品，若当前瓶盖是白色则检测机构指示灯绿色常亮，若为蓝色则绿色闪烁（f=2Hz）；物料瓶即被输送到主输送带的末端，出料检测传感器动作，主输送带停止，等待机器人抓取；
②若物料瓶瓶盖未旋紧，无论物料颗粒为多少，都认定为不合格品。检测机构指示灯红色常亮；分拣气缸将其推到辅输送带上；在辅输送带上瓶盖不合格分拣气缸又将其推到瓶盖不合格分拣槽中；
③若物料瓶瓶盖拧紧，物料颗粒不是3颗，则认定为不合格品，检测机构指示灯黄色常亮；总控触摸屏上出现“物料颗粒填充错误，请及时修改！”文字滚动报警信息；分拣气缸将其推到辅输送带上；在辅输送带上物料不合格分拣气缸又将其推到物料不合格分拣槽中；
若检测分拣单元的合格品输送带末端等待机器人抓取时间超过3s，颗粒上料单元将主、辅输送带和加盖拧盖单元输送带不启动，随后工作单元进入暂停状态，等待合格品被抓取后继续运行。
机器人单元按照设定的控制程序和机器人示教路径完成装瓶和贴标作业，要求任务三所描述的贴标工位号上的标签颜色与物料瓶工位号上的瓶盖颜色对应。
机器人单元将完成的包装盒转运至触摸屏指定的仓储单元仓位。若指定仓位已有包装盒，则堆垛机按照B1、B4、B7、B2、B5、B8、B3、B6、B9顺序自动将包装盒送至下一个空闲仓位，并在堆垛机启动运行时，总控触摸屏上出现“当前指定仓位已满，系统已自动调整！”文字滚动报警信息，直至堆垛机回到初始位置时消失。
选手需在总控画面上设置一个计时显示框，在第（4）步按联机启动按钮的同时，计时显示框开始计时，直到走完一个流程（四个物料瓶进行颗粒填装+加盖拧盖+检测分拣+放入包装盒+入库），计时停止。
机器人搬运单元和智能仓储单元根据原设定程序完成相应流程（该项动作不配分）。
系统网络结构
图E - 2 系统网络结构图
系统通讯地址分配
站名 主站（读）← 从站（写） 主站（写）→ 从站（读）
所有站 M1000 联机启动
M1001 联机停止
M1002 联机复位
M1003 联机手动
组态画面要求
系统总控画面
图E - 2为组态触摸屏画面要求区域划分、颜色分配（单机/联机-蓝色、联机启动-绿色、联机停止-红色、联机复位-黄色），输入信息为1时指示灯显示对应颜色，输入信息为0时为灰色。
图E - 3 系统总控组态画面
系统总控画面数据监控表：
序号 名称 类型 功能说明
1 单机/联机 标准按钮 系统单机、联机模式切换
2 联机启动 标准按钮 系统联机启动
3 联机停止 标准按钮 系统联机停止
4 联机复位 标准按钮 系统联机复位
5 单机/联机 位指示灯 联机状态蓝色亮
6 启动指示 位指示灯 启动状态绿色亮
7 停止指示 位指示灯 停止状态红色亮
8 复位指示 位指示灯 复位状态黄色亮
9 总填装数量设定 模拟量输入框 决定单个瓶子填装颗粒总数量
10 白色颗粒填装数量设定 模拟量输入框 决定单个瓶子白色颗粒填装数量
11 总填装数量实时 模拟量显示框 显示当前瓶子填装颗粒总数量
12 白色颗粒填装实时数量 模拟量显示框 显示当前瓶子白色颗粒填装数量
13 物料颗粒总数 模拟量显示框 显示当前已经完成的物料颗粒总数
14 物料瓶合格总数量 模拟量显示框 显示检测分拣单元已经检测合格的瓶子总数
15 物料瓶不合格总数量 模拟量显示框 显示检测分拣单元已经检测不合格的瓶子总数
20 智能仓储单元 画面切换按钮 跳转到智能仓储单元画面
21 扩展界面 画面切换按钮 跳转到扩展界面画面
智能仓储单元监控画面
该单元组态画面如图E - 3所示，画面颜色分配和触摸屏“手动/自动按钮”要求同颗粒上料单元组态画面。
图E - 4智能仓储单元组态画面
智能仓储单元监控画面数据监控表：
序号 名称 类型 功能说明
启动 位指示灯 启动状态指示灯
停止 位指示灯 停止状态指示灯
复位 位指示灯 复位状态指示灯
单/联机 位指示灯 单/联机状态指示灯
B1号仓位 位指示灯 B1号仓位指示灯
B2号仓位 位指示灯 B2号仓位指示灯
B3号仓位 位指示灯 B3号仓位指示灯
B4号仓位 位指示灯 B4号仓位指示灯
B5号仓位 位指示灯 B5号仓位指示灯
B6号仓位 位指示灯 B6号仓位指示灯
B7号仓位 位指示灯 B7号仓位指示灯
B8号仓位 位指示灯 B8号仓位指示灯
B9号仓位 位指示灯 B9号仓位指示灯
升降原点 位指示灯 升降原点指示灯
升降上限 位指示灯 升降上限指示灯
升降下限 位指示灯 升降下限指示灯
旋转原点 位指示灯 旋转原点指示灯
旋转左限 位指示灯 旋转左限指示灯
旋转右限 位指示灯 旋转右限指示灯
拾取气缸前限 位指示灯 拾取气缸前限指示灯
拾取气缸后限 位指示灯 拾取气缸后限指示灯
垛机拾取气缸电磁阀 标准按钮 垛机拾取气缸电磁阀手动输出
包装盒吸取位电机角度旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D200
包装盒仓库A放置位电机角度旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D204
包装盒仓库B放置位电机角度旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D206
包装盒吸取位电机垂直旋转脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D208
包装盒吸取位电机行走轴脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D210
仓位第三行脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D212
仓位第二行脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D214
仓位第一行脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D216
仓位第一列脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D218
仓位第二列脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D220
仓位第三列脉冲数 输入框 脉冲数寄存器地址D222
手动/自动 标准按钮 该按钮按下，本单元处于手动测试状态，手动强制输出控制按钮有效。
单周期 标准按钮 该按钮按下，本单元进行单周期运行演示
扩展功能任务
在完成上述的任务的基础上，选手完成以下任务
CCD相机模块已经安装在检测分拣站单元，选手需要把相机、PLC和计算机三者连接起来。
编写PLC与相机通讯程序，实现完成相机的复位、拍照等功能。
（3）设计人机交互画面，在人机系统主界面上设计一个进入扩展界面的按钮来进行切换，扩展界面具有以下控制按钮：检测分拣单元启动按钮、检测分拣单元停止按钮、相机复位按钮、相机拍照按钮，以及蓝色瓶盖指示灯（信号为1时，指示灯蓝色）、白色瓶盖指示灯（信号为1时，指示灯白色）和无盖指示灯（信号为1时，指示灯黑色），如图E-1。
E-1
（4）编写PLC程序,你需要确认以下动作流程是否正常：
①手动把白色瓶盖的瓶子放检测分拣单元入口，点击“检测分拣单元启动”按钮，系统启动。
②瓶子经过相机下方时，相机进行拍照，判断出当前瓶子状态（无瓶盖、蓝色瓶盖、白色瓶盖）是否符合任务要求。
③如果瓶盖为白色，则白色瓶盖指示灯亮，且被废品气缸推到辅皮带。
④如果瓶盖为蓝色，则蓝色瓶盖指示灯亮，瓶子运行到检测分拣单元末端。
⑤如果没有瓶盖，则无瓶盖指示灯亮，且被废品气缸推到辅皮带。
任务F 职业素养
任务情境：
考查选手操作过程中的安全规范；设施设备、工具仪器使用情况；卫生清洁情况；穿戴规范；工作纪律，文明礼貌等。由现场裁判进行过程记录、现场评分、选手确认。
配分 竞赛时间 信息资料
4/100 无限制时 无加盖拧盖单元气路图
8N10-85-A10
002850 30DZ
4
92
0198
Y生m
座中
调速
南南
函南
密南
酥酥
密的
贤船
置
避
A
四位集装板
95
传其地语站共用
)+

展开更多......

收起↑