賽卷1

ChinaSkills

2022年全國職業院校技能大賽

機電一體化項目（高職組）

任務書C\D\E\F

賽卷1

選手須知：

1.任務書共39頁,附頁圖紙16頁,故障排查表」一頁，如出現任務書缺頁、

字跡不清等問題，請及時向裁判申請更換任務書。

2.競賽任務完成過程配有兩臺編程計算機，參考資料（競賽平臺相關的器件手

冊等）放置在“D：\參考資料”文件夾下。

3.參賽團隊應在4小時內完成任務書規定內容；選手在競賽過程中創建的程序文

件必須存儲到"D：\技能競賽'競賽編號”文件夾下，未存儲到指定位置的運

行記錄或程序文件均不予給分。

4.選手提交的試卷不得出現學校、姓名等與身份有關的信息，否則成績無效。

5.由于錯誤接線、操作不當等原因引起PLC、觸摸屏、變頻器、工業機器人控制

器及I/O組件、伺服放大器的損壞，將依據大賽規程進行處理。

6.在完成任務過程中，請及時保存程序及數據。

場次：工位號：日期:

賽卷1

2022年全國職業院校技能大賽

一、項目名稱：機電一體化項目

二、任務情境：組裝、編程、調試一條小型自動化生產線

現有一條小型自動化生產線，需要按客戶要求進行組裝、編程、調試。其中包括設計、安

裝、調試機械部件和電氣系統，并能完成設備控制系統和人機界面編程，對自動化生產線進行

維護、維修、系統集成與技術改進等工作。

三、項目任務及時間安排：機電一體化項目試題主要考核選手組裝、編程、調試一條小型

自動化生產線的能力，該生產線由顆粒上料站、加蓋擰蓋站、檢測分揀站、機器人搬運站、智

能倉儲站5個單元組成。大賽為期2天，完成6個工作任務，并實現生產過程自動化，累計完成

時間為8小時，由2位選手以團隊方式進行完成。

本屆全國職業院校技能大賽機電一體化項目的工作任務、內容及時間分配如下表:

天次模塊名稱模塊內容完成時間任務類型

工作任務A單元的機械安裝與調試機械裝調

第1天4小時

工作任務B單元的電氣接線與調試電氣接線

工作任務C單元的編程與調試編程調試

第2天工作任務D單元的故障檢修4小時設備維護

工作任務E自動線系統程序優化與調試編程優化

第1-2天工作任務F職業素養全程

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競賽設備說明

競賽平臺主要由顆粒上料單元、加蓋擰蓋單元、檢測分揀單元、工業機器人搬運單元、智

能倉儲單元等組成，實現空瓶上料、顆粒物料上料、物料分揀、顆粒填裝、加蓋、擰蓋、物料

檢測、瓶蓋檢測、產品分揀、機器人搬運合格產品入盒、盒蓋包裝、貼標、入庫等自動生產全

過程。

圖0T自動化生產線示意圖

本系統工作過程概述如下：

（一）顆粒上料單元圓盤輸送機構將空瓶輸送到上料輸送線上，圓盤空瓶到位檢測傳感器檢

測到空瓶，圓盤輸送機構停止。上料輸送帶將空瓶輸送到主輸送帶，當空瓶到達填裝位后，填

裝定位機構將空瓶固定，主輸送帶停止；同時根據任務要求供料機構推出對應顏色物料；填裝

機構將到位的顆粒物料吸取放到空物料瓶內；物料瓶內填裝物料到達設定的顆粒數量后，填裝

定位氣缸松開，主輸送帶啟動，將物料瓶輸送到下一個工位。

圖0-2物料裝瓶

（二）物料瓶被輸送到加蓋擰蓋單元的加蓋機構下，加蓋定位機構將物料瓶固定，加蓋機構

啟動加蓋流程，將蓋子（白色或藍色）加到物料瓶上；加上蓋子的物料瓶繼續被送往擰蓋機構,

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到擰蓋機構下方，擰蓋定位機構將物料瓶固定，擰蓋機構啟動，將瓶蓋擰緊。

圖0-3加蓋擰蓋

（三）擰蓋完成的物料瓶經過檢測分揀單元進行檢測：進料檢測傳感器檢測擰蓋完成的物

料瓶是否到位，回歸反射傳感器檢測瓶蓋是否擰緊；檢測機構檢測物料瓶內部顆粒數量是否符

合要求；對擰蓋與顆粒均合格的物料瓶進行瓶蓋顏色判別區分；擰蓋或顆粒不合格的物料瓶被

分揀機構推送到廢品輸送帶上進行分揀；擰蓋與顆粒均合格的物料瓶被輸送到主輸送帶末端，

等待機器人搬運。

合格品不合格品

圖0-4合格與不合格品示意圖

（四）工業機器人搬運單元兩個升降臺機構存儲包裝盒和包裝盒蓋；升降臺A將包裝盒推

向物料臺上；6軸機器人將物料瓶抓取放入物料臺上的包裝盒內；包裝盒4個工位放滿物料瓶后,

6軸機器人從升降臺B上吸取盒蓋，蓋在包裝盒上；6軸機器人根據瓶蓋的顏色對盒蓋上標簽位

進行分別貼標，貼完4個標簽后通知智能倉儲單元入庫。

物料瓶放入物料盒蓋上盒蓋蓋貼上標簽

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圖0-5包裝過程

（五）智能倉儲單元堆垛機構把機器人單元物料臺上的包裝盒體叉取出來，然后按要求依

次放入倉儲相應倉位。兩個3X3的倉庫每個倉位均安裝一個檢測傳感器對倉位空滿狀態進行檢

測，堆垛機構水平軸為一個精密轉盤機構，垂直機構為渦輪絲桿升降機構，均由精密伺服電機

進行高精度控制；行走軸為同步帶傳動，采用步進電機控制。

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任務C單元程序編寫與調試

任務情境：

選手在完成任務A/B的機械裝調和電氣接線后，現需要團隊負責完成顆粒上料單元、加蓋擰

蓋單元、檢測分揀單元、機器人搬運單元、智能倉儲單元的PLC程序與機器人程序編寫，從空

瓶上料、顆粒物料上料、物料分揀、顆粒填裝、加蓋、擰蓋、物料檢測、瓶蓋檢測、產品分

揀、機器人搬運合格產品入盒、盒蓋包裝、貼標、成品入庫的工序，保證能夠進行正確運行,

系統符合專業技術規范。在規定時間內完成整套生產線的程序編寫與調試，以便生產線后期能

夠實現生產過程自動化。

配分競賽時間信息資料

30/100任務C/D/E（4小時）詳見D盤

任務一：顆粒上料單元程序編寫與調試

1、任務概要

現需要團隊負責完成顆粒上料單元

的控制程序設計與調試工作，以便生產

線后期能夠實現生產過程自動化。

設備狀態：

工作單元已完成掛板的電氣安裝、

臺面模塊安裝接線，尚未開展單元的編

程與調試工作。

2、任務描述

完成顆粒上料單元控制程序、觸摸屏工程設計并進行單機調試，保證能夠進行正確運行,

以便生產線后期能夠實現生產過程自動化。

在任務完成時，你需要檢查確認以下幾點：

（1）已經完成單元的機械安裝、電氣接線和氣路連接，并確保器件的動作準確無誤。

（2）設置變頻器參數，能實現單元運行功能即可，但高速不能超過（50Hz）,低速不能

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低于（10Hz）o

（3）單元運行功能與要求一致。

（4）根據任務書提供的監控畫面數據監控表設計觸摸屏畫面，利用本單元觸摸屏進行單

站調試運行，包含啟動、停止、復位、單周期等，組態畫面如圖CT所示，指示燈輸入信息為1

時為綠色，輸入信息為0時保持灰色。按鈕強制輸出1時為紅色，按鈕強制輸出0時為灰色，觸

摸屏上必須設置一個手動/自動按鈕，只有在該按鈕被按下，且單元處于“單機”狀態，手動

強制輸出控制按鈕有效。

顆粒上料單元監控畫面數據監控表

序號名稱類型功能說明

1吸盤填裝限位位指示燈吸盤填裝限位指示燈

2推料氣缸A前限位指示燈推料氣缸A前限指示燈

3推料氣缸B前限位指示燈推料氣缸B前限指示燈

4啟動位指示燈啟動狀態指示燈

5停止位指示燈停止狀態指示燈

6復位位指示燈復位狀態指示燈

7單/聯機位指示燈單/聯機狀態指示燈

8物料瓶上料檢測位指示燈物料瓶上料檢測指示燈

9顆粒填裝位檢測位指示燈顆粒填裝位檢測指示燈

10顏色確認A檢測位指示燈顏色確認A檢測指示燈

11顏色確認B檢測位指示燈顏色確認B檢測指示燈

12料筒A物料檢測位指示燈料筒A物料檢測指示燈

13料筒B物料檢測位指示燈料筒B物料檢測指示燈

14顆粒到位檢測位指示燈顆粒到位檢測指示燈

15填裝定位氣缸后限位指示燈填裝定位氣缸后限指示燈

16填裝升降氣缸上限位指示燈填裝升降氣缸上限指示燈

17填裝升降氣缸下限位指示燈填裝升降氣缸下限指示燈

18上料輸送帶電機啟停標準按鈕上料輸送帶電機啟停手動輸出

19主輸送帶電機啟停標準按鈕主輸送帶電機啟停手動輸出

20旋轉氣缸標準按鈕旋轉氣缸電磁閥手動輸出

21升降氣缸標準按鈕升降氣缸電磁閥手動輸出

22取料吸盤標準按鈕取料吸盤電磁閥手動輸出

23定位氣缸標準按鈕定位氣缸電磁閥手動輸出

24推料氣缸A標準按鈕推料氣缸A電磁閥手動輸出

25推料氣缸B標準按鈕推料氣缸B電磁閥手動輸出

26變頻電機正轉標準按鈕變頻電機正轉手動輸出

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序號名稱類型功能說明

27變頻電機反轉標準按鈕變頻電機反轉手動輸出

28變頻電機高速標準按鈕變頻電機高速手動輸出

29變頻電機中速標準按鈕變頻電機中速手動輸出

30變頻電機低速標準按鈕變頻電機低速手動輸出

該按鈕按下，本單元處于手動測

31手動/自動標準按鈕試狀態，手動強制輸出控制按鈕

有效。

該按鈕按下，本單元進行單周期

32單周期標準按鈕

運行演示

機電一體化智能實訓平臺：顆粒上料單元G乙2021工位

輸入指示燈布局區域手動輸出控制布局區域

圖CT顆粒上料單元組態畫面

(5)根據任務書提供I/O分配表完成控制程序設計。

序號名稱功能描述備注

1X0上料傳感器感應到物料，X0閉合

2XI顆粒填裝位感應到物料，XI閉合

3X4檢測到料筒A有物料，X4閉合

4X5檢測到料筒B有物料，X5閉合

5X6輸送帶取料位檢測到物料，X6閉合

6X7填裝定位氣缸后限位感應，X7閉合

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序號名稱功能描述備注

7X10按下啟動按鈕，X10閉合

8XII按下停止按鈕，XII閉合

9X12按下復位按鈕，X12閉合

10X13按下聯機按鈕，X13閉合

11X14填裝升降氣缸上限位感應，X14閉合

12X15填裝升降氣缸下限位感應，X15閉合

13X20吸盤填裝限位感應，X20閉合

14X21推料氣缸A后限位感應，X21閉合

15X22推料氣缸B后限位感應，X22閉合

16X23填裝旋轉氣缸左限感應，X23閉合

17X24填裝旋轉氣缸右限感應，X24閉合

18X25圓盤空瓶到位檢測，X25閉合

19Y0Y0閉合上料輸送帶運行

20Y1Y1閉合主輸送帶運行

21Y2Y2閉合填裝旋轉氣缸旋轉

22Y3Y3閉合填裝升降氣缸下降

23Y4Y4閉合吸盤拾取

24Y5Y5閉合定位氣缸伸出

25Y6Y6閉合推料氣缸A推料

26Y7Y7閉合推料氣缸B推料

27Y10Y10閉合啟動指示燈亮

28Y11Y11閉合停止指示燈亮

29Y12Y12閉合復位指示燈亮

30Y23Y23閉合變頻電機正傳

31Y24Y24閉合變頻電機反轉

32Y25Y25閉合變頻電機高速檔

33Y26Y26閉合變頻電機中速檔

34Y27Y27閉合變頻電機低速檔

35Y30Y30閉合圓盤電機運行

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單元運行功能流程要求：

（1）上電，系統處于“停止”狀態。“停止”指示燈亮，“啟動”和“復位”指示燈

滅。

（2）在“停止”狀態下，按下“復位”按鈕，該單元復位，復位過程中，“復位”指示

燈閃爍（2Hz）,所有機構回到初始位置。復位完成后，“復位”指示燈常亮，“啟動”和

“停止”指示燈滅。“運行”或“復位”狀態下，按“啟動”按鈕無效。

（3）在“復位”就緒狀態下，按下“啟動”按鈕，單元啟動，“啟動”指示燈亮，“停

止”和“復位”指示燈滅。

（4）推料氣缸A推出3顆白色物料。

（5）顆粒上料機構啟動高速運行，變頻器以50Hz頻率輸出。

（6）當白色物料到達取料位后，顆粒到位檢測傳感器動作，顆粒上料機構停止。

（7）填裝機構下降。

（8）吸盤打開，吸住物料。

（9）填裝機構上升。

（10）填裝機構轉向裝料位。

（11）在第（4）步開始的同時，圓盤輸送機構開始轉動，上料輸送帶與主輸送帶同時啟

動，當圓盤空瓶到位檢測傳感器檢測到空瓶時，圓盤輸送機構停止，上料輸送帶將空瓶輸送到

主輸送帶，上料檢測傳感器感應到空瓶，上料輸送帶停止。

（12）當顆粒填裝位檢測傳感器檢測到空瓶，并等待空瓶到達填裝位時，填裝定位氣缸伸

出，將空瓶固定。

（13）當第（10）步和第（12）都完成后，填裝機構下降。

（14）填裝機構下降到吸盤填裝限位開關感應到位后，吸盤關閉，物料順利放入瓶子，無

任何碰撞現象。

（15）填裝機構上升。

（16）填裝機構轉向取料位。

（17）當瓶子裝滿3顆白料。

（18）填裝定位氣缸縮回。

（19）將瓶子輸送到下一工位。

（20）循環進入第（6）步，進行下一個瓶子的填裝。

（21）在任何啟動運行狀態下，按下“停止”按鈕，若當前填裝機構吸有物料，則應在完

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成第（15）步后停止，否則立即停止，所有機構不工作，“停止”指示燈亮，“啟動”和“復

位”指示燈滅。

任務二：加蓋擰蓋單元程序編寫與調試

1、任務概要

現需要團隊負責完成加蓋擰蓋單

元的控制程序設計與調試工作，以便

生產線后期能夠實現生產過程自動

化。

設備狀態：

工作單元已完成掛板的電氣安

裝、臺面模塊安裝接線，尚未開展單

元的編程與調試工作。

2、任務描述

完成加蓋擰蓋單元控制程序、觸摸屏工程設計并進行單機調試，保證能夠進行正確運行,

以便生產線后期能夠實現生產過程自動化。

在任務完成時，你需要檢查確認以下幾點：

（1）已經完成單元的機械安裝、電氣接線和氣路連接，并確保器件的動作準確無誤。

（2）單元運行功能與要求一致。

（3）根據任務書提供的監控畫面數據監控表設計觸摸屏畫面，利用本單元觸摸屏進行單

站調試運行，包含啟動、停止、復位、單周期等，組態畫面如圖C-2所示，畫面顏色分配和觸

摸屏“手動/自動按鈕”要求同顆粒上料單元組態畫面。

加蓋擰蓋單元監控畫面數據監控表

序號名稱類型功能說明

1啟動位指示燈啟動狀態指示燈

2停止位指示燈停止狀態指示燈

3復位位指示燈復位狀態指示燈

4單/聯機位指示燈單/聯機狀態指示燈

5瓶蓋料筒檢測位指示燈瓶蓋料筒檢測指示燈

6加蓋位檢測位指示燈加蓋位檢測指示燈

7擰蓋位檢測位指示燈擰蓋位檢測指示燈

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序號名稱類型功能說明

8加蓋伸縮氣缸前限位指示燈加蓋伸縮氣缸前限指示燈

9加蓋伸縮氣缸后限位指示燈加蓋伸縮氣缸后限指示燈

10加蓋升降氣缸上限位指示燈加蓋升降氣缸上限指示燈

11加蓋升降氣缸下限位指示燈加蓋升降氣缸下限指示燈

12加蓋定位氣缸后限位指示燈加蓋定位氣缸后限指示燈

13擰蓋升降氣缸上限位指示燈擰蓋升降氣缸上限指示燈

14擰蓋定位氣缸后限位指示燈擰蓋定位氣缸后限指示燈

15升降底座上限位指示燈加蓋升降底座氣缸上限指示燈

16輸送帶電機啟停標準按鈕輸送帶電機啟停控制輸出

17擰蓋電機啟停標準按鈕擰蓋電機啟停控制輸出

18加蓋伸縮氣缸標準按鈕加蓋伸縮氣缸電磁閥輸出

19加蓋升降氣缸標準按鈕加蓋升降氣缸電磁閥輸出

20加蓋定位氣缸標準按鈕加蓋定位氣缸電磁閥輸出

21擰蓋升降氣缸標準按鈕擰蓋升降氣缸電磁閥輸出

22擰蓋定位氣缸標準按鈕擰蓋定位氣缸電磁閥輸出

23升降底座氣缸標準按鈕加蓋升降底座氣缸電磁閥輸出

24升降吸盤標準按鈕加蓋升降吸盤電磁閥輸出

該按鈕按下，本單元處于手動測試狀態，手

25手動/自動標準按鈕

動強制輸出控制按鈕有效。

26單周期標準按鈕該按鈕按下，本單元進行單周期運行演示

機電一體化智能實訓平臺：加蓋擰蓋單元GZ-2021工位

輸入指示燈布局區域手動輸出控制布局區域

圖C-2加蓋擰蓋單元組態畫面

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（4）根據任務書提供I/O分配表完成控制程序設計。

序號名稱功能描述備注

1X0瓶蓋料筒感應到瓶蓋，X0閉合

2XI加蓋位傳感器感應到物料，XI閉合

3X2擰蓋位傳感器感應到物料，X2閉合

4X3加蓋伸縮氣缸伸出前限位感應，X3閉合

5X4加蓋伸縮氣缸縮回后限位感應，X4閉合

6X5加蓋升降氣缸上限位感應，X5閉合

7X6加蓋升降氣缸下限位感應，X6閉合

8X7加蓋定位氣缸后限位感應，X7閉合

9X10按下啟動按鈕，X10閉合

10XII按下停止按鈕，XII閉合

11X12按下復位按鈕，X12閉合

12X13按下聯機按鈕，X13閉合

13X14擰蓋升降氣缸上限位感應，X14閉合

14X15擰蓋定位氣缸后限位感應，X15閉合

15X16加蓋升降底座上限位感應，X16閉合

16Y0Y0閉合，主輸送帶運行

17Y1Y1閉合，擰蓋電機運行

18Y2Y2閉合，加蓋伸縮氣缸伸出

19Y3Y3閉合，加蓋升降氣缸下降

20Y4Y4閉合，加蓋定位氣缸伸出

21Y5Y5閉合，擰蓋升降氣缸下降

22Y6Y6閉合，擰蓋定位氣缸伸出

23Y7Y7閉合，升降底座氣缸下降

24Y10Y10閉合，啟動指示燈亮

25Y11Y11閉合，停止指示燈亮

26Y12Y12閉合，復位指示燈亮

27Y13Y13閉合，升降吸盤吸氣

單元運行功能流程要求:

（1）上電，設備任一部件不在初始位置，系統自動復位;

（2）或者系統處于停止狀態下，按下“復位”按鈕系統自動復位。其它運行狀態下按此

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按鈕無效；

（3）“復位”燈（黃色燈，下同）閃亮顯示；

（4）“停止”（紅色燈，下同）燈滅；

（5）“啟動"（綠色燈，下同）燈滅；

（6）所有部件回到初始位置；

（7）“復位”燈常亮，系統進入就緒狀態。

單元啟動控制：

（8）系統在就緒狀態按啟動按鈕，單元進入運行狀態，而停止狀態下按此按鈕無效；

（9）“啟動”指示燈亮；

（10）“復位”指示燈滅；

（11）主輸送帶啟動運行；

（12）手動將無蓋物料瓶放置到該單元起始端；

（13）當加蓋位檢測傳感器檢測到有物料瓶，并等待物料瓶運行到加蓋工位下方時，輸送帶停

止；

（14）加蓋定位氣缸推出，將物料瓶準確固定；

（15）如果加蓋機構內無瓶蓋，即瓶蓋料筒檢測傳感器無動作，加蓋機構不動作；

①手動將蓋子放入后，瓶蓋料筒檢測傳感器感應到瓶蓋；

②瓶蓋料筒檢測傳感器動作；

③加蓋機構開始運行，繼續第（9）步動作；

（16）如果加蓋機構有瓶蓋，瓶蓋料筒檢測傳感器動作，升降底座下降；加蓋伸縮氣缸推出，將

瓶蓋推到落料口；

（17）加蓋升降氣缸伸出，將瓶蓋壓下；

（18）瓶蓋準確落在物料瓶上，無偏斜；

（19）加蓋伸縮氣缸縮回；

（20）升降底座上升;

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(21)加蓋升降氣缸縮回；

(22)加蓋定位氣缸縮回；

(23)主輸送帶啟動；

(24)當擰蓋位檢測傳感器檢測到有物料瓶，并等待物料瓶運行到擰蓋工位下方時，輸送帶停

止；

(25)擰蓋定位氣缸推出，將物料瓶準確固定；

(26)擰蓋電機開始旋轉；

(27)擰蓋升降氣缸下降；

(28)瓶蓋完全被擰緊；

(29)擰蓋電機停止運行；

(30)擰蓋升降氣缸縮回；

(31)擰蓋定位氣缸縮回；

(32)主輸送帶啟動；

(33)當物料瓶輸送到主輸送帶末端后，人工拿走物料瓶。重復第(5)到(25)步，直

到4個物料瓶與4個瓶蓋用完為止，每次循環內，任何一步動作失誤，該步都不得分。

單元停止控制：

(1)系統在運行狀態按“停止”按鈕，單元立即停止，所有機構不工作；

(2)“停止”指示燈亮；“運行”指示燈滅。

賽卷1

任務三：檢測分揀單元程序編寫與調試

1、任務概要

現需要團隊負責完成檢測分揀單

元的控制程序設計與調試工作，以便

生產線后期能夠實現生產過程自動

化。

設備狀態：

工作單元已完成掛板的電氣安

裝、臺面模塊安裝接線，尚未開展單檢測分揀單元

元的編程與調試工作。

2、任務描述

完成檢測分揀單元控制程序、觸摸屏工程設計并進行單機調試，保證能夠進行正確運行,

以便生產線后期能夠實現生產過程自動化。

在任務完成時，你需要檢查確認以下幾點：

（1）已經完成單元的機械安裝、電氣接線和氣路連接，并確保器件的動作準確無誤。

（2）單元運行功能與要求一致。

（3）根據任務書提供的監控畫面數據監控表設計觸摸屏畫面，利用本單元觸摸屏進行單

站調試運行，包含啟動、停止、復位、單周期等，組態畫面如圖C-3所示，畫面顏色分配和

觸摸屏“手動/自動按鈕”要求同顆粒上料單元組態畫面。

檢測分揀單元監控畫面數據監控表

序號名稱類型功能說明

1啟動位指示燈啟動狀態指示燈

2停止位指示燈停止狀態指示燈

3復位位指示燈復位狀態指示燈

4單/聯機位指示燈單/聯機狀態指示燈

5進料檢測傳感器位指示燈進料檢測傳感器指示燈

6旋緊檢測傳感器位指示燈旋緊檢測傳感器指示燈

7瓶蓋藍色檢測傳感器位指示燈瓶蓋藍色檢測傳感器指示燈

8瓶蓋白色檢測傳感器位指示燈瓶蓋白色檢測傳感器指示燈

9不合格到位檢測傳感位指示燈不合格到位檢測傳感器指示燈

賽卷1

序號名稱類型功能說明

器

10出料檢測傳感器位指示燈出料檢測傳感器指示燈

11分揀氣缸退回限位位指示燈分揀氣缸退回限位指示燈

12三顆料位檢測位指示燈三顆料位檢測指示燈

13四顆料位檢測位指示燈四顆料位檢測指示燈

14主輸送帶電機啟停標準按鈕主輸送帶電機啟停手動輸出

15輔輸送帶電機啟停標準按鈕輔輸送帶電機啟停手動輸出

16指示燈帶亮綠色標準按鈕指示燈亮綠色手動輸出

17指示燈帶亮紅色標準按鈕指示燈亮紅色手動輸出

18指示燈帶亮藍色標準按鈕指示燈亮藍色手動輸出

19分揀氣缸電磁閥標準按鈕分揀氣缸電磁閥手動輸出

該按鈕按下，本單元處于手動測試狀

20手動/自動標準按鈕

態，手動強制輸出控制按鈕有效。

該按鈕按下，本單元進行單周期運行演

21單周期標準按鈕

示

機電一體化智能實訓平臺：檢測分揀單元GZ-2O21工位

輸入指示燈布局區域手動輸出控制布局區域

圖C-3檢測分揀單元組態畫面

（4）根據任務書提供I/O分配表完成控制程序設計。

序號名稱功能描述備注

1X00進料檢測傳感器感應到物料，X00閉合

2X01旋緊檢測傳感器感應到瓶蓋，X01閉合

賽卷1

序號名稱功能描述備注

3X03瓶蓋顏色傳感器感應到藍色，X03閉合

4X04瓶蓋顏色傳感器感應到白色，X04閉合

5X05不合格到位檢測傳感器感應到物料，X05閉合

6X06出料檢測傳感器感應到物料，X06閉合

7X07分揀氣缸退回限位感應，X07閉合

8X10按下啟動按鈕，X10閉合

9XII按下停止按鈕，XII閉合

10X12按下復位按鈕，X12閉合

11X13按下聯機按鈕，X13閉合

12X14三顆料位檢測

13X15四顆料位檢測

瓶蓋不合格分揀檢測傳感器感應到物料，X20閉

14X20

合

15X21瓶蓋不合格分揀氣缸退回限位感應，X21閉合

物料不合格分揀檢測傳感器感應到物料，X22閉

16X22

合

17X23物料不合格分揀氣缸退回限位感應，X23閉合

瓶蓋和物料都不合格分揀檢測傳感器感應到物

18X24

料，X24閉合

瓶蓋和物料都不合格分揀氣缸退回限位感應，

19X25

X25閉合

20Y00Y00閉合，主輸送帶運行

21Y01Y01閉合，輔輸送帶運行

22Y02Y02閉合，檢測機構指示燈綠色常亮

23Y03Y03閉合，檢測機構指示燈紅色常亮

24Y04Y04閉合，檢測機構指示燈藍色常亮

25Y05Y05閉合，分揀氣缸伸出

26Y06Y06閉合，檢測機構指示燈黃色常亮

27Y10Y10閉合，啟動指示燈亮

28Y11Y11閉合，停止指示燈亮

29Y12Y12閉合，復位指示燈亮

30Y20Y20閉合，瓶蓋不合格分揀氣缸伸出

31Y21Y21閉合，物料不合格分揀氣缸伸出

賽卷1

序號名稱功能描述備注

32Y22Y22閉合，瓶蓋和物料不合格分揀氣缸伸出

單元運行功能流程要求:

（1）上電，系統處于“停止”狀態下。“停止”指示燈亮，“啟動”和“復位”指示燈

滅；

（2）在“停止”狀態下，按下“復位”按鈕，該單元復位，復位過程中，“復位”指示

燈閃爍，所有機構回到初始位置。復位完成后，“復位”指示燈常亮，“啟動”和“停止”指

示燈滅。“運行”或“復位”狀態下，按“啟動”按鈕無效；

（3）在“復位”就緒狀態下，按下“啟動”按鈕，單元啟動，“啟動”指示燈亮，“停

止”和“復位”指示燈滅；

（4）主輸送帶啟動運行，檢測機構指示燈藍色常亮；

（5）手動將放有3顆物料并旋緊白色瓶蓋的物料瓶放置到該單元起始端；

（6）當進料檢測傳感器檢測到有物料瓶且旋緊檢測傳感器無動作，經過檢測機構時，檢測

機構指示燈綠色常亮，物料瓶即被輸送到主輸送帶的末端，出料檢測傳感器動作，主輸送帶停

止，人工拿走物料瓶，輸送帶繼續啟動運行，檢測機構指示燈綠色熄滅，藍色常亮。

（7）手動將放有3顆物料并旋緊藍色瓶蓋的物料瓶放置到該單元起始端；

（8）當進料檢測傳感器檢測到有物料瓶且旋緊檢測傳感器無動作，經過檢測裝置時，檢

測機構指示燈綠色閃爍（f=2Hz）,物料瓶即被輸送到主輸送帶的末端，出料檢測傳感器動

作，主輸送帶停止，人工拿走物料瓶，輸送帶繼續啟動運行，檢測機構指示燈綠色熄滅，藍色

常亮。

（9）手動將放有2顆物料并旋緊瓶蓋的物料瓶放置到該單元起始端；

（10）當進料檢測傳感器檢測到有物料瓶且旋緊檢測傳感器無動作，經過檢測裝置時，檢

測機構指示燈黃色常亮，藍色熄滅，物料瓶經過不合格到位檢測傳感器時，傳感器動作，觸發

分揀氣缸電磁閥得電，當到達分揀氣缸位置時即被推到輔輸送帶上，物料瓶在輔輸送帶上經過

物粒不合格分揀檢測傳感器時，傳感器動作，物料不合格分揀氣缸電磁閥得電，使物料瓶被推

到物料不合格分揀槽中；

（11）手動將放有3顆物料并未旋緊瓶蓋的物料瓶放置到該單元起始端;

賽卷1

（12）當進料檢測傳感器檢測到有物料瓶且旋緊檢測傳感器動作，經過檢測裝置時，檢測

機構指示燈紅燈常亮，物料瓶經過不合格到位檢測傳感器時，傳感器動作，觸發分揀氣缸電磁

閥得電，當到達分揀氣缸位置時即被推到輔輸送帶上；物料瓶在輔輸送帶上經過瓶蓋不合格分

揀檢測傳感器時，傳感器動作，瓶蓋不合格分揀氣缸電磁閥得電，使物料瓶被推到瓶蓋不合格

分揀槽中；

（13）在任何啟動運行狀態下，按下“停止”按鈕，該單元停止工作，“停止”指示燈

亮，“啟動”和“復位”指示燈滅；

任務四：機器人搬運單元程序編寫與調試

1、任務概要

現需要團隊負責完成機器人搬運

單元的控制程序設計與調試工作，以

便生產線后期能夠實現生產過程自動

化。

設備狀態：

工作單元已完成掛板的電氣安

裝、臺面模塊安裝接線，尚未開展單

元的編程與調試工作。

2、任務描述

完成機器人搬運單元PLC控制程序及觸摸屏工程設計、機器人的程序設計和機器人I/O配置,

并進行單機調試，保證能夠進行正確運行，以便生產線后期能夠實現生產過程自動化。

在任務完成時，你需要檢查確認以下幾點：

（1）已經完成單元的機械安裝、電氣接線和氣路連接，并確保器件的動作準確無誤。

（2）單元運行功能與要求一致。

（3）機器人I/O根據自己編程需求進行配置。

（4）根據任務書提供的監控畫面數據監控表設計觸摸屏畫面，利用本單元觸摸屏進行單

站調試運行，包含啟動、停止、復位、單周期等，組態畫面如圖C-4所示，畫面顏色分配和

觸摸屏“手動/自動按鈕”要求同顆粒上料單元組態畫面。

賽卷1

機電一體化智能實訓平臺：機器人搬運單元GZ-2021工位

輸入指示燈布局區域手動輸出控制布局區域

圖C-4機器人搬運單元組態界面

工業機器人搬運單元監控畫面數據監控表

序號名稱類型功能說明

1啟動位指示燈啟動狀態指示好

2停止位指示燈停止狀態指示燈

3復位位指示燈復位狀態指示燈

4單/聯機位指示燈單/聯機狀態指示燈

5升降臺A原點位指示燈升降臺A原點指示燈

6升降臺A上限位指示燈升降臺A上限指示燈

7升降臺A下限位指示燈升降臺A下限指示燈

8升降臺B原點位指示燈升降臺B原點指示燈

9升降臺B上限位指示燈升降臺B上限指示燈

10升降臺B下限位指示燈升降臺B下限指示燈

11推料氣缸前限位指示燈推料A前限指示燈

12推料氣缸后限位指示燈推料A后限指示燈

該按鈕按下，物料盒上升一個盒蓋的高

13盒蓋出料標準按鈕

度。

14盒出料標準按鈕該按鈕按下，推出一個物料盒。

該按鈕按下，本單元處于手動測試狀

15手動/自動標準按鈕

態，手動強制輸出控制按鈕有效。

該按鈕按下，本單元進行單周期運行演

16單周期標準按鈕

示

(5)根據任務書提供I/O分配表完成控制程序設計。

賽卷1

序號名稱功能描述備注

1X00升降臺A運動到原點，X0斷開

2X01升降臺A碰撞上限，XI斷開

3X02升降臺A碰撞下限，X2斷開

4X03升降臺B運動到原點，X3斷開

5X04升降臺B碰撞上限，X4斷開

6X05升降臺B碰撞下限，X5斷開

7X06推料氣缸A伸出，X6閉合

8X07推料氣缸A縮回，X7閉合

9X10按下啟動按鈕，X10閉合

10XII按下停止按鈕，XII閉合

11X12按下復位按鈕，X12閉合

12X13按下聯機按鈕，X13閉合

13X14推料氣缸B伸出，X14閉合

14X15推料氣缸B縮回，X15閉合

15X16擋料氣缸伸出，X16閉合

16X17擋料氣缸縮回，X17閉合

17X20

18X21

19X22

20X23

21

X24機器人的輸出點

22X25未定義連接PLC白懶入

23X26點

24X27

25X30

26X31

27X32

28X33加蓋定位氣缸伸出，X33閉合

29X34吸盤A有效，X34閉合

30X35吸盤B有效，X35閉合

31X36物料臺有物料，X36閉合

賽卷1

序號名稱功能描述備注

32X37加蓋定位氣缸縮回，X37閉合

33Y0Y0閉合給升降臺A發脈沖

34Y1Y1閉合給升降臺B發脈沖

35Y2Y2閉合改變升降臺A方向

36Y3Y3閉合改變升降臺B方向

37Y4Y4閉合升降臺氣缸A伸出

38Y5Y5閉合升降臺氣缸B伸出

39Y6Y6閉合加蓋定位氣缸伸出

40Y10Y10閉合啟動指示燈亮

41Y11Y11閉合停止指示燈亮

42Y12Y12閉合復位指示燈亮

43Y20

44Y21

45Y22

46Y23

47Y24

48Y25PLC的輸出點連

49Y26未定義接機器人的輸

50Y27入點

51Y30

52Y31

53Y32

54Y33

55Y34

單元運行功能流程要求：

（1）該單元在單機狀態，機器人切換到自動運行狀態，按“復位”按鈕，單元復位，機

器人回到安全原點pHome。

（2）“復位”燈（黃色燈，下同）閃亮顯示。

（3）“停止”（紅色燈，下同）燈滅。

（4）“啟動"（綠色燈，下同）燈滅。

賽卷1

（5）所有部件回到初始位置。

（6）“復位”燈（黃色燈）常亮，系統進入就緒狀態。

（7）第一次按“啟動”按鈕，機器人搬運單元盒蓋升降機構將料盒料蓋升起。

（8）擋料氣缸伸出，料盒升降機構的推料氣缸將料盒推出至裝配臺，推出到位后推料氣

缸收回，同時定位氣缸縮回。

（9）物料臺檢測傳感器動作。

（10）該單元上的機器人開始執行瓶子搬運功能：機器人從檢測分揀單元的出料位將物料

瓶搬運到包裝盒中，路徑規劃合理，搬運過程中不得與任何機構發生碰撞，物料瓶搬運順序如

圖C-5物料瓶工位與標簽擺放示意圖左圖所示。

①機器人搬運完一個物料瓶后，若檢測到檢測分揀單元的出料位無物料瓶，則機器人回到

原點位置等待，等出料位有物料瓶，再進行下一個抓取。

②機器人搬運完一個物料瓶后，若檢測到檢測分揀單元的出料位有物料瓶等待抓取，則機

器人無需再回到原點位置，可直接進行抓取，提高效率。

（11）包裝盒中裝滿4個物料瓶后，機器人回到原點位置，即使檢測到檢測分揀單元的出料

位有物料瓶，機器人也不再進行抓取。

（12）第二次按“啟動”按鈕，機器人開始自動執行盒蓋搬運功能：機器人從點到包裝盒

蓋位置，用吸盤將包裝盒蓋吸取并蓋到包裝盒上，路徑規劃合理，加蓋過程中不得與任何機構

發生碰撞，蓋好后回到原點位置。

（13）第三次按“啟動”按鈕，機器人開始自動執行標簽搬運功能：機器人從點到標簽臺

位置，用吸盤依次將兩個藍色和兩個白色標簽吸取并貼到包裝盒蓋上，路徑規劃合理，貼標過

程中不得與任何機構發生碰撞；標簽擺放以及吸取順序如圖C-5右圖所示。

賽卷1

白色標簽吸取順序

123456

789101112