ARKUSZ EGZAMINACYJNY ETAP PRAKTYCZNY EGZAMINU POTWIERDZAJ CEGO KWALIFIKACJE ZAWODOWE CZERWIEC 2013

Transkrypt

1 Zawód: technik mechatronik Symbol cyfrowy zawodu: 311[50] Numer zadania: 6 Arkusz zawiera informacje prawnie chronione do momentu rozpocz cia egzaminu 311[50] Czas trwania egzaminu: 240 minut ARKUSZ EGZAMINACYJNY ETAP PRAKTYCZNY EGZAMINU POTWIERDZAJ CEGO KWALIFIKACJE ZAWODOWE CZERWIEC 2013 Informacje dla zdaj cego: 1. Materia y egzaminacyjne obejmuj : ARKUSZ EGZAMINACYJNY z tre ci zadania i dokumentacj, zeszyt ze stron tytu ow KARTA PRACY EGZAMINACYJNEJ oraz KART OCENY. 2. Sprawd, czy arkusz egzaminacyjny zawiera 8 stron. Sprawd, czy materia y egzaminacyjne s czytelne i nie zawieraj b dnie wydrukowanych stron. Ewentualny brak stron lub inne usterki w materia ach egzaminacyjnych zg o przewodnicz cemu zespo u nadzoruj cego etap praktyczny. 3. Na KARCIE PRACY EGZAMINACYJNEJ: wpisz swoj dat urodzenia, wpisz swój numer PESEL*. 4. Na KARCIE OCENY: wpisz swoj dat urodzenia, wpisz swój numer PESEL*, wpisz symbol cyfrowy zawodu, zamaluj kratk z numerem odpowiadaj cym numerowi zadania, przyklej naklejk ze swoim numerem PESEL w oznaczonym miejscu na karcie. 5. Zapoznaj si z tre ci zadania egzaminacyjnego, dokumentacj za czon do zadania, stanowiskiem egzaminacyjnym i jego wyposa eniem. Masz na to 20 minut. Czas ten nie jest wliczany do czasu trwania egzaminu. 6. Po up ywie tego czasu przyst p do rozwi zywania zadania. Rozwi zanie obejmuje opracowanie projektu realizacji prac okre lonych w tre ci zadania, wykonanie prac zwi zanych z opracowywanym projektem i sporz dzenie dokumentacji z ich wykonania. 7. Zadanie rozwi zuj tylko w zeszycie KARTA PRACY EGZAMINACYJNEJ od razu na czysto, nie otrzymasz dodatkowych kartek. Notatki, pomocnicze obliczenia itp., je eli nie nale do pracy, obwied lini i oznacz s owem BRUDNOPIS. Zapisy oznaczone BRUDNOPIS nie b d oceniane. 8. Po rozwi zaniu zadania ponumeruj strony pracy egzaminacyjnej. Numerowanie rozpocznij od strony, na której jest miejsce do zapisania tytu u pracy. Wszystkie materia y, które za czasz do pracy, opisz swoim numerem PESEL* w prawym górnym rogu. 9. Na stronie tytu owej zeszytu KARTA PRACY EGZAMINACYJNEJ, wpisz liczb stron swojej pracy i liczb sztuk za czonych materia ów. 10. Zeszyt KARTA PRACY EGZAMINACYJNEJ i KART OCENY przeka zespo owi nadzoruj cemu etap praktyczny. Powodzenia! * w przypadku braku numeru PESEL - seria i numer paszportu lub innego dokumentu potwierdzaj cego to samo.

2 Zadanie praktyczne Na linii technologicznej zastosowano automat do ci cia blachy pracuj cy w układzie nad nym. Automat wyposa ono w urz dzenie sterownicze wykorzystuj ce sterownik PLC, współpracuj cy z zewn trznym analizatorem jako ci wykonanego ci cia. Opracuj projekt realizacji prac zwi zanych z monta em, oprogramowaniem i uruchomieniem urz dzenia sterowniczego automatu. Na podstawie opisu działania automatu, wykazu elementów (Zał cznik 1) oraz modelu urz dzenia sterowniczego zamontowanego na stanowisku egzaminacyjnym, narysuj schemat poł cze ze sterownikiem PLC elementów rzeczywistego urz dzenia sterowniczego tj. czujników indukcyjnych, analizatora ci cia, przetwornicy cz stotliwo ci, nap du piły automatu, stycznika i przycisków sterowniczych. W KARCIE PRACY EGZAMINACYJNEJ uzupełnij list przyporz dkowania. Sporz d, w formie diagramu stanów lub schematu blokowego, algorytm działania urz dzenia sterowniczego automatu zgodnie z opisem (Zał cznik 1). Napisz program sterowniczy w j zyku LAD (schemat drabinkowy) lub FBD (schemat bloków funkcyjnych), zapewniaj cy prac urz dzenia sterowniczego przy zało eniu stałej pr dko ć ruchu piły (analizator An1 oraz wej cia UP i DN przetwornicy cz stotliwo ci Fal1 nie s obsługiwane). Prze lij program do sterownika PLC, skontroluj poprawno ć działania urz dzenia sterowniczego, wykonuj c próbne uruchomienie modelu zamontowanego na stanowisku egzaminacyjnym. Wprowad ewentualne poprawki do programu i algorytmu. Sporz d dokumentacj z wykonanych prac. Projekt realizacji prac powinien zawierać: 1. Tytuł pracy egzaminacyjnej zgodny z tre ci zadania. 2. Zało enia do projektu realizacji prac zawieraj ce wykaz sygnałów wej ciowych i wyj ciowych dla ka dego elementu urz dzenia sterowniczego podł czonego do sterownika PLC. 3. Wykaz działa zwi zanych z monta em, oprogramowaniem i uruchomieniem urz dzenia sterowniczego automatu. 4. Wykaz elementów, narz dzi i sprz tu kontrolno-pomiarowego, potrzebnych do monta u i oprogramowania urz dzenia sterowniczego. 5. Algorytm działania urz dzenia sterowniczego w formie diagramu stanów lub schematu blokowego. Dokumentacja z wykonania prac powinna zawierać: 1. Uzupełnion list przyporz dkowania oraz schemat poł cze elementów wej ciowych i wyj ciowych ze sterownikiem PLC. 2. Wnioski dotycz ce poprawno ci działania programu sterowniczego urz dzenia. 3. Podpisane numerem PESEL dwa zrzuty ekranu zawieraj ce: Strona 2 z 8

3 program załadowany do pami ci sterownika wraz z komentarzami wyja niaj cymi działanie programu, widoczn konfiguracj zastosowanych bloków funkcjonalnych. UWAGA: Zrzuty z ekranu umie ć w dokumencie edytora tekstu (format A4 o orientacji pionowej), plik dokumentu zapisz na pulpicie w folderze, którego nazw jest twój numer PESEL, folder skopiuj do pami ci USB i popro przewodnicz cego zespołu nadzoruj cego etap praktyczny o wydrukowanie pliku. Do wykonania zadania wykorzystaj: Opis działania automatu do ci cia blachy... Zał cznik 1. oraz zamieszczon w KARCIE PRACY EGZAMINACYJNEJ List przyporz dkowania. Do wykonania zadania przygotowano stanowisko wyposa one w: 1. Komputer z oprogramowaniem poł czony ze sterownikiem PLC. 2. Model urz dzenia sterowniczego piły, składaj cy si z płyty z zamontowanymi i sprawnymi elementami podł czonymi do wej ć i wyj ć sterownika PLC, tj.: wej cie 1 przycisk S1, wej cie 2 przycisk S2, wej cie 3 przycisk sterowniczy zwierny, NO o samoczynnym powrocie (zamiast czujnika indukcyjnego F1), wej cie 4 przycisk sterowniczy zwierny, NO bez samoczynnego powrotu (zamiast czujnika indukcyjnego F2), wej cie 5 przycisk sterowniczy zwierny, NO bez samoczynnego powrotu (zamiast wej cia RM czujnika indukcyjnego An1), wej cie 6 przycisk sterowniczy zwierny, NO bez samoczynnego powrotu (zamiast wej cia RL czujnika indukcyjnego An1), wyj cie 1 lampka sygnalizacyjna (zamiast wej cia FWD przetwornicy cz stotliwo ci Fal1), wyj cie 2 lampka sygnalizacyjna (zamiast wej cia UP przetwornicy cz stotliwo ci Fal1), wyj cie 3 lampka sygnalizacyjna (zamiast wej cia DN przetwornicy cz stotliwo ci Fal1), wyj cie 4 lampka sygnalizacyjna (zamiast stycznika K2). 3. Dokumentacj stanowiskow, zawieraj c informacje o elementach zastosowanych w modelu urz dzenia sterowniczego. Czas przeznaczony na wykonanie zadania wynosi 240 minut. Strona 3 z 8

4 Zał cznik 1. Opis działania automatu do ci cia blachy W urz dzeniu sterowniczym automatu zastosowano sterownik PLC współpracuj cy z: przyciskami sterowniczymi S1, S2, czujnikami indukcyjnymi F1, F2, analizatorem jako ci ci cia An1, przetwornic cz stotliwo ci steruj c pr dko ci ruchu piły Fal1, stycznikiem K1. Rys. 1. Budowa automatu do ci cia blachy Po wł czeniu zasilania, urz dzenie sterownicze znajduje si w stanie ZATRZYMANIE. Nap d podawania blachy oraz piła s zatrzymane, przy czym piła znajduje si w pozycji spoczynkowej bazowej (aktywny czujnik F2). Po wci ni ciu przycisku START urz dzenie sterownicze przechodzi do stanu PRACA. Nast puje uaktywnienie zespołu podawania blachy, poprzez wysterowanie stycznika K1 (Rys. 2.). Strona 4 z 8

5 Rys. 2. Nap d podawania blachy W chwili, gdy blacha zostanie wykryta przez czujnik F1 (na wyj ciu F1 pojawia si stan wysoki), uruchamiany jest proces ci cia, poprzez wysterowanie wej cia FDW sterownika nap du piły Fal1 (Rys. 3.). Rys. 3. Sterownik nap du piły Sygnał FWD jest deaktywowany w momencie opuszczenia przez pił pozycji bazowej (czujnik F2 nie wykrywa obecno ci piły). Po wykonaniu ci cia, piła automatycznie wraca do pozycji bazowej. Podczas powrotu piła jest uniesiona, proces ci cia nie zachodzi (Rys. 4.). Rys. 4. Sposób ci cia blachy przez pił Strona 5 z 8

6 Gdy piła osi gnie pozycj bazow (aktywny czujnik F2), odczytywany jest wynik analizy ci cia z wyj ć analizatora An1. W zale no ci od stosunku pr dko ci ruchu piły do pr dko ci przesuwu blachy, analizator ci cia zwraca dane zamieszczone w Tabeli 1. Tabela 1. Wykaz stanów wyj ciowych analizatora ci cia RM WYJŚCIE RL WYNIK POMIARU 0 0 K t ci cia poprawny 0 1 K t ci cia mniejszy od k ta prostego 1 0 K t prosty wi kszy od k ta prostego a) k t prosty ci cie prawidłowe b) k t ci cia mniejszy od k ta prostego c) k t ci cia wi kszy od k ta prostego Rys. 5. Przypadki wykonania ci cia blachy Urz dzenie sterownicze automatu do ci cia blachy zmienia pr dko ć ruchu piły krokowo co 5% warto ci maksymalnej, w zale no ci od stanu na wyj ciu analizatora An1, przy czym obowi zuj nast puj ce zasady: pocz tkowo warto ć pr dko ć ruchu piły ustawiona jest na 50% warto ci maksymalnej oraz przyjmuje si, e pr dko ć nie była zmieniana, je eli w ostatnim kroku pr dko ć ruchu piły nie była zmieniana, to stan K t ci cia wi kszy od k ta prostego powoduje zwi kszenie pr dko ci, a stan K t ci cia mniejszy od k ta prostego powoduje zmniejszenie pr dko ci, je eli w ostatnim kroku pr dko ć ruchu piły była zwi kszana, to stan K t ci cia mniejszy od k ta prostego powoduje zmniejszenie pr dko ci, a stan K t ci cia wi kszy od k ta prostego nie zmienia pr dko ci, je eli w ostatnim kroku pr dko ć ruchu piły była zmniejszana, to stan K t ci cia wi kszy od k ta prostego powoduje zwi kszenie pr dko ci, a stan K t ci cia mniejszy od k ta prostego nie zmienia pr dko ci, stan K t ci cia poprawny powoduje, e pr dko ć ruchu piły nie jest zmieniana. Zmiana pr dko ci ruchu piły nast puje poprzez podanie na wej cia przetwornicy cz stotliwo ci sygnałów zgodnych z Tabel 2. Wej cie przetwornicy UP i DN reaguje na zbocze sygnału. Tabela 2. Wykaz stanów wej ć sterownika nap du piły WEJŚCIE UP DN FWD FUNKCJA x Zmniejszenie pr dko ci podawania blachy x Zwi kszenie pr dko ci podawania blachy 0 0 x Pr dko bez zmian 1 1 x Warto niedopuszczalna nie u ywa! x x 1 Uruchomienie silnika M1 Strona 6 z 8

7 Je li operator w dowolnej chwili pracy automatu wci nie przycisk STOP, urz dzenie sterownicze doko czy proces ci cia (aktywny czujnik F2) i przejdzie do stanu ZATRZYMANIE. Uwaga: sterownik nap du Fal1 podł czony jest do sterownika PLC poprzez przeka niki sprz gaj ce. Tabela 3. Wykaz elementów urz dzenia sterowniczego L.p. Nazwa Oznaczenie (symbol) Wybrane parametry katalogowe 1. Sterownik PLC PLC 2. Przycisk S1, S2 3. Czujnik indukcyjny F1, F2 Napi cie zasilania: 24 V DC Modu wej ciowy: minimum 6 wej 24 V DC Modu wyj ciowy: minimum 4 wyj cia 24 V DC Monta : szyna TH 35 lub inny sposób mocowania do p yty Programator: komputer klasy PC J zyk programowania: LAD lub FBD Przycisk zwierny NO o samoczynnym powrocie (monostabilny), U n <= 230 V, I n = 1,5 A Monta : szyna TH 35 lub inny sposób mocowania do p yty. S1 przycisk START S2 przycisk STOP Wyj cia cyfrowe typu PNP, styk NO. Zakres napi cia roboczego: V DC 4. Analizator jako ci ci cia An1 (RM, RL) Analizator ci cia. Wyj cia cyfrowe typu PNP, styk NO. Zakres napi cia roboczego: V DC Konfiguracj wyj cyfrowych opisuje Tabela 1 Fal1 (FWD, UP, DN) 5. Sterownik nap du pi y Wysterowanie wej sterownika nap du pi y odbywa si na skutek podania sygna u SPL do wej FWD, UP, DN Konfiguracj wej cyfrowych opisano w Tabeli 2. Strona 7 z 8

8 L.p. Nazwa Oznaczenie (symbol) Wybrane parametry katalogowe 6. Stycznik K2 Min. czas startu 10 ms Czas pracy ci g ej 100% Wspó czynnik mocy cos 0.7 Charakterystyka cewki 24 V DC: 4,5 W 42 V AC: 50/60 Hz, moc prze czana: 9 VA, moc podtrzymania: 7 VA Dopuszczalne wahania napi cia +/- 10% Stopie ochrony IP65 Strona 8 z 8

9