1、2016 年全国高职院校技能大赛“现代电气控制系统安装与调试”赛项12016年全国职业院校技能大赛现代电气控制系统安装与调试（总时间：240 分钟）工作任务书场次号 工位号 2016 年全国高职院校技能大赛“现代电气控制系统安装与调试”赛项2注意事项一、本任务书共 9 页，如出现缺页、字迹不清等问题，请及时向裁判示意，进行任务书的更换。二、在完成工作任务的全过程中，严格遵守电气安装和电气维修的安全操作规程。电气安装中，低压电器安装按电气装置安装工程低压电器施工及验收规范（GB50254-96） 验收。三、不得擅自更改设备已有器件位置和线路，若现场设备安装调试有疑问，须经设计人员（赛场评委）同意
2、后方可修改。四、竞赛过程中，参赛选手认定竞赛设备的器件有故障，可提出更换，器件经现场裁判测定完好属参赛选手误判时，每次扣参赛队 3 分；若因人为操作损坏器件，酌情扣 5-10 分；后果严重者（如导致 PLC、变频器、伺服等烧坏） ，本次竞赛成绩计 0 分。五、所编 PLC、触摸屏等程序必须保存到计算机的“D: 场次号-工位号”文件夹下，场次号和工位号以现场抽签为准。六、参赛选手在完成工作任务的过程中，不得在任何地方标注学校名称、选手姓名等信息。七、比赛结束后，参赛选手需要将任务书以及现场发放的图纸、资料、草稿纸等材料一并上交，不得带离考场。2016 年全国高职院校技能大赛“现代电气控制系统安装
3、与调试”赛项3请按要求在 4 个小时内完成以下工作任务：一、按“智能饲喂系统控制要求” ，设计电气控制原理图，制定相应的 IO 分配表，并按图完成器件选型计算、器件安装、电路连接（含主电路）和相关元件参数设置。二、按“智能饲喂系统控制要求” ，编写 PLC 程序及触摸屏程序，完成后下载至设备 PLC 及触摸屏，并调试该电气控制系统达到控制要求。三、根据赛场设备上所提供的故障考核装置，参考 T68 镗床/X62W 铣床电气原理图，排除机床电气控制电路板上所设置的故障，使该电路能正常工作，同时完成维修工作票。本次工作任务请在 YL-158GA1 型现代电气控制系统安装与调试实训考核装置上完成，该装
4、置的结构介绍及使用方法请参考用户说明书。2016 年全国高职院校技能大赛“现代电气控制系统安装与调试”赛项4智能饲喂系统控制要求一、系统运行说明智能饲喂系统主要由上位机和饲喂小车组成，上位机软件供饲养员查看饲喂系统运行情况，包括每个槽位的情况，饲喂车、槽内饲料量等。饲 喂小车系统图如图 1 所示。M23槽位 槽位 槽位 3槽位 4SQ1 SQ3图 1 饲喂小车饲喂小车结构如图。SQ1、 SQ3 为小车两端的限位保护开关，M1 伺服 电机控制饲喂小车移动的位置；M2 由变频器带动的电机，其作用是控制饲喂小车放料到槽位当中；M3 是原点的放料电机，当饲喂小车中的料投放完毕之后，小车回到该点重新装料
5、；小车具体到达某一槽位由伺服电机精确定位，槽 1 位置位于 9cm 处，槽 2 位置位于 12cm 处 ，槽 3 位置位于 15cm 处，槽 4 位置位于 18cm 处。智能饲喂系统由以下电气控制回路组成：小车运行由电机 M1 驱动【M1 为伺服 电机；伺服电机参数设置如下：伺服电机旋转一周需要2000 个脉冲】；小车内部的放料由电机 M2 驱动【M2 为三相异步电动机由变频器进行多段速控制,变频器参数设置为第一段速为 30Hz，第二段速为 35Hz，第三段速 为 52Hz，加速时间 1.2 秒,减速时间 0.5 秒三相异步电机，只进行单向正转运行】；给饲喂小车装料由电机 M3 驱动【M3 为
6、双速 电机，需要考虑过载、 联锁保 护】。二、控制系统设计要求2016 年全国高职院校技能大赛“现代电气控制系统安装与调试”赛项51、本系统使用三台 PLC，网络指定 QCPU/S7-300/S7-1500 为主站，2 台 FX3U/S7-200Smart/S7-1200 为从站，分 别以 CC_Link 或工业以太网的形式组网。2、MCGS 触摸屏 应连 接到系统中主站 PLC 上（三菱系统中触摸屏连接到 QPLC 的 RS232 端口；西门子系统中触摸屏连接到 S7-300/S7-1500 的以太网端口，不允许连接到交 换机）。3、电机控制、I/O 、HMI 与 PLC 组合分配方案（其余
7、自行定义）：方案电机三菱 Q 系列+FX3U 系列方案西门子 S7-300 +S7-200Smart 方案西门子 S7-1500 +S7-1200 方案HMISB1、SB2、SB3Q00UCPU CPU314C-2PN/DP CPU 1511M2、M3HL1HL3FX3U-48MRS7-200Smart6ES7288-1SR40-0AA0CPU 1212C6ES7212-1BE40-0XB0M1SQ1、SQ3FX3U-48MTS7-200Smart6ES7288-1ST30-0AA0CPU 1212C6ES7212-1AE40-0XB04、根据本控制要求设计电气控制原理图，根据所设计的电路图连
8、接电路，不允许借用机床考核单元电气回路。参照所给定的图纸格式把系统电气原理图以及各个PLC的I/O接线图绘制在标准图纸上，在“ 设计”栏中填入选手工位号，在“ 制图”栏 中填入PLC品牌型号。参照所给定的IO 分配表格式，将编程中所用到的各个PLC的IO点以及主要的中间继电器和存储器填入IO分配表中。5、本次工作任务中用到的主要器件（如各个PLC和变频器）已安装好，部分线路也已经安装好，选手不得擅自更改设备中已有器件的位置和线路。其余器件的安装位置请自行定义。2016 年全国高职院校技能大赛“现代电气控制系统安装与调试”赛项6三、系统控制要求智能饲喂系统设备具备两种工作模式，模式一：手动调试模
9、式；模式二：自动运行模式。设备上电后触摸屏进入欢迎界面，触摸界面任意位置，设备进入调试模式。1、 调试模式设备进入手动调试模式后，触摸屏出现调试画面，调试画面可参考图2进行制作。通过按下选择调试按钮，选择需要调试的电机，当前电机指示灯亮，触摸屏提示信息变化为“当前 调试电机为：电机”，按下SB1启动按钮，选 中的电机将进行调试 运行。每个电机调试完成后，对应的指示灯消失。图 2 调试界面（1）伺服电动机 M1 调试过程初始位置将滑块移动到最左端 SQ1 处，在触摸屏上设定伺服电机运行的速度和距离，按下 SB1 按钮，伺服 电机根据设定的参数运行，2016 年全国高职院校技能大赛“现代电气控制系
10、统安装与调试”赛项7HL1 灯以亮 2s,灭 1s 的频率闪烁，同时要在触摸屏上 显示伺服电机运行的速度。按下 SB2 后，小车返回至原点。图 3 小车运行结构示意图（2）变频电动机 M2 调试过程按一下 SB1 按钮，M1 电动机以 10Hz 启动，再按下 SB1 按钮，M1 电动 机 20Hz 启动，以此方式操作，可调试 M1 电动机分别在10Hz，20Hz，30Hz 的频 率下启动，并不断循 环，按下停止按钮SB2，M1 停止。M1 电动机在运行时，HL1 灯长亮。（3）双速电机 M3 调试过程按下 SB1 按钮，电机 M3 以 3 秒间隔进行低速 -高速-停止- 低速-高速- 停止-.
11、状态循环 切换，电机 M3 在低速运行时， HL2 以 2Hz闪烁点亮， M3 在高速运行时， HL2 长亮， M3 停止时，HL2 熄灭。按下停止按钮 SB2，M3 停止，HL2 灭。所有电机（M1M3 ）调试完成后按下 SB3，系 统将切换进入到自2016 年全国高职院校技能大赛“现代电气控制系统安装与调试”赛项8动运行模式。在未进入自动运行模式时，单台电机可以反复调试2、 自动模式切换进入到自动运行模式后，触摸屏自动进入运行模式画面，出现“ 自动运行模式 ”字样 ，画面可参考 图 4 进行设计。画面要求：图 4 自动模式智能饲喂系统工艺流程与控制要求：（1）系统初始化状态无论小车在什么位
12、置，上电后小车自动回到初始位置并等待系统启动。（2）运行操作系统运行方式主要可以分为周期、自动、两种方式。a.单周期方式：即开始按下启动按钮 SB1，程序只执行单个运行周期，在完成一个周期的动作后，到程序开始执行的位置停止运行（系统默认槽 3 位置有料，饲喂小车从原点接料后运行到槽 1 位置投放饲料完毕自动返回原点等待；再按下 SB1 小车下次到达的位置是2016 年全国高职院校技能大赛“现代电气控制系统安装与调试”赛项9槽 2 位置并返回原点等待）。b. 自动方式：即开始按下启动按钮，程序执行整个运行周期，然后再从程序开始的位置自动循环执行。当饲喂小车回到原点后，等待启动信号 SB1。（系统
13、默 认槽 3 有料，放料电 机向小车内放料， 电机 M3启动运行 t 秒停止，运行时间 t 由触摸屏设定；等待 2s 后，小车向右运行到槽 1 位置停止，小车内部投料电机 M2 运行 y 秒停止，运行时间 t 由触摸屏设定，小车继续向右运行到槽 2 位置重复以上步骤；小车跳过槽 3 直接运行到槽 4 位置投放饲料；投放完毕之后小车自动返回原点）。运行过程中按下 SB2 小车可以随 时停止，当再次按下启动SB1 后，小 车继续运行。3、非正常情况处理小车在运行过程中意外超出限程（包括左限程和右限程），整个系统立即停止，并在触摸屏中弹出报警画面，等待 10s 中后，小车自动返回至原点，并闪烁报警灯 HL3。等待故障 维修检查完成，重新按下启动 SB1 恢复运行。
