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 12 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
2、意后方可修改。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
3、装与调试”赛项3请按要求在 4 个小时内完成以下工作任务：一、按“太阳能制冷系统控制要求” ，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“太阳能制冷系统控制要求” ，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
4、，该装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太阳能制冷系统控制要求一、系统运行说明太阳能空调系统共由集热系统和制冷系统两部分组成，系统图如如图 1 和图 2 所示。图 1、太阳能追踪 仪集热系统：太阳能追踪仪太阳能追踪仪根据计算太阳轨迹，实现方向和仰角的调整，方向控制装置末端安装编码器，检测实际角度是否达到要求，仰角控制由伺服电机控制精度。其中方向和仰角转动的角度通过一定计算换算成实际行走的距离。制冷系统：溴化锂制冷（循环制冷系统）该装置除发生器是高压环境，其他容器内均是低压环境。由图 2 可知，通过 集热系统将光能转换成热
5、能，被加热的冷水在发生器里作为热媒，使吸收器里合成的溴化锂、水混合液分解，分别成为高压气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5态水和液态溴化锂；液态溴化锂由溶液泵被抽回吸收器，高压气态水进入冷凝器冷凝成低压液态水（该过程模拟空调制冷吸收外界高温湿气）；通过冷凝产生的低压液态水在进入管道和蒸发器之前开始吸收热量，并且还吸收蒸发器中具有一定温度的工业冷却水，使低压液态水转换成低压气态水（此过程循环泵不停的使低压液态水转换产出低压气态水）；最后低压气态水进入吸收器被溴化锂大量吸收。图2、溴化 锂制冷系 统太阳能空调系统由以下电气控制回路组成：循环泵由电机 M1 驱动【M
6、1 为双速 电机，需要考虑过载、 联锁保 护】。溶液泵由电机 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 15Hz，第二段速为 30Hz，第三段速为 45Hz，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】。太阳板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清洗由电机 M3 驱动【M3 为三相异步电机，只进行单向正转运行】。太阳板仰角由电机 M4 驱动【M4 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 1600 个脉冲，太阳板仰角转动一度电机运行两圈】。太阳板方向由电机 M4 驱动【M5
7、为步进电机；步进电机参数设置如下：步进电机旋转一周需要 1000 个脉冲，太阳板方向转动一度电机运行两圈】。电动机旋转以“顺时针旋转为正向,逆时针旋转为反向”为准。二、控制系统设计要求1、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
8、控制、I/O 、HMI 与 PLC 组合分配方案（其余自行定义）：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 1511M1、M2、M3HL1、HL2FX3U-48MRS7-200Smart6ES7288-1SR40-0AA0CPU 1212C6ES7212-1BE40-0XB0M4、M5、SQ11、SQ13FX3U-48MTS7-200Smart6ES7288-1ST30-0AA0CPU 1212C6ES7212-1A
9、E40-0XB04、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7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
10、。三、系统控制要求太阳能空调系统设备具备两种工作模式，模式一：手动调试模式；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 3 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。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图3 手动调试界面示意图（1）循环泵电动机 M1 调试过程按下 SB1 按钮，M
11、1 电动机以低速运行 4 秒后停止，再次按下启动按钮 SB1 后，高速运行 6 秒，电机 M1 调试结 束。 电机 M1 调试过程中，HL1 以亮 2S 灭 1S 的周期闪烁。（2）溶液泵电动机 M2 调试过程按下启动按钮 SB1 后，电机 M2 以 50Hz 启动，再按下 SB1 按钮M2 电动 机 35Hz 运行，再按下 SB1 按钮 M2 电动机 25Hz 运行，再按下 SB1 按钮 M2 电动机 15Hz 运行，按下停止按钮 SB2，M2 停止。M2 电 机调试过程中，HL1 以亮 1S 灭 2S 的周期闪烁。（3）清洗电机 M3 调试过程按下 SB1 按钮，电机 M3 启动，3 秒后
12、 M1 停止，再 3 秒后又自动启动，按此周期反复运行，可随时按下 SB2 停止。 M3 电机调试过程中，HL1 长亮。（4）太阳能板仰角转动（伺服电机）M4 调试过程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仰角转动电机（伺服电机）不需要安装在丝杠装置上。伺服电机开始调试前，首先在触摸屏中设定步进电机的速度之后（速度范围应在60-150r/min 之间），按下启动按钮 SB1，伺服电机 M4 以正转 5s-停2s-反转 5s-停 2s 的周期一直运行，按下停止按钮 SB2，M4 停止。M4电机调试过程中，HL2 以亮 2S 灭 1S 的周期闪烁。（5）太阳能板方向转
13、动（步进电机）M5 调试过程初始状态断电手动调节回原点 SQ11，伺服电机开始调试前，首先在触摸屏中设定步进电机的速度之后（速度范围应在 60-150r/min之间），按下启 动按钮 SB1， M5 以 8mm/s 的速度 带动滑块向左移动，当 SQ13 检测 到信号时 ，M2 停止旋转，停 2 秒后， M5 以 12mm/s 的速度反转带动滑块右移，当运行到丝杠 10cm 处停止，停止旋转，停2 秒后，又以 8mm/s 的速度向右移动至原点 SQ11 后，电机 M5 停止，至此电机 M5 调试结束。M5 电机调试过程中，HL2 以 2Hz 闪烁。所有电机（M1M5 ）调试完成后按下 SB3，系 统将切换进入到自动运行模式。在未进入自动运行模式时，单台电机可以反复调试。图 4 方向移动电机结构示意图2、自动运行模式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10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 5 进行设计。画面要求： 图 5 自动运行参考界面太阳能空调工艺流程与控制要求：（1）系统初始化状态初始上电之前，先将丝杠滑台调制 SQ11 处，模拟方向的初始位置。（2）运行操作 集 热系统
