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共14页2015年全国职业院校“现代电气控制系统安装与调试”竞赛样题中国·天津2014年8月2015年全国职业院校现代电气控制系统安装与调试竞赛任务书共14页2工作任务与要求请你根据赛场提供的亚龙YL-158-GA1电工技术实训考核设备，参考图一所示的电源进线开关、触摸屏、指示灯、主令开关等布置图，图二所示的变频器、PLC及扩展模块、交流伺服驱动器、步进电机驱动器等布置图和图三所示的小车运动装置、接触器、继电器等布置图，图五为机床电路故障考核挂板。请你在五小时内完成以下“电气系统安装与调试”的工作任务：一、电气系统安装与调试1.请根据技术要求绘制完成图十一中虚线框内的部分主电路和并对图十进行PLC改造，实现与此有关的PLC的输入和输出电路（选择空余的I/O口，自行定义），并编写编号。使图十一成为一份完整的图纸。接下来以完成以下工作任务。2.根据完整的图十一“××加工设备电气控制原理图”，在亚龙YL-158-GA1电工技术实训考核设备中选择相关模块上需要的元器件并进行检查与确认，以便顺利完成××加工设备电气控制系统电路的连接。3.根据完整的图十一“××加工设备电气控制原理图”，按要求完成××加工设备电气控制系统电路的连接，并能实现要求的功能。（1）凡是你连接的导线，必须压接接线头（插针）、套上写有编号的编号管（使用赛场提供的异型号码管和记号笔书写），实物编号和图纸编号要一致。（2）亚龙YL-158-GA1电工技术实训考核设备上各接触器线圈、电动机、指示灯、PLC、变频器等系统连接线，必须放入线槽内；对从主令电气元件和指示灯元件箱等引入、引出线缆在出箱和到线槽间使用缠绕带进行防护、按工艺要求需经过过度端子进行接线的应连接。4.请你仔细阅读××加工设备的有关说明、时序图、参考电路和图十一“×2015年全国职业院校现代电气控制系统安装与调试竞赛任务书共14页3×加工设备电气控制原理图”，并根据你对设备及其工作过程的正确理解，设定变频器、步进电机驱动器、伺服驱动器、热继电器、时间继电器等器件的技术参数，在计算机中编写PLC控制程序和制作触摸屏的基本操作界面。按步骤将所编写的控制程序写入PLC和触摸屏中，以实现触摸屏对PLC控制。5、你可以参照完整的图十一，根据你的正确理解进行接线，但应能实现功能。PLC控制程序的编写，应仔细参照任务书中的技术资料和工作要求编写，要求逻辑关系明确、清晰、简单，电路切换应考虑有一定的延时，避免出现逻辑上的“竞争冒险”现象，应能完整的实现所需功能。在计算机上编写的PLC控制程序和制作的触摸屏基本操作界面保存到计算机的D盘文件夹中，文件夹名称以工位号命名，选手需按指定路径将程序存盘。选手在设计程序时应随时进行存盘，避免意外情况造成程序丢失。二、机床故障排除1.根据维修工作票的具体要求排除机床故障。2.根据开机后的机床故障现象，分析和判断机床控制电路故障的位置。3.使用计算机答题的方式，输入故障对应的编号，排除机床控制电路的故障。4.按要求在工作票中填写相应的故障现象、对故障的分析和排除方法。图一2015年全国职业院校现代电气控制系统安装与调试竞赛任务书共14页4亚龙YL-158-GA1电工技术实训考核设备主要元件布置1.电源进线开关、触摸屏、指示灯、主令开关等布置。见图一。2.变频器、PLC及扩展模块、交流伺服驱动器、步进电机驱动器等布置图（见图二）。小车运动装置、接触器、继电器等布置图（见图三）。图二图三图四3.按钮、转换开关、指示灯等的接线端子排在门板上的保护箱内部（见图四）。4.机床电路故障考核挂板（见图五）。接通设备电源后，设备三相进线电源指示灯黄、绿、红亮。首先初步检查各个元器件有无明显损坏，然后在按任务书要求完成任务。警告：接线时必须关闭设备总电源（门前的空气断路器），确保操作安全。接线作必须按电工安全操作规程进行。紧急情况图五!2015年全国职业院校现代电气控制系统安装与调试竞赛任务书共14页5下可按下紧急停止按钮（红色蘑菇头按钮，在电源起停按钮上方）。××加工设备控制要求说明1.技术要求图十一为“××加工设备电气控制原理图”，主回路分别由一个三相双速交流异步电机控制回路、带速度继电器控制的三相单速交流异步电机控制回路、变频器控制的三相单速交流异步电机的控制回路、步进驱动器控制的步进电机回路（步进电机为三相式）。竞赛以电机轴方向看过去，电机旋转“顺时针旋转为正向。逆时针为反向”为准。（1）整个动作实现过程采用手动操作的PLC控制，触摸屏操作的PLC控制。（2）整个动作实现过程应考虑任何特殊情况下的如设备停电。重新启动时，运行应在任何位置退回S1点，重新按程序正常运行。（3）使用触摸屏设置的界面作为起动（SB6）的控制方式，指示灯分别为HL1、HL2、HL3、HL4，分别代表M1、M2、M3、M4的运行状态（见图六）。图六（4）整个控制电路（含主回路与控制回路），必须按图纸连接实现。（5）所编PLC控制程序和触摸屏界面按要求输入到相应器件，并按指定路触摸屏M1M2M3M4SB62015年全国职业院校现代电气控制系统安装与调试竞赛任务书共14页6线保存。（6）所设定参数应符合控制要求。（7）系统安装接线符合工艺要求，操作安全、规范。（8）人身与设备防护要符合电工作业要求。（9）工作现场有序、合理，工作结束清理现场。（10）通电调试要举手示意裁判或裁判指定的现场工作人员负责监护。2.系统工作过程描述（见表一、图七、图八、图九）表一图七面板各按钮的定义（1）手动运行控制SB1SB2SB3SB4SB5SB6SA1SA2SA3SA4温控仪左右左右左右左右代号左档位SA1右档位SA4左档位右档位分步调试联动运行手动运行控制触摸屏运行控制SA2SA3按SB5实现双速电机低速点动调试运行按SB5实现双速电机高速点动调试运行按你定义的输入主令开关，实现电机M2（带速度继电器）的正、反转等手动运行调试位置功能简述代号位置功能简述代号位置功能简述左档位右档位左档位右档位双速电机M1调试按SB6整个电气系统能按时序图的要求完整的实现全部加工过程定义的转换开关各档位功能说明2015年全国职业院校现代电气控制系统安装与调试竞赛任务书共14页7当将SA4打到左档位时，应能实现手动运行控制。①在手动运行控制下，SA1打到左档位应能实现分步调试控制，在SA2、SA3的配合下，实现双速电机的SB5的配合下的高低速调试；实现电机正反转等的调试。②在手动运行控制下，按SB6能实现电气系统的联动运行（按时序图运行）。（2）触摸屏运行当将SA4打到右档位时，应能实现触摸屏控制下的运行控制。在触摸屏控制下的运行控制下，按触摸屏上的SB6能实现电气系统的联动运行（按时序图运行），各电机运行状态（是否在运行）在触摸屏上用指示灯显示。系统的运行过程参见“3.系统主要器件的参数设置”中的时序图（图九）。3.系统主要器件的参数设置设备部分运行参数，如变频器各速段频率、运行时间、加减速时间可在时序图中读出。但步进电机到各配合位置（与时间配合）的脉冲数、脉冲频率、驱动器细分、，需要你通过计算来完成。并绘出相应的曲线。热保护继电器均设定0.4A。工作滑台及各传感器的布置见图八SQ1SQ2工作滑台工作导轨起点检测S1终点检测S2A点检测S3B点检测S4C点检测S5工作滑台运动方向步进电机驱动的工作滑台运动示意图2015年全国职业院校现代电气控制系统安装与调试竞赛任务书共14页8图八机床电路的故障排除说明机床电路故障排除，是以T68镗床电路（图纸见图十二）为机床故障排除电路，设1道题3个故障点，由计算机出题。请你根据测量、分析，来正确判断故障的所在部位，并使用计算机上已安装的考核软件来进行排除故障。计算机自动记录你的故障排除情况，对你的误判、误排计算机会自动计算你的竞赛得分。裁判员对你已经排除故障的机床电路进行运行检查。对电源连线、电机连线进行核对。并将你的得分从计算机中导出。算出你的总得分。工作票所填写各项内容在系统设计中进行计算。工作票（见表二）2015年全国职业院校现代电气控制系统安装与调试竞赛任务书共14页9维修工作票(表二)工作票编号：2013-12-24-DQWX发单日期：2013年12月24日工位号工作任务根据图十一所示的《T68床电气控制原理》完成电气线路故障检测与排除。工作时间自2013年12月24日10时00分至2013年12月24日15时30分工作条件检测及排故过程停电；观察故障现象和排除故障后试机通电。工作许可人签名维修要求1.在工作许可人签名后方可进行检修。2.对电气线路进行检测，确定线路的故障点并排除。3.严格遵守电工操作安全规程。4.不得擅自改变原线路接线，不得更改电路和元件位置。5.完成检修后能使该镗床正常工作。故障现象描述故障检测和排除过程故障点描述注；选手在“工位号”栏填写工位号，裁判在“工作许可人签名”栏签名。共14页图九××加工设备电气控制工作时序图2015年全国职业院校现代电气控制系统安装与调试竞赛任务书共14页11L1L2L3QF1NFU1U14V14W14KS1IIISB3SB4SB1KA2KA2SB2KM2KM1KA2KM2KS1KA1KM1KA2KM3KA1KA1KA2KM1KM2本电路功能说明：本电路为一典型带反接制动的正反转运行控制电路，速度继电器为制动控制开关。1、具有正反转功能。2、具有点动试车功能。3、具有反接制动功能。4、使用接触器辅助触点实现电气互锁。5、速度继电器为反接制动控制开关。6、电气保护环节：具有短路、过载、欠电压、漏电保护功能。FR1FU2120N3456789101112130n图十××加工设备中需进行PLC改造的电气控制原理图2015年全国职业院校现代电气控制系统安装与调试竞赛任务书共14页12极限极限LN外接5V电源DC0VCOM3COM2RLQF1KS1IIIX0SA1左档位右档位L1RLL2L3RMRHSDSTFSTRKM1KM2FR11U11V11W11U111V111W11U13V13W13L1L2L3NUVW3U13V13W1V+GNDGNDPLS-PLS+DIR-FRE-FRE+DIR+UVW4U14V14W1X1X2X3LNSA2左档位右档位X4X5X6X7X10X11X12X13X14X15X16X17SA3左档位右档位SB5SB6SA4左档位右档位SQ1SQ224V开关电源V+V-M1~380V1V21W21U21V211W211U21FR2KM31U12M3~380V三相式步进电机Y4COM1Y0Y2Y5Y6Y7Y10FX2N-48MTAC电源、DC输入型Y0Y2PLS-DIR-RMSDRHSTFSTRSDCOM2、COM3Y4Y5Y6Y7Y10三菱扩展模块Y0Y1Y2Y3Y4KM1KM2KM3KM1KM2KM1FR2FR1KM3Y5NNL通讯线通讯线触摸屏FeCOMX20X21X22X23FeFe24+S1S3S4S5S2外接5V电源DC+5VDC0VCOM1M4设计（工位号）XX加工设备电气控制原理图全国首届“亚龙杯”电气系统安装与调试竞赛组委会COM1Y6X24说明您所填补的线路图的图形符号应符合GB4728-2008《电气简图用图形符号》三菱变频器步进驱动器图十一××加工设备电气控制原理图(三菱)2015年全国职业院校现代电气控制系统安装与调试竞赛任务书共14页13M4设计（工位号）XX加工设备电气控制原理图全国首届“亚龙杯”电气系统安装与调试竞赛组委会2LQ5说明您所填补的线路图的图形符号应符合GB4728-2008《电气简图用图形符号》西门子变频器步进驱动器I0SB6FeI1I2I3I4FeFeS1S3S4S5S2I52ML+M1M2M24VCOM由伺服驱动器处开关电源24V引入L+M24V开关电源V+V-1MQ6PLS-、DIR-1/2W2K1L+2M2L+Q0.789DIN1DIN2DIN3+24V0VN4U14V14W1I0.1I0.2I0.3L+MSA2左档位右档位I0.4I0.5I0.6I0.7I1.0I1.1I1.2I1.