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1、2016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分钟须知事项一、本任务书共11页，如出现缺页、字迹不清等问题，请与时向裁判示意，进展任务书的更换。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与验收规XGB50254-96验收。三、不得擅自更改设备已有器件位置和线路，假如现场设备安装调试有疑问，须经设计人员赛场评委同意后方可修改。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；假如因人为操作损坏器件，酌情扣5-10分；后果
2、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、选手某某等信息。七、比赛完毕后，参赛选手需要将任务书以与现场发放的图纸、资料、草稿纸等材料一并上交，不得带离考场。请按要求在4个小时内完成以下工作任务：一、按“定长切料系统控制要求，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“定长切料系统控制要求，编写PLC程序与触摸屏程序，完成后下载至设备
3、PLC与触摸屏，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，该装置的结构介绍与使用方法请参考用户说明书。定长切料系统控制要求一、系统运行说明定长切料机的结构与组成如图1所示，包括底座、工作滑台、工料、切断气缸、进料滚轮、滑台电动机、编码器、切断压板、压紧气缸、锯片、次品分拣汽缸、次品推板和正品传送带等，工料检测传感器。定长切料系统主要由以下电气控制回路组成，进料电动机
4、M1【M1f，进料速度需要从触摸屏设定，加速时间1秒，减速时间0.5秒，】。滑台由电机M2驱动【M2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】。锯片电动机由M3控制【M3为双速电机，要求能进展高、低速运行，需要考虑过载、联锁保护】。正品传送带由电机M4控制【M4为三相异步电机不带速度继电器，只进展单向正转运行】。切断气缸4、压紧气缸9、次品分拣汽缸11分别由数字量输出点控制，置位如此推出，复位如此返回气缸的置位复位状态由触摸屏显示。系统输入应包含以下各点：滑台电动机M2初始位置检测传感器SQ2、左右限位软限位保护传感器SQ3和SQ1、左右极限位硬限位、直接接到伺服驱
5、动器上保护传感器SQ5和SQ4，编码器双相计数，启动按钮SB1、停止按钮SB2和急停按钮SB3。工料检测传感器由SA1模拟，切断压板的初始位置和终点位置检测传感器SQ11、SQ12，分拣推板12起始位置、终点位置检测传感器SQ13、SQ14, 锯片气缸原位检测传感器SQ15。注：SQ11SQ15的状态由触摸屏显示。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
6、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HMISB1SB3、SA1Q00UCPUCPU314C-2PN/DPCPU 1511M3、M4HL1HL4FX3U-48MRS7-200Smart6ES7288-1SR40-0AA0CPU 1212C6ES7212-1BE40-0XB0M1、M2、编码器SQ1
7、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与各个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点以与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，局部线路也已经安装好，选手不得擅自更改设备中已有器件的
8、位置和线路。其余器件的安装位置请自行定义。三、系统控制要求定长切料系统设备具备两种工作模式，模式一：调试模式；模式二：切料模式。设备上电后触摸屏显示欢迎界面，点击界面任一位置，触摸屏即进入调试界面，设备开始进入调试模式。1、调试模式触摸屏的调试界面请参考图2。触摸屏进入调试画面后，指示灯HL1、HL2以0.5Hz频率闪烁点亮，等待电机调试。触摸屏调试界面可以参考图进展制作：通过按下“选择调试按钮，可依次选择需要调试的电机M1M4，对应电机指示灯亮，触摸屏提示信息变化为“电机调试为当前调试电机的名称，HL1、HL2停止闪烁。按下调试启动SB1按钮，选中的电机将进展调试运行。每个电机调试完成后，对
9、应的指示灯消失。图2 调试模式画面1进料电动机M1调试过程按一下SB1按钮，M1电动机以15Hz启动，再按下SB1按钮，M1电动机30Hz启动，以此方式操作，可调试M1电动机分别在15Hz，30Hz，40Hz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。2滑台电动机M2调试过程初始状态断电手动调节回原点SQ2，按下SB1按钮，M2以8mm/s滑台丝杠的螺距为4mm的速度带动滑块向左移动，当SQ3检测到信号时，M2停止旋转，停2秒后， M2以12mm/s的速度反转带动滑块右移，当SQ1检测到信号时，停止旋转，停2秒后，又以8mm/s的速度向左移动至原点
10、SQ2后，电机M2停止，至此电机M2调试完毕。M2电机调试过程中，HL1以2Hz闪烁。图3 滑台电动机结构示意图3锯片电动机M3调试过程按下SB1按钮，电机M3以3秒间隔进展低速-高速-停止-低速-高速-停止-.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。4正品传送带电动机M4调试过程按下SB1按钮，电机M4启动，3秒后M4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。M4电机调试过程中，HL1和HL2同时以2Hz闪烁。所有电机M1M4调试完成后触摸屏画面将自动切
11、换进入到定长切料模式。在未进入定长切料模式时，单台电机可以反复调试。2、定长切料模式自动切换进入到切断分拣模式后，触摸屏自动进入切断分拣模式画面，出现“切断分拣模式字样，画面自行设计，触摸屏画面要求：有各个电机、气缸、位置传感器的标识符号与工作状态指示灯；滑台当前位置由编码器测定；设置预设值参数对话框设置进料速度、切料长度、工料类型选择，误差值等。切断分拣模式画面参考图4.图4 画面设计切料机启动前，首先需要在触摸屏上选择工料种类、设定进料速度v4.0v6.0，单位mm/s和切料长度L120L160，单位mm。当选择不同的工料时，各个气缸的运行时间不同：选择工料一时，夹紧气缸的加紧时间和缩回时
12、间分别为3s，切断气缸的切断时间为4s、缩回时间为1s；选择工料二时，夹紧气缸的夹紧时间和缩回时间分别为2s，切断气缸的切断时间为5s、缩回时间为1s；切断分拣工艺流程与控制要求：1系统初始化状态滑台电动机M2、切断压板8、分拣推板12均位于初始位置位于初始位置，锯片10在原位。2定长切断分拣工作流程 触摸屏设定完成后，系统位于初始化状态，按下启动按钮SB1，进料电机M1启动，工件连续挤出；当工料检测传感器SA1检测到有物料时，t1开始计时；当t1=L/v 时，即工料已达到切料长度，滑台电动机M2立即启动，带动滑台向右跟随工料同步运行，同时压紧气缸开始伸出将工料压紧，锯片电动机M3带动锯片开始
13、低速旋转压紧气缸与锯片均固定在滑台上；当工料压紧后，锯片电动机开始高速旋转，并且锯片气缸伸出开始切料；工料被切断后，夹紧气缸缩回，锯片气缸开始缩回，同时判断同步误差误差由触摸屏给定，假如误差值小于5，如此说明所切的工料长度符合要求，如此启动正品传送带电机，5s后将正品工料运出，否如此如此说明所切料不符合要求，如此启动次品分拣气缸将次品推出侧面气缸的推出和缩回各需要2s；当夹紧气缸和锯片气缸缩回到位后，锯片电动机停止，滑台电动机带动滑台快速10mm/s向左回到原点SQ1，同时编码器复位。至此一次切料完成。等待工料再次达到切料长度，滑台再次同步向右运行完成下一次切料、分拣等。直到工料检测传感器检测
14、不到物料，整个切料机系统停止。3停止操作a) 按下停止按钮SB2，系统完成一个动作周期后滑台电动机M2回到初始位置停止运行。b) 系统发生急停事件按下急停按钮时(SA2被切断)，系统立即停止。急停恢复后SA2被接通，再次按下SB1，系统自动从之前状态启动运行。4系统状态显示 系统运行时绿灯HL4亮， 系统停止时红灯HL3亮，系统发生急停、故障时红灯HL3闪周期为1秒。3、非正常情况处理在切料模式下，当电机M2出现越程，如此在触摸屏自动弹出报警画面。其中，左限位SQ3有信号时，M2不能左行，报警画面显示“设备到达左限位，请向右行；SQ1有信号时，M2不能右行，报警画面显示“设备到达右限位，请向左行。
