高職組現(xiàn)代電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試賽項(xiàng)題庫04動(dòng)車空調(diào)

1、2016年全國(guó)職業(yè)院校技能大賽現(xiàn)代電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試（總時(shí)間：240分鐘）工作任務(wù)書 場(chǎng)次號(hào) 工位號(hào) 注意事項(xiàng)一、本任務(wù)書共10頁，如出現(xiàn)缺頁、字跡不清等問題，請(qǐng)及時(shí)向裁判示意，進(jìn)行任務(wù)書的更換。二、在完成工作任務(wù)的全過程中，嚴(yán)格遵守電氣安裝和電氣維修的安全操作規(guī)程。電氣安裝中，低壓電器安裝按電氣裝置安裝工程低壓電器施工及驗(yàn)收規(guī)范（GB50254-96）驗(yàn)收。三、不得擅自更改設(shè)備已有器件位置和線路，若現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備安裝調(diào)試有疑問，須經(jīng)設(shè)計(jì)人員（賽場(chǎng)評(píng)委）同意后方可修改。四、競(jìng)賽過程中，參賽選手認(rèn)定競(jìng)賽設(shè)備的器件有故障，可提出更換，器件經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)裁判測(cè)定完好屬參賽選手誤判時(shí)，每次扣參賽隊(duì)3分；若因人為

2、操作損壞器件，酌情扣5-10分；后果嚴(yán)重者（如導(dǎo)致PLC、變頻器、伺服等燒壞），本次競(jìng)賽成績(jī)計(jì)0分。五、所編PLC、觸摸屏等程序必須保存到計(jì)算機(jī)的“D: 場(chǎng)次號(hào)-工位號(hào)”文件夾下，場(chǎng)次號(hào)和工位號(hào)以現(xiàn)場(chǎng)抽簽為準(zhǔn)。六、參賽選手在完成工作任務(wù)的過程中，不得在任何地方標(biāo)注學(xué)校名稱、選手姓名等信息。七、比賽結(jié)束后，參賽選手需要將任務(wù)書以及現(xiàn)場(chǎng)發(fā)放的圖紙、資料、草稿紙等材料一并上交，不得帶離考場(chǎng)。請(qǐng)按要求在4個(gè)小時(shí)內(nèi)完成以下工作任務(wù)：一、按“動(dòng)車空調(diào)系統(tǒng)控制要求”，設(shè)計(jì)電氣控制原理圖，制定相應(yīng)的IO分配表，并按圖完成器件選型計(jì)算、器件安裝、電路連接（含主電路）和相關(guān)元件參數(shù)設(shè)置。二、按“動(dòng)車空調(diào)系統(tǒng)控制要

3、求”，編寫PLC程序及觸摸屏程序，完成后下載至設(shè)備PLC及觸摸屏，并調(diào)試該電氣控制系統(tǒng)達(dá)到控制要求。三、根據(jù)賽場(chǎng)設(shè)備上所提供的故障考核裝置，參考T68鏜床/X62W銑床電氣原理圖，排除機(jī)床電氣控制電路板上所設(shè)置的故障，使該電路能正常工作，同時(shí)完成維修工作票。本次工作任務(wù)請(qǐng)?jiān)赮L-158GA1型現(xiàn)代電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試實(shí)訓(xùn)考核裝置上完成，該裝置的結(jié)構(gòu)介紹及使用方法請(qǐng)參考用戶說明書。動(dòng)車空調(diào)系統(tǒng)控制要求一、系統(tǒng)運(yùn)行說明在CRH動(dòng)車組的車廂均配置有獨(dú)立的空調(diào)系統(tǒng)，空調(diào)裝置（壓縮機(jī)、冷凝機(jī)）安裝在地板下，空氣處理單元（通風(fēng)排風(fēng)裝置）車廂隨著氣壓變化、溫度進(jìn)行通風(fēng)換氣，如圖1所示。通風(fēng)單元帶變頻壓縮機(jī)

4、冷凝機(jī)圖1 動(dòng)車空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖動(dòng)車空調(diào)系統(tǒng)主要由以下電氣控制回路組成，壓縮機(jī)M1控制回路【M1為單速電機(jī)，由變頻器進(jìn)行模擬量調(diào)速控制,加速時(shí)間0.2秒,減速時(shí)間0.6秒】。冷凝風(fēng)機(jī)M2、M3控制回路【M2為三相異步電機(jī)（不帶速度繼電器），M3為三相異步電機(jī)（帶速度繼電器），需要考慮過載、聯(lián)鎖保護(hù)，只進(jìn)行單向正轉(zhuǎn)運(yùn)行】。通風(fēng)機(jī)M4控制回路【M4為雙速電動(dòng)機(jī)】。車輛運(yùn)行電機(jī)M5控制回路【M5為伺服電機(jī)；伺服電機(jī)參數(shù)設(shè)置如下：伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)一周需要1000個(gè)脈沖，正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為1.5圈/秒，反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速1圈/秒；】，通過編碼器檢測(cè)動(dòng)車行駛路程。競(jìng)賽以電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)“動(dòng)車右移動(dòng)為正向,動(dòng)車左移動(dòng)為反向”為準(zhǔn)。二

5、、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求1、本系統(tǒng)使用三臺(tái)PLC，網(wǎng)絡(luò)指定QCPU/S7-300/S7-1500為主站，2臺(tái)FX3U/S7-200Smart/S7-1200為從站，分別以CC_Link或工業(yè)以太網(wǎng)的形式組網(wǎng)。2、MCGS觸摸屏應(yīng)連接到系統(tǒng)中主站PLC上（三菱系統(tǒng)中觸摸屏連接到QPLC的RS232端口；西門子系統(tǒng)中觸摸屏連接到S7-300/S7-1500的以太網(wǎng)端口，不允許連接到交換機(jī)）。3、電機(jī)控制、I/O、HMI與PLC組合分配方案（其余自行定義）：方案電機(jī)三菱Q系列+FX3U系列方案西門子S7-300 +S7-200Smart方案西門子S7-1500 +S7-1200方案HMIQ00UCPUCP

6、U314C-2PN/DPCPU 1511M1、M2、M4SB1SB6HL1HL3FX3U-48MRS7-200Smart6ES7288-1SR40-0AA0CPU 1212C6ES7212-1BE40-0XB0M3、M5、編碼器SQ1SQ3FX3U-48MTS7-200Smart6ES7288-1ST30-0AA0CPU 1212C6ES7212-1AE40-0XB04、根據(jù)本控制要求設(shè)計(jì)電氣控制原理圖，根據(jù)所設(shè)計(jì)的電路圖連接電路，不允許借用機(jī)床考核單元電氣回路。參照所給定的圖紙格式把系統(tǒng)電氣原理圖以及各個(gè)PLC的I/O接線圖繪制在標(biāo)準(zhǔn)圖紙上，在“設(shè)計(jì)”欄中填入選手工位號(hào)，在“制圖”欄中填入P

7、LC品牌型號(hào)。參照所給定的IO分配表格式，將編程中所用到的各個(gè)PLC的IO點(diǎn)以及主要的中間繼電器和存儲(chǔ)器填入IO分配表中。5、本次工作任務(wù)中用到的主要器件（如各個(gè)PLC和變頻器）已安裝好，部分線路也已經(jīng)安裝好，選手不得擅自更改設(shè)備中已有器件的位置和線路。其余器件的安裝位置請(qǐng)自行定義。三、系統(tǒng)控制要求動(dòng)車空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備具備兩種工作模式，模式一：調(diào)試模式；模式二：工作模式。1、首界面要求首頁界面是啟動(dòng)界面（如圖2所示）。選擇“進(jìn)入測(cè)試”界面，彈出“用戶登入”窗口（如圖3所示），用戶名下拉選“負(fù)責(zé)人”，輸入密碼“123”方可進(jìn)入“調(diào)試模式界面”，密碼錯(cuò)誤不能進(jìn)入界面，調(diào)試完成后自動(dòng)返回首頁界面（也可在

8、調(diào)試過程點(diǎn)擊按鈕返回）。選擇“進(jìn)入運(yùn)行”界面，彈出“用戶登入”窗口，用戶名下拉選“操作員”，輸入密碼“456”方可進(jìn)入“工作模式界面”，密碼錯(cuò)誤不能進(jìn)入界面，工作完成后返回首頁界面。如出現(xiàn)報(bào)警，跳出報(bào)警窗口，解除報(bào)警后返回當(dāng)前窗口，繼續(xù)調(diào)試或運(yùn)行。 圖2 首頁界面 圖3 用戶登錄界面2、調(diào)試模式設(shè)備進(jìn)入調(diào)試模式后，觸摸屏出現(xiàn)調(diào)試畫面，如圖4所示。通過點(diǎn)擊下拉框，隨意選擇需調(diào)試的電機(jī)，且當(dāng)前電機(jī)指示燈亮，按下SB1按鈕，選中的電機(jī)按下述要求進(jìn)行調(diào)試運(yùn)行。沒有調(diào)試順序要求，每個(gè)電機(jī)調(diào)試完成后，對(duì)應(yīng)的指示燈熄滅。 圖4 調(diào)試模式畫面（1）壓縮機(jī)（M1）調(diào)試過程按下啟動(dòng)按鈕SB1后，壓縮機(jī)M1正轉(zhuǎn)啟動(dòng)

9、20HZ運(yùn)行，再次按下SB1后正轉(zhuǎn)40HZ運(yùn)行，第三次按下SB1后反轉(zhuǎn)10HZ運(yùn)行，第四次按下SB1后反轉(zhuǎn)30HZ運(yùn)行，按下停止按鈕SB2，壓縮機(jī)停止，壓縮機(jī)M1調(diào)試結(jié)束。M1電機(jī)調(diào)試過程中，HL1以1Hz閃爍。（2）冷凝風(fēng)機(jī)1（M2）、冷凝風(fēng)機(jī)2（M3）調(diào)試過程按下啟動(dòng)按鈕SB1后，冷凝風(fēng)機(jī)1（M2）啟動(dòng)運(yùn)行3秒后停止，冷凝風(fēng)機(jī)2（M3）自動(dòng)啟動(dòng)運(yùn)行3秒，交替運(yùn)行3個(gè)周期后冷凝風(fēng)機(jī)M2、M3調(diào)試自動(dòng)結(jié)束。M2和M3電機(jī)調(diào)試過程中，HL1長(zhǎng)亮。（3）通風(fēng)機(jī)M4調(diào)試過程按下啟動(dòng)按鈕SB1后，通風(fēng)機(jī)M4低速啟動(dòng)運(yùn)行，4秒后自動(dòng)切換高速（雙Y）運(yùn)行，6秒后通風(fēng)機(jī)M4調(diào)試結(jié)束。M4電機(jī)調(diào)試過程中，HL

10、2以1Hz閃爍。（4）車輛運(yùn)行電機(jī)M5調(diào)試過程初始狀態(tài)斷電手動(dòng)調(diào)節(jié)動(dòng)車位于C地（電感傳感器SQ3），按下SB1按鈕，車輛運(yùn)行電機(jī)M5向左移動(dòng)，當(dāng)A地（SQ1）檢測(cè)到信號(hào)時(shí)，停止旋轉(zhuǎn)，停1秒后，車輛電機(jī)M5反轉(zhuǎn)，當(dāng)C地（SQ3）檢測(cè)到信號(hào)時(shí)，停止旋轉(zhuǎn)，車輛運(yùn)行電機(jī)M5調(diào)試結(jié)束。M5電機(jī)調(diào)試過程中，M5電機(jī)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速均為1圈/秒，HL1和HL2同時(shí)以2Hz閃爍。圖5 車輛電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖所有電機(jī)（M1M5）調(diào)試完成后將自動(dòng)返回首頁界面。在未調(diào)試結(jié)束前，單臺(tái)電機(jī)可以反復(fù)調(diào)試。調(diào)試過程不要切換選擇調(diào)試電機(jī)。3、工作模式操作員登陸設(shè)備“進(jìn)入運(yùn)行”，觸摸屏進(jìn)入工作模式畫面，如圖6所示，出現(xiàn)“工作模式”字

11、樣，觸摸屏畫面有各個(gè)電機(jī)的工作狀態(tài)指示燈、參數(shù)設(shè)置對(duì)話框（用來設(shè)置車內(nèi)溫度）及空調(diào)系統(tǒng)顯示模式。工作模式時(shí)需車輛運(yùn)行電機(jī)在原點(diǎn)時(shí)才能啟動(dòng)（即SQ2檢測(cè)到信號(hào)）。運(yùn)行結(jié)束后，只能返回到首頁界面。圖6 工作模式畫面（1）動(dòng)車自動(dòng)運(yùn)行模式：運(yùn)行前先設(shè)定“車廂當(dāng)前溫度”，數(shù)值范圍2045（超出45則顯示45，小于20則顯示20）。按下SB1（或啟動(dòng)按鈕），車輛由C地（SQ3）開往B地（SQ2），到達(dá)B地停1秒后返回C地，在C地停1秒后開往A地（SQ1），到達(dá)A地后停1秒返回C地，按上述過程周期往返。按下停止按鈕后動(dòng)車停止。車輛運(yùn)行電機(jī)左、右超行程位置開關(guān)分別為機(jī)械結(jié)構(gòu)（小車運(yùn)動(dòng)）左右兩側(cè)微動(dòng)開關(guān)SQ5

12、、SQ6。（2）當(dāng)設(shè)定“車廂當(dāng)前溫度”大于等于30時(shí)，空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)入全冷工況模式，模式指示燈長(zhǎng)亮。動(dòng)車運(yùn)行中，當(dāng)SB6閉合通風(fēng)機(jī)低速運(yùn)行，4秒后切換到通風(fēng)機(jī)高速運(yùn)行并保持；當(dāng)空氣流通監(jiān)測(cè)正常即SB3閉合，4秒后當(dāng)制冷系統(tǒng)壓縮機(jī)20HZ啟動(dòng)運(yùn)行，4秒后當(dāng)溫度檢測(cè)正常即SB4閉合，壓縮機(jī)每隔3秒鐘頻率增加6HZ，直到壓縮機(jī)50HZ運(yùn)行并保持；再4秒后壓縮機(jī)監(jiān)測(cè)正常即SB5閉合，冷凝風(fēng)機(jī)1（M2）運(yùn)行并保持，4秒冷凝風(fēng)機(jī)2（M3）運(yùn)行并保持，全冷工況啟動(dòng)完畢進(jìn)入運(yùn)行狀況。（3）當(dāng)設(shè)定“車廂當(dāng)前溫度”低于30時(shí)，空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)入通風(fēng)工況模式，模式指示燈長(zhǎng)亮。動(dòng)車運(yùn)行中，當(dāng)SB6閉合通風(fēng)機(jī)低速運(yùn)行，4S后切換到通風(fēng)機(jī)高速運(yùn)行并保持；當(dāng)空氣流通監(jiān)測(cè)正常即SB3閉合，4秒后當(dāng)制冷系統(tǒng)壓縮機(jī)20HZ啟動(dòng)運(yùn)行，4秒后當(dāng)溫度檢測(cè)正常即SB4閉合，壓縮機(jī)每隔3秒鐘頻率增加3HZ，直到壓縮機(jī)35HZ運(yùn)行并保持；4S后壓縮機(jī)監(jiān)測(cè)正常即SB5閉合，冷凝風(fēng)機(jī)1（M2）運(yùn)行，4S冷凝風(fēng)機(jī)2（M3）運(yùn)行同時(shí)冷凝風(fēng)機(jī)1（M2）停止，4S再啟動(dòng)冷凝風(fēng)機(jī)2（M3），兩臺(tái)冷凝風(fēng)機(jī)交替運(yùn)行。通風(fēng)工況