2018 年山東省職業(yè)院校技能大賽（高職組）“現(xiàn)代電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試”賽項（樣題）

2018年山東省職業(yè)院校技能大賽（高職組）“現(xiàn)代電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試”賽項（樣題）

2018年山東省職業(yè)院校技能大賽

現(xiàn)代電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試（樣題）

（總時間：240分鐘）

工

作

任

務(wù)

書

場次號工位號

1

2018年山東省職業(yè)院校技能大賽（高職組）“現(xiàn)代電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試”賽項（樣題）

注意事項

一、本任務(wù)書共9頁，如出現(xiàn)缺頁、字跡不清等問題，請及時

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收規(guī)范（GB50254-96）》驗收。

三、不得擅自更改設(shè)備已有器件位置和線路，若現(xiàn)場設(shè)備安裝調(diào)

試有疑問，須經(jīng)設(shè)計人員（賽場評委）同意后方可修改。

四、競賽過程中，參賽選手認(rèn)定競賽設(shè)備的器件有故障，可提出

更換，器件經(jīng)現(xiàn)場裁判測定完好屬參賽選手誤判時，每次扣參賽隊3

分；若因人為操作損壞器件，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），本次競賽成績計0分。

五、所編PLC、觸摸屏等程序必須保存到計算機的“D:\場次號

-工位號”文件夾下，場次號和工位號以現(xiàn)場抽簽為準(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)場發(fā)放的圖紙、

資料、草稿紙等材料一并上交，不得帶離考場。

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請按要求在4個小時內(nèi)完成以下工作任務(wù)：

一、按“智能飼喂系統(tǒng)控制要求”，設(shè)計電氣控制原理圖，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“智能飼喂系統(tǒng)控制要求”，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，同時完成維修工作票。

本次工作任務(wù)請在YL-158GA1型現(xiàn)代電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試實

訓(xùn)考核裝置上完成，該裝置的結(jié)構(gòu)介紹及使用方法請參考用戶說明

書。

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智能飼喂系統(tǒng)控制要求

一、系統(tǒng)運行說明

智能飼喂系統(tǒng)主要由上位機和飼喂小車組成，上位機軟件供飼

養(yǎng)員查看飼喂系統(tǒng)運行情況，包括每個槽位的情況，飼喂車、槽內(nèi)飼

料量等。飼喂小車系統(tǒng)圖如圖1所示。

M3

M2槽槽槽槽

位位位位

SQ1

M11234SQ3

圖1飼喂小車

飼喂小車結(jié)構(gòu)如圖。SQ1、SQ3為小車兩端的限位保護(hù)開關(guān)，

M1伺服電機控制飼喂小車移動的位置；M2由變頻器帶動的電機，

其作用是控制飼喂小車放料到槽位當(dāng)中；M3是原點的放料電機，當(dāng)

飼喂小車中的料投放完畢之后，小車回到該點重新裝料；小車具體到

達(dá)某一槽位由伺服電機精確定位，槽1位置位于9cm處，槽2位置

位于12cm處，槽3位置位于15cm處，槽4位置位于18cm處。

智能飼喂系統(tǒng)由以下電氣控制回路組成：小車運行由電機M1驅(qū)

動【M1為伺服電機；伺服電機參數(shù)設(shè)置如下：伺服電機旋轉(zhuǎn)一周需

要2000個脈沖】；小車內(nèi)部的放料由電機M2驅(qū)動【M2為三相異步

電動機由變頻器進(jìn)行多段速控制,變頻器參數(shù)設(shè)置為第一段速為

30Hz，第二段速為35Hz，第三段速為52Hz，加速時間1.2秒,減速

時間0.5秒三相異步電機，只進(jìn)行單向正轉(zhuǎn)運行】；給飼喂小車裝料

由電機M3驅(qū)動【M3為雙速電機，需要考慮過載、聯(lián)鎖保護(hù)】。

二、控制系統(tǒng)設(shè)計要求

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2018年山東省職業(yè)院校技能大賽（高職組）“現(xiàn)代電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試”賽項（樣題）

1、本系統(tǒng)使用三臺PLC，網(wǎng)絡(luò)指定QCPU/S7-300/S7-1500為

主站，2臺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）。

3、電機控制、I/O、HMI與PLC組合分配方案（其余自行定義）：

方案三菱Q系列西門子S7-300西門子S7-1500

電機

+FX3U系列方案+S7-200Smart方案+S7-1200方案

HMI

Q00UCPUCPU314C-2PN/DPCPU1511

SB1、SB2、SB3

M2、M3S7-200SmartCPU1212C

FX3U-48MR

HL1～HL36ES7288-1SR40-0AA06ES7212-1BE40-0XB0

M1S7-200SmartCPU1212C

FX3U-48MT

SQ1、SQ36ES7288-1ST30-0AA06ES7212-1AE40-0XB0

4、根據(jù)本控制要求設(shè)計電氣控制原理圖，根據(jù)所設(shè)計的電路圖

連接電路，不允許借用機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PLC的I/O接線圖繪制在標(biāo)準(zhǔn)圖紙上，

在“設(shè)計”欄中填入選手工位號，在“制圖”欄中填入PLC品牌型號。參

照所給定的IO分配表格式，將編程中所用到的各個PLC的IO點以及主

要的中間繼電器和存儲器填入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自行定義。

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三、系統(tǒng)控制要求

智能飼喂系統(tǒng)設(shè)備具備兩種工作模式，模式一：手動調(diào)試模式；

模式二：自動運行模式。設(shè)備上電后觸摸屏進(jìn)入歡迎界面，觸摸界面

任意位置，設(shè)備進(jìn)入調(diào)試模式。

1、調(diào)試模式

設(shè)備進(jìn)入手動調(diào)試模式后，觸摸屏出現(xiàn)調(diào)試畫面，調(diào)試畫面可參

考圖2進(jìn)行制作。通過按下選擇調(diào)試按鈕，選擇需要調(diào)試的電機，當(dāng)

前電機指示燈亮，觸摸屏提示信息變化為“當(dāng)前調(diào)試電機為：××電機”，

按下SB1啟動按鈕，選中的電機將進(jìn)行調(diào)試運行。每個電機調(diào)試完成

后，對應(yīng)的指示燈消失。

圖2調(diào)試界面

（1）伺服電動機M1調(diào)試過程

初始位置將滑塊移動到最左端SQ1處，在觸摸屏上設(shè)定伺服電

機運行的速度和距離，按下SB1按鈕，伺服電機根據(jù)設(shè)定的參數(shù)運

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2018年山東省職業(yè)院校技能大賽（高職組）“現(xiàn)代電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試”賽項（樣題）

行，HL1燈以亮2s,滅1s的頻率閃爍，同時要在觸摸屏上顯示伺服

電機運行的速度。按下SB2后，小車返回至原點。

圖3小車運行結(jié)構(gòu)示意圖

（2）變頻電動機M2調(diào)試過程

按一下SB1按鈕，M1電動機以10Hz啟動，再按下SB1按鈕，

M1電動機20Hz啟動，以此方式操作，可調(diào)試M1電動機分別在

10Hz，20Hz，30Hz的頻率下啟動，并不斷循環(huán)，按下停止按鈕SB2，

M1停止。M1電動機在運行時，HL1燈長亮。

（3）雙速電機M3調(diào)試過程

按下SB1按鈕，電機M3以3秒間隔進(jìn)行低速-高速-停止-低速-

高速-停止-….狀態(tài)循環(huán)切換，電機M3在低速運行時，HL2以2Hz

閃爍點亮，M3在高速運行時，HL2長亮，M3停止時，HL2熄滅。

按下停止按鈕SB2，M3停止，HL2滅。

所有電機（M1～M3）調(diào)試完成后按下SB3，系統(tǒng)將切換進(jìn)入到

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自動運行模式。在未進(jìn)入自動運行模式時，單臺電機可以反復(fù)調(diào)試

2、自動模式

切換進(jìn)入到自動運行模式后，觸摸屏自動進(jìn)入運行模式畫面，出

現(xiàn)“自動運行模式”字樣，畫面可參考圖4進(jìn)行設(shè)計。畫面要求：

圖4自動模式

智能飼喂系統(tǒng)工藝流程與控制要求：

（1）系統(tǒng)初始化狀態(tài)

無論小車在什么位置，上電后小車自動回到初始位置并等待系統(tǒng)

啟動。

（2）運行操作

系統(tǒng)運行方式主要可以分為周期、自動、兩種方式。

a.單周期方式：即開始按下啟動按鈕SB1，程序只執(zhí)行單個運行

周期，在完成一個周期的動作后，到程序開始執(zhí)行的位置停止運行（系

統(tǒng)默認(rèn)槽3位置有料，飼喂小車從原點接料后運行到槽1位置投放飼

料完畢自動返回原點等待；再按下SB1小車下次到達(dá)的位置