現(xiàn)代電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試賽項(xiàng)樣題（高職組）任務(wù)1.碼垛機(jī)器人包裝系統(tǒng)

2022年江西省職業(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(xiàng)樣題庫

注意事項(xiàng)

一、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。

二、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。

三、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)1分；若因人為操作損壞器件，扣5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。

四、所編PLC、觸摸屏、PPT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)。

五、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。

六、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)。

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請(qǐng)按要求在10個(gè)小時(shí)內(nèi)完成以下工作任務(wù)：

一、按“碼垛機(jī)器人包裝系統(tǒng)”，使用智能化電氣設(shè)計(jì)軟件，設(shè)

計(jì)控制系統(tǒng)主電路、控制電路（含伺服、步進(jìn)、變頻器）、PLC控制

電路；將設(shè)計(jì)完成的內(nèi)容導(dǎo)出PDF格式并保存到硬盤指定位置和優(yōu)

盤中，比賽開始兩個(gè)小時(shí)后提交。

二、按設(shè)計(jì)圖完成元件選型計(jì)算、元件安裝、電路連接（含主

電路）和相關(guān)元件參數(shù)設(shè)置。

三、按“碼垛機(jī)器人包裝系統(tǒng)”，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。

四、根據(jù)給定的電氣設(shè)備原理圖及故障檢測(cè)要求，檢測(cè)出該電

氣設(shè)備電路板上的故障，并按要求在其電路圖紙的相應(yīng)位置上標(biāo)注

故障類型符號(hào)。

五、使用三維場(chǎng)景搭建軟件進(jìn)行工業(yè)場(chǎng)景的搭建，完成搭建后

的場(chǎng)景能夠完整的展示“碼垛機(jī)器人包裝系統(tǒng)”結(jié)構(gòu)。

六、按“碼垛機(jī)器人包裝系統(tǒng)”編寫PPT，內(nèi)容包含設(shè)計(jì)思路，

調(diào)試流程，并能獨(dú)立講解，時(shí)間為5分鐘。PPT文件必須保存到計(jì)

算機(jī)的“D:\工位號(hào)”文件夾下，工位號(hào)以現(xiàn)場(chǎng)抽簽為準(zhǔn)。

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碼垛機(jī)器人包裝系統(tǒng)

一、碼垛機(jī)器人包裝系統(tǒng)運(yùn)行說明

碼垛機(jī)器人包裝系統(tǒng)共由直角坐標(biāo)系碼垛機(jī)器人、貨物傳送帶、紙箱碼

垛、運(yùn)料小車和檢測(cè)裝置組成，系統(tǒng)俯視圖如圖1所示。

圖1、機(jī)器人碼垛系統(tǒng)俯視圖和碼垛機(jī)器人示意圖

系統(tǒng)運(yùn)行過程如下：貨物首先從進(jìn)口進(jìn)入→SQ1的位置通過貨物傳送帶

（M1）→進(jìn)入檢測(cè)貨物的尺寸（檢測(cè)裝置輸出模擬量）→直角坐標(biāo)系機(jī)

器人完成貨物的碼垛→碼垛封箱→通過運(yùn)料小車（M5）運(yùn)到SQ4位置。

直角坐標(biāo)系碼垛機(jī)器人分別有X、Y、Z軸，三個(gè)軸分別由步進(jìn)電機(jī)、伺服電

機(jī)和三相異步電機(jī)控制，機(jī)械手由旋轉(zhuǎn)氣缸和抓取氣缸控制。

碼垛機(jī)器人包裝系統(tǒng)由以下電氣控制回路組成：貨物傳送帶由M1驅(qū)動(dòng)【M1

為雙速電機(jī)，可實(shí)現(xiàn)低速與高速的切換運(yùn)行】；機(jī)器人Z軸由電機(jī)M2驅(qū)動(dòng)【M2

為三相異步電機(jī)，由變頻器控制，可以進(jìn)行多段速或模擬量方式設(shè)置，電機(jī)

正轉(zhuǎn)時(shí)Z軸垂直向下運(yùn)行】。Y軸由電機(jī)M3驅(qū)動(dòng)【M3為步進(jìn)電機(jī)；步進(jìn)電機(jī)

參數(shù)設(shè)置如下：步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一周需要1000個(gè)脈沖一周行走4mm，電機(jī)正轉(zhuǎn)

時(shí)Y軸延正向運(yùn)行】。X軸由電機(jī)M4驅(qū)動(dòng)【M4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1600個(gè)脈沖一周行走6mm，電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)X軸

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延正向運(yùn)行】。送料小車由M5驅(qū)動(dòng)【M5為三相異步電機(jī)（帶速度繼電器），只

進(jìn)行正轉(zhuǎn)運(yùn)行】。

電機(jī)旋轉(zhuǎn)以面向電機(jī)“順時(shí)針旋轉(zhuǎn)為正向,逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)為反向”為準(zhǔn)。

二、碼垛機(jī)器人包裝系統(tǒng)安裝方案要求

1.本系統(tǒng)使用三臺(tái)PLC、一臺(tái)變頻器，網(wǎng)絡(luò)指定QCPU/S7-300/S7-1500為

主站，2臺(tái)FX3U/S7-200Smart/S7-1200及變頻器為從站，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）：

方案三菱Q系列+FX3U西門子S7-300西門子S7-1500

電機(jī)

系列方案+S7-200Smart方案+S7-1200方案

HMI、M1Q00UCPUS7-300CPU1511

M5、SB1～SB4CPU1212C

S7-200Smart

HL1～HL5FX3U-32MR6ES7212-1BE40-0

6ES7288-1SR40-0AA0

SQ1～SQ4XB0

M3、M4、SA1CPU1212C

S7-200Smart

SQ11～SQ15FX3U-32MT6ES7212-1AE40-0

6ES7288-1ST30-0AA0

XB0

M2FR-E740G120C-PNG120C-PN

4.根據(jù)本說明書設(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。

5.三臺(tái)PLC和變頻器安裝位置要求如圖3所示,不允許自行定義位置，不得

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擅自更改設(shè)備已有器件位置和線路，其余器件位置自行定義。

從站：三菱FX3U-32MT

/西門子S7-200Smart

（6ES7288-1ST30-0AA0）

/西門子CPU1212C

（6ES7212-1AE40-0XB0）

變頻器：三菱FR-E840/

西門子G120C

（a）正面

從站：三菱FX3U-32MR

/西門子S7-200Smart

（6ES7288-1SR40-0AA0）

/西門子CPU1212C

（6ES7212-1BE40-0XB0）

主站：三菱Q00UCPU/西門

子S7-300/西門子

S7-1500

（b）反面

圖2PLC和變頻器安裝位置示意圖

三、碼垛機(jī)器人包裝系統(tǒng)控制要求

碼垛機(jī)器人包裝系統(tǒng)設(shè)備具備兩種工作模式，模式一：手動(dòng)調(diào)試檢測(cè)模

式；模式二：碼垛機(jī)器人包裝模式。設(shè)備上電后觸摸屏進(jìn)入歡迎界面，歡迎

界面中需要顯示觸摸屏與PLC的通訊狀態(tài)，如圖3所示，點(diǎn)擊“進(jìn)入調(diào)試界

面”按鈕，設(shè)備進(jìn)入調(diào)試檢測(cè)模式。

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圖3歡迎界面參考圖

1.調(diào)試檢測(cè)模式

設(shè)備進(jìn)入手動(dòng)調(diào)試檢測(cè)模式后，觸摸屏出現(xiàn)手動(dòng)調(diào)試檢測(cè)界面一，調(diào)試

畫面可參考圖4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(jī)，

當(dāng)前電機(jī)指示燈亮。按下SB1啟動(dòng)按鈕，選中的電機(jī)將進(jìn)行調(diào)試運(yùn)行。每個(gè)

電機(jī)調(diào)試完成后，對(duì)應(yīng)的指示燈消失。

圖4手動(dòng)調(diào)試模式參考界面

（1）貨物傳送帶電機(jī)M1調(diào)試過程

按下啟動(dòng)按鈕SB1后，電機(jī)M1啟動(dòng)低速旋轉(zhuǎn)，SQ1檢測(cè)到貨物轉(zhuǎn)為高速

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旋轉(zhuǎn)，檢測(cè)不到貨物維持原速，整個(gè)過程中按下停止按鈕SB2，M1停止。M1

電機(jī)調(diào)試過程中，高速運(yùn)行則HL1以1s的周期閃爍，低速運(yùn)行則HL1長(zhǎng)亮。

（2）碼垛機(jī)器人變頻電機(jī)M2調(diào)試過程

按下啟動(dòng)按鈕SB1后，電機(jī)M2以5Hz啟動(dòng)，再按下SB1按鈕M2電機(jī)10Hz

運(yùn)行，再按下SB1按鈕M2電機(jī)20Hz運(yùn)行，再按下SB1按鈕M2電機(jī)30Hz運(yùn)

行，再按下SB1按鈕M2電機(jī)40Hz運(yùn)行，整個(gè)過程中按下停止按鈕SB2，M2

停止。M2電機(jī)調(diào)試過程中，HL1以亮2s滅1s的周期閃爍。（可自由選擇控制

方式）

（3）碼垛機(jī)器人步進(jìn)電機(jī)M3調(diào)試過程

圖5Y軸步進(jìn)電機(jī)安裝示意圖

步進(jìn)電機(jī)安裝在絲杠裝置上，其安裝示意圖如圖5所示，其中SQ13、SQ12、

SQ11分別為直角坐標(biāo)系Y軸的定位開關(guān)，各定位開關(guān)根據(jù)貨物尺寸進(jìn)行安裝

調(diào)整，SQ14、SQ15分別為極限位開關(guān)。步進(jìn)電機(jī)開始調(diào)試前，手動(dòng)將碼貨小

車移動(dòng)至SQ11位置，在觸摸屏中設(shè)定步進(jìn)電機(jī)的速度之后（速度范圍應(yīng)在

60-150r/min之間），按下啟動(dòng)按鈕SB1，沿絲杠向左行駛到定位開關(guān)SQ12處

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停止，觸摸屏顯示當(dāng)前位置（滑塊當(dāng)前位置由編碼器測(cè)定，由于Y軸軸向受

絲杠長(zhǎng)度限制，將實(shí)際測(cè)量長(zhǎng)度放大2倍即為觸摸屏中顯示的位置），3s后開

始返回，到SQ11處停止；2s后繼續(xù)向左運(yùn)行，至SQ13處停止，觸摸屏顯示

當(dāng)前位置，3s后開始返回，到SQ11處停止。當(dāng)前位置的單位為厘米。然后重

新設(shè)置步進(jìn)電機(jī)速度，重復(fù)上面過程一次。整個(gè)過程中按下停止按鈕SB2，M3

停止，再次按下SB1，小車從當(dāng)前位置開始繼續(xù)運(yùn)行。M3電機(jī)調(diào)試過程中，

小車運(yùn)行時(shí)HL2長(zhǎng)亮，小車停止時(shí)HL2以2Hz閃爍。

（4）直角坐標(biāo)系碼垛機(jī)器人伺服電機(jī)M4調(diào)試過程

伺服電機(jī)不需要安裝在絲杠裝置上。伺服電機(jī)開始調(diào)試前，首先在觸摸

屏中設(shè)定伺服電機(jī)的速度之后（速度范圍應(yīng)在60-150r/min之間），按下啟動(dòng)

按鈕SB1，伺服電機(jī)M4以正轉(zhuǎn)5s-停2s-反轉(zhuǎn)5s-停2s的周期一直運(yùn)行，按

下停止按鈕SB2，M4停止。M4電機(jī)調(diào)試過程中，HL2以亮2s滅1s的周期閃

爍。

（5）送料小車電機(jī)M5調(diào)試過程

按下啟動(dòng)按鈕SB1后，電機(jī)M5啟動(dòng)運(yùn)行，3秒后停止，停2s后又開始運(yùn)

行，直到按下停止按鈕SB2，電機(jī)M5調(diào)試結(jié)束。M5電機(jī)調(diào)試過程中，HL1

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圖6手動(dòng)調(diào)試檢測(cè)界面二示意圖

長(zhǎng)亮。

所有電機(jī)調(diào)試結(jié)束后，點(diǎn)擊下一頁，系統(tǒng)進(jìn)入手動(dòng)調(diào)試檢測(cè)界面二，如

圖6所示。此時(shí)需要對(duì)貨物的長(zhǎng)度、寬度和高度分別進(jìn)行測(cè)量，由電位器輸

出電流表示，按下啟動(dòng)按鈕SB1后，開始旋轉(zhuǎn)電位器記錄貨物長(zhǎng)度，按下停

止按鈕SB2記錄結(jié)束。再次按下啟動(dòng)按鈕SB1后，開始旋轉(zhuǎn)電位器記錄貨物

寬度，按下停止按鈕SB2記錄結(jié)束。再次按下啟動(dòng)按鈕SB1后，開始旋轉(zhuǎn)電

位器記錄貨物高度，按下停止按鈕SB2記錄結(jié)束。電位器與長(zhǎng)度的對(duì)照如圖7

所示。例如測(cè)量貨物的長(zhǎng)×寬×高=12×8×10cm時(shí)，要求電位器輸出電流分

別為16、12、14mA。

圖7電位器與長(zhǎng)度的對(duì)照?qǐng)D

此外，還需要對(duì)托盤碼貨要求進(jìn)行設(shè)置：托盤碼貨要求的長(zhǎng)寬高需要由

觸摸屏進(jìn)行設(shè)定，例如可以將托盤碼貨要求設(shè)置為：長(zhǎng)×寬×高=36×24×30，

單位為厘米。

手動(dòng)調(diào)試檢測(cè)界面二設(shè)置完成后，按下SB3，系統(tǒng)將切換進(jìn)入到碼垛機(jī)器

人碼垛模式。在未進(jìn)入碼垛機(jī)器人碼垛模式時(shí)，單臺(tái)電機(jī)可以反復(fù)調(diào)試。

2.碼垛機(jī)器人包裝模式

碼盤上堆砌貨物要求：每層堆砌貨物最多，托盤外圍相鄰層之間盡可能

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互相搭接，以防貨物倒塌，內(nèi)部不作要求，可參考碼垛機(jī)器人碼垛系統(tǒng)界圖。

本題Y軸軸向受絲杠長(zhǎng)度限制，步進(jìn)電機(jī)在觸摸屏中的輸出是在實(shí)際測(cè)量輸

出的基礎(chǔ)上放大了2倍。

切換進(jìn)入到碼垛機(jī)器人包裝模式后，觸摸屏自動(dòng)進(jìn)入運(yùn)行模式畫面，出

現(xiàn)“碼垛機(jī)器人包裝模式”字樣。碼垛機(jī)器人包裝界面示意圖如圖8所示。

畫面要求：顯示碼垛機(jī)器人碼垛各流程工作狀態(tài)和碼垛過程，競(jìng)賽使用設(shè)備

應(yīng)該對(duì)應(yīng)動(dòng)作。工作狀態(tài)觸摸屏中應(yīng)該有當(dāng)前運(yùn)送貨物的數(shù)量和完成一次托

盤碼貨所需時(shí)間。碼垛過程觸摸屏畫面托盤上應(yīng)當(dāng)有各層貨物位置布置指示，

布置指示要體現(xiàn)貨物長(zhǎng)寬放置狀態(tài)；有貨物進(jìn)入時(shí)，對(duì)應(yīng)位置顯示已存放貨

物的順序號(hào)。

圖8碼垛機(jī)器人碼垛界面示意圖

碼垛機(jī)器人包裝工藝流程與控制要求：

（1）系統(tǒng)初始化狀態(tài)

碼垛機(jī)器人處于原點(diǎn)（SQ11檢測(cè)有信號(hào)），氣缸處于初始狀態(tài)，貨物傳送

帶、紙箱碼垛、運(yùn)料小車、機(jī)器人和檢測(cè)系統(tǒng)內(nèi)無貨物，有貨物時(shí)相應(yīng)流程

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顯示工作狀態(tài)。

（2）碼垛機(jī)器人包裝操作

①系統(tǒng)切換進(jìn)入到碼垛機(jī)器人包裝模式后，貨物傳送帶電機(jī)M1開始低速

運(yùn)行，當(dāng)貨物進(jìn)入貨物傳送帶（SQ1檢測(cè)有信號(hào)），M1高速運(yùn)行，到達(dá)SQ2時(shí)

電機(jī)M1停止；等待5s（期間碼垛機(jī)器人將貨物取至原點(diǎn)位置，且貨物剛好放

在托盤的頂點(diǎn)上，貨物長(zhǎng)邊與托盤長(zhǎng)邊方向一致，貨物寬邊與托盤寬邊方向

一致）后，碼垛機(jī)器人根據(jù)“手動(dòng)調(diào)試檢測(cè)模式”所測(cè)定的貨物體積以及所

設(shè)定的托盤容積，將貨物存放至相應(yīng)位置。例如當(dāng)貨物體積為：長(zhǎng)×寬×高

為12×8×10，托盤容積為：長(zhǎng)×寬×高為36×24×30時(shí)，則第一個(gè)貨

物直接由原點(diǎn)處放下至一層即可，已知每下放一層，Z軸電機(jī)以30Hz速度正

向旋轉(zhuǎn)5s，即X、Y軸電機(jī)不需旋轉(zhuǎn)，Z軸電機(jī)正轉(zhuǎn)10s后停止，至此第一個(gè)

貨物碼放完成，等待2s后，X軸、Y軸、Z軸復(fù)位。碼放第二個(gè)貨物時(shí)，X軸

電機(jī)正轉(zhuǎn)12cm，Y軸電機(jī)不需旋轉(zhuǎn)，Z軸電機(jī)正轉(zhuǎn)10s后停止，至此第二個(gè)貨

物碼放完成，等待2s后，X軸、Y軸、Z軸復(fù)位。。。。碼放第四個(gè)貨物時(shí)，X

軸電機(jī)不需旋轉(zhuǎn)，Y軸電機(jī)正轉(zhuǎn)8cm，Z軸電機(jī)正轉(zhuǎn)10s后停止，至此第四個(gè)

貨物碼放完成，等待2s后，X軸、Y軸、Z軸復(fù)位。以此類推。（不能自動(dòng)檢

測(cè)到貨物體積的，可以手動(dòng)輸入，但檢測(cè)部分不得分。）

②碼垛機(jī)器人根據(jù)貨物體積和托盤容積計(jì)算碼放順序，碼盤上碼放貨物

要求每層堆砌貨物最多，托盤外圍相鄰層之間盡可能互相搭接，碼放貨物時(shí)

不能撞倒已經(jīng)碼放好的貨物。碼垛機(jī)器人根據(jù)計(jì)算的碼放順序進(jìn)行碼放，例

如在碼放第二層貨物時(shí)，當(dāng)貨物被送至原點(diǎn)位置后，機(jī)械手首先旋轉(zhuǎn)90度（該

動(dòng)作由PLC的某個(gè)輸出點(diǎn)來指示即可），然后再進(jìn)行碼貨動(dòng)作，以滿足相鄰層

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貨物相互搭接的要求。碼放過程中，在觸摸屏中顯示各層碼放順序數(shù)字和碼

放貨物總量，并且顯示數(shù)字的窗口要體現(xiàn)貨物的長(zhǎng)寬位置和碼放位置。同時(shí)

顯示碼垛機(jī)器人各組成部分的工作狀態(tài)及完成一次托盤碼貨所需時(shí)間。

③托盤碼貨完成，則SQ3會(huì)被壓下，對(duì)托盤進(jìn)行碼垛，碼垛完成后，SQ4

有信號(hào)后，M5電機(jī)啟動(dòng)正轉(zhuǎn)5s后自動(dòng)停止。

④一次碼垛機(jī)器人包裝過程完成時(shí)，報(bào)警指示燈HL3閃爍（周期為0.5S），

系統(tǒng)可以循環(huán)運(yùn)行，按下按鈕SB2系統(tǒng)停止運(yùn)行。

（3）停止操作

①碼垛機(jī)器人包裝過程中，按下停止按鈕SB3，系統(tǒng)完成當(dāng)前貨物的工作

后停止運(yùn)行。當(dāng)停止后再次啟動(dòng)運(yùn)行，系統(tǒng)保持上次運(yùn)行的記錄。

②系統(tǒng)發(fā)生急停事件按下急停按鈕時(shí)(SA1被切斷)，系統(tǒng)立即停止。急停

恢復(fù)后（SA1被接通），再次按下SB1，系統(tǒng)自動(dòng)從之前狀態(tài)啟動(dòng)運(yùn)行。

（4）送料過程的動(dòng)作要求連貫，執(zhí)行動(dòng)作要求順序執(zhí)行，運(yùn)行過程不允

許出現(xiàn)硬件沖突。

（5）系統(tǒng)狀態(tài)顯示

系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)綠燈HL4長(zhǎng)亮，機(jī)器人碼貨時(shí)綠燈HL5閃（周期為1秒），

系統(tǒng)停止時(shí)紅燈HL3亮。

3.非正常情況處理

當(dāng)測(cè)溫儀表出現(xiàn)溫度報(bào)警時(shí)，即溫度顯示350C以上時(shí)，則在觸摸屏中

自動(dòng)彈出報(bào)警畫面“電機(jī)溫度報(bào)警，請(qǐng)檢查電機(jī)”，直至報(bào)警信號(hào)消除，報(bào)警

畫面自動(dòng)消除。。

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2022年江西省職業(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(xiàng)樣題庫

故障檢測(cè)

一、工作任務(wù)

請(qǐng)選手在設(shè)有故障（10個(gè)故障點(diǎn)）的裝置上進(jìn)行故障查找，并將故障點(diǎn)的

位置與故障類型在圖紙上標(biāo)出。裝置圖紙見附件，符號(hào)具體要求如下：

二、操作要求

1.觀察現(xiàn)象時(shí)，只能接通控制電路的電源，不能接通主回路電源；

2.故障檢測(cè)時(shí)，必須在斷電情況下測(cè)量，不能打開行線槽蓋板、不能松卸

端子；

3.必要時(shí)，可以打開開關(guān)面板和按鈕盒進(jìn)行檢測(cè)；

4.請(qǐng)使用萬用表、絕緣電阻測(cè)試儀、接地電阻測(cè)試儀等儀表進(jìn)行故障檢測(cè)；

5.故障點(diǎn)只需在圖紙上標(biāo)注符號(hào)，無需修復(fù)。

三、模塊分值

本模塊分值為10分，每正確找到一個(gè)故障點(diǎn)且標(biāo)注正確得1.0分。

標(biāo)注方法如下：

四、注意事項(xiàng)

在完成工作任務(wù)的全過程中，嚴(yán)格遵守電氣安裝安全操作規(guī)程。

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數(shù)字化工業(yè)場(chǎng)景搭建

一、工作任務(wù)

請(qǐng)選手根據(jù)任務(wù)書“碼垛機(jī)器人包裝系統(tǒng)”的場(chǎng)景平面參考圖進(jìn)

行工業(yè)場(chǎng)景搭建。

場(chǎng)景平面參考圖

二、操作要求

1.在電腦上使用三維場(chǎng)景搭建軟件進(jìn)行操作，搭建三維場(chǎng)景圖；

2.搭建所需的部件可在模型庫中選擇；

3.搭建的三維場(chǎng)景必須與場(chǎng)景平面參考圖展現(xiàn)的場(chǎng)景一致。

三、模塊分值

本模塊分值為5分，每正確搭建一個(gè)區(qū)域得1分，區(qū)域搭建錯(cuò)誤或不完整

該區(qū)域不得分。

四、注意事項(xiàng)

在完成工作任務(wù)的全過程中，嚴(yán)格遵守賽場(chǎng)紀(jì)律。

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2022年江西省職業(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(xiàng)樣題庫

應(yīng)用辦公軟件制作匯報(bào)PPT

一.工作任務(wù)

請(qǐng)選手根據(jù)任務(wù)書“定長(zhǎng)切料系統(tǒng)”的控制要求制作PPT。

二．操作要求

1.在電腦上使用WPS軟件進(jìn)行操作；

2.內(nèi)容包含設(shè)計(jì)思路，調(diào)試流程。

三.模塊分值

本模塊分值為8分，PPT制作3分，匯報(bào)5分。

四.注意事項(xiàng)

在完成工作任務(wù)的全過程中，嚴(yán)格遵守賽場(chǎng)紀(jì)律。

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器件參數(shù)

序號(hào)器件型號(hào)參數(shù)值

1熱繼電器

2變頻器

3步進(jìn)電機(jī)

4伺服電機(jī)

工位號(hào)：

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工位號(hào):

2022年江西省職業(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(xiàng)

工

作

任

務(wù)

書

（樣題）

高職組現(xiàn)代電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試賽項(xiàng)專家組

中國(guó)江西

2022·12

1

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請(qǐng)按要求在10個(gè)小時(shí)內(nèi)完成以下工作任務(wù)：

一、按“碼垛機(jī)器人包裝系統(tǒng)”，使用智能化電氣設(shè)計(jì)軟件，設(shè)

計(jì)控制系統(tǒng)主電路、控制電路（含伺服、步進(jìn)、變頻器）、PLC控制

電路；將設(shè)計(jì)完成的內(nèi)容導(dǎo)出PDF格式并保存到硬盤指定位置和優(yōu)

盤中，比賽開始兩個(gè)小時(shí)后提交。

二、按設(shè)計(jì)圖完成元件選型計(jì)算、元件安裝、電路連接（含主

電路）和相關(guān)元件參數(shù)設(shè)置。

三、按“碼垛機(jī)器人包裝系統(tǒng)”，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。

四、根據(jù)給定的電氣設(shè)備原理圖及故障檢測(cè)要求，檢測(cè)出該電

氣設(shè)備電路板上的故障，并按要求在其電路圖紙的相應(yīng)位置上標(biāo)注

故障類型符號(hào)。

五、使用三維場(chǎng)景搭建軟件進(jìn)行工業(yè)場(chǎng)景的搭建，完成搭建后

的場(chǎng)景能夠完整的展示“碼垛機(jī)器人包裝系統(tǒng)”結(jié)構(gòu)。

六、按“碼垛機(jī)器人包裝系統(tǒng)”編寫PPT，內(nèi)容包含設(shè)計(jì)思路，

調(diào)試流程，并能獨(dú)立講解，時(shí)間為5分鐘。PPT文件必須保存到計(jì)

算機(jī)的“D:\工位號(hào)”文件夾下，工位號(hào)以現(xiàn)場(chǎng)抽簽為準(zhǔn)。

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碼垛機(jī)器人包裝系統(tǒng)

一、碼垛機(jī)器人包裝系統(tǒng)運(yùn)行說明

碼垛機(jī)器人包裝系統(tǒng)共由直角坐標(biāo)系碼垛機(jī)器人、貨物傳送帶、紙箱碼

垛、運(yùn)料小車和檢測(cè)裝置組成，系統(tǒng)俯視圖如圖1所示。

圖1、機(jī)器人碼垛系統(tǒng)俯視圖和碼垛機(jī)器人示意圖

系統(tǒng)運(yùn)行過程如下：貨物首先從進(jìn)口進(jìn)入→SQ1的位置通過貨物傳送帶

（M1）→進(jìn)入檢測(cè)貨物的尺寸（檢測(cè)裝置輸出模擬量）→直角坐標(biāo)系機(jī)

器人完成貨物的碼垛→碼垛封箱→通過運(yùn)料小車（M5）運(yùn)到SQ4位置。

直角坐標(biāo)系碼垛機(jī)器人分別有X、Y、Z軸，三個(gè)軸分別由步進(jìn)電機(jī)、伺服電

機(jī)和三相異步電機(jī)控制，機(jī)械手由旋轉(zhuǎn)氣缸和抓取氣缸控制。

碼垛機(jī)器人包裝系統(tǒng)由以下電氣控制回路組成：貨物傳送帶由M1驅(qū)動(dòng)【M1

為雙速電機(jī)，可實(shí)現(xiàn)低速與高速的切換運(yùn)行】；機(jī)器人Z軸由電機(jī)M2驅(qū)動(dòng)【M2

為三相異步電機(jī)，由變頻器控制，可以進(jìn)行多段速或模擬量方式設(shè)置，電機(jī)

正轉(zhuǎn)時(shí)Z軸垂直向下運(yùn)行】。Y軸由電機(jī)M3驅(qū)動(dòng)【M3為步進(jìn)電機(jī)；步進(jìn)電機(jī)

參數(shù)設(shè)置如下：步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一周需要1000個(gè)脈沖一周行走4mm，電機(jī)正轉(zhuǎn)

時(shí)Y軸延正向運(yùn)行】。X軸由電機(jī)M4驅(qū)動(dòng)【M4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1600個(gè)脈沖一周行走6mm，電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)X軸

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延正向運(yùn)行】。送料小車由M5驅(qū)動(dòng)【M5為三相異步電機(jī)（帶速度繼電器），只

進(jìn)行正轉(zhuǎn)運(yùn)行】。

電機(jī)旋轉(zhuǎn)以面向電機(jī)“順時(shí)針旋轉(zhuǎn)為正向,逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)為反向”為準(zhǔn)。

二、碼垛機(jī)器人包裝系統(tǒng)安裝方案要求

1.本系統(tǒng)使用三臺(tái)PLC、一臺(tái)變頻器，網(wǎng)絡(luò)指定QCPU/S7-300/S7-1500為

主站，2臺(tái)FX3U/S7-200Smart/S7-1200及變頻器為從站，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）：

方案三菱Q系列+FX3U西門子S7-300西門子S7-1500

電機(jī)

系列方案+S7-200Smart方案+S7-1200方案

HMI、M1Q00UCPUS7-300CPU1511

M5、SB1～SB4CPU1212C

S7-200Smart

HL1～HL5FX3U-32MR6ES7212-1BE40-0

6ES7288-1SR40-0AA0

SQ1～SQ4XB0

M3、M4、SA1CPU1212C

S7-200Smart

SQ11～SQ15FX3U-32MT6ES7212-1AE40-0

6ES7288-1ST30-0AA0

XB0

M2FR-E740G120C-PNG120C-PN

4.根據(jù)本說明書設(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。

5.三臺(tái)PLC和變頻器安裝位置要求如圖3所示,不允許自行定義位置，不得

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擅自更改設(shè)備已有器件位置和線路，其余器件位置自行定義。

從站：三菱FX3U-32MT

/西門子S7-200Smart

（6ES7288-1ST30-0AA0）

/西門子CPU1212C

（6ES7212-1AE40-0XB0）

變頻器：三菱FR-E840/

西門子G120C

（a）正面

從站：三菱FX3U-32MR

/西門子S7-200Smart

（6ES7288-1SR40-0AA0）