样题现代电气控制系统安装与调试

1、2015年全国高职院校技能大赛现代电气控制系统安装与调试赛项2015年全国职业院校技能大赛现代电气控制系统安装与调试【样题】（总时间：240分钟）工作任务书场次号 工位号请按要求在4个小时内完成以下工作任务：一、按“标签打印系统控制说明书”，设计电气控制原理图， 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“标签打印系统控制说明书”，编写PLC程序及触摸屏 程序，完成后下载至设备PLC及触摸屏，并调试该电气控制系统 达到控制要求。三、参考XXX床电气原理图，排除XXX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。请注意下列事项：

2、一、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。二、电气安装中，低压电器安装按电气装置安装工程低压 电器施工及验收规范（GB50254-96）验收。三、不得擅自更改设备已有器件位置和线路，若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、所编PLC程序保存到计算机的 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。12标签打印系统控制说明书一、标签打印系统运行说明标签打印系统 是用于工业、商业、超市、零售业、物流、仓储、 图书馆等需要的条形码、二维码等标签制作，具有采用准确控制、高 速运行、一体制作等要求的系统。标签打印系统 由

3、以下电气控制回路组成：打码电机M1控制回路【M1为双速电机，需要考虑过载、联锁保护】。上色电机M2控制 回路【M2为三相异步电机（不带速度继电器），只进行单向正转运 行】。传送带电机M3控制回路【M3为三相异步电动机（带速度继 电器），由变频器进行多段速控制，变频器参数设置为第一段速为 15Hz，第二段速为30Hz，第三段速为40Hz、第四段速为50Hz， 加速时间0.2秒，减速时间0.3秒】。热封滚轮电机M4控制回路【M4 为三相异步电机（不带速度继电器），只进行单向正转运行】。上色喷 涂进给电机M5控制回路【M5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1000个脉冲，正转/

4、反转的转速可为1圈/秒 3圈/秒；正转对应上色喷涂电机向下进给】。以电动机旋转“顺时针 旋转为正向，逆时针旋转为反向”为准。二、标签打印系统安装方案要求1、本系统使用三台 PLC，网络指定Q0CPU/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

5、）：7、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HMIQ00UCPUS7-300CPU 1511M1、M2 M4SB1 SB6HL1 HL3FX3U-48MRS7-200Smart6ES7288-1SR40-0AA0CPU 1212C6ES7212-1BE40-0XB0M3 M5编码器SQ SQ5FX3U-48MTS7-200Smart6ES7288-1ST30-0AA0CPU 1212C6ES7212-1AE40-0XB04、根据本说明书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

6、电气回路。把2台从站PLC电气原 理图绘制在标准图纸上，并标注I/O定义功能和变频器、伺服驱动器 主要参数及功能，不需要绘制其他电机主电路。在“设计”栏中填入 选手工位号，在“制图”栏中填入PLC品牌型号。5、三台PLC和变频器安装位置要求如图2所示，不允许自行定义位置，不得擅自更改设备已有器件位置和线路,其余器件位置自行定义从站：三菱FX3U-48MT西 门子 S7-200Smart(6ES7288-1ST30-0AA0 /西门子CPU1212C(6ES7212-1AE40-0XB0变频器：三菱 FR-E740/西门子MM420=11柚=(a)正面(b)正面图1 PLC和变频器安装位置示意图

7、三、标签打印系统控制要求标签打印系统设备具备两种工作模式，模式一：调试模式；模式 二：加工模式。设备上电后设备自动进入调试模式。1、调试模式设备自动进入调试模式后，触摸屏出现调试画面，如图2。通过按下“选择调试按钮”，可依次选择需要调试的电机，当前电机指示 灯亮，按下SB1按钮，选中的电机将进行调试运行。每个电机调试 完成后，对应的指示灯消失。调试模式热封滚轮耳机 上色崎渝进给电机提示信息；依欣进择申.机、进行调试.图2调试模式画面（1 ）打码电机M1调试过程按下启动按钮SB1后，打码电机低速运行6秒后停止，再次按 下启动按钮SB1后，高速运行4秒，打码电机M1调试结束。M1 电机调试过程中，

8、HL1以1Hz闪烁。（2）上色喷涂电机M2调试过程按下启动按钮SB1后，上色喷涂电机启动运行 4秒后停止，上 色喷涂电机M2调试结束。M2电机调试过程中，HL1长亮。（3）传送带电机（变频电机）M3调试过程按下SB1按钮，M3电动机以15Hz启动，再按下SB1按钮M3 电动机30Hz运行，再按下SB1按钮M3电动机40Hz运行，再按 下SB1按钮M3电动机50Hz运行，按下停止按钮 SB2, M3停止。 M3电机调试过程中，HL2以1Hz闪烁。（4）热封滚轮电机M4调试过程按下SB1按钮，电机M4启动，3秒后M4停止，2秒后又自动 启动，按此周期反复运行，可随时按下 SB2停止。电机M4调试过

9、 程中，HL2长亮。（5）上色喷涂进给电机（伺服电机） M5调试过程初始状态断电手动调节回原点 SQ1，按下SB1按钮，上色喷涂 电机M5正转向左移动，当SQ2检测到信号时，停止旋转，停2秒 后，电机M5反转右移，当SQ1检测到信号时，停止旋转，停2秒 后，又向正转左移动至SQ3后停2秒，电机M5反转右移回原点， 至此上色喷涂电机 M5调试结束。M5电机调试过程中，M5电机正 转和反转转速均为1圈/秒，HL1和HL2同时以2Hz闪烁。SQ5SQ4图3上色喷涂进给电机结构示意图所有电机（M1M5 ）调试完成后将自动切换进入到加工模式。 在未进入工作模式时，单台电机可以反复调试。2、加工模式自动切

10、换进入到加工模式后，触摸屏自动进入加工模式画面，如 图4所示，触摸屏画面主要包含：各个电机的工作状态指示灯、按钮、 设置加工参数、当日生产数量（停止或失电时都不会被清零）等信息。加工模式打码氐机上色电机 传送带电机 热封滾轮电机上色喷除进給电机设置加工数量， |输入框:当日生产数量，产量清零启动按钿停止按钮急停按钮图4加工模式画面加工模式时初始状态：上色喷涂进给电机在原点SQ1、传送带上各检测点（SB3SB6）常开、所有电机（M1M5 ）停止等。（1）设置加工数量后，按下启动按钮SB1，设备运行指示灯HL3 闪烁等待放入工件（0.5Hz ）,当入料传感器（SB3）检测到A点传送 带上有标签工件

11、，则 HL1长亮，设备开始加工过程，M3电机正转 启动，以50Hz运行，带动传送带上的工件移动。（2）当工件移动到达B点（由SB4给出信号）后M3电机变换 成15Hz正转运行，同时打码电机 M1高速正转，4秒后变为低速正 转，4秒后打码电机M1停止（代表第一次打码结束）；传送带立即 以30Hz反转，传送工件重新回到B点，M3电机变换成15Hz正转 运行，打码机进行第二次打码，同样先高速正转4秒后变为低速正转， 4秒后打码电机M1停止。（3 ）两次打码结束后，传送带继续以 50Hz前行，当工件移动 到达C点（由SB5给出信号）后开始上色，传送带降为 15Hz正转 运行；先上色喷涂进给电机 M5以

12、3圈/秒速度从原点前进SQ2，此 时上色电机M2启动运行；再以2圈/秒速度进给至SQ3位置后停止， 3秒后M5反转以3圈/秒速度进给SQ2，上色电机M2停止运行， M5反转以1圈/秒速度回到原点，上色工作结束。（4 ）上色工作结束后，传送带继续以 50Hz前行，同时开启热 封滚轮加热（HL3代表加热动作），当工件移动到达 D点（由SB6 给出信号）后先检测滚轮温度（温度控制器 +热电阻Pt100 ）,温度 超过30 C开始热封（否则传送带停止运行），传送带以15Hz正转运 行，同时热封滚轮电机 M4运行2秒停2秒，循环3次后热封结 束。（5） 一个标签打印结束后，才能重新在入料扣放入下一个标签 工件，循环运行。在运行中按下停止按钮SB2后，设备将完成当前工件的加工后停止，同时 HL1熄灭。在运行中按下急停按钮后，各 动作立即停止（人工取走标签后），设备重新启动开始运行。3、非