2018年广西职业院校技能大赛高职组《工业控制 》赛项竞赛样题

2018年广西职业院校职业技能大赛高职组“工业控制”赛项样题

“2018年广西职业院校技能大赛”高职组

“工业控制”赛项

（总时间：210分钟）

竞赛任务书

（样题）

场次：赛位号：

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一、注意事项

1.任务完成总分为100分，任务完成总时间为210分钟。

2.参赛团队应在210分钟内完成任务书规定内容。比赛时间到，比赛结束，选手应立即停止操作，按照

裁判要求离开比赛场地，不得延误。

3.选手应将设计的触摸屏工程和PLC程序分别保存在计算机“电脑桌面：\2018工业控制\赛位号\触摸屏

工程”文件夹和“电脑桌面：\2018工业控制\赛位号\PLC工程”文件夹下。

4.选手的任务记录表用场次与赛位号标识，不得写上姓名或与身份等有关的信息，否则成绩无效。

5.不准携带移动存储器材，不准携带手机等通讯工具进入赛场，违者取消竞赛资格。

6.比赛中如出现下列情况时另行扣分：

（1）调试过程中设备各部件之间发生严重撞击，影响运行，扣10分。

（2）在完成工作任务过程中提出更换器件的，均须经裁判组检测，如果是非人为损坏，由裁判长根据现

场情况进行处理；如是人为损坏请参照第（4）点处理；如是器件正常，每器件扣3分/次。

（3）在完成工作任务过程中，因操作不当导致受伤、触电扣10分。

（4）因违返操作规程而损坏赛场设备及部件的扣分：PLC主机、变频器、触摸屏扣10分/台，仪表及工

量具扣5分/件。后果严重的取消竞赛资格。

（5）扰乱赛场秩序，干扰裁判的正常工作扣10分，情节严重者，经裁判长批准，由执裁裁判宣布，取

消参赛资格。

7.任务书及记录表必须用黑色水性笔填写。

8.选手应合理进行分工合作、合理安排装调工作的顺序和时间。

9.控制系统通电前必须得到裁判的允许后，才能通电试运行；系统通电后选手要遵守操作规程，防止触

电。

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二、需要完成的工作任务

本次技能比赛的平台采用世界技能大赛“工业控制”项目的技术平台，主要设备包括电气控制柜1（面板

上安装有触摸屏）、电气控制2（内部安装有分布式/远程IO设备）、安装墙（用于安装机械部件与电气元件）、

三相异步电动机2台。本次比赛的主要工作任务包括：

1.根据赛场提供的工业控制系统机械部件的位置布局图，按图纸进行施工，完成各机械部件的安装；

2.根据赛场提供的工业控制系统线管、线槽布局图，按图纸进行施工，完成线管、线槽的安装与调整。

3.根据赛场提供的电气控制原理图（PLCI/O连接图、PLC外围连接图等），完成电路连接；

4.根据电气控制图，进行上电前的安全检查。

5.根据控制要求，完成相关PLC程序编制，设计触摸屏工程，设置变频器的参数；

6.在比赛过程中严格遵守操作规程，穿好绝缘鞋，切割线管、线槽等时要带上防护眼镜，手套，隔音耳套。

三、具体任务及要求

任务一工业控制系统机械部件的安装与调整。（10分）

1、根据提供的机械部件布置图，如图1所示，按图进行施工。首先要画出水平方向尺寸基准线与垂直方

向尺寸基准线，再完成机械部件（包括金属管、按钮盒底座、指示灯底座、行程开关）的安装，调整尺寸、

水平度、垂直度。按钮盒底、指示灯底座、行程开关底座安装完成后，将序号写在标签纸上并贴在对应的按

钮盒底座、指示灯底座、行程开关旁边，标签纸要贴得整齐美观。

2、各部件的安装尺寸公差范围是±1mm。

3、各部件水平度要求是用对应的水平尺测量时，水平尺中气泡位于中间，气泡边线不能碰到刻度线。

4、各部件垂直度的要求是用对应的水平尺测量部件的垂直侧边时，气泡位于中间，气泡边线不能碰到

刻度线。

注意：根据机械装配要求，正确使用电工工具、螺丝、螺母、水平尺等。

任务二工业控制系统线管、线槽的切割、安装与调整（10分）

1、根据提供的机械部件布置图，如图1所示，按图进行施工，完成工业控制系统的塑料线槽、塑料线管

的切割安装与调整。切割塑料线槽、塑料线管时必须带好防护眼镜，隔音耳套，防护手套。安全规范操作电

工工具。

2、塑料线槽、塑料线管的边缘不能留有毛刺。

3、安装完成后的塑料线槽，在各段塑料线槽的连接处，缝隙均匀且不能超过1mm（以不能插进银行卡来

进行快速检测）。

注意：根据切割机操作要求，必须安全规范操作，带好防目眼镜，隔音耳套，防护手套。

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图1机械部件布局图

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图27、9号元件旋钮与指示灯布局

任务三工业控制系统电气控制线路安装（25分）

1、电气控制柜1的面板

工业控制系统的电气控制线路比较复杂，电气控制柜1的面板如图3所示，上方为触摸屏，S1为

急停按钮，S2为按钮，S3为旋钮。P1、P2、P3为批示灯。R1为多圈电位器。电气控制柜1的电源开关

Q1安装在电柜的左侧边中央位置。

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图3电气控制柜1面板示意图

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2、电气控制柜1内部的电气元件布局

电气控制柜1内部的电气元件布局如图4所示，主要有PLC主机、输入/输出模块、电机控制安全模块、

交换机、变频器与空气开关、交流接触器等。

注意：电气控制柜1中的电气元件及控制线路已经安装完成，为保证工业控制系统的安全，参赛选手不

得对本电气控制柜中的电气元件与线路进行任何拆装与改动，否则取消比赛资格。

图4电气控制柜1内部的电气元件布局

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各元件名称如下：

A1：PLC主机电源24V8AF3：24V直流电源空气开关2P

A2：PLC主机1516F－3PN/DPF4:24V直流电源空气开关2P

A3：数字量输入模块DIF5：最左边电柜风扇电源开关

A4：数字量输出模块DOQ2：变频器主电路电源开关

A5：模拟量输入模块AIQ3/Q4:电机主电路交流接触器受电机控制

A6：模拟量输出模块AO安全模块控制

A7：交换机Q5：电机MA1主电路交流接触器

A8：开关电源INPUT：220VOUT：DC24V/10AQ6:电机MA2主电路交流接触器

A9：电机控制安全模块。T1：变频器G120

F1：三相空气开关3P/400vX1/X2/X3/X4/:接线端子排

F2：220V交流电源空气开关2PPE：接地端子排。

整个工业控制系统的电路控制接线图从图5至图14，其中图5至图10（页码1至页码6）已经过安

装完成，参赛选手只需要完成图11至图14（页码7至页码10）的接线。

3、具体接线要求：

（1）必须按图进行接线。

（2）接地保护线要良好。

（3）连接图1中的4、5、6、7、8、9、10、11、12、13电气元件及17号控制箱电缆必须按要求套装电

缆防水接头，并且安装牢固。

（4）连接图1中的4、5、6、7、8号电气元件的安装电缆要先进入塑料线槽2内，从塑料线槽2出来后，

经过金属线槽1内，再经过金属直梯18进入控制箱17内。经过金属线槽1与金属直梯18时要用尼龙扎带绑

整齐并固定，扎带间距不超过10CM。

（5）连接图1中的9号电气元件需要经过塑料线管19,20，再经过金属线槽1内，再经过金属直梯18

进入控制箱17内。经过金属线槽1与金属直梯18时要用尼龙扎带绑整齐并固定，扎带间距不超过10CM。

（6）连接图1中的10、11、12、13号电气元件经过金属线槽1内，再经过金属直梯18进入控制箱17

内。经过金属线槽1与金属直梯18时要用尼龙扎带绑整齐并固定，扎带间距不超过10CM。

（7）经过金属直梯18的电缆要用电工管夹固定。

（8）所有接线端必须安装冷压端（线鼻子）。

（9、接线完成后，塑料线槽2盖上线槽盖。

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图5工业控制系统电气接线图页码1

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图6工业控制系统电气接线图页码2

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图7工业控制系统电气接线图页码3

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图8工业控制系统电气接线图页码4

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图9工业控制系统电气接线图页码5

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图10工业控制系统电气接线图页码6

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图11工业控制系统电气接线图页码7

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图12工业控制系统电气接线图页码8

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图13工业控制系统电气接线图页码9

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图14工业控制系统电气接线图页码10

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4、电气控制柜2的内部电气元件布局

电气控制柜2是图1中17号控制箱，内部元件的布局如图15所示，主要是远程IO模块，标号为A10～A16，

其中A11、A12、A13、A14需要参赛选手按图进行接线。

图15电气控制柜2内部元件布局图

各元件名称如下：

A10：远程通信模块A14：远程数字量输出模块DQ

A11：远程数字量输入模块DIA15：远程模拟量输入模块AI

A12：远程数字量输入模块DIA16：远程模拟量输出模块AQ

A13：远程数字量输出模块DQ

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任务四工业控制系统安全上电检查。（5分）

完成电气控制系统安装后，首先要进行上电前的安全检查，主要检测接地是否良好，相线之间是否短路，

相线与零线之间是否短路，直流24V电源极性是否正确。

1、接地性能检查，在断电情况下，用万用表进行检测，并记录测量数据。

（1）电气控制柜1外壳无漆处到接地线端子排之间的电阻：Ω

（2）电气控制柜2外壳无漆处到接地线端子排之间的电阻：Ω

（3）金属线槽到接地线端子排之间的电阻：Ω

2、相线之间是否短路检查

在配电箱的电源总开关断电情况下，拆下配电箱旁边的CEE工业防水插头（400V/16A5P），然后把电气

控制柜1中的三相开关合上，用万用表检测电气控制柜1的相线之间是否短路，并记录检测数据。

L1--L2ΩL1--L3ΩL2--L3Ω

3、相线与零线之间是否短路检查

在配电箱的电源总开关断电情况下，拆下配电箱旁边的CEE工业防水插头（400V/16A5P），将然后把电

气控制柜1中的三相开关合上，用万用表检测电气控制柜1的相线与零线之间是否短路，并记录检测数据。

L1--N:ΩL2--N:ΩL3--N:Ω

4、直流24V（DC24V）电源极性是否正确连接

在电源断的情况下，检查分布式I/O模块直流24V电源的极是否正确连接。

检查直流24V(DC24V)电源极性：连接正确□连接错误□；

注意：经过安全上电检查后，符合安全上电要求的才能给控制系统上电，不符合安全上电要求的，手要

进行认真细致的检查，否则不能给控制系统上电。

注意：表示操作时需要举手示意，有裁判人员在场才能进行操作。

任务五完成工业控制系统PLC编程、触摸屏工程组态设计与调试（40分）

1、工业控制系统的PLC编程与调试。

（1）只有旋钮开关S11接通时，P11～P17灯亮，S11断开时，P11～P17灯灭。

（2）只有旋钮开关S12接通时，电机MA1正转启动运行并且P16灯亮，电机可通过电气控制柜1面板的

电位器R1进行调速，S12断开时，电机MA1停止。

（3）只有旋钮开关S13接通时，电机MA1反转启动运行并且P17灯亮，电机可通过电气控制柜1面板的

电位器R1进行调速。S13断开时，电机MA1停止。

（4）只有限位开关S14接通时，电机MA2正转运行，速度为300转/分，P11指示灯亮，S14断开时，电

机MA2停止，P11指示灯灭。

（5）只有限位开关S15接通时，电机MA2正转运行，速度为600转/分，P12指示灯亮，S15断开时，电

机MA2停止，P12指示灯灭。

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（6）只有限位开关S16接通时，电机MA2反转运行，速度为800转/分，P13指示灯亮，S16断开时，电

机MA2停止，P13指示灯灭。

（7）只有限位开关S17接通时，电机MA2反转运行，速度为1000转/分，P14指示灯亮，S17断开时，

电机MA2停止，P14指示灯灭。

2、触摸屏工程组态设计

根据赛场提供的西门子触摸屏组态软件（博途V14版，已安装在赛位的电脑）及图片等资料，创建触摸

屏工程，并建立与PLC通讯链接和组态界面的相应功能。组态好的触摸屏工程保存至“电脑桌面：\2018工业

控制\赛位号\触摸屏工程”文件夹下，I/O分配请参照PLC的I/O接线图，其他变量选手自由定义。

（特别提醒：在设计过程中注意实时保存，以防电脑突然断电。）

界面组态及功能要求：

2.1“开机显示界面”的组态及功能要求，具体如下：

（1）触摸屏起始界面为“开机显示界面”；

（2）点击“进入系统”按钮，可以进入“开关与指示灯界面”。“进入系统”按钮的颜色为橙色；

（3）“开机显示界面”的内容如图16所示,界面底色为纯白色，文本为宋体红色，中间是国旗图案。

图16开机显示界面

2.2“开关与指示灯界面”的组态及功能要求，具体如下：

（1）界面背景为白色。

（2）S11～S17为开关，与图1中的S11～S17对应，要建立数据链接。

（3）P11～P17指示灯，与图1中的P11～P17对应，其中P11，P12，P16为黄色灯，其余为白色灯。

（4）设置有“电机控制”，“