河南省第一届职业技能大赛电工项目：模块B样题

河南省第一届职业技能大赛项目名称：电工项目项目完成时间：480分钟（8小时），本项目共有4个模块，其中模块A继电控制线路设计与安装、调试180分钟（3小时），模块BPLC电气控制系统编程与调试180分钟（3小时），模块C机电设备线路故障诊断与排除60分钟（1小时），模块D直流调速系统安装与调试60分钟（1小时）。任务配分：满分100分，其中模块A继电控制线路设计与安装、调试40分，模块BPLC电气控制系统编程与调试35分，模块C机电设备线路故障诊断与排除15分，模块D直流调速系统安装与调试10分。组合方式：每个工位1人竞赛设备：三向公司的SX-601L-01PLC电气控制平台、SX-601L-02电力拖动平台、SX-601L-03立式塑胶机控制电路故障诊断平台、直流调速系统模型。注意事项参赛选手随时注意存盘，并将编制的程序保存在“D:\电工项目\工位号\程序”,以备评分用。选手要在抽签的工位上进行比赛，按要求在任务书封面上填写好工位号、选手姓名。除组委会规定允许携带的比赛工具、万用表和选手自带物品清单上的物料外，不得携带任何与竞赛无关的物品和通讯工具等进场。进入竞赛场地后，必须遵守赛场纪律，否则现场裁判人员有权取消该选手参赛资格。请不要在试卷内填写与竞赛无关的内容，按题目要求完成竞赛任务。竞赛时间结束，所有参赛选手要立刻停止操作，等待裁判人员验收。在比赛过程中，选手若有违规操作，将根据具体情况在专业规范扣除相应的分数。每次任务完成后，应保证桌面、工具清洁，现场工具及其他物品摆放整齐。不合格者视情况在专业规范项扣除相应的分数。河南省第一届职业技能大赛电工项目任务书(二)河南省第一届职业技能大赛组委会技术工作组2021年8月模块BPLC电气控制系统的编程与调试时间：180分钟分值：35分模块BPLC电气控制系统的编程与调试一、竞赛设备说明竞赛是由三向智能科技股份有限公司提供的“SX-601L-01PLC控制实训设备”，控制系统主要由PLC、触摸屏、变频器、伺服驱动器、步进驱动器、指示灯按钮模块等器件等组成。环形传送分拣任务模型由环形输送带、气动机械手、搬运龙门架、分拣机构、变频电机、伺服电机、步进电机、多种传感器及气缸等组成。控制系统控制模型完成物料上料、分拣、搬运、入仓等自动生产全过程。图1平台实物图（一）竞赛设备概述图2挂板实物图图3挂板布局图表1-1直流电源端子分配表端子地址线号功能描述XT1-1至XT1-1024V直流电源24VXT1-11至XT1-200V直流电源0V表1-2PLC输入端子分配表端子地址线号功能描述XT2-11M-CPUPLC输入公共端XT2-2I0.0PLC输入点1XT2-3I0.1PLC输入点2XT2-4I0.2PLC输入点3XT2-5I0.3PLC输入点4XT2-6I0.4PLC输入点5XT2-7I0.5PLC输入点6XT2-8I0.6PLC输入点7XT2-9I0.7PLC输入点8XT2-10I1.0PLC输入点9XT2-11I1.1PLC输入点10XT2-12I1.2PLC输入点11XT2-13I1.3PLC输入点12XT2-14I1.4PLC输入点13XT2-15I1.5PLC输入点14XT2-161M-SMSM1223输入公共端1XT2-17I2.0扩展输入点1XT2-18I2.1扩展输入点2XT2-19I2.2扩展输入点3XT2-20I2.3扩展输入点4XT2-21I2.4扩展输入点5XT2-22I2.5扩展输入点6XT2-23I2.6扩展输入点7XT2-24I2.7扩展输入点8XT2-252M-SMSM1223输入公共端2XT2-26I3.0扩展输入点9XT2-27I3.1扩展输入点10XT2-28I3.2扩展输入点11XT2-29I3.3扩展输入点12XT2-30I3.4扩展输入点13XT2-31I3.5扩展输入点14XT2-32I3.6扩展输入点15XT2-33I3.7扩展输入点16表1-3PLC输出端子分配表端子地址线号功能描述XT3-1Q0.0PLC输出点1XT3-2Q0.1PLC输出点2XT3-3Q0.2PLC输出点3XT3-4Q0.3PLC输出点4XT3-5Q0.4PLC输出点5XT3-6Q0.5PLC输出点6XT3-7Q0.6PLC输出点7XT3-8Q0.7PLC输出点8XT3-9Q1.0PLC输出点9XT3-10Q1.1PLC输出点10XT3-111LSM1223输出公共端1XT3-12Q2.0扩展输出点1XT3-13Q2.1扩展输出点2XT3-14Q2.2扩展输出点3XT3-15Q2.3扩展输出点4XT3-162LSM1223输出公共端2XT3-17Q2.4扩展输出点5XT3-18Q2.5扩展输出点6XT3-19Q2.6扩展输出点7XT3-20Q2.7扩展输出点8XT3-213LSM1223输出公共端3XT3-22Q3.0扩展输出点9XT3-23Q3.1扩展输出点10XT3-24Q3.2扩展输出点11XT3-25Q3.3扩展输出点12XT3-264LSM1223输出公共端4XT3-27Q3.4扩展输出点13XT3-28Q3.5扩展输出点14XT3-29Q3.6扩展输出点15XT3-30Q3.7扩展输出点16表1-4步进驱动器(BQ1)控制端子分配表端子地址线号功能描述XT6-1PU+BQ1:PU+XT6-2PU-BQ1:PU-XT6-3DR+BQ1:DR+XT6-4DR-BQ1:DR-XT6-5A+BQ1:A+XT6-6A-BQ1:A-XT6-7B+BQ1:B+XT6-8B-BQ1:B-表1-5 RS485通讯模块控制端子分配表端子地址线号功能描述XT7-1RS485ACB1241:T/RAXT7-2RS485BCB1241:T/RB自动化分拣生产线任务模型图4模型实物图表1-6模型信号端子排XT8分配表端子地址线号功能描述XT8-1至XT8-824V传感器电源线24VXT8-9至XT8-230V传感器电源线0VXT8-24颜色检测颜色传感器信号XT8-25金属检测金属传感器信号XT8-26上料前限上料气缸前限信号XT8-27料筒检测料筒传感器信号XT8-28定位减速定位减速传感器信号XT8-29X轴原点伺服电机原点信号XT8-30Z轴原点步进电机原点信号XT8-31X轴左限伺服电机左限位信号（常闭）XT8-32X轴右限伺服电机右限位信号（常闭）XT8-33Z轴上限步进电机上限位信号（常闭）XT8-34Z轴下限步进电机下限位信号（常闭）XT8-35吸盘控制控制吸盘电磁阀信号XT8-36上料控制控制上料电磁阀信号XT8-37RS485+RFID传感器通讯RS485+信号XT8-38RS485-RFID传感器通讯RS485+信号XT8-39A+步进电机A相正XT8-40A-步进电机A相负XT8-41B+步进电机B相正XT8-42B-步进电机B相负XT8-43A相编码器A相XT8-44B相编码器B相XT8-45U1变频电机U相电源XT8-46V1变频电机V相电源XT8-47W1变频电机W相电源XT8-48PE变频电机接地线设备主要元器件明细表表1-7主要元器件明细表序号名称规格型号备注1S7-1200可编程控制器CPU1214CDC/DC/DC,14输入/10输出,集成2AI西门子2数字量输入输出模块SM122316输入/16输出西门子3RS485信号板通讯模块CB1241RS485西门子4触摸屏TPC7062Ti昆仑通态5编码器E6B2-CWZ6C2000P/R欧姆龙6步进驱动器YKD2305M(控制信号DC24V)研控7步进电机YK42XQ47-02A研控9伺服驱动器IS602PS1R6I-C汇川10伺服电机0.1KW/轴高：20mm(1FL6024-2AF21-1AA1)西门子11变频器MD200汇川PLCI/O分配表表1-8PLCI/0分配表输入功能描述输出功能描述I0.0编码器A相Q0.0伺服脉冲I0.1编码器B相Q0.1伺服方向I0.2横移轴原点传感器Q0.2步进脉冲I0.3升降轴原点传感器Q0.3步进方向I0.4横移轴左限位Q0.4伺服使能I0.5横移轴右限位Q0.5伺服复位I0.6升降轴上限位Q0.7启动指示灯HL5I0.7升降轴下限位Q1.0料仓指示灯HL1I1.0启动按钮(SB3)Q1.1复位指示灯HL3I1.1停止按钮(SB1)Q2.0输送带正转I1.2复位按钮(SB2)Q2.1输送带低速I1.3料筒检测传感器Q2.2输送带复位I1.4金属检测传感器Q2.3输送带中速I1.5颜色检测传感器Q2.4输送带高速I2.0物料定位传感器Q2.5推料电磁阀I2.1推料出传感器Q2.6吸嘴电磁阀I2.4伺服就绪I2.5伺服报警（二）、背景竞赛平台为“SX-601L-01PLC控制实训设备”，控制系统主要由PLC、触摸屏、变频器、伺服驱动器、步进驱动器、指示灯按钮模块等器件等组成。环形传送分拣任务模型由环形输送带、气动机械手、搬运龙门架、分拣机构、变频电机、伺服电机、步进电机、多种传感器及气缸等组成。控制系统控制模型完成物料上料、分拣、搬运、入仓等自动生产全过程。本系统工作过程概述如下：某工厂因业务需要准备添加一条传送分拣生产线设备，设备控制系统由PLC（西门子S7-1200系列PLC）控制，输送带电机M1是由变频器驱动的三相电机，分拣送料电机M2是由伺服系统控制的伺服电机,抓放料电机M3是由步进系统控制的步进电机。当设备启动后原料仓判断仓库有工件时，上料机构将工件送至输送带上，输送带电机M1高速运行；工件通过光纤、光电、金属、RFID等多种传感器检测识别，经过减速传感器后电机M1变中速运行，工件输送快到分拣入仓抓料位置时，电机M1变低速运行，工件最后精准停在入仓抓料位置，步进电机M3与伺服电机M2配合运行，完成分拣、搬运存放到成品仓库相对应工位位置处。依次循环直到成品仓库相对应工位位置处都有工件时，设备自动停止运行。人机界面触摸屏对生产线设备运行状态进行监视与控制。具体工作任务如下：1.根据题目提供的I/O分配表完成系统电路连接。（注：通电前需请示裁判同意方可）2.人机界面设置参考人机界面设置要求。3.PLC的程序设计、调试、运行参考控制流程表，将所给PLC程序补充完整，完成控制要求。4.人机界面设计所有画面布局整齐美观、颜色协调、指示灯颜色按控制要求显示正确、功能齐全，并能相互切换。（1）自动界面：手动界面（3）具体功能描述序号描述主界面A01文字“河南省第一届职业技能大赛电工项目”A02按钮文字：手动页面功能：切换到手动页面A03按钮文字：启动功能：等同外部启动按钮（按钮颜色如图）A04按钮文字：复位功能：等同外部复位按钮（按钮颜色如图）A05按钮文字：停止功能：等同外部停止按钮（按钮颜色如图）A06指示灯文字：料仓指示灯功能：亮时红色，灭时灰色A07指示灯文字：复位指示灯功能：亮时黄色，灭时灰色A08指示灯文字：启动指示灯功能：亮时绿色，灭时灰色A09文字：“X轴位置”：显示X轴实际位置A10文字：“Y轴位置”：显示Y轴实际位置B01按钮文字：Z轴向上功能：按下Z轴向上运动松开停止B02按钮文字：Z轴向下功能：按下Z轴向下运动松开停止B03按钮文字：X轴向左功能：按下X轴向左运动松开停止B04按钮文字：X轴向右功能：按下X轴向右运动松开停止B05按钮文字：推料伸出功能：按下推料气缸伸出松开缩回B06按钮文字：吸盘吸合功能：按下吸盘吸合松开吸盘断开B07按钮文字：主页面功能：切换到自动页面5.程序设计、调试、运行：具体控制流程如下：准备工作：清除生产线上的所有工件，手动将Z轴离开原点位置，手动将X轴离开原点位置。打开气源，打开设备电源。（注意：触摸屏上的HL和按钮与外部HL和按钮功能相同，设备运行后不得人为干涉设备运行。）序号步号描述1A01按下复位按钮SB22A02X轴返回原点3A03X轴定位到入仓点上方4A04Z轴返回原点5A05复位指示灯HL3灯常亮6B01按照工件上所标内容用RFID将指定内容手动写入工件7B02根据需求将以写好标签内容的工件按裁判要求放入料仓8B03按下启动按钮SB39B04复位指示灯HL3灯灭10B05启动指示灯HL5灯开始闪烁1Hz11B06延时2s推料气缸将一个工件推送至传送带上12B07推料气缸缩回13B08传送带以高速正向（1000r/s）运行经过检测区17B12当工件到达定位减速点后传送带以低速（500r/s）运行18B13当工件准确到达入仓点后，传送带停止19B14如果工件为白色标签数据为120B15Z轴下降到工件吸取位21B16打开真空吸盘22B17Z轴上升安全位置23B18X轴定位到仓1上方位置24B19Z轴下降25B20真空关闭将工件准备放入仓1一层内26B21Z轴上升至安全位置27B22X轴定位到入仓点上方28B23启动指示灯HL5灯灭29B24程序返回B0330B25如果工件为白色标签数据为231B26Z轴下降到工件吸取位32B27打开真空吸盘33B28Z轴上升安全位置34B29X轴定位到仓2上方位置35B30Z轴下降36B31真空关闭将工件准备放入仓2一层内37B32Z轴上升至安全位置38B33X轴定位到入仓点上方39B34启动指示灯HL5灯灭40B35程序返回B0341B36如果工件为蓝色