现代电气控制系统安装与调试作者: 日期: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：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。

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/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）。

、万案电机、、、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HMI Q00UCPU S7-300CPU 1511 M1、M2 M4SB1 〜SB6 HL1 〜HL3FX3U-48MRS7-200Smart6ES7288-1SR40-0AA0CPU 1212C6ES7212-1BE40-0XB0M3 M5编码器SQ 〜SQ5FX3U-48MT S7-200Smart6ES7288-1ST30-0AA0CPU 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变频器：三菱FR-E740/西门子MM420从站: 三菱FX3U-48MR/ 西门子S7-200Smart(6ES7288-1SR40-0AA0/西门子CPU1212C(6ES7212-1BE40-0XB0主站：三菱Q00UCPU西门子S7-300/西门子S7-1500(b)正面图1 PLC和变频器安装位置示意图三、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(a)正面热封滾轮电机上色喷涂进给电机提示信息：依次选样电机「进斤调试.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，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。

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所有电机 热封滚轮电机上色喷涂进给电机输入框设置加工数量 产量清零2、加工模式图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 打码电机 上色电机传送带电机自动切换进入到加工模式后，触摸屏自动进入加工模式画面，如 图3上色喷涂进给电机结构示意图图4加工模式画面在未进入工作模式时，单台电机可以反复调试。

M1〜M5 ）调试完成后将自动切换进入到加工模式。

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 .........SQ1SQ5启动按钮停止按钮急停按钮当日生产数量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（SB3〜SB6）常开、所有电机（M1〜M5 ）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，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。

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（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、非正常情况处理当上色喷涂进给电机M5出现越程（左、右超行程位置开关分别为两侧微动开关SQ4、SQ5），伺服系统自动锁住，并在触摸屏自动弹出报警画面“报警画面，设备越程”，解除报警后，系统重新从原点初始态启动。

当工件移动到达D点（由SB6给出信号），10秒内检测滚轮温度未超过30 °C, 10秒后自动弹出报警画面“加热器损坏，检测设备”，手动关闭窗口后再次自动进入10秒温度检测。

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