高职组现代电气控制系统安装与调试赛项题库07平面仓库.docx
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高职组现代电气控制系统安装与调试赛项题库07平面仓库.docx
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高职组现代电气控制系统安装与调试赛项题库07平面仓库
2016年全国职业院校技能大赛
现代电气控制系统安装与调试
(总时间:
240分钟)
工
作
任
务
书
场次号工位号
注意事项
一、本任务书共10页,如出现缺页、字迹不清等问题,请及时向裁判示意,进行任务书的更换。
二、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。
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、竞赛过程中,参赛选手认定竞赛设备的器件有故障,可提出更换,器件经现场裁判测定完好属参赛选手误判时,每次扣参赛队3分;若因人为操作损坏器件,酌情扣5-10分;后果严重者(如导致PLC、变频器、伺服等烧坏),本次竞赛成绩计0分。
五、所编PLC、触摸屏等程序必须保存到计算机的“D:
\场次号-工位号”文件夹下,场次号和工位号以现场抽签为准。
六、参赛选手在完成工作任务的过程中,不得在任何地方标注学校名称、选手姓名等信息。
七、比赛结束后,参赛选手需要将任务书以及现场发放的图纸、资料、草稿纸等材料一并上交,不得带离考场。
请按要求在4个小时内完成以下工作任务:
一、按“平面仓库系统控制要求”,设计电气控制原理图,制定相应的IO分配表,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“平面仓库系统控制要求”,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、根据赛场设备上所提供的故障考核装置,参考T68镗床/X62W铣床电气原理图,排除机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。
本次工作任务请在YL-158GA1型现代电气控制系统安装与调试实训考核装置上完成,该装置的结构介绍及使用方法请参考用户说明书。
平面仓库系统控制要求
一、系统运行说明
平面仓库系统由机器手和一套平面仓库组成。
平面仓库包括三个仓位和一台运动送料小车,如图1所示。
每个仓位配有一个入库检测传感器(SQ1-SQ3),最多储存货料数量由仓位大小决定,运动送料小车由步进电机M1驱动的直线导轨、载货台及货物检测传感器SQ4、送料气缸YV1及前后限位的磁性开关SQ5、SQ6、小车左右限位保护传感器(SQ7、SQ8)、检测小车位置的旋转编码器等组成。
(位置检测传感器SQ4和磁性开关SQ5、SQ6分别用控制柜正面的SA1、SA2、SA3来模拟)。
图1.平面仓库俯视图
机器手主要由手部机构、运动机构和控制系统三大部分组成,完成取货物的工作。
机器手伸缩位置传感器(SQ9、SQ10),机器手松紧状态传感器(SQ11、SQ12)。
(传感器SQ9~SQ12分别用控制柜反面的SA1~SA4来模拟)。
亚龙YL-158GA1现代电气控制系统安装与调试设备主要由以下电气控制回路组成,直线导轨由步进电机M1驱动,旋转编码器对小车位置进行检测,要求使用旋转编码器的两相正交输入方式来进行检测,已知直线导轨的螺距为4mm;送料气缸YV1由输出指示灯HL1模拟,置位则推出,复位则返回;机器手底盘旋转由伺服电动机M2控制,伺服电机参数设置如下:
伺服电机旋转一周需要4000个脉冲,正转转速为1圈/秒,反转转速2圈/秒;机器手伸出由异步电机M3驱动,要求能进行正、反转运行,M3正转则机械手伸出,反转则机械手缩回;机器手抓緊电磁阀由三相异步电机M4驱动,要求能进行Y-△降压起动,M4启动完成则机械手抓紧,M4停止则机械手松开。
二、控制系统设计要求
1、本系统使用三台PLC,网络指定QCPU/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):
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
HMI、SQ4-SQ6、
SQ9-SQ12
Q00UCPU
CPU314C-2PN/DP
CPU1511
M3、M4、
SB1~SB3
HL1~HL4
FX3U-48MR
S7-200Smart
6ES7288-1SR40-0AA0
CPU1212C
6ES7212-1BE40-0XB0
M1、M2、
SQ1~SQ3、SQ7、SQ8
FX3U-48MT
S7-200Smart
6ES7288-1ST30-0AA0
CPU1212C
6ES7212-1AE40-0XB0
4、根据本控制要求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。
参照所给定的图纸格式把系统电气原理图以及各个PLC的I/O接线图绘制在标准图纸上,在“设计”栏中填入选手工位号,在“制图”栏中填入PLC品牌型号。
参照所给定的IO分配表格式,将编程中所用到的各个PLC的IO点以及主要的中间继电器和存储器填入IO分配表中。
5、本次工作任务中用到的主要器件(如各个PLC和变频器)已安装好,部分线路也已经安装好,选手不得擅自更改设备中已有器件的位置和线路。
其余器件的安装位置请自行定义。
三、系统控制要求
平面仓库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。
设备上电后触摸屏进入欢迎界面,触摸界面任意位置,设备进入调试模式。
1、调试模式
设备进入手动调试模式后,触摸屏出现调试画面,如图2所示。
图2系统调试界面示意图
通过按下选择调试按钮,选择需要调试的电机,当前电机指示灯亮,触摸屏提示信息变化为“××电机调试”(××为当前调试电机的名称),按下SB1启动按钮,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。
所有电机调试完成后按下SB3,将切换到自动运行模式。
(1)直线导轨步进电动机M1调试过程
按一下SB1按钮,步进电机M1前行5cm,暂停2秒后,前行3cm到达仓位1,暂停1秒后,前行3cm到达仓位2,暂停1秒后,前行3cm到达仓位3,暂停1秒后,返回初始位置,M1停止。
M1电动机在运行时,HL4绿灯长亮,暂停时闪烁。
图3步进电机结构示意图
(2)机器手底盘伺服电动机M2调试过程
已知伺服电机M2通过减速齿轮带动机械手底盘旋转,减速比为36:
1。
按下SB1按钮,电机M2以2秒间隔进行顺时针旋转10度、20度、30度,暂停2秒后,以每秒15度的速度逆时针旋转回到初始位置,电机M2停止。
电机M2在运行时,HL4绿灯长亮,暂停时HL4绿灯闪烁,回到初始位置后,绿灯2秒后灭。
(3)异步电机M3调试过程
按下SB1按钮,电机M3正转启动,2秒后停止;再次按下SB1按钮,电机M3反转启动,3s后停止;电机M3在运行时,HL4绿灯亮。
(4)异步电机M4调试过程
按下SB1按钮,电机M4启动,2秒切换至△型运行;按下SB2按钮3s后,电机M4停止;电机M4在运行时,HL4绿灯亮。
所有电机(M1~M4)调试完成后将自动切换进入到加工模式。
在未进入加工模式时,单台电机可以反复调试。
2、加工模式
系统切换到加工模式后,触摸屏也随之进入加工模式画面,出现“加工模式”字样,画面自行设计。
画面设计要求:
触摸屏画面有货物位置指示,机器手取货物、各仓位入库时相应位置闪烁;设置各仓位最多可装货物预设值参数对话框(设置设定值),显示各仓位货物数量,满仓时,显示平面仓库系统已装满。
平面仓库工艺流程与控制要求:
(1)系统初始化状态
小车处于原点(左限位状态(SQ7检测)),气缸处于初始状态(后限位状态(SQ6检测)),小车内无货物(SQ4检测),机器手处于原始位置。
(2)运行操作
按下启动按钮SB1,运动送料小车从原点向右运行5cm,到达接货区,通过机器手将货料搬运到小车。
机器手取货物。
机器手底盘顺时针旋转30度到达取货区,2秒后机器手伸出,快速抓紧货物后,机器手底盘逆时针旋转60度到达接货台,机器手缓慢松开货物,货料检测传感器SQ4检测到信号时机器手回收,机器手底盘顺时针旋转返回原始位置。
当货料检测传感器SQ4检测到信号,且机器手回到初始位置后,运动送料小车继续向右运行3cm,到达第一个仓位处停止运行,开始入库操作。
入库操作开始时,气缸从初始状态动作,将货物从小车推到仓位中去,第一个仓位入库检测传感器SQ1检测到信号,开始计数,气缸回到初始状态,入库操作完成。
入库操作完成后,送料小车回到接货位,等待第二个货物,机器手取货,货料传感器SQ4检测到第二个货料时,机器手回到初始位置,小车继续运行,将货料送到第一个仓位,直到第一个仓位满仓后,再将货物送到第二个仓位(三个仓位相隔均为3cm),依次类推。
当所有仓位都满仓时,系统停止运行,同时报警指示灯HL2闪烁(周期为0.5S)。
(3)停止操作
按下停止按钮SB2,系统完成第一个动作周期后停止运行。
当停止后再次启动运行,系统保持上次运行的纪录。
(4)送料过程的动作要求连贯,执行动作要求顺序执行,运行过程不允许出现硬件冲突。
(5)系统状态显示
系统运行时绿灯HL4亮,取货和入库时绿灯HL4闪(周期为1秒),系统停止时红灯HL2亮。
3、非正常情况处理
当电机M1出现越程(左、右超行程位置开关分别为两侧微动开关SQ7、SQ8),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。
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- 高职 现代 电气控制 系统 安装 调试 题库 07 平面 仓库
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