样题现代电气控制系统安装与调试.docx
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样题现代电气控制系统安装与调试
TPMKstandardizationoffice【TPMK5AB-TPMK08-TPMK2C-TPMK18】
样题现代电气控制系统安装与调试
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╳╳╳床电气原理图,排除╳╳╳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)。
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
Q00UCPU
S7-300
CPU1511
M1、M2、M4
SB1~SB6
HL1~HL3
FX3U-48MR
S7-200Smart
6ES7288-1SR40-0AA0
CPU1212C
6ES7212-1BE40-0XB0
M3、M5、编码器
SQ1~SQ5
FX3U-48MT
S7-200Smart
6ES7288-1ST30-0AA0
CPU1212C
6ES7212-1AE40-0XB0
4、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。
(a)正面
(b)正面
图1PLC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。
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。
图3上色喷涂进给电机结构示意图
所有电机(M1~M5)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。
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(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℃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℃,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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