高职 现代电气控制系统任务书2标签打印赛项赛卷.docx

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高职现代电气控制系统任务书2标签打印赛项赛卷

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“标签打印系统控制要求”，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“标签打印系统控制要求”，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。

标签打印系统控制要求

一、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，如图1所示。

图1标签打印系统结构示意图

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0.1秒,减速时间0.2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、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

Q00UCPU

CPU314C-2PN/DP

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

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。

1、首界面要求

首页界面是启动界面（如图2所示）。

选择“进入测试”界面，弹出“用户登入”窗口（如图3所示），用户名下拉选“负责人”，输入密码“123”方可进入“调试模式界面”，密码错误不能进入界面，调试完成后自动返回首页界面（也可在调试过程点击按钮返回）。

选择“进入运行”界面，弹出“用户登入”窗口，用户名下拉选“操作员”，输入密码“456”方可进入“加工模式界面”，密码错误不能进入界面，加工完成后返回首页界面。

如出现报警，跳出报警窗口，解除报警后返回当前窗口，继续调试或运行。

图2首页界面图3用户登录界面

2、调试模式

设备进入调试模式后，触摸屏出现调试画面，如图4所示。

通过点击下拉框，随意选择需调试的电机，并当前电机指示灯亮，按下SB1按钮，选中的电机按下述要求进行调试运行。

没有调试顺序要求，每个电机调试完成后，对应的指示灯熄灭。

图4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。

运行过程中按下停止按钮SB2，M3立即停止（调试没有结束），调试需重新启动。

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，4次循环工作后自动停止。

可随时按下SB2停止（调试没有结束），调试需重新启动。

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

上色喷涂进给电机结构示意图如图5所示。

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5上色喷涂进给电机结构示意图

所有电机（M1～M5）调试完成后将自动返回首页界面。

在未调试结束前，单台电机可以反复调试。

调试过程不要切换选择调试电机。

3、加工模式

操作员登陆设备“进入运行”，触摸屏进入加工模式画面，如图6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。

完成加工后，只能返回到首页界面。

图6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。

加工过程按下列顺序执行。

（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HL3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。

至此一个标签加工完成。

（5）一个标签加工结束后，才能重新在入料口（A点）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HL3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。

4、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，请检查设备”，手动关闭窗口后再次自动进入10秒温度检测。