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1、附件一现代电气控制系统安装与调试（总时间:240分钟）工作任务书注意事项一、本任务书共17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
2、；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: 工位号” 文件夹下，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。请按要求在4个小时内完成以下工作任务:一、按“混料罐系统控制说明书”，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“混料罐系统控制说明书”，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YL-ZX型X62W铣床电气原理图，排除X6
3、2W铣床电气控 制电路板上所设置的故障，使该电路能正常工作，同时完成维修工作混料罐系统控制说明书一、混料罐系统运行说明在炼油、化工、制药、水处理等行业中，将不同液体混合是必不 可少的工序，而且这些行业中多为易燃易爆、有毒有腐蚀性的介质，不 适合人工现场操作。本混料罐系统设计借助PLC来控制混料罐，对提 高企业生产和管理自动水平有很大的帮助，同时又提高了生产线的效 率、使用寿命和质量，减少了企业产品质量的波动。图1混料罐系统混料罐系统由以下电气控制回路组成：进料泵1由电机M1驱动 【M1为三相异步电机，只进行单向正转运行】。进料泵2由电机M2 驱动【M2为三相异步电机由变频器进行多段速控制，变频
4、器参数设置 为第一段速为15Hz，第二段速为25Hz，第三段速为35Hz、第四段 速为50Hz，加速时间0.6秒，减速时间0.4秒】。出料泵由电机M3驱 动【M3为三相异步电机（带速度继电器），只进行单向正转运行】。 混料泵由电机M4驱动【M4为双速电机，需要考虑过载、联锁保护】。 液料罐中的液位由M5电机通过丝杠带动滑块来模拟【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5000个脉冲】。 电机旋转以“顺时针旋转为正向，逆时针旋转为反向”为准。二、混料罐控制系统安装方案要求1、本系统使用三台PLC，网络指定Q0CPU/S7-300/S7-1500 为主站，2 台 FX3U/S
5、7-200Smart/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）:万案三菱Q系列西门子S7-300西门子S7-1500电机 、+FX3U系列方案+S7-200Smart 方案+S7-1200 方案HMISB1SB5Q00UCPUCPU314C-2PN/DPCPU 1511M1、 M3、 M4HL1HL3FX3U-48MR
6、S7-200Smart6ES7288-1SR40-0AA0CPU 1212C6ES7212-1BE40-0XB0M2、M5、编码器SQ1SQ5FX3U-48MTS7-200Smart6ES7288-1ST30-0AA0CPU 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。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。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
7、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 (6ES7212-1AE40-0XB0)变频器：三菱FR-E740/ 西门子MM420(a)正面从站：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)背面图2 PLC和变频器安装位置示意图三、混料罐控制系统控制要求混料罐控制系
8、统设备具备两种工作模式，模式一：调试模式；模 式二：混料模式。设备上电后触摸屏显示欢迎界面，点击界面任一位 置，触摸屏即进入调试界面，设备开始进入调试模式。1、调试模式触摸屏进入调试画面后，指示灯HL1、HL2以0.5Hz频率闪烁 点亮，等待电机调试。触摸屏调试界面可以参考图进行制作：通过按 下“选择调试按钮”，可依次选择需要调试的电机M1M5，对应电机 指示灯亮，HL1、HL2停止闪烁。按下调试启动SB1按钮，选中的 电机将进行调试运行。每个电机调试完成后，对应的指示灯熄灭。调试界面谜料泵1进料泵2迷择调试按钮出料泵混料泵液位模拟电机提示：依次选择电机进行调试图3调试模式参考画面(1 )进料
9、泵1对应电机M1调试过程按下SB1按钮，电机M1启动，3秒后M1停止，再3秒后又自 动启动，按此周期反复运行，可随时按下SB2按钮，M1停止。M1 电机调试过程中，HL1长亮。(2 )进料泵2对应电机(变频电机)M2调试过程按下启动按钮SB1后，电机M2以50Hz启动，再按下SB1按 钮M2电机35Hz运行，再按下SB1按钮M2电机25Hz运行，再按 下SB1按钮M2电机15Hz运行，按下停止按钮SB2, M2停止。 M2电机调试过程中，HL1以亮2S灭1S的周期闪烁。（3 ）出料泵对应电机M3调试过程按下启动按钮SB1后，电机M3启动运行，6秒后M3停止，电 机M3调试结束。M3电机调试过程
10、中，HL2长亮。（4）混料泵对应电机M4调试过程按下SB1按钮，M4电机以低速运行4秒后停止，再次按下启动 按钮SB1后，M4高速运行6秒后停止，电机M4调试结束。电机 M4调试过程中，HL2以亮2S灭1S的周期闪烁。（5）液位模拟电机（伺服电机）M5调试过程系统上电前，先手动将滑块调节至高液位SQ1,按下SB1按钮， 电机M5正转带动滑块以10mm/s的速度向左移动，当SQ2检测到 中液位信号时，M5停止旋转，再次按下SB1按钮，电机M5正转带 动滑块以8mm/s的速度向左移动，当SQ3检测到低液位信号时， M5停止旋转，至此电机M5调试结束。M5电机调试过程中，按下 SB2，电机M5立即停
11、止，再按下SB1，电机M5继续行驶，另外， M5调试过程中HL1和HL2同时以2Hz闪烁。图4液位模拟电机结构示意图所有电机（MlM5 ）调试完成后触摸屏画面将自动切换进入到 混料模式。在未进入混料模式时，单台电机可以反复调试。2、混料模式自动切换进入到混料模式后，触摸屏随即进入混料模式画面，混 料模式画面请参考图1所示，画面主要包含:（1 ）各个泵的工作状态 指示；（2 ）液位检测开关SQ1-SQ3的状态指示灯；（3 ）画面中的液 位跟随M5电机的实际运行位置（编码器检测）连续变化（4）配方 选择开关S07 ,以及循环方式选择开关S08 ;（ 5）不同配方已循环运 行次数（停止或失电时都不会
12、被清零）等信息。液料椎咽电机图5 混料模式画面混料模式时初始状态：指示灯HL3开始以1Hz频率闪烁，液位 模拟电机M5所带动的滑块位于低位SQ3，混料模式启动按钮SB3、 停止按钮SB4、急停按钮SB5全部位于初始状态、所有电机（M1 M5）停止等（1 ）开始混料之前，首先应对系统的循环方式以及配方进行选 择：循环方式选择开关S08为0时，系统为连续循环模式，为1时， 系统为单次循环模式；配方选择开关S07为1时，选择配方1,为0时，选择配方2。（2 ）选择配方1时：混料罐的工艺流程如下：按下SB3，进料 泵M1打开，液位增加（M5电机以8mm/s速度右行）；当SQ2检测 到达中液位时，进料泵
13、M2以15Hz运行，液位加速上升（M5电机 以10mm/s速度右行），同时混料泵M4开始低速运行；当SQ1检测 到达高液位时，进料泵M1、M2均关闭，液位不再上升（M5停止）, 同时混料泵M4开始高速运行，持续5s后M4停止；此时开始检测 液体温度（温度控制器+热电阻Pt100）5温度超过30C时，出料泵 M3开始运行，液位开始下降（M5电机以12mm/s速度左行）；当 SQ3检测到达低液位时，M3停止，液位不再下降（M5停止*至此， 混料罐完成一个周期的运行。整个混料过程中，HL3长亮。（3）选择配方2时：混料罐的工艺流程如下：按下SB3，进料 泵M1打开，进料泵M2以25Hz运行,液位增加
14、（M5电机以10mm/s 速度右行）；当SQ2检测到达中液位时，进料泵M1关闭，进料泵 M2以50Hz运行，液位继续上升（M5电机以8mm/s速度右行），同 时混料泵M4开始低速运行；当SQ1检测到达高液位时，进料泵M2 关闭，液位不再上升（M5停止），同时混料泵M4开始高速运行，持 续5s后，出料泵M3开始运行，液位开始下降（M5电机以12mm/s 速度左行），当SQ2检测到达中液位时，混料泵M4停止；当SQ3 检测到达低液位时，M3停止，液位不再下降（M5停止B至此，混 料罐完成一个周期的运行。整个混料过程中，HL3长亮。（4）若混料罐为单次循环模式，则每完成一个周期，混料罐自 动停止，同
15、时指示灯HL3以1Hz频率闪烁；若混料罐为连续循环模 式，则混料罐将连续作3次循环后自动停止，期间按急停按钮SB5, 混料罐立即停止；直至SB5恢复，再次按下启动按钮SB3，混料罐 继续运行期间按停止按钮SB4则混料罐完成当前循环后才能停止。（5）加工模式结束后，可以通过触摸屏查看液位的历史变化曲 线（由编码器计数测出）b3、非正常情况处理当电机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。在选择配方1时，当混料泵停止，开始检测液体温度时，若10 秒内检测液体温度未超过30C,则自动弹出报警画面“加热器损坏， 请检测设备”，手动关闭窗口后再次进行10秒温度检测。维修工作票工作票编号N0： 发单日期:20 年 月曰工位号工作任务X62W铣床电气线路故障检测与排除工作时间自年月日时分至年月日时分工作条件登陆学号：（即两位数的工位号，如
