职业技能大赛：现代电气控制系统安装与调试赛项样题高职组任务8双面孔加工机床控制系统.docx

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1、工位号:*ChinaSkiIIs2023邪工西省职业院校技能大赛高职组现代电气控制系统安装与调试赛项（样题）高职组现代电气控制系统安装与调试赛项专家组中国江西202312注意事项一、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。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。二、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。三、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1分；若因人为操作损坏器件，扣5分；

2、后果严重者（如导致P1C.变频器、伺服等烧坏），本次竞赛成绩计。分。四、所编P1C、触摸屏、PPT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。五、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。六、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10个小时内完成以下工作任务：一、按“双面孔加工机床控制系统”,使用智能化电气设计软件，设计控制系统主电路、控制电路（含伺服、步进、变频器）、P1C控制电路；将设计完成的内容导出PDF格式并保存到硬盘指定位置和优盘中，比赛开始两

3、个小时后提交。二、按设计图完成元件选型计算、元件安装、电路连接（含主电路）和相关元件参数设置。三、按“双面孔加工机床控制系统”，编写P1C程序及触摸屏程序，完成后下载至设备P1e及触摸屏，并调试该电气控制系统达到控制要求。四、根据给定的电气设备原理图及故障检测要求，检测出该电气设备电路板上的故障，并按要求在其电路图纸的相应位置上标注故障类型符号。五、使用三维场景搭建软件进行工业场景的搭建，完成搭建后的场景能够完整的展示“双面孔加工机床控制系统”结构。六、按“双面孔加工机床控制系统”编写PPT,内容包含设计思路，调试流程，并能独立讲解，时间为5分钟。PPT文件必须保存到计算机的“D：工位号”文件

4、夹下，工位号以现场抽签为准。双面孔加工机床控制系统一、系统运行说明双面孔加工机床主要是针对工件多面孔加工时，需频繁换钻头（钻孔、较孔）、或频繁装夹工件（换加工面）研发的一款专用机床。该机床结构示意图如图1所示，加工工件俯视图如图2所示。图1双面孔加工机床结构示意图图2加工工件（正四边形）俯视图双面孔加工机床系统主要由以下电气控制回路组成:M1钻孔电机由一台双速三相异步电动机控制【高低速切换时间由KT设定】;M2工件夹紧电机由一台带离心开关的三相异步电动机正反转控制【电机正转时夹紧、电机反转时放松，停止时制动】；M3为较孔电机由一台不带离心开关的三相异步电动机控制【要求用变频器控制，加减速时间均

5、为3秒】;M4为工作台左右移动电机由步进电机控制，装在丝杆上，步进电机参数设置如下：步进电机旋转一周需要IOOO个脉冲。正转以500HZ运行，反转以80OHZ运行；M5为工作台旋转电机，由伺服电机控制【设置参数：伺服电机旋转一周需要3600个脉冲，正、反转转速均为60os组成。电动机旋转以“顺时针旋转为正向，逆时针旋转为反向”为准。如无特别说明，题目中的所有开关、按钮请使用控制柜正面元件。二、控制系统设计要求1本系统使用三台P1C、一台变频器,网络指定QCPU/S7-300/S7T500为主站，2台FX3US7-200SmartS7-1200及变频器为从站，分别以Cj1ink或工业以太网的形式

6、组网。2.MCGS触摸屏应连接到系统中主站P1C上（三菱系统中触摸屏连接到QP1C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、HM1与P1C组合分配方案(其余自行定义)：x方案电机三菱Q系列+FX3U系列方案西门子S7-300S7-200Smart方案西门子S7-1500+S7T200方案UMISB1SB2、SA3,SA5、十字开QOOUCPUCPU314C-2PN/DPCPU1511M4、M5、编码器SQ1SQ2FX3U-32MTS7-200Smart6ES7288-1ST30-0AA0CPU1212C6E

7、S7212-1AE40-0XB0MkM2、H1IH13FX3U-32MRS7-200Smart6ES7288-1SR40-0AA0CPU1212C6ES7212-1BE40-0XB0M3FR-E740G120C-PNG120C-PN4 .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。5 .三台P1C和变频器安装位置要求如图3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-32MT/西门子S7-200Smart(6ES7288-1ST30-0AA0)/西门子CPU1212C(6ES7212-1A

8、E40-0XB0)变频器：三菱FR-E840/西门子G120C(a)正面三、系统控制要求该设备具备三种工作模式：调试模式、运行监视模式、参数设置模式。设备上电后，先进入欢迎界面，在欢迎界面下可以选择“调试模式”、“运行监视”、“参数设置”进入操作界面。画面如图4所示，要求“欢迎参加全国职业院校“现代电气控制系统安装与调试”技能大赛”向左循环滚动，循环周期为5秒；进入“参数设置画面”时，需输入密码“158GA1”，才能进入设置参数，密码错误时提示“您所输入的密码不正确”。欢迎参加全国职业院校“现代电气控制系统安装/调试”技能大褰调送横式运行监控参数设置图4欢迎画面1.调试模式调试模式如图5所示，

9、按“M1-M5电机调试”，进行选择被调试对象，可任意选择，但每次只能选择某一台电机进行调试，选中电机调试时如“M1电机调试”显示黄底黑字，当调试完毕后“M1电机调试”显示绿底黑字，黄色表示调试中，绿色表示调试完成。没有选中的为默认颜色，从“加-帧电机调试”全部为绿色时，表示所有电机均以调试完毕。当选中电机调试运行过程中，按“M1-M5电机调试”中其它电机调试均无效。当选中电机调试处于停止时，按“M1-M5电机调试”中其它电机调试可有效切换。图5调试画面（I）M1电机调试控制如下：按一下启动按钮SB1或按一下触摸屏“启动按钮”，M1低速运行（低速运行指示灯亮），延时KT时间继电器设定时间后，再间

10、歇O.2S后切换成高速运行（高速运行指示灯亮）。调试过程中按下停止按钮SB2或按下触摸屏“停止按钮”，电机立即停止调试Q完成一次低、高速切换及以上视为调试完毕。（2）M2电机调试按下“启动按钮”，M2电机正转运行（夹紧），松开“启动按钮”，M2电机制动停止。再次按下“启动按钮”,M2电机反转运行（放松）；松开“启动按钮”，M2电机制动停止。（启动按钮奇数次按为正转、偶数次按为反转，松开按钮为制动停止）在触摸屏上要有正、反转（夹紧、放松）指示，完成一次正反转，且（SA3向右）充分放松后，视为调试完毕。（3）M3电机调试M3电机可实现15级调速，并SA5控制低速挡（“1”）、高速档（“2”），低7

11、速分别是330rmin390r/min、450rmin510rmin570rmin630rmin690rmin;高8速分别是750rmix840rmin930rmin1020rmixI11Or/min、1200rmin1290rmin1380rmin;（参数根据实际接的电机铭牌自行计算）要求能在低7速时，按一次“启动按钮”，M3电机正转启动330rmin,随后每4秒速度提升一级，实现低7速循环运行；当在高8速启动时，按一次“启动按钮”，M3电机正转启动750rmin,随后每4秒速度提升一级，实现高8速循环运行（“高”、“低”、“空”档可以随时切换操作）；按下“停止按钮”或切换到空挡时，M3停止

12、。在触摸屏上要有运行指示灯指示，要实时显示实际转速（不能是静态文字显示），完成一次高低速循环后视为调试完毕。（4）M4电机调试M4为步进电机，控制工作台左右移动，十字手柄向左时，M4电机正转（工作台左移），十字手柄向右时，M4电机反转（工作台右移），十字手柄中间时，M4停止（工作台停止移动），在触摸屏上要有正反转指示，并且将工作台调到“零位”（滑块右端在17Cm处），此时SA1向左发出零位信号，H1I指示灯亮，完成一次正反转且在“零位”时M4调试完毕。（5）M5电机调试M5为伺服电机，控制工作台360。旋转，十字手柄向上时，M5电机正转（工作台顺时针旋转），十字手柄向下时，M5电机反转（工作台

13、逆时针旋转），十字手柄中间时，M5停止（工作台停止转动），在触摸屏上要有正反转指示，并且将工作台调到“零位”（刻度盘“0。指在12点钟方向”），此时SA2向左发出零位信号，H12指示灯亮，完成一次正反转且在“零位”时M5调试完毕。注：调试完毕的电机可重复调试！2 .运行模式运行模式如图6所示，参数设置模式如图7所示。当所有电机调试完成后，参数按要求设置完成后（需要设置进给速度、孔加工深度，设置值为正整数），按下SB1按钮或触摸屏“启动按钮”设备启动运行。如有电机还未调试完毕或参数未设，按启动时有信息提示：“调试未完成”或“参数设置不正确”字样。运行模式监视区MI电机状态：低速德速/停止M2电机

14、状态：工作台夹紧诚松M3电机状态：实时显示当前转速（精度1rmin）M4电机状态：实时显示当前位置（坐标左负，右正，精度Inin）提示信息：”调试未完成或“参数设置不正确返回主页调试模式M5电机状态：实时显示当前位置（面1对应0,精度1）图6运行画面加工过程如下:当设备调试完成、装上工件（此过程为人工完成）、参数设置好后，按下启动按钮，先启动M2电机正转运行（夹紧），夹紧过程由电位器（4-20m）模拟压力控制，当电流超过16m时说明夹紧到位，H13指示灯亮，M2电机立即制动停止。然后M1电机低速启动运行KT设定时间后转为高速运行，同时工作台左移进行钻孔加工，加工到设定深度后，工作台停止移动2秒

15、，随后工作台右移返回到“零位”停止；随后旋转工作台旋转90o（M5反转90）换第二面钻孔加工。旋转到位后，工作台再次左移进行钻孔加工，加工到设定深度后，工作台停止移动2秒，工作台右移返回到“零位”停止；随后旋转工作台再旋转90o（M5反转90）换第三面钻孔加工，旋转到位后，工作台再次左移进行钻孔加工，加工到设定深度后，工作台停止移动2秒，工作台右移返回到“零位”停止2秒;随后继续右移，同时M3电机以1200rmin的速度正转启动，进行第一加工面的较孔加工，较孔深度比钻孔深度浅1mm,当较孔加工到设定深度后，工作台停止移动2秒后，工作台左移返回到“零位”停止；随后旋转工作台再旋转90o（M5反转90）换第四面钻孔加工，旋转到位后，工作台再次左移进行钻孔加工，加工到设定深度后，工作台停止移动2秒,工作台右移返回到“零位”停止2秒，同时M1电机停止（四面均钻孔加工完毕）；随后继续右移，进行第二加工面的较孔加工，较孔深度同前，当较孔加工到设定深度后，工作台停止移动2秒后，工作台左移返回到“零位”停止；随后旋转工作台再旋转90o（M5反转90）换第三面较孔加工，旋转到位后，工作台右移，进行第三加工面的较孔