2016年全国高职院校技能大赛“现代电气控制系统安装与调试”赛项
【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2000个脉冲】。
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 HMI Q00UCPU SB1～SB5 M1、M3、M4 HL1～HL3 M2、M5、编码器 SQ1～SQ5 FX3U-48MT 6ES7288-1ST30-0AA0 6ES7212-1AE40-0XB0 FX3U-48MR 6ES7288-1SR40-0AA0 S7-200Smart 6ES7212-1BE40-0XB0 CPU 1212C S7-200Smart CPU 1212C CPU314C-2PN/DP CPU 1511 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 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。
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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
混料罐控制系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2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M1～M5，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。
图2 调试模式参考画面
（1）进料泵1对应电机M1调试过程
按下启动按钮SB1后，电机M1启动运行，6秒后停止，电机M1调试结束。M1电机调试过程中，HL1长亮。
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（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10Hz启动，再按下SB1按钮M2电动机30Hz运行，再按下SB1按钮M2电动机40Hz运行，再按下SB1按钮M2电动机50Hz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SB1按钮，电机M3启动，3秒后M3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停止。M3电机调试过程中，HL2长亮。
（4）混料泵对应电机M4调试过程
按下SB1按钮， M4电动机以低速运行4秒后停止，再次按下启动按钮SB1后，高速运行6秒，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
初始状态断电手动调节至高液位SQ1，按下SB1按钮，电机M5正转带动滑块以10mm/s（已知滑台丝杠的螺距为4mm）的速度向左移动，当SQ2检测到中液位信号时，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，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。
液位模拟电机M5结构示意图如图3所示。
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图3 液位模拟电机结构示意图
所有电机（M1～M5）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4所示，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）画面中包含配方选择开关S07，以及循环方式选择开关S08；（5）画面中包含系统已循环运行次数（停止或失电时都不会被清零）等信息。
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