高职组-现代电气控制系统安装与调试赛项题库-太阳能制冷 .docx

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1、精品名师归纳总结2021年全国职业院校技能大赛现代电气掌握系统安装与调试（总时间： 240 分钟）工作任务书场次号工位号留意事项可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结一、本任务书共 12 页，如显现缺页、字迹不清等问题，请准时向裁判示意，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、不得擅自更换设备已有器件位置和线路，如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

2、，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。如因人为操作损坏器件，酌情扣5-10 分。后果严峻者（如导致 PLC、变频器、伺服等烧坏），本次竞赛成果计0 分。五、所编 PLC、触摸屏等程序必需储存到运算机的“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，不得在任何的方标注学校名称、选手姓名等信息。七、竞赛终止后，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“太阳能制冷系统掌握要求”，设计电气掌握原理图，制定相应的 IO 安排表，并按图完成器件选

3、型运算、器件安装、电路连接（含主电路）和相关元件参数设置。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结二、按“太阳能制冷系统掌握要求”，编写PLC 程序及触摸屏程序，完成后下载至设备PLC 及触摸屏，并调试该电气掌握系统达到掌握要求。三、依据赛场设备上所供应的故障考核装置，参考T68 镗床/X62W 铣床电气原理图，排除机床电气掌握电路板上所设置的故障，使该电路能正常工作，同时完成修理工作票。本次工作任务请在 YL-158GA1 型现代电气掌握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。太阳能制冷系统掌握要求一、系统运行说明太阳能空调系统共由集热系统和制

4、冷系统两部分组成，系统图如如图 1 和图 2 所示。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图 1、太阳能追踪仪集热系统：太阳能追踪仪太阳能追踪仪依据运算太阳轨迹，实现方向和仰角的调整，方向掌握装置末端安装编码器，检测实际角度是否达到要求，仰角掌握由伺服电机掌握精度。其中方向和仰角转动的角度通过肯定运算换算成实际行走的距离。制冷系统：溴化锂制冷（循环制冷系统）该装置除发生器是高压环境，其他容器内均是低压环境。由图2 可知，通过集热系统将光能转换成热能，被加热的冷水在发生器里作为热媒，使吸取器里合成的溴化锂、水混合液分解，分别成为高压气态水和液态溴化锂。液态溴化锂由溶液泵被抽回吸取器，高

5、压气态水进入冷凝器冷凝成低压液态水（该过程模拟空调制冷吸取外界高温湿气）。通过冷凝产生的低压液态水在进入管道和蒸发器之前开头吸取热量，并且仍吸取蒸发器中具有肯定温度的工业冷却水，使低压液态水转换成低压气态水（此过程循环泵不停的使低压液态水转换产出低压气态水）。最终低压气态水进入吸取器被溴化锂大量吸取。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图2 、溴化锂制冷系统太阳能空调系统由以下电气掌握回路组成：循环泵由电机M1驱动【 M1为双速电机，需要考虑过载、联锁爱护】。溶液泵由电机 M2驱动【 M2为三相异步电动机由变频器进行多段速掌握,变频器参数设置为第一段速为15Hz ，其次段速为 30

6、Hz ，第三段速为45Hz ，加速时间 1.2 秒,减速时间 0.5 秒三相异步电机，只进行单向正转运行】。太阳板清洗由电机M3驱动【 M3为三相异步电机， 只进行单向正转运行】。太阳板仰角由电机M4驱动【 M4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1600个脉冲，太阳板仰角转动一度电机运行两圈】。太阳板方向由电机M4 驱动【 M5为步进电机。步进电机参数设置如下：步进电机旋转一周需要 1000 个脉冲，太阳板方向转动一度电机运行两圈】。电动机旋转以 “顺时针旋转为正向 ,逆时针旋转为反向 ”为准。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结二、掌握系统设计要求1 、本系统

7、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，不答应连接到交换机）。3 、电机掌握、 I/O 、HMI与 PLC 组合安排方案（其余自行定义）：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结方案三菱 Q系列电机+FX3U系列方案西门子 S7-300 +S7-200Smart

8、 方案西门子 S7-1500 +S7-1200 方案可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结HMISB1、SB2、SB3Q00UCPUCPU314C-2PN/DPCPU 1511可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结M1、M2、M3 HL1、HL2M4、M5、SQ11、SQ13FX3U-48MRFX3U-48MTS7-200Smart 6ES7288-1SR40-0AA0S7-200Smart 6ES7288-1ST30-0AA0CPU 1212C 6ES7212-1BE40-0X

9、B0CPU 1212C 6ES7212-1AE40-0XB0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4 、依据本掌握要求设计电气掌握原理图，依据所设计的电路图连接电路，不答应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 安排表格式，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储备器填入 IO安排表中。5 、本次工作任务中用到的主要器件（如各个PLC和变频器）已可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结安装好，部分线

10、路也已经安装好，选手不得擅自更换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、系统掌握要求太阳能空调系统设备具备两种工作模式，模式一：手动调试模式。模式二：自动运行模式。设备上电后触摸屏进入欢迎界面，触摸界面任意位置，设备进入调试模式。1 、调试模式设备进入手动调试模式后，触摸屏显现调试画面，调试画面可参考图 3 进行制作。通过按下挑选调试按钮，挑选需要调试的电机，当前电机指示灯亮，触摸屏提示信息变化为“当前调试电机 为：电机”，按下SB1 启动按钮，选中的电机将进行调试运行。每个电机调试完成后，对应的指示灯消逝。图3手动调试界面示意图（1） ）循环泵电动机 M1 调试过程按下

11、 SB1 按钮， M1 电动机以低速运行 4 秒后停止，再次按下可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结启动按钮 SB1 后，高速运行 6 秒，电机 M1 调试终止。电机 M1 调试过程中， HL1 以亮 2S 灭 1S 的周期闪耀。（2） ）溶液泵电动机 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 电动机 35Hz 运行，再按下 SB1 按钮 M2 电动机 25Hz 运行，再按下 SB1 按钮 M2 电动机 15Hz 运行，按下停止按钮 SB2， M2 停止。 M2 电机调试过程中， HL1 以亮 1S 灭 2S 的周期闪耀。（

12、3） ）清洗电机 M3 调试过程按下 SB1 按钮，电机 M3 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 停止。 M3 电机调试过程中， HL1 长亮。（4） ）太阳能板仰角转动（伺服电机） M4 调试过程仰角转动电机（伺服电机）不需要安装在丝杠装置上。伺服电机开头调试前，第一在触摸屏中设定步进电机的速度之后（速度范围应在 60-150r/min之间），按下启动按钮SB1，伺服电机 M4 以正转 5s- 停 2s- 反转 5s- 停 2s的周期始终运行，按下停止按钮SB2， M4停止。 M4 电机调试过程中， HL2 以亮 2S 灭 1S 的周

13、期闪耀。（5） ）太阳能板方向转动（步进电机） M5 调试过程初始状态断电手动调剂回原点 SQ11 ，伺服电机开头调试前， 第一在触摸屏中设定步进电机的速度之后（速度范畴应在 60-150r/min 之间），按下启动按钮 SB1， M5 以 8mm/s 的速度带动滑块向左移动，当 SQ13 检测到信号时， M2 停止旋转，停 2 秒后， M5 以 12mm/s 的速度反转带动滑块右移，当运行到丝杠可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结10cm 处停止，停止旋转，停 2 秒后，又以 8mm/s 的速度向右移动至原点 SQ11 后，电机 M5 停止，至此电机 M5 调试终止。 M5 电机

14、调试过程中， HL2 以 2Hz 闪耀。全部电机（ M1 M5 ）调试完成后按下 SB3，系统将切换进入到自动运行模式。在未进入自动运行模式时，单台电机可以反复调试。图 4 方向移动电机结构示意图2 、自动运行模式切换进入到自动运行模式后，触摸屏自动进入运行模式画面， 显现“自动运行模式”字样，画面可参考图5 进行设计。画面要求：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图 5 自动运行参考界面太阳能空调工艺流程与掌握要求：（1） ）系统初始化状态初始上电之前，先将丝杠滑台调制SQ11处，模拟方向的初始位置。（2） ）运行操作 集热系统可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图

15、6 的理位置示意图如图 6 五角星（）区域是我们所在的的理位置，依据太阳运动轨迹运算伺服和步进电机应转动的角度。太阳板仰角转动一度 伺服电机运行两圈，太阳板方向转动一度步进电机运行一圈。现给 定 3 处的址信息和对应的不同时间，依据供应信息算出步进和伺服电机应转动的圈数，并在触摸屏上显示对应电机应转动的角度，触 摸屏制作可以参考下图 8。方位角（方向）： =arcsinsint.cos /cos 高度角（仰角）： =arcsin （ sin .sin +sin .cos .cost ） 式中 ：当的纬度。：太阳赤纬角。以 9 月 21 日，该天赤纬角是 0t：太阳时角。 t=15 . 当的时间

16、 -12 。以 12 点为例，该点太阳时角是 0 （t值为每小时应转动的角度，为了看出成效在程 序中要求电机每 5 秒就转动一次该角度）。上海纬度： 120 。7 月 1 日赤纬角： 20 。当的时间：14 时可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结黑龙江纬度： 45 。8 月 14日赤纬角： 15 。当的时间：10时三亚纬度： 18。12 月 6 日赤纬角： -20 。当的时间： 16 时制冷系统触摸屏上按下启动按钮，集热系统和制冷系统分别运行，各不干扰。集热系统依据 要求运行，制冷系统运行流程：等待外部温度传感器检测外部环境温度达到20 及以上（检测接入温控仪的铂电阻温度），开启清

17、洗电机冲刷太阳能电池板，运行10s后停止。当发生器内的温度达到30 （检测接入温控仪的铂电阻温度），溶液泵启动（溶液泵的运行情形由吸取器内的远传压力表信号打算，压力表信号由模拟电压供应， 10V 对应最高速， 2V 对应停止）。等待 8s 后，蒸发器内的循环泵运行（循环泵的运行情形由蒸发器内的远传压力表信号打算，压力表信号由同一个模拟电压供应，5V-10 对应低速， 5V 以下对应高速）。该过程运行情形需要实时显示在触摸屏上，包括电机运行状态，运行速度，容器内压力显示（10V对应 1Mpa ， 5V 对应 0.5Mpa ），按下停止按钮系统全部停止。3 、非正常情形处理当在自动运行画面中步进电机带动的滑块运行到极限位时停止系统，并且在触摸屏中自动弹出报警画面“太阳能追踪系统运行故障”，制冷系统照常运行，但当发生器内温度低于20 ，触摸屏中弹出报警界面“制冷系统运行故障”，全部电机运行停止，直到所有非正常情形处理，报警画面自动排除，等待重新启动。可编辑资料 - - - 欢迎下载