高職組現(xiàn)代電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試賽項題庫04動車空調(diào)

1、2016年全國職業(yè)院校技能大賽現(xiàn)代電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試（總時間：240分鐘）工作任務書 場次號 工位號 注意事項一、本任務書共10頁，如出現(xiàn)缺頁、字跡不清等問題，請及時向裁判示意，進行任務書的更換。二、在完成工作任務的全過程中，嚴格遵守電氣安裝和電氣維修的安全操作規(guī)程。電氣安裝中，低壓電器安裝按電氣裝置安裝工程低壓電器施工及驗收規(guī)范（GB50254-96）驗收。三、不得擅自更改設備已有器件位置和線路，若現(xiàn)場設備安裝調(diào)試有疑問，須經(jīng)設計人員（賽場評委）同意后方可修改。四、競賽過程中，參賽選手認定競賽設備的器件有故障，可提出更換，器件經(jīng)現(xiàn)場裁判測定完好屬參賽選手誤判時，每次扣參賽隊3分；若因人為

2、操作損壞器件，酌情扣5-10分；后果嚴重者（如導致PLC、變頻器、伺服等燒壞），本次競賽成績計0分。五、所編PLC、觸摸屏等程序必須保存到計算機的“D: 場次號-工位號”文件夾下，場次號和工位號以現(xiàn)場抽簽為準。六、參賽選手在完成工作任務的過程中，不得在任何地方標注學校名稱、選手姓名等信息。七、比賽結束后，參賽選手需要將任務書以及現(xiàn)場發(fā)放的圖紙、資料、草稿紙等材料一并上交，不得帶離考場。請按要求在4個小時內(nèi)完成以下工作任務：一、按“動車空調(diào)系統(tǒng)控制要求”，設計電氣控制原理圖，制定相應的IO分配表，并按圖完成器件選型計算、器件安裝、電路連接（含主電路）和相關元件參數(shù)設置。二、按“動車空調(diào)系統(tǒng)控制要

3、求”，編寫PLC程序及觸摸屏程序，完成后下載至設備PLC及觸摸屏，并調(diào)試該電氣控制系統(tǒng)達到控制要求。三、根據(jù)賽場設備上所提供的故障考核裝置，參考T68鏜床/X62W銑床電氣原理圖，排除機床電氣控制電路板上所設置的故障，使該電路能正常工作，同時完成維修工作票。本次工作任務請在YL-158GA1型現(xiàn)代電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試實訓考核裝置上完成，該裝置的結構介紹及使用方法請參考用戶說明書。動車空調(diào)系統(tǒng)控制要求一、系統(tǒng)運行說明在CRH動車組的車廂均配置有獨立的空調(diào)系統(tǒng)，空調(diào)裝置（壓縮機、冷凝機）安裝在地板下，空氣處理單元（通風排風裝置）車廂隨著氣壓變化、溫度進行通風換氣，如圖1所示。通風單元帶變頻壓縮機

4、冷凝機圖1 動車空調(diào)系統(tǒng)結構示意圖動車空調(diào)系統(tǒng)主要由以下電氣控制回路組成，壓縮機M1控制回路【M1為單速電機，由變頻器進行模擬量調(diào)速控制,加速時間0.2秒,減速時間0.6秒】。冷凝風機M2、M3控制回路【M2為三相異步電機（不帶速度繼電器），M3為三相異步電機（帶速度繼電器），需要考慮過載、聯(lián)鎖保護，只進行單向正轉運行】。通風機M4控制回路【M4為雙速電動機】。車輛運行電機M5控制回路【M5為伺服電機；伺服電機參數(shù)設置如下：伺服電機旋轉一周需要1000個脈沖，正轉轉速為1.5圈/秒，反轉轉速1圈/秒；】，通過編碼器檢測動車行駛路程。競賽以電動機旋轉“動車右移動為正向,動車左移動為反向”為準。二

5、、控制系統(tǒng)設計要求1、本系統(tǒng)使用三臺PLC，網(wǎng)絡指定QCPU/S7-300/S7-1500為主站，2臺FX3U/S7-200Smart/S7-1200為從站，分別以CC_Link或工業(yè)以太網(wǎng)的形式組網(wǎng)。2、MCGS觸摸屏應連接到系統(tǒng)中主站PLC上（三菱系統(tǒng)中觸摸屏連接到QPLC的RS232端口；西門子系統(tǒng)中觸摸屏連接到S7-300/S7-1500的以太網(wǎng)端口，不允許連接到交換機）。3、電機控制、I/O、HMI與PLC組合分配方案（其余自行定義）：方案電機三菱Q系列+FX3U系列方案西門子S7-300 +S7-200Smart方案西門子S7-1500 +S7-1200方案HMIQ00UCPUCP

6、U314C-2PN/DPCPU 1511M1、M2、M4SB1SB6HL1HL3FX3U-48MRS7-200Smart6ES7288-1SR40-0AA0CPU 1212C6ES7212-1BE40-0XB0M3、M5、編碼器SQ1SQ3FX3U-48MTS7-200Smart6ES7288-1ST30-0AA0CPU 1212C6ES7212-1AE40-0XB04、根據(jù)本控制要求設計電氣控制原理圖，根據(jù)所設計的電路圖連接電路，不允許借用機床考核單元電氣回路。參照所給定的圖紙格式把系統(tǒng)電氣原理圖以及各個PLC的I/O接線圖繪制在標準圖紙上，在“設計”欄中填入選手工位號，在“制圖”欄中填入P

7、LC品牌型號。參照所給定的IO分配表格式，將編程中所用到的各個PLC的IO點以及主要的中間繼電器和存儲器填入IO分配表中。5、本次工作任務中用到的主要器件（如各個PLC和變頻器）已安裝好，部分線路也已經(jīng)安裝好，選手不得擅自更改設備中已有器件的位置和線路。其余器件的安裝位置請自行定義。三、系統(tǒng)控制要求動車空調(diào)系統(tǒng)設備具備兩種工作模式，模式一：調(diào)試模式；模式二：工作模式。1、首界面要求首頁界面是啟動界面（如圖2所示）。選擇“進入測試”界面，彈出“用戶登入”窗口（如圖3所示），用戶名下拉選“負責人”，輸入密碼“123”方可進入“調(diào)試模式界面”，密碼錯誤不能進入界面，調(diào)試完成后自動返回首頁界面（也可在

8、調(diào)試過程點擊按鈕返回）。選擇“進入運行”界面，彈出“用戶登入”窗口，用戶名下拉選“操作員”，輸入密碼“456”方可進入“工作模式界面”，密碼錯誤不能進入界面，工作完成后返回首頁界面。如出現(xiàn)報警，跳出報警窗口，解除報警后返回當前窗口，繼續(xù)調(diào)試或運行。 圖2 首頁界面 圖3 用戶登錄界面2、調(diào)試模式設備進入調(diào)試模式后，觸摸屏出現(xiàn)調(diào)試畫面，如圖4所示。通過點擊下拉框，隨意選擇需調(diào)試的電機，且當前電機指示燈亮，按下SB1按鈕，選中的電機按下述要求進行調(diào)試運行。沒有調(diào)試順序要求，每個電機調(diào)試完成后，對應的指示燈熄滅。 圖4 調(diào)試模式畫面（1）壓縮機（M1）調(diào)試過程按下啟動按鈕SB1后，壓縮機M1正轉啟動

9、20HZ運行，再次按下SB1后正轉40HZ運行，第三次按下SB1后反轉10HZ運行，第四次按下SB1后反轉30HZ運行，按下停止按鈕SB2，壓縮機停止，壓縮機M1調(diào)試結束。M1電機調(diào)試過程中，HL1以1Hz閃爍。（2）冷凝風機1（M2）、冷凝風機2（M3）調(diào)試過程按下啟動按鈕SB1后，冷凝風機1（M2）啟動運行3秒后停止，冷凝風機2（M3）自動啟動運行3秒，交替運行3個周期后冷凝風機M2、M3調(diào)試自動結束。M2和M3電機調(diào)試過程中，HL1長亮。（3）通風機M4調(diào)試過程按下啟動按鈕SB1后，通風機M4低速啟動運行，4秒后自動切換高速（雙Y）運行，6秒后通風機M4調(diào)試結束。M4電機調(diào)試過程中，HL

10、2以1Hz閃爍。（4）車輛運行電機M5調(diào)試過程初始狀態(tài)斷電手動調(diào)節(jié)動車位于C地（電感傳感器SQ3），按下SB1按鈕，車輛運行電機M5向左移動，當A地（SQ1）檢測到信號時，停止旋轉，停1秒后，車輛電機M5反轉，當C地（SQ3）檢測到信號時，停止旋轉，車輛運行電機M5調(diào)試結束。M5電機調(diào)試過程中，M5電機正轉和反轉轉速均為1圈/秒，HL1和HL2同時以2Hz閃爍。圖5 車輛電機結構示意圖所有電機（M1M5）調(diào)試完成后將自動返回首頁界面。在未調(diào)試結束前，單臺電機可以反復調(diào)試。調(diào)試過程不要切換選擇調(diào)試電機。3、工作模式操作員登陸設備“進入運行”，觸摸屏進入工作模式畫面，如圖6所示，出現(xiàn)“工作模式”字

11、樣，觸摸屏畫面有各個電機的工作狀態(tài)指示燈、參數(shù)設置對話框（用來設置車內(nèi)溫度）及空調(diào)系統(tǒng)顯示模式。工作模式時需車輛運行電機在原點時才能啟動（即SQ2檢測到信號）。運行結束后，只能返回到首頁界面。圖6 工作模式畫面（1）動車自動運行模式：運行前先設定“車廂當前溫度”，數(shù)值范圍2045（超出45則顯示45，小于20則顯示20）。按下SB1（或啟動按鈕），車輛由C地（SQ3）開往B地（SQ2），到達B地停1秒后返回C地，在C地停1秒后開往A地（SQ1），到達A地后停1秒返回C地，按上述過程周期往返。按下停止按鈕后動車停止。車輛運行電機左、右超行程位置開關分別為機械結構（小車運動）左右兩側微動開關SQ5

12、、SQ6。（2）當設定“車廂當前溫度”大于等于30時，空調(diào)系統(tǒng)進入全冷工況模式，模式指示燈長亮。動車運行中，當SB6閉合通風機低速運行，4秒后切換到通風機高速運行并保持；當空氣流通監(jiān)測正常即SB3閉合，4秒后當制冷系統(tǒng)壓縮機20HZ啟動運行，4秒后當溫度檢測正常即SB4閉合，壓縮機每隔3秒鐘頻率增加6HZ，直到壓縮機50HZ運行并保持；再4秒后壓縮機監(jiān)測正常即SB5閉合，冷凝風機1（M2）運行并保持，4秒冷凝風機2（M3）運行并保持，全冷工況啟動完畢進入運行狀況。（3）當設定“車廂當前溫度”低于30時，空調(diào)系統(tǒng)進入通風工況模式，模式指示燈長亮。動車運行中，當SB6閉合通風機低速運行，4S后切換到通風機高速運行并保持；當空氣流通監(jiān)測正常即SB3閉合，4秒后當制冷系統(tǒng)壓縮機20HZ啟動運行，4秒后當溫度檢測正常即SB4閉合，壓縮機每隔3秒鐘頻率增加3HZ，直到壓縮機35HZ運行并保持；4S后壓縮機監(jiān)測正常即SB5閉合，冷凝風機1（M2）運行，4S冷凝風機2（M3）運行同時冷凝風機1（M2）停止，4S再啟動冷凝風機2（M3），兩臺冷凝風機交替運行。通風工況