2021年山東省職業(yè)院校技能大賽

中職組

液壓與氣動(dòng)系統(tǒng)裝調(diào)與維護(hù)賽項(xiàng)

任

務(wù)

書

B卷

山東濰坊

場(chǎng)次：賽位號(hào)：開始時(shí)間：結(jié)束時(shí)間：

1

參賽選手須知：

1.本任務(wù)書共22頁，如出現(xiàn)任務(wù)書缺頁、字跡不清等問題，請(qǐng)及時(shí)向裁判舉手示意，并

進(jìn)行任務(wù)書的更換。

2.各參賽選手應(yīng)在4小時(shí)內(nèi)完成本任務(wù)書規(guī)定內(nèi)容，比賽時(shí)間到，比賽結(jié)束，選手按操作

規(guī)范，整理好工作現(xiàn)場(chǎng)離開比賽場(chǎng)地，不得延誤。

3.比賽結(jié)束，選手應(yīng)及時(shí)上交任務(wù)書，不得將其擅自帶離比賽場(chǎng)地，否則按棄權(quán)處理。

4.選手提交的試卷用賽位號(hào)標(biāo)識(shí)，“選手確認(rèn)”部分填寫所在的“賽位號(hào)”，不得寫上姓名或

與身份有關(guān)的信息，否則視成績(jī)無效。

5.參賽選手在比賽過程中可提出設(shè)備器件更換要求。更換的器件經(jīng)裁判組檢測(cè)后，如為非

人為損壞，由裁判根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況給予補(bǔ)時(shí)；如人為損壞，每次扣3分。

6．在競(jìng)賽過程中，備注項(xiàng)中有“”標(biāo)記的，表示選手已完成該項(xiàng)目?jī)?nèi)容，示意裁判，在

裁判的監(jiān)督下測(cè)量出數(shù)值并記錄測(cè)試結(jié)果，該數(shù)值只有一次測(cè)量機(jī)會(huì)，一經(jīng)確定不得修改；

測(cè)試結(jié)果不合格也不得修改，并作為該項(xiàng)目的評(píng)分依據(jù)。

7．所有項(xiàng)目的監(jiān)督檢測(cè)時(shí)間都納入競(jìng)賽時(shí)間，不另行增加時(shí)間。

8．系統(tǒng)開始運(yùn)行時(shí)必須得到裁判的允許后，才能通電運(yùn)行；若裝配不完整，則不允許試

運(yùn)行。

9．在測(cè)量過程中，如裁判發(fā)現(xiàn)選手測(cè)量方法或選用工具不合理、不正確，可判定該項(xiàng)目

未完成并不得分。

10．未經(jīng)裁判簽名核實(shí)的數(shù)據(jù)都是無效數(shù)值，該項(xiàng)目不得分。

11.程序必須簽字確認(rèn)后，才允許驗(yàn)證任務(wù)功能，程序一經(jīng)確認(rèn)不得修改。

12.選手可以帶無儲(chǔ)存功能的計(jì)算器、三角板、橡皮；任務(wù)書用黑色（或藍(lán)色）簽字筆答

題、簽字；繪圖可以用鉛筆。不得帶手機(jī)、U盤以及其他禁止的用品用具進(jìn)入賽場(chǎng)。

注意：嚴(yán)禁在泵站運(yùn)行時(shí)，手伸進(jìn)傳輸線內(nèi)調(diào)試設(shè)備！

2

競(jìng)賽基本要求：

1.正確使用工具，操作安全規(guī)范。

2.液壓和氣動(dòng)元件安裝正確無誤、系統(tǒng)管路連接牢固、布局美觀，電路連接正確、可靠，

符合行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

3.愛惜賽場(chǎng)的設(shè)備和器材，盡量減少耗材的浪費(fèi)。

4.保持工作臺(tái)及附近區(qū)域干凈整潔。

5.競(jìng)賽過程中如有異議，可向現(xiàn)場(chǎng)考評(píng)人員舉手示意，不得擾亂賽場(chǎng)秩序。

6.遵守賽場(chǎng)紀(jì)律，尊重考評(píng)人員、技術(shù)支持人員，服從安排。

任務(wù)一、液壓與氣動(dòng)系統(tǒng)回路裝調(diào)與故障排除（40分）

（一）工業(yè)雙泵液壓泵站安裝與調(diào)試

選手根據(jù)賽場(chǎng)提供的設(shè)備，采用規(guī)范的安裝及調(diào)試工藝，按任務(wù)書的要求，完成泵站的

安裝及工作壓力調(diào)試。通電啟動(dòng)前舉手示意，報(bào)請(qǐng)裁判同意。

1.變量葉片泵的安裝與調(diào)試

要求1：補(bǔ)充完整圖1，補(bǔ)畫液壓元件符號(hào)，完成變量葉片泵系統(tǒng)的安裝與調(diào)試。

要求2：調(diào)試出變量葉片泵的輸出壓力為4.2MPa±0.2MPa，在表1中記錄壓力值，并舉

手示意報(bào)請(qǐng)裁判驗(yàn)證并簽字確認(rèn)。

圖1變量葉片泵系統(tǒng)調(diào)壓回路

3

表1變量葉片泵的輸出壓力確認(rèn)表

選手確認(rèn)裁判確認(rèn)

序號(hào)泵源功能要求P2（MPa）備注

（填賽位號(hào)）（簽字確認(rèn)）

1變量葉片泵系統(tǒng)壓力

2.定量柱塞泵的安裝與調(diào)試

要求1：補(bǔ)充完整圖2，補(bǔ)畫液壓元件符號(hào)，完成定量柱塞泵系統(tǒng)的安裝與調(diào)試。

要求2：定量柱塞泵系統(tǒng)采用溢流閥并聯(lián)控制方式，通過電磁換向閥進(jìn)行一、二級(jí)壓力切

換，系統(tǒng)回油采用冷卻器冷卻，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)液壓泵站配置，將圖2補(bǔ)充完整并進(jìn)行管路搭接。

要求3：調(diào)試出定量柱塞泵輸出一級(jí)壓力為5MPa±0.2MPa，二級(jí)壓力為3.6MPa±0.2MPa，

在表2中記錄壓力表壓力值，并舉手示意報(bào)請(qǐng)裁判簽字確認(rèn)。

圖2定量柱塞泵系統(tǒng)調(diào)壓回路

表2定量柱塞泵的輸出壓力確認(rèn)表

選手確認(rèn)裁判確認(rèn)

序號(hào)泵源功能要求P2（MPa）備注

（填賽位號(hào)）（簽字確認(rèn)）

1一級(jí)壓力

定量柱

塞泵二級(jí)壓力

2

4

（二）液壓系統(tǒng)回路搭建與調(diào)試

根據(jù)賽場(chǎng)所提供設(shè)備，選手按任務(wù)書各液壓系統(tǒng)回路的要求，選擇適當(dāng)?shù)囊簤洪y，組建

任務(wù)書要求的板式回路或疊加回路，完成液壓系統(tǒng)安裝與調(diào)試，注意安裝及調(diào)試工藝須規(guī)范。

根據(jù)以下要求，完整液壓原理圖3。

圖3全自動(dòng)軋鋼沖壓模擬裝置液壓回路圖

1.物料傳輸單元

本單元采用液壓馬達(dá)通過機(jī)械裝置，帶動(dòng)傳輸系統(tǒng)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)物料的傳輸。

選用葉片泵油路系統(tǒng)供油，物料傳輸單元油路系統(tǒng)在滿足如下要求時(shí)，進(jìn)行液壓系統(tǒng)安

裝與調(diào)試，注意安裝及調(diào)試工藝須規(guī)范。

要求1：采用電磁比例換向閥控制液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向及轉(zhuǎn)速。

要求2：液壓馬達(dá)具有正、反轉(zhuǎn)過載保護(hù)功能。

要求3：選用現(xiàn)場(chǎng)提供的液壓元件，將物料傳輸單元液壓回路在圖3中補(bǔ)充完整，并完成

物料傳輸單元油路系統(tǒng)安裝與調(diào)試。

要求4：物料傳輸單元液壓馬達(dá)回油流量為25ml/s，測(cè)出流量值并換算后填入表3中。

5

表3物料傳輸單元單步調(diào)試參數(shù)與功能確認(rèn)表

選手確認(rèn)裁判確認(rèn)

序號(hào)任務(wù)記錄結(jié)果備注

（填賽位號(hào)）（裁判簽字）

1物料傳輸單元流量L/min

2液壓元件選擇與安裝是否正確裁判在現(xiàn)場(chǎng)記錄表中記錄

2.雙缸軋制單元

選用柱塞泵油路系統(tǒng)供油，雙缸軋制單元油路系統(tǒng)在滿足如下要求時(shí)，進(jìn)行液壓系統(tǒng)安

裝與調(diào)試，注意安裝及調(diào)試工藝須規(guī)范。

要求1：換向閥采用三位四通電磁換向閥，換向閥在中位時(shí)，油泵不卸荷,執(zhí)行機(jī)構(gòu)浮動(dòng)。

要求2：液壓雙缸下行（或上行）到底，液壓缸無桿腔（或有桿腔）壓力可調(diào)，且系統(tǒng)壓

力同步變化。

要求3：液壓雙缸下行采用節(jié)流閥進(jìn)油節(jié)流調(diào)速。

要求4：雙缸軋制單元油路系統(tǒng)斷電時(shí)，液壓缸能在任意位置可靠鎖緊。

要求5：選用現(xiàn)場(chǎng)提供的疊加式液壓元件，將雙缸軋制單元液壓回路在圖3中補(bǔ)充完整，

并完成雙缸軋制單元油路系統(tǒng)安裝與調(diào)試。

要求6：調(diào)試出液壓雙缸下行到底，無桿腔壓力值P1為4.4MPa，壓力值填入表4，并舉

手示意報(bào)請(qǐng)裁判簽字確認(rèn)。

要求7：設(shè)計(jì)軋制人機(jī)界面，并進(jìn)行動(dòng)畫連接，可以實(shí)時(shí)顯示動(dòng)作。

要求8：根據(jù)疊加閥在液壓回路中的位置，在表5中填寫出雙缸軋制單元油路系統(tǒng)中疊加

閥名稱、疊加閥型號(hào)以及畫出疊加閥職能符號(hào)。

表4雙缸軋制單元單步調(diào)試參數(shù)與功能確認(rèn)表

選手確認(rèn)裁判確認(rèn)

序號(hào)任務(wù)記錄結(jié)果備注

（填賽位號(hào)）（裁判簽字）

1雙缸軋制單元壓力P1（MPa）

人機(jī)界面功能是否完成

2

（填“是”或“否”）

6

表5疊加閥在雙缸軋制單元油路系統(tǒng)中的位置

4

3

2

1

0疊加閥基板

疊加閥位置

疊加閥名稱疊加閥型號(hào)疊加閥職能符號(hào)

順序

3.物料沖壓?jiǎn)卧?/p>

選用柱塞泵油路系統(tǒng)供油，物料沖壓?jiǎn)卧吐废到y(tǒng)在滿足如下要求時(shí)，進(jìn)行液壓系統(tǒng)安

裝與調(diào)試，注意安裝及調(diào)試工藝須規(guī)范。

要求1：換向閥采用三位四通電磁換向閥，換向閥在中位時(shí)，如圖所示。

要求2：沖壓缸下行（或上行）到底，液壓缸無桿腔（或有桿腔）壓力可調(diào)，且不影響系

統(tǒng)壓力。

要求3：沖壓缸下行采用節(jié)流閥回油節(jié)流調(diào)速。

要求4：沖壓缸無桿腔壓力采用壓力變送器采集。

要求5：選用現(xiàn)場(chǎng)提供的疊加式液壓元件，將物料沖壓?jiǎn)卧簤夯芈吩趫D3中補(bǔ)充完整，

并完成物料沖壓?jiǎn)卧吐废到y(tǒng)安裝與調(diào)試。

要求6：調(diào)出沖壓缸下行到底后，無桿腔壓力P2為4.2MPa，壓力值填入表6，并舉手示

意報(bào)請(qǐng)裁判簽字確認(rèn)。

要求7：根據(jù)疊加閥在液壓回路中的位置，在表7中填寫出物料沖壓?jiǎn)卧吐废到y(tǒng)中疊加

閥名稱、疊加閥型號(hào)以及畫出疊加閥職能符號(hào)。

表6物料沖壓?jiǎn)卧獑尾秸{(diào)試參數(shù)與功能確認(rèn)表

選手確認(rèn)裁判確認(rèn)

序號(hào)任務(wù)記錄結(jié)果備注

（填賽位號(hào)）（裁判簽字）

1物料沖壓?jiǎn)卧獕毫2（MPa）

7

表7疊加閥在物料沖壓?jiǎn)卧吐废到y(tǒng)中的位置

3

2

1

0疊加閥基板

疊加閥位置

疊加閥名稱疊加閥型號(hào)疊加閥職能符號(hào)

順序

4.頂料單元

選用柱塞泵油路系統(tǒng)供油，頂料單元油路系統(tǒng)在滿足如下要求時(shí)，進(jìn)行液壓系統(tǒng)安裝與

調(diào)試，注意安裝及調(diào)試工藝須規(guī)范。

要求1：換向閥采用二位四通電磁換向閥。

要求2：頂料缸僅上行到底，無桿腔壓力可調(diào)，且不影響系統(tǒng)壓力。

要求3：頂料單元液壓缸上行到底后，壓力繼電器動(dòng)作發(fā)訊。

要求4：選用現(xiàn)場(chǎng)提供的疊加式液壓元件，將頂料單元液壓回路在圖3中補(bǔ)充完整，并完

成頂料單元油路系統(tǒng)安裝與調(diào)試。

要求5：已知頂料缸缸筒內(nèi)徑尺寸為30mm,活塞桿外徑尺寸為20mm，調(diào)節(jié)相應(yīng)的液壓元

件使頂料缸上行的壓力P3為4MPa，計(jì)算頂料缸上行最大舉升力為N（忽略摩擦

及自重，π取3.14）。

要求6：調(diào)試出頂料單元液壓缸上行到底后，調(diào)出壓力繼電器動(dòng)作壓力P3為4±0.5MPa，

動(dòng)作指示采用蜂鳴器指示，壓力繼電器動(dòng)作結(jié)果填入表8，并舉手示意報(bào)請(qǐng)裁判簽字確認(rèn)。

注：頂料缸上行到底，無桿腔壓力達(dá)到P3±0.5MPa時(shí)，蜂鳴器鳴叫。

要求7：根據(jù)疊加閥在液壓回路中的位置，在表9中填寫出頂料單元油路系統(tǒng)中疊加閥名

稱、疊加閥型號(hào)以及畫出疊加閥職能符號(hào)。

8

表8頂料單元單步調(diào)試參數(shù)與功能確認(rèn)表

序選手確認(rèn)裁判確認(rèn)

任務(wù)記錄結(jié)果備注

號(hào)（填賽位號(hào)）（裁判簽字）

1頂料單元壓力P3（MPa）

壓力繼電器動(dòng)作是否正常（蜂

2

鳴器鳴叫）（填“是”或“否”）

表9疊加閥在頂料單元油路系統(tǒng)中的位置

3

2

1

0疊加閥基板

疊加閥位置順序疊加閥名稱疊加閥型號(hào)疊加閥職能符號(hào)

（三）氣動(dòng)回路安裝與調(diào)試（10分）

選手根據(jù)賽場(chǎng)提供的設(shè)備，采用規(guī)范的安裝及調(diào)試工藝，結(jié)合氣動(dòng)回路系統(tǒng)原理圖（圖4），

選用合理的氣動(dòng)閥、氣缸、氣管及輔件，完成氣動(dòng)系統(tǒng)回路安裝與調(diào)試。

圖4氣動(dòng)回路系統(tǒng)原理圖

9

任務(wù)要求：

要求1：根據(jù)執(zhí)行部件位置，合理利用賽場(chǎng)提供的元件，完成氣動(dòng)回路的安裝與調(diào)試。

要求2：調(diào)整相關(guān)閥門，使供氣壓力值為0.5MPa.

要求3：調(diào)試完成后，將調(diào)試結(jié)果填入表10，并舉手示意報(bào)請(qǐng)裁判簽字確認(rèn)。

表10氣動(dòng)回路安裝及調(diào)試確認(rèn)表

氣缸動(dòng)作是否正常選手確認(rèn)裁判確認(rèn)

序號(hào)調(diào)試任務(wù)備注

（填是或否）（填賽位號(hào)）（簽字確認(rèn)）

1頂料氣缸動(dòng)作

2推料氣缸動(dòng)作

3擋料氣缸動(dòng)作

4真空吸盤動(dòng)作

5雙軸氣缸動(dòng)作

6無桿氣缸動(dòng)作

7供氣壓力MPa

8氣管5S管理裁判在現(xiàn)場(chǎng)記錄表中記錄

任務(wù)二、液壓與氣動(dòng)系統(tǒng)回路設(shè)計(jì)或優(yōu)化（15分）

（一）氣動(dòng)系統(tǒng)回路設(shè)計(jì)（無需搭接）（7分）

如圖5所示為某裝置的氣缸示意圖，其動(dòng)作過程是：保證雙作用氣缸活塞桿的初始狀態(tài)

為完全縮回狀態(tài)。按下手動(dòng)按鈕，A氣缸活塞桿先伸出，到位后，B氣缸活塞桿伸出；B氣缸

伸出到位后，停頓10秒鐘，B氣缸活塞桿縮回，到位后，A氣缸活塞桿縮回。完成一個(gè)工作

過程。要求對(duì)氣缸的活塞伸出和縮回的運(yùn)動(dòng)速度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

圖5裝置氣缸及位移步驟圖

10

根據(jù)以上控制要求及動(dòng)作步驟，要求選手在附件3圖紙中繪制純氣動(dòng)回路原理圖（采用

標(biāo)準(zhǔn)的氣動(dòng)原件符號(hào)繪制）。

（二）液壓系統(tǒng)油路分析（無需搭接）（8分）

如圖6所示，為某型號(hào)的車床液壓系統(tǒng)原理圖。車床完成一個(gè)完整的切削加工過程（一

個(gè)循環(huán)）有7個(gè)工作階段：裝件夾緊---橫快進(jìn)---橫工進(jìn)---縱工進(jìn)---橫快退---縱快退---卸下工

件。系統(tǒng)由雙聯(lián)泵供油，左側(cè)為小流量泵（小泵），右側(cè)為大流量泵（大泵），在工進(jìn)階段

卸荷控制。

圖6車床液壓系統(tǒng)原理圖

1—雙聯(lián)泵；2—電動(dòng)機(jī)；3、12、16—二位二通電磁換向閥；4、5、8—單向閥；

6—先導(dǎo)式溢流閥；7—先導(dǎo)式減壓閥；9—壓力繼電器；10—三位四通電磁換向閥；

11—夾緊缸；13、17—調(diào)速閥；14、18—二位四通電磁換向閥；

15—橫進(jìn)缸；19—縱進(jìn)缸；20—夾頭

（1）裝件夾緊：大泵卸荷，小泵的壓力油經(jīng)過單向閥5、減壓閥7、單向閥8、換向閥

10進(jìn)入夾緊缸11的有桿腔，帶動(dòng)夾頭20夾緊工件。后續(xù)工作階段中，夾頭一直保持在夾緊

狀態(tài)，直到工件加工完畢卸下為止。

（2）橫快進(jìn)：缸11活塞桿左移到一定位置完成工件夾緊動(dòng)作后，大泵停止卸荷，雙泵

合流，壓力油經(jīng)過單向閥5、換向閥14進(jìn)入橫進(jìn)缸15的無桿腔，有桿腔的回油經(jīng)過換向閥

11

12排回到油箱。橫進(jìn)缸帶動(dòng)刀具實(shí)現(xiàn)橫快進(jìn)運(yùn)動(dòng)，達(dá)到切削加工區(qū)域。

（3）橫工進(jìn)：橫進(jìn)缸15活塞桿伸出達(dá)到切削加工區(qū)域后，大泵卸荷，小泵的壓力油經(jīng)

過單向閥5、換向閥14進(jìn)入缸15的無桿腔，而有桿腔的回油則通過調(diào)速閥13排至油箱。橫

進(jìn)缸15由快進(jìn)轉(zhuǎn)換為慢速工進(jìn)，完成橫向工進(jìn)的切削加工。

（4）縱工進(jìn)：當(dāng)橫切削加工完成后，大泵卸荷，小泵的壓力油經(jīng)過單向閥5、換向閥18

進(jìn)入縱進(jìn)缸19的無桿腔，有桿腔的回油經(jīng)過調(diào)速閥17排至油箱，缸19帶動(dòng)刀具進(jìn)行縱向切

削加工。

（5）橫快退：縱向切削加工完畢后，雙泵合流，壓力油進(jìn)入橫進(jìn)缸15有桿腔，無桿腔

的回油經(jīng)過閥12排至油箱，缸15帶動(dòng)刀具完成橫向快速后退。

（6）縱快退：橫快退完成后，雙泵合流，壓力油經(jīng)過換向閥18進(jìn)入缸19的有桿腔，無

桿腔的回油經(jīng)過閥16直接排至油箱，帶動(dòng)刀具完成縱向快速后退。

（7）卸下工件：縱快退完成后，大泵卸荷，小泵的壓力油經(jīng)過換向閥10進(jìn)入夾緊缸11

的無桿腔，撤銷夾緊力，松開工件，完成卸下工件動(dòng)作。

根據(jù)以上描述，回答一下問題：

問題1：系統(tǒng)壓力是由哪個(gè)閥設(shè)定的（填寫閥的名稱和序號(hào)）？

答：

問題2：橫工進(jìn)時(shí)，回答下列電磁閥是處于失電還是通電狀態(tài)（填失電或通電）？

答：1YA，3YA，7YA。

問題3：?jiǎn)蜗蜷y4的作用是什么？

答：

問題4：?jiǎn)蜗蜷y8和壓力繼電器9的作用分別是什么？

答：

問題5：如果系統(tǒng)壓力16MPa（溢流閥6），減壓閥7的調(diào)定壓力為10MPa，當(dāng)換向閥

10處于中位時(shí)，減壓閥7的輸出壓力是多少？

答：

問題6：如果4YA電磁線圈燒毀，則出現(xiàn)的故障是什么？

答：

問題7：如果7YA電磁線圈燒毀，則出現(xiàn)的故障是什么？

答：

12

問題8：本任務(wù)車床液壓系統(tǒng)中使用的是液壓卡盤（夾頭）夾緊裝置，在車削加工中，需

要系統(tǒng)給油缸11提供持續(xù)足夠大的壓力油，以保證液壓卡盤（夾頭）夾緊工件。當(dāng)車床處于

車削加工狀態(tài)時(shí)，如果換向閥10的電磁鐵燒毀，或者機(jī)床發(fā)生斷電故障，可能發(fā)生夾頭松開、

工件被甩出的安全事故。如果系統(tǒng)中安裝上蓄能器就可以更加安全可靠。請(qǐng)?jiān)趫D6中的合適

位置，畫上相關(guān)液壓元件。

任務(wù)三、電氣控制回路連接與排故（10分）

選手根據(jù)賽場(chǎng)提供的設(shè)備，采用規(guī)范的安裝及調(diào)試工藝，結(jié)合附件1或附件2（I/O表）

選取合適的導(dǎo)線和輔件，完成電氣控制回路的連接，并完成各執(zhí)行部件動(dòng)作功能測(cè)試。

工作任務(wù)1：

要求1：根據(jù)I/O表，使用實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線將液壓電磁閥、氣動(dòng)電磁閥與相應(yīng)控制單元的PLC

輸入、輸出端及模擬量輸入、輸出端進(jìn)行連接。

說明：未按照附件1或附件2（I/O分配表）接線，此項(xiàng)分?jǐn)?shù)在程序運(yùn)行驗(yàn)證中扣除。

要求2：實(shí)訓(xùn)導(dǎo)線、通信線的連接、插拔應(yīng)符合操作規(guī)范。

要求3：掛箱面板同一接線柱最多插兩層導(dǎo)線。

說明：任務(wù)一中繼電器控制氣動(dòng)回路搭接與調(diào)試除外。

要求4：實(shí)訓(xùn)臺(tái)與掛箱、閥與掛箱之間的連接導(dǎo)線，按不同功能分開進(jìn)行捆扎，間距為

80mm～100mm。

任務(wù)四、控制系統(tǒng)PLC程序設(shè)計(jì)（15分）

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)所提供設(shè)備及工業(yè)氣動(dòng)元件、液壓元件及賽場(chǎng)提供的任務(wù)書，編寫PLC控制程

序，控制液壓泵站、物料傳輸單元、雙缸軋制單元、頂料單元、物料沖壓?jiǎn)卧⑾铝隙讯鈫?/p>

元。把設(shè)計(jì)好的程序保存到電腦的“D:\液壓與氣動(dòng)系統(tǒng)裝調(diào)與維護(hù)\賽位號(hào)\任務(wù)四PLC程

序”文件夾下。

任務(wù)要求：

要求1：程序注釋

編寫程序時(shí)，相應(yīng)的輸入、輸出點(diǎn)及溫度、位移、速度、壓力、轉(zhuǎn)速變量加上中文注釋。

要求2：控制系統(tǒng)

13

選用控制屏上模擬控制單元PLC與掛箱（西門子或三菱）模塊兩臺(tái)PLC組成，兩臺(tái)PLC

須通過ModbusRTU網(wǎng)絡(luò)通信（西門子）或N:N網(wǎng)絡(luò)通信（三菱）進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

要求3：模擬量信號(hào)采集及處理功能

①雙缸軋制單元液壓雙缸位移采集功能：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)液壓雙缸位置變化，并以十進(jìn)制形式

在地址D66（西門子VD66）中顯示液壓雙缸伸出實(shí)時(shí)位置值,液壓雙缸伸出到底顯示150mm,

縮回到底顯示0mm,誤差±0.5mm。

②雙缸軋制單元液壓雙缸速度采集功能：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)液壓雙缸速度，并以十進(jìn)制形式在地

址D76（西門子VD76）中顯示液壓雙缸實(shí)時(shí)速度值。

③物料沖壓?jiǎn)卧簤焊孜灰撇杉δ埽簩?shí)時(shí)監(jiān)測(cè)沖壓缸位置變化，并以十進(jìn)制形式在地

址D86（西門子VD86）中顯示沖壓缸伸出實(shí)時(shí)位置值，沖壓缸伸出到底顯示150mm,縮回到

底顯示0mm,誤差±0.5mm。

④物料沖壓?jiǎn)卧簤焊姿俣炔杉δ埽簩?shí)時(shí)監(jiān)測(cè)沖壓缸速度，并以十進(jìn)制形式在地址D96

（西門子VD96）中顯示沖壓缸實(shí)時(shí)速度值。

⑤物料沖壓?jiǎn)卧簤焊讐毫Σ杉δ埽簩?shí)時(shí)監(jiān)測(cè)沖壓缸無桿腔壓力，并以十進(jìn)制形式在

地址D106（西門子VD106）中顯示實(shí)時(shí)壓力值。與壓力表示數(shù)差值±0.2MPa。

⑥溫度采集功能：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)油箱的溫度變化，并以十進(jìn)制形式在地址D116（西門子

VD116）中顯示當(dāng)前溫度值，與溫度表示數(shù)偏差±1℃。

說明：三菱系統(tǒng)為電流信號(hào)（4～20mA），西門子系統(tǒng)為電壓信號(hào)（1～5V）。

要求4：液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速采集功能

實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速變化，以十進(jìn)制形式在地址D126（西門子VD126）中顯示當(dāng)前

轉(zhuǎn)速值。

要求5：油箱溫度控制功能

泵站啟動(dòng)后，油溫高于30℃（達(dá)不到30℃則設(shè)定比當(dāng)前溫度值小1℃動(dòng)作），冷卻風(fēng)扇啟

動(dòng)。

要求6：泵站保護(hù)功能

油過濾器壓差保護(hù)、液位低保護(hù)。當(dāng)壓差發(fā)訊信號(hào)斷開或者液位低信號(hào)閉合時(shí)，液壓泵

停機(jī)。

要求7：切換功能

通過切換DW-01控制按鈕模塊上的旋鈕開關(guān)SA2，可以選擇“手動(dòng)功能”、“單周期運(yùn)行功

能”和“全自動(dòng)運(yùn)行功能”。

說明：旋鈕開關(guān)SA2對(duì)應(yīng)的第1個(gè)觸點(diǎn)為一組，第2、3個(gè)觸點(diǎn)同為另一組（自左往右）。

14

要求8：手動(dòng)功能

將SA2旋鈕開關(guān)旋至左位，進(jìn)入手動(dòng)功能

①按鈕開關(guān)SB6控制柱塞泵啟、停。

②按鈕開關(guān)SB7控制葉片泵啟、停。

③按鈕開關(guān)SB1控制液壓馬達(dá)正轉(zhuǎn)。

④按鈕開關(guān)SB2、SB3分別控制液壓雙缸伸出、縮回。

⑤按鈕開關(guān)SB4、SB5分別控制沖壓缸伸出、縮回。

要求9：停止功能

物料離開上料單元后，按下停止按鈕SB1，則系統(tǒng)不會(huì)立即停止，繼續(xù)完成當(dāng)前物料的

加工和堆垛后，停止上料，蜂鳴器以１Hz的頻率提示（注：泵站與傳送系統(tǒng)不停止）。按下

啟動(dòng)按鈕SB2后，蜂鳴器停止報(bào)警，繼續(xù)上料運(yùn)行。

要求10：復(fù)位功能

按下SB3按鈕，系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)位。復(fù)位時(shí)根據(jù)各傳感器是否處于初始狀態(tài)，執(zhí)行相應(yīng)的復(fù)

位動(dòng)作，系統(tǒng)有15s的運(yùn)行過程。完成后蜂鳴器以0.5Hz頻率提示復(fù)位完成，3s后停止鳴叫。

要求11：故障報(bào)警功能

現(xiàn)場(chǎng)裁判任意指定選手?jǐn)嚅_液壓雙缸或沖壓缸對(duì)應(yīng)的PLC輸出點(diǎn)，當(dāng)程序運(yùn)行檢測(cè)到該

點(diǎn)有輸出時(shí)，延時(shí)2s，蜂鳴器報(bào)警。報(bào)警形式為每間隔2s，蜂鳴器分別以2Hz鳴叫2聲（液

壓雙缸）、3聲（沖壓缸），該線插上后，報(bào)警停止，繼續(xù)當(dāng)前動(dòng)作。

說明：全自動(dòng)運(yùn)行中斷開1個(gè)點(diǎn)，由裁判任意指定

要求12：急停功能

全自動(dòng)運(yùn)行過程中，按下DW-01掛箱上的急停按鈕QS模擬急停，葉片泵及柱塞泵不停

機(jī)，柱塞泵系統(tǒng)切換為二級(jí)壓力，液壓馬達(dá)、液壓缸及氣動(dòng)缸均停止動(dòng)作，真空吸盤若已吸

取物料則繼續(xù)保持吸取狀態(tài)；急停按鈕復(fù)位后，繼續(xù)沿當(dāng)前加工工序繼續(xù)進(jìn)行。

要求13：?jiǎn)沃芷谶\(yùn)行功能

SA2旋鈕開關(guān)旋至中位，進(jìn)入單周期運(yùn)行功能。按下啟動(dòng)按鈕SB2→葉片泵啟動(dòng)→延時(shí)

2s→柱塞泵啟動(dòng)→延時(shí)2s→泵站控制閥得電→液壓馬達(dá)以35r/min正轉(zhuǎn)→延時(shí)2s→液壓雙缸

以25mm/s速度伸出至135mm→頂料氣缸伸出→延時(shí)2s→推料氣缸推出物料→推料氣缸到位

后縮回（縮回到位，頂料氣缸縮回）→沖壓?jiǎn)卧獧z測(cè)入料→擋料氣缸伸出→沖壓?jiǎn)卧锪系?/p>

位→液壓雙缸以25mm/s速度縮回→延時(shí)2s→頂料單元液壓缸頂起物料→壓力繼電器發(fā)訊→

沖壓缸以25mm/s速度沖壓→沖壓缸伸出到底→延時(shí)2s→沖壓缸縮回→沖壓缸縮回到位，頂

15

料缸縮回→液壓馬達(dá)速度切換為55r/min→擋料氣缸縮回→下料單元物料檢測(cè)到位→下料單

元雙軸氣缸伸出→雙軸氣缸伸出到位→真空吸盤吸取物料→延時(shí)2s→雙軸氣缸縮回到位→無

桿氣缸右移，右移到位→步進(jìn)電機(jī)由原點(diǎn)上升至第一塊物料堆垛位置→真空吸盤關(guān)閉，完成1

塊物料的堆垛→步進(jìn)電機(jī)退回→無桿氣缸左移→無桿氣缸左移到位，系統(tǒng)停止運(yùn)行。

要求14：全自動(dòng)運(yùn)行功能

SA2旋鈕開關(guān)旋至右位，進(jìn)入全自動(dòng)運(yùn)行功能。按下啟動(dòng)按鈕SB2→葉片泵啟動(dòng)→延時(shí)

2s→柱塞泵啟動(dòng)→延時(shí)2s→泵站控制閥得電→液壓馬達(dá)以35r/min正轉(zhuǎn)→延時(shí)2s→液壓雙缸

以25mm/s速度伸出至135mm（第2次140mm，第3次145mm）→頂料氣缸伸出→延時(shí)2s→

推料氣缸推出物料→推料氣缸到位后縮回（縮回到位，頂料氣缸縮回）→沖壓?jiǎn)卧獧z測(cè)入料

→擋料氣缸伸出→沖壓?jiǎn)卧锪系轿弧簤弘p缸以25mm/s速度縮回→延時(shí)2s→頂料單元液

壓缸頂起物料→壓力繼電器發(fā)訊→沖壓缸以25mm/s速度沖壓→沖壓缸沖壓到底→延時(shí)2s→

沖壓缸縮回→沖壓缸縮回到位，頂料缸縮回→液壓馬達(dá)速度切換為55r/min→擋料氣缸縮回→

下料單元物料檢測(cè)到位→下料單元雙軸氣缸伸出→雙軸氣缸伸出到位→真空吸盤吸取物料→

延時(shí)2s→雙軸氣缸縮回到位→無桿氣缸右移，右移到位→步進(jìn)電機(jī)由原點(diǎn)上升至第一塊物料

堆垛位置→真空吸盤關(guān)閉，完成第1塊物料的堆垛→步進(jìn)電機(jī)退回→無桿氣缸左移→無桿氣

缸左移到位→液壓馬達(dá)速度切換為35r/min→液壓雙缸伸出，繼續(xù)循環(huán)頂料、出料、軋制、沖

壓及堆垛流程，完成剩余2塊物料的加工和堆垛。3塊物料堆垛完成后，液壓馬達(dá)停轉(zhuǎn)→蜂鳴

器以1Hz頻率鳴叫→變量葉片泵停止→延時(shí)2s→泵站控制閥失電→延時(shí)2s柱塞泵停止、蜂鳴

器停止鳴叫。

要求15：程序確認(rèn)

選手PLC程序設(shè)計(jì)完成并下載調(diào)試完成各項(xiàng)功能后，在表11中確認(rèn)程序并舉手示意報(bào)請(qǐng)

裁判簽字確認(rèn)程序。

說明：程序一經(jīng)確認(rèn)不得修改，程序簽字確認(rèn)后才允許報(bào)請(qǐng)裁判驗(yàn)證表11及表12中的

功能。

表11程序確認(rèn)表

程序是否確認(rèn)確認(rèn)時(shí)間選手確認(rèn)裁判確認(rèn)

備注

（填“是”或“否”）（填當(dāng)前時(shí)間）（填賽位號(hào)）（簽字確認(rèn)）

要求16：功能結(jié)果記錄

在表12中記錄各功能執(zhí)行情況，并舉手示意報(bào)請(qǐng)裁判簽字確認(rèn)。

16

表12PLC程序功能確認(rèn)表

完成情況

選手確認(rèn)裁判確認(rèn)

序號(hào)任務(wù)要求描述（填“是”或備注

（填賽位號(hào)）（簽字確認(rèn)）

“否”）

沖壓缸位移采集功能

1伸出到底150mm，縮回到

底0mm,誤差±0.5mm

2沖壓缸速度顯示功能

溫度采集功能

3

與溫度表示數(shù)偏差±1℃

沖壓缸壓力采集功能

4

與表壓誤差±0.2MPa

5沖壓缸單步運(yùn)行功能

液壓馬達(dá)正轉(zhuǎn)按鈕開關(guān)控

6

制

7泵站保護(hù)功能

8柱塞泵單步運(yùn)行功能

9停止功能

10復(fù)位功能

11急停功能

12單周期運(yùn)行功能

任務(wù)五、整機(jī)調(diào)試與運(yùn)行（15分）

根據(jù)所提供設(shè)備并綜合任務(wù)一至任務(wù)四，完成整機(jī)調(diào)試與運(yùn)行。液壓系統(tǒng)圖見圖3，氣動(dòng)

系統(tǒng)圖見圖4。

任務(wù)要求：

要求1：葉片泵、柱塞泵依次能正常啟動(dòng)，泵站控制閥得電。

要求2：上料單元頂料氣缸、推料缸能依次正常動(dòng)作，物料能順利出倉。

要求3：物料傳輸單元液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速具有35r/min-55r/min-35r/min切換功能，穩(wěn)定轉(zhuǎn)速

誤差±4r/min。

要求4：液壓雙缸伸出位置依次為135mm、140mm、145mm,誤差±1mm。

要求5：液壓雙缸縮回速度25mm/s，誤差±2mm/s。

17

要求6：具有頂料-沖壓快進(jìn)轉(zhuǎn)工進(jìn)功能。

要求7：沖壓缸工進(jìn)速度為15mm/s，誤差±2mm/s。

要求8：具有沖壓回路故障自適應(yīng)功能，即在任意時(shí)刻取下比例換向閥控制信號(hào)線，沖壓

缸動(dòng)作時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)3s沖壓缸不動(dòng)作后切換為備用回路繼續(xù)工作。

要求9：具有物料搬運(yùn)、堆垛功能，要求堆垛物料時(shí)，物料的下表面與接料臺(tái)上表面間隙

不得超過1cm。

要求10：整個(gè)系統(tǒng)需完成3塊物料堆垛。

要求11:3塊物料堆垛完成后，蜂鳴器以1Hz頻率鳴叫，柱塞泵停止后蜂鳴器停止鳴叫。

要求12：整套系統(tǒng)每個(gè)單元工作銜接流暢，不出現(xiàn)任何故障現(xiàn)象。

在表13中記錄各單元運(yùn)行功能，并舉手示意報(bào)請(qǐng)裁判簽字確認(rèn)。

表13整機(jī)運(yùn)行與調(diào)試確認(rèn)表

完成情況選手確認(rèn)裁判確認(rèn)

序號(hào)任務(wù)要求描述備注

（填“是”或“否”）（填賽位號(hào)）（簽字確認(rèn)）

葉片泵、柱塞泵

1

順序啟動(dòng)功能

2頂料-推料出倉功能

液壓馬達(dá)速度切換功能

335r/min-55r/min-35r/min穩(wěn)定

轉(zhuǎn)速誤差±4r/min

滾軋位置1:mm

雙缸滾軋位置

4135mm,140mm,145mm滾軋位置2:mm

誤差±1mm(填滾軋位置)

滾軋位置3:mm

液壓雙缸縮回速度25mm/s

5

誤差±2mm/s

6頂料-沖壓快進(jìn)-工進(jìn)功能

沖壓缸工進(jìn)速度15mm/s

7

誤差±2mm/s

8沖壓回路故障自適應(yīng)功能

9物料搬運(yùn)、堆垛功能

完成塊

10堆垛完成3塊物料

（填數(shù)字）

11堆垛完成提醒功能

12系統(tǒng)工作流暢

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任務(wù)六液壓知識(shí)及職業(yè)素養(yǎng)（5分）

要求1：在操作過程中，嚴(yán)格按照企業(yè)職業(yè)素養(yǎng)要求進(jìn)行操作；

要求2：在操作過程中，嚴(yán)格按照企業(yè)安全文明生產(chǎn)與職業(yè)規(guī)范要求進(jìn)行操作。

職業(yè)素養(yǎng)知識(shí)題

請(qǐng)把正確答案填在表格中：

題號(hào)12345

答案

1.在液壓系統(tǒng)的工作壓力調(diào)整中，溢流閥閥口大小合理調(diào)整方式是（）。(單選題)

A.閥口由小到大B.閥口由大到小C.任意

2.液壓系統(tǒng)的高壓軟管在安裝時(shí)，由于軟管在變動(dòng)的工作壓力下，有-4%至+2%的伸縮變

化，因此安裝時(shí)在長(zhǎng)度上不允許有（）狀態(tài)。(單選題)

A.拉緊B.放松C.任意

3.下列關(guān)于液壓系統(tǒng)油溫過高的危害說法正確的是（）。(多選題)

A.液壓油粘度下降，泄漏增加；

B.加速液壓油和橡膠密封圈的老化變質(zhì)，降低使用壽命；

C.液壓系統(tǒng)的零件因熱膨脹，有可能造成液壓閥的卡死；

D.液壓油汽化、水分蒸發(fā)，容易使液壓元件產(chǎn)生“穴蝕”。

4.在安裝液壓系統(tǒng)回油管時(shí)，回油管插入油箱油中的一端管口應(yīng)斜切45°，斜口應(yīng)朝向

（）一側(cè)，使油不直接沖向箱底，并能散發(fā)油的熱量。(單選題)

A.箱壁B.箱底C.任意

5.通過（）最終成就了工匠的精湛技藝。（多選題）

A.勤奮學(xué)習(xí)；B.不懈奮斗；C.執(zhí)著追求；D.長(zhǎng)期積累

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附件1

面板主機(jī)I/O分配表（三菱）

序號(hào)注釋輸入地址序號(hào)注釋輸出地址

1編碼器A相脈沖X00019步進(jìn)電機(jī)脈沖Y000

2編碼器B相脈沖X00120步進(jìn)電機(jī)方向Y001

3上料單元物料檢測(cè)X00221頂料氣缸Y002

4軋制單元入料檢測(cè)X00322推料氣缸Y003