2021年山東省職業(yè)院校技能大賽“現(xiàn)代電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試”賽項(xiàng)

工位號(hào):

2021年山東省職業(yè)院校技能大賽

（高職組）

現(xiàn)代電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試賽項(xiàng)

工

作

任

務(wù)

書(shū)

（樣題）

高職組現(xiàn)代電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試賽項(xiàng)專(zhuān)家組

2021·11

1

2021年山東省職業(yè)院校技能大賽“現(xiàn)代電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試”賽項(xiàng)

注意事項(xiàng)

一、在完成工作任務(wù)的全過(guò)程中，嚴(yán)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(yàn)收規(guī)范（GB50254-

96）》驗(yàn)收。

二、不得擅自更改設(shè)備已有器件位置和線路，若現(xiàn)場(chǎng)

設(shè)備安裝調(diào)試有疑問(wèn)，須經(jīng)設(shè)計(jì)人員（賽場(chǎng)評(píng)委）同意后方可

修改。

三、競(jìng)賽過(guò)程中，參賽選手認(rèn)定競(jìng)賽設(shè)備的器件有故

障，可提出更換，器件經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)裁判測(cè)定完好屬參賽選手誤判

時(shí)，每次扣參賽隊(duì)1分；若因人為操作損壞器件，酌情扣5-10

分；后果嚴(yán)重者（如導(dǎo)致PLC、變頻器、伺服等燒壞），本次

競(jìng)賽成績(jī)計(jì)0分。

四、所編PLC、觸摸屏等程序必須保存到計(jì)算機(jī)的“D:

\場(chǎng)次號(hào)-工位號(hào)”文件夾下，場(chǎng)次號(hào)和工位號(hào)以現(xiàn)場(chǎng)抽簽為準(zhǔn)。

五、參賽選手在完成工作任務(wù)的過(guò)程中，不得在任何

地方標(biāo)注學(xué)校名稱、選手姓名等信息。

六、比賽結(jié)束后，參賽選手需要將任務(wù)書(shū)以及現(xiàn)場(chǎng)發(fā)

放的圖紙、資料、草稿紙等材料一并上交，不得帶離賽場(chǎng)。

2

2021年山東省職業(yè)院校技能大賽“現(xiàn)代電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試”賽項(xiàng)

請(qǐng)按要求在5個(gè)小時(shí)內(nèi)完成以下工作任務(wù)：

一、按“制藥包衣系統(tǒng)控制要求”，使用SEEElectrical

電氣設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行控制系統(tǒng)的元件布局（需在指定的元件清

單中選擇），控制電路（包含主電路、PLC電路）的設(shè)計(jì)并生

成接線圖、材料清單。

二、按設(shè)計(jì)圖完成元件選型計(jì)算、元件安裝、電路連

接（含主電路）和相關(guān)元件參數(shù)設(shè)置。

三、按“制藥包衣系統(tǒng)控制要求”，編寫(xiě)PLC程序及觸

摸屏程序，完成后下載至設(shè)備PLC及觸摸屏，并調(diào)試該電氣

控制系統(tǒng)達(dá)到控制要求。

四、根據(jù)給定的××電氣設(shè)備原理圖及故障檢測(cè)要求，

檢測(cè)出該電氣設(shè)備電路板上的故障，并按要求在其電路圖圖紙

的相應(yīng)位置上標(biāo)注故障類(lèi)型符號(hào)。

五、使用Solidcenter軟件進(jìn)行工業(yè)場(chǎng)景的搭建，完成搭

建后的場(chǎng)景能夠完整的展示“制藥包衣系統(tǒng)控制要求”結(jié)構(gòu)。

3

2021年山東省職業(yè)院校技能大賽“現(xiàn)代電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試”賽項(xiàng)

制藥包衣控制系統(tǒng)說(shuō)明書(shū)

一、系統(tǒng)運(yùn)行說(shuō)明

制藥包衣控制系統(tǒng)包括設(shè)備的進(jìn)風(fēng)、噴霧、攪拌、蠕動(dòng)泵和排風(fēng)

系統(tǒng)，對(duì)進(jìn)風(fēng)的溫度、噴霧的大小、容器壓力、進(jìn)風(fēng)的風(fēng)量和排風(fēng)的

風(fēng)量進(jìn)行科學(xué)的控制，最終實(shí)現(xiàn)制藥廠包衣機(jī)的自動(dòng)控制。如圖1所示。

圖1制藥包衣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

制藥包衣控制系統(tǒng)由以下電氣控制回路組成：

攪拌電機(jī)M1控制回路【M1為三相異步電機(jī)（不帶速度繼電器），

只進(jìn)行單向正轉(zhuǎn)運(yùn)行，需要考慮過(guò)載，熱繼電器電流整定為0.3A】。

排風(fēng)機(jī)M2控制回路【M2為雙速電機(jī)，能進(jìn)行高低速運(yùn)行】。

傳送帶M3控制回路【M3為三相異步電動(dòng)機(jī)（不帶速度繼電器），

只進(jìn)行單向反轉(zhuǎn)運(yùn)行】。

鼓風(fēng)機(jī)M4控制回路【M4為三相異步電動(dòng)機(jī)（帶速度繼電器），由

變頻器采用PLC輸出模擬量控制,加速/減速時(shí)間均為0.1秒】。

噴霧電機(jī)M5控制回路【M5為伺服電機(jī)，帶動(dòng)絲杠運(yùn)行；已知絲

4

2021年山東省職業(yè)院校技能大賽“現(xiàn)代電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試”賽項(xiàng)

杠的螺距為4mm，伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)一周需要1600個(gè)脈沖,以絲杠運(yùn)行速度

代表噴霧量的大小】。

蠕動(dòng)泵M6控制回路【M6為步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一周需要

2000個(gè)脈沖】。

電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)以“順時(shí)針旋轉(zhuǎn)為正向,逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)為反向”為準(zhǔn)。

壓力傳感器：用前面板上電壓調(diào)節(jié)旋鈕模擬量來(lái)模擬，0-10V對(duì)應(yīng)

0-2500Pa，溫度傳感器：用后面板上電壓調(diào)節(jié)旋鈕模擬量來(lái)模擬，0-

10V對(duì)應(yīng)0-100℃。

如無(wú)特別說(shuō)明，題目中的所有開(kāi)關(guān)、按鈕請(qǐng)使用控制柜正面元件。

二、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求

1、本系統(tǒng)使用三臺(tái)PLC，網(wǎng)絡(luò)指定QCPU/S7-300/S7-1500為主站，

2臺(tái)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(yīng)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(mén)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(jī)）。

3、電機(jī)控制、I/O、HMI與PLC組合分配方案（其余自行定義）：

三菱Q系列

方案西門(mén)子西門(mén)子

+FX3U系列S7-300+S7-S7-1500+S7-

電機(jī)方案

200Smart方案1200方案

HMIQ00UCPUCPU314C-2PN/DPCPU1511

M4、M5、M6、

S7-200SmartCPU1212C

編碼器、FX3U-32MT

6ES7288-1ST30-0AA06ES7212-1AE40-0XB0

SB1～SB3、SA1

M1、M2、M3

S7-200SmartCPU1212C

SQ1～SQ8FX3U-32MR

6ES7288-1SR40-0AA06ES7212-1BE40-0XB0

HL1～HL4

5

2021年山東省職業(yè)院校技能大賽“現(xiàn)代電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試”賽項(xiàng)

4、根據(jù)本控制要求設(shè)計(jì)電氣控制原理圖，根據(jù)所設(shè)計(jì)的電路圖連

接電路。

從站一：三菱FX3U-32MT/西

門(mén)子S7-200Smart

（6ES7288-1ST30-0AA0）/

西門(mén)子CPU1212C（6ES7212-

1AE40-0XB0）

變頻器：三菱FR-E740/

G120C

（a）正面

從站二：三菱FX3U-32MR/

西門(mén)子S7-200Smart

（6ES7288-1SR40-0AA0）/

西門(mén)子CPU1212C

（6ES7212-1BE40-0XB0）

主站：三菱Q00UCPU/西門(mén)

子S7-300

/西門(mén)子S7-1500

（b）背面

圖2PLC和變頻器安裝位置示意圖

5、三臺(tái)PLC和變頻器安裝位置要求如圖2所示。不允許自行定義

位置，不得擅自更改設(shè)備已有器件位置和線路，其余器件位置自行定

義。

三、系統(tǒng)控制要求

制藥包衣控制系統(tǒng)設(shè)備具備三種工作模式，模式一：通訊測(cè)試模

式；模式二：設(shè)備調(diào)試模式；模式三：自動(dòng)運(yùn)行模式。設(shè)備上電后設(shè)

備自動(dòng)進(jìn)入首界面。

6

2021年山東省職業(yè)院校技能大賽“現(xiàn)代電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試”賽項(xiàng)

首頁(yè)界面是啟動(dòng)界面（參考圖3所示）。

點(diǎn)擊“通訊測(cè)試模式”按鈕，彈出“用戶登錄”窗口（參考圖4所

示），用戶名下拉選“測(cè)試員”，輸入密碼“2021”方可進(jìn)入“通訊測(cè)

試模式”界面，密碼錯(cuò)誤不能進(jìn)入界面，調(diào)試完成后自動(dòng)返回首頁(yè)界

面（也可在調(diào)試過(guò)程點(diǎn)擊按鈕返回）。

點(diǎn)擊“設(shè)備調(diào)試模式”按鈕，彈出“用戶登錄”窗口，用戶名下

拉選“負(fù)責(zé)人”，輸入密碼“test”方可進(jìn)入“設(shè)備調(diào)試模式”界面，密

碼錯(cuò)誤不能進(jìn)入界面，調(diào)試完成后自動(dòng)返回首頁(yè)界面（也可在調(diào)試過(guò)

程中點(diǎn)擊按鈕返回）。

點(diǎn)擊“自動(dòng)運(yùn)行模式”按鈕，彈出“用戶登錄”窗口，用戶名下

拉選“操作員”，輸入密碼為自己的工位號(hào)“xx”方可進(jìn)入“自動(dòng)運(yùn)行

模式”界面，密碼錯(cuò)誤不能進(jìn)入界面。

圖3首頁(yè)界面圖4用戶登錄界面

若用戶名或密碼登入錯(cuò)誤，則提示“用戶名或密碼錯(cuò)誤，您無(wú)權(quán)

操作！”，需重新登錄。

1、通訊測(cè)試模式

觸摸屏進(jìn)入通訊測(cè)試畫(huà)面后（界面參考圖5所示），HL1以閃爍3

次停3秒的周期運(yùn)行（閃爍頻率為2HZ）。此模式下可檢測(cè)觸摸屏與三

臺(tái)PLC及三臺(tái)PLC之間的通信情況。

7

2021年山東省職業(yè)院校技能大賽“現(xiàn)代電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試”賽項(xiàng)

圖5通訊測(cè)試模式界面

如圖5所示，當(dāng)三臺(tái)PLC上電后處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，若系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連

接正常，則觸摸屏中對(duì)應(yīng)的通信指示燈點(diǎn)亮。此外，每一臺(tái)PLC需自

由分配一個(gè)輸出點(diǎn)，作為通信測(cè)試燈。分兩種情況測(cè)試，由觸摸屏中

的模式開(kāi)關(guān)來(lái)切換，當(dāng)開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)至左端時(shí)表示三臺(tái)PLC之間的通訊測(cè)

試模式，旋轉(zhuǎn)至右端時(shí)代表觸摸屏與三臺(tái)PLC之間的通訊。在觸摸屏

中的“當(dāng)前模式顯示區(qū)”顯示“三臺(tái)PLC之間通訊“或”觸摸屏與三

臺(tái)PLC通訊“字樣，要求與實(shí)際操作相符。

（1）三臺(tái)PLC之間通信測(cè)試

按下SB1按鈕，主站PLC輸出點(diǎn)的通信測(cè)試燈以2Hz閃爍；再按

下SB1按鈕，主站PLC輸出點(diǎn)的通信測(cè)試燈保持2Hz閃爍，從站二

PLC輸出點(diǎn)的通信測(cè)試燈以1Hz閃爍；再按下SB1按鈕，主站、從站

二PLC輸出點(diǎn)的通信測(cè)試燈2秒后熄滅，第一種通信測(cè)試完成。當(dāng)觸

摸屏中的模式選擇開(kāi)關(guān)不在左端位置時(shí)，此模式操作無(wú)效，如需重新

測(cè)試該模式可將模式轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)旋至右端再旋至左端重新開(kāi)始測(cè)試。

8

2021年山東省職業(yè)院校技能大賽“現(xiàn)代電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試”賽項(xiàng)

（2）觸摸屏與三臺(tái)PLC之間通信測(cè)試

按下觸摸屏“測(cè)試按鈕”，觸摸屏上通訊狀態(tài)顯示區(qū)顯示“主站正在

測(cè)試”，主站PLC輸出點(diǎn)的通信測(cè)試燈和觸摸屏上的主站指示燈同時(shí)以

1Hz閃爍，閃爍3秒后同時(shí)變?yōu)槌Ａ粒|摸屏上通訊狀態(tài)顯示區(qū)顯示

“主站通訊正?！保辉俅伟聪掠|摸屏“測(cè)試按鈕”，觸摸屏上通訊狀態(tài)顯

示區(qū)顯示“從站一正在測(cè)試”，主站指示燈和輸出點(diǎn)的通信測(cè)試燈保持常

亮、從站一PLC輸出點(diǎn)的通信測(cè)試燈和觸摸屏上的從站一的指示燈以

1Hz閃爍，閃爍3秒后同時(shí)變?yōu)槌Ａ粒|摸屏上通訊狀態(tài)顯示區(qū)顯示

“從站一通訊正?！?；第三次按下觸摸屏“測(cè)試按鈕”，觸摸屏上顯示“從

站二正在測(cè)試”，主站和從站一指示燈和輸出點(diǎn)的通信測(cè)試燈保持常亮、

從站二PLC輸出點(diǎn)的通信測(cè)試燈和觸摸屏上的從站二的指示燈以1Hz

閃爍，閃爍3秒后同時(shí)變?yōu)槌Ａ粒|摸屏上通訊狀態(tài)顯示區(qū)顯示“從站

二通訊正?！?；第四次按下觸摸屏“測(cè)試按鈕”，所有輸出點(diǎn)的通信測(cè)試

燈和觸摸屏上的指示燈以1Hz閃爍；3秒后所有通信測(cè)試燈熄滅，觸摸

屏上通訊狀態(tài)顯示區(qū)顯示“全部通訊正?！?。當(dāng)觸摸屏中的模式選擇開(kāi)關(guān)

不在右端位置時(shí)，此模式操作無(wú)效，如需重新測(cè)試該模式可將模式轉(zhuǎn)

換開(kāi)關(guān)旋至左端再旋至右端重新開(kāi)始測(cè)試。

此外，在通訊測(cè)試過(guò)程中，斷開(kāi)觸摸屏與PLC的連接線，觸摸屏

中通訊狀態(tài)顯示區(qū)顯示“通訊中斷，請(qǐng)檢查網(wǎng)絡(luò)連接！”。

測(cè)試完成后，所有通信正常，按下“返回首頁(yè)界面”按鈕將觸摸屏切

換至首頁(yè)界面，模式指示燈HL1熄滅。

2、設(shè)備調(diào)試模式

設(shè)備進(jìn)入調(diào)試模式后，觸摸屏出現(xiàn)調(diào)試畫(huà)面（界面參考圖6所示）。

通過(guò)點(diǎn)擊下拉框，隨意選擇需調(diào)試的電機(jī)，且當(dāng)前電機(jī)指示燈亮（紅

9

2021年山東省職業(yè)院校技能大賽“現(xiàn)代電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試”賽項(xiàng)

色），按下SB1按鈕，選中的電機(jī)按下述要求進(jìn)行調(diào)試運(yùn)行。沒(méi)有調(diào)試

順序要求，每個(gè)電機(jī)調(diào)試完成后，對(duì)應(yīng)的指示燈熄滅（綠色），彈幕信

息顯示區(qū)彈出XX電機(jī)調(diào)試完成，直至切換至下一個(gè)電機(jī)調(diào)試。

圖6設(shè)備調(diào)試模式畫(huà)面

（1）攪拌電機(jī)M1調(diào)試過(guò)程

選中M1電機(jī)調(diào)試時(shí)，模式指示燈HL1以閃爍1次（閃爍頻率為

2HZ）停1秒的周期運(yùn)行。按下啟動(dòng)按鈕SB1后，攪拌電機(jī)以轉(zhuǎn)3秒停

2秒的周期運(yùn)行三個(gè)周期后自動(dòng)停止；如果在運(yùn)行周期內(nèi)按下停止按鈕

SB2，攪拌電機(jī)延時(shí)4秒后才停止，攪拌電機(jī)M1調(diào)試結(jié)束。M1電機(jī)調(diào)

試過(guò)程中，調(diào)試框中的狀態(tài)信息實(shí)時(shí)顯示（當(dāng)前為哪個(gè)狀態(tài)，該狀態(tài)

的信息背景變?yōu)榧t色高亮顯示）。

（2）排風(fēng)電機(jī)M2調(diào)試過(guò)程

選中M2電機(jī)調(diào)試時(shí)，模式指示燈HL1以閃爍2次（閃爍頻率為

2HZ）停1秒的周期運(yùn)行。按下啟動(dòng)按鈕SB1后，排風(fēng)電機(jī)先高速運(yùn)行

5秒，再切換為低速運(yùn)行6秒，之后M2自動(dòng)停止；M2停止后，按下觸

摸屏上的溫度測(cè)試按鈕，進(jìn)入溫度匹配模式，通過(guò)電壓模擬量旋鈕調(diào)

10

2021年山東省職業(yè)院校技能大賽“現(xiàn)代電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試”賽項(xiàng)

節(jié)溫度，觸摸屏上實(shí)時(shí)顯示溫度，當(dāng)溫度大于30℃時(shí)排風(fēng)電機(jī)以低速

運(yùn)行，當(dāng)溫度高于60℃時(shí)切換為高速，當(dāng)溫度大于80℃時(shí)，報(bào)警滾動(dòng)

條顯示溫度過(guò)高。當(dāng)溫度低于30℃排風(fēng)電機(jī)M2停止，調(diào)試結(jié)束。M2

電機(jī)調(diào)試過(guò)程中，高低速運(yùn)行指示與實(shí)際狀態(tài)對(duì)應(yīng)，背景紅色高亮顯

示。

（3）傳送帶M3調(diào)試過(guò)程

選中M3電機(jī)調(diào)試時(shí)，模式指示燈HL1以閃爍3次（閃爍頻率為

2HZ）停1秒的周期運(yùn)行。按下SB1按鈕，電機(jī)M3以反轉(zhuǎn)3秒停2秒

的周期反復(fù)運(yùn)行，按下SB2停止按鈕，M3繼續(xù)轉(zhuǎn)5秒后停止。如果在

正常運(yùn)行期間雙擊停止按鈕SB2（雙擊間隔時(shí)間小于1.5秒），M3電動(dòng)

機(jī)立即停止，M3調(diào)試結(jié)束。M3電機(jī)調(diào)試過(guò)程中，啟動(dòng)停止運(yùn)行指示

與實(shí)際狀態(tài)對(duì)應(yīng)，背景紅色高亮顯示。

（4）鼓風(fēng)機(jī)M4調(diào)試過(guò)程

選中M4電機(jī)調(diào)試時(shí)，模式指示燈HL1以閃爍4次（閃爍頻率為

2HZ）停1秒的周期運(yùn)行。鼓風(fēng)電機(jī)分手動(dòng)調(diào)試和溫度匹配調(diào)試兩種調(diào)

試模式，首先是手動(dòng)模式：按下SB1按鈕，M4電動(dòng)機(jī)以20Hz正轉(zhuǎn)運(yùn)

行；再按下SB1按鈕，2秒后自動(dòng)以10Hz反轉(zhuǎn)運(yùn)行；再按下SB1按鈕

M4電動(dòng)機(jī)停止，3秒后M4電動(dòng)機(jī)以40Hz正轉(zhuǎn)運(yùn)行；按下SB2停止按

鈕，M4電動(dòng)機(jī)以30Hz正轉(zhuǎn)3秒后，再以20Hz運(yùn)行3秒，然后以10Hz

運(yùn)行2秒后停止，M4手動(dòng)調(diào)試結(jié)束。

溫度匹配模式為：M4停止后，按下觸摸屏上的溫度測(cè)試按鈕，當(dāng)

溫度大于30℃時(shí)，電機(jī)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，而且電機(jī)的轉(zhuǎn)速隨溫度的升高而加

快，30℃~60℃對(duì)應(yīng)頻率0~50Hz，當(dāng)溫度高于60℃時(shí)，電機(jī)不再升速。

當(dāng)溫度高于80℃時(shí)，報(bào)警滾動(dòng)條顯示溫度過(guò)高。M4電機(jī)調(diào)試過(guò)程中頻

11

2021年山東省職業(yè)院校技能大賽“現(xiàn)代電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試”賽項(xiàng)

率信息和溫度信息實(shí)時(shí)顯示。

圖7噴霧電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

（5）噴霧電機(jī)（伺服電機(jī)）M5調(diào)試過(guò)程

選中M5電機(jī)調(diào)試時(shí)，模式指示燈HL1以閃爍5次（閃爍頻率為

2HZ）停1秒的周期運(yùn)行。噴霧電機(jī)（伺服電機(jī)）結(jié)構(gòu)示意圖如圖7所

示，要求SQ1安裝在實(shí)物鋼尺的20cm處，SQ2安裝在實(shí)物鋼尺的8cm

處。噴霧電機(jī)分手動(dòng)調(diào)試和壓力匹配調(diào)試兩種調(diào)試模式。

首先是手動(dòng)模式：按鈕SB1實(shí)現(xiàn)正向點(diǎn)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)功能，按鈕SB2實(shí)

現(xiàn)反向點(diǎn)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)功能；選擇開(kāi)關(guān)SA1指定2檔速度選擇，第1檔速度要

求為10mm/s，第2檔速度要求為20mm/s。在按下SB1或SB2實(shí)現(xiàn)點(diǎn)

動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，應(yīng)允許切換SA1，改變當(dāng)前運(yùn)轉(zhuǎn)速度。按下SB3后，傳輸

帶自動(dòng)回原點(diǎn)SQ1。

壓力匹配模式：點(diǎn)擊壓力測(cè)試按鈕后進(jìn)入壓力匹配模式，利用電

壓模擬量來(lái)模擬壓力，當(dāng)壓力大于1000Pa時(shí)電機(jī)開(kāi)始向左運(yùn)行，當(dāng)滑

塊運(yùn)行到SQ2處，電機(jī)自動(dòng)向右運(yùn)行，當(dāng)滑塊運(yùn)行到SQ1處，電機(jī)自

動(dòng)向左運(yùn)行；電機(jī)的速度隨著壓力的增大而變快，壓力范圍在

1000Pa~2000Pa之間對(duì)應(yīng)速度0~20mm/s，當(dāng)壓力超過(guò)2000Pa時(shí)，電機(jī)

不再加速，報(bào)警滾動(dòng)條顯示“壓力過(guò)高”。當(dāng)壓力低于1000Pa時(shí)，電機(jī)

回到原點(diǎn)SQ1后停止運(yùn)行。M5電機(jī)調(diào)試結(jié)束。

要求觸摸屏上滑動(dòng)條位置刻度與實(shí)物鋼尺相同（單位：厘米），顯

12

2021年山東省職業(yè)院校技能大賽“現(xiàn)代電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試”賽項(xiàng)

示實(shí)物滑動(dòng)塊當(dāng)前位置。速度信息與實(shí)際運(yùn)行情況匹配。

（6）蠕動(dòng)泵（步進(jìn)電機(jī)）M6調(diào)試過(guò)程

選中M6電機(jī)調(diào)試時(shí)，模式指示燈HL1以閃爍6次（閃爍頻率為

2HZ）停1秒的周期運(yùn)行。按下按鈕SB1實(shí)現(xiàn)正向運(yùn)轉(zhuǎn)功能，選擇開(kāi)關(guān)

SA1指定2檔蠕動(dòng)量選擇，第1檔蠕動(dòng)量要求為30ml/s（對(duì)應(yīng)步進(jìn)電機(jī)

轉(zhuǎn)速3r/s），第2檔蠕動(dòng)量要求為50ml/s（對(duì)應(yīng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速5r/s）。M6

電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，應(yīng)允許切換SA1改變當(dāng)前蠕動(dòng)量。

當(dāng)按下SQ7（常閉）時(shí)（代表液位低于高液位）觸摸屏上的高液位

指示燈閃爍報(bào)警，當(dāng)按下SQ8（常閉）時(shí)（代表液位低于低液位）觸摸

屏上的低液位指示燈閃爍，報(bào)警滾動(dòng)條顯示“霧化液不足”警告，蠕

動(dòng)泵停止運(yùn)行。

蠕動(dòng)泵運(yùn)行時(shí)，當(dāng)手動(dòng)按下SB2后，蠕動(dòng)泵停止運(yùn)行，M6電機(jī)調(diào)

試結(jié)束。

所有電機(jī)（M1～M6）調(diào)試完成后觸摸屏上六個(gè)電機(jī)調(diào)試指示燈均

為綠色，且屏幕上彈出“所有電機(jī)調(diào)試完成”，保持3秒后將自動(dòng)返回

首頁(yè)界面；也可在所有電機(jī)未調(diào)試完成時(shí)，點(diǎn)擊“返回首頁(yè)”按鈕手

動(dòng)返回；在未調(diào)試結(jié)束前，單臺(tái)電機(jī)可以反復(fù)調(diào)試。

3、自動(dòng)運(yùn)行模式

操作員登陸設(shè)備“自動(dòng)運(yùn)行模式”，觸摸屏進(jìn)入自動(dòng)運(yùn)行模式畫(huà)面

（界面參考圖8所示），觸摸屏畫(huà)面主要包含：各個(gè)電機(jī)的工作狀態(tài)指

示燈、啟停按鈕、返回首頁(yè)界面按鈕和查看報(bào)表按鈕，設(shè)定噴霧電機(jī)

速度、蠕動(dòng)電機(jī)蠕動(dòng)量、生產(chǎn)瓶數(shù)、產(chǎn)品期望合格率；顯示已生產(chǎn)瓶

數(shù)、鼓風(fēng)機(jī)速度、滾筒氣壓、滾筒溫度、產(chǎn)品實(shí)際合格率等信息。

13

2021年山東省職業(yè)院校技能大賽“現(xiàn)代電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試”賽項(xiàng)

圖8自動(dòng)運(yùn)行模式畫(huà)面

自動(dòng)運(yùn)行模式時(shí)初始狀態(tài)：行程開(kāi)關(guān)SQ1～SQ6常開(kāi)、SQ7～SQ8

常閉、所有電機(jī)（M1～M6）停止。噴霧電機(jī)噴霧速度設(shè)定范圍10mm/

秒～20mm/秒，設(shè)定數(shù)值為10的整數(shù)倍；蠕動(dòng)泵蠕動(dòng)量設(shè)定范圍20ml/

秒～50ml/秒（對(duì)應(yīng)步進(jìn)電機(jī)的速度為2r/秒～5r/秒），設(shè)定數(shù)值為10的

整數(shù)倍。噴霧電機(jī)初始位置在SQ1處。

在理想壓力1600~1800pa和理想溫度溫度在35~45℃時(shí)生產(chǎn)的包衣

藥片默認(rèn)為是合格品，在不滿足這兩個(gè)條件時(shí)生產(chǎn)的藥片認(rèn)為是次品，

計(jì)算公式及參數(shù)說(shuō)明如下:

C0：生產(chǎn)總量，C1:壓力<1600Pa生產(chǎn)的數(shù)量，C2:壓力>1800Pa生

產(chǎn)的數(shù)量，C3:溫度<35℃生產(chǎn)的數(shù)量，C4:溫度>45℃生產(chǎn)的數(shù)量，合

格生產(chǎn)瓶數(shù)為在理想壓力和理想溫度溫度兩個(gè)條件同時(shí)滿足下生產(chǎn)的

瓶數(shù)。Q為產(chǎn)品實(shí)際合格率，公式如下：

合格生產(chǎn)瓶數(shù)

Q=100％

總生產(chǎn)瓶數(shù)

14

2021年山東省職業(yè)院校技能大賽“現(xiàn)代電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試”賽項(xiàng)

圖9模擬傳感器各檢測(cè)點(diǎn)元件

（1）設(shè)定噴霧電機(jī)速度、蠕動(dòng)泵蠕動(dòng)量、生產(chǎn)瓶數(shù)和產(chǎn)品期望合

格率后，按下啟動(dòng)按鈕SB1，設(shè)備運(yùn)行指示燈HL2閃爍（0.5Hz）等待

包衣程序啟動(dòng)。

當(dāng)溫度傳感器（面板電壓模擬量）達(dá)到30℃時(shí)，鼓風(fēng)機(jī)M4開(kāi)始旋

轉(zhuǎn)（速度范圍為0~50Hz，對(duì)應(yīng)溫度的30~60℃），同時(shí)傳送帶M3開(kāi)始

運(yùn)行，且排風(fēng)機(jī)M2也開(kāi)始運(yùn)行（當(dāng)溫度>30℃，M2以低速運(yùn)行，

當(dāng)>60℃時(shí)，M2切換為高速運(yùn)行）。

當(dāng)檢測(cè)到藥片開(kāi)始進(jìn)入后（SQ5按一次，代表有藥片持續(xù)進(jìn)入），

HL3常亮，攪拌電機(jī)M1開(kāi)始以2秒運(yùn)行2秒停止間歇性攪拌，蠕動(dòng)電

機(jī)M6開(kāi)始以設(shè)定的蠕動(dòng)速度運(yùn)行，噴霧電機(jī)M5開(kāi)始噴霧（運(yùn)行到

SQ2再返回到SQ1，循環(huán)往復(fù)），此時(shí)，包衣控制系統(tǒng)開(kāi)始正常生產(chǎn)，

HL2常亮。每當(dāng)完成一瓶藥片包衣后，光電傳感器（用SQ6代替）將

收到一次信號(hào)（通過(guò)此時(shí)的壓力和溫度判斷藥品是否合格），藥瓶自動(dòng)

落到傳送帶上，生產(chǎn)瓶數(shù)加一。

為了企業(yè)生產(chǎn)的效率分析及質(zhì)量把控，將上述生產(chǎn)數(shù)據(jù)在觸摸屏

上以實(shí)時(shí)報(bào)表（根據(jù)觸摸屏采樣周期自動(dòng)更新）、歷史報(bào)表（每30秒鐘

存盤(pán)1次數(shù)據(jù)）的形式顯示，方便后續(xù)分析管理。分析參考報(bào)表格式如

15

2021年山東省職業(yè)院校技能大賽“現(xiàn)代電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試”賽項(xiàng)

圖10所示（單位：瓶）：

圖10報(bào)表分析

（2）設(shè)定的產(chǎn)品合格率與實(shí)際的產(chǎn)品合格率要實(shí)時(shí)比較，當(dāng)實(shí)際

的產(chǎn)品合格率低于期望時(shí)，觸摸屏界面每隔10s自動(dòng)彈出提示信息“當(dāng)

前產(chǎn)品合格率較低”,每次顯示3s后消失。

（3）當(dāng)霧化液的液位低于高液位時(shí)，加液器自動(dòng)加液（HL4以

1Hz閃爍代表加液），當(dāng)液位到達(dá)高液位處時(shí)（手動(dòng)按下SQ7），加液器

停止加液（HL4停止閃爍）；當(dāng)液位低于低液位（手動(dòng)按下SQ8）時(shí)，

噴霧電機(jī)停止運(yùn)行，藥片不再進(jìn)入（HL2熄滅），3秒后，設(shè)備按照停

止順序（每間隔兩秒停止一臺(tái)設(shè)備，停止順序?yàn)椋喝鋭?dòng)泵M6-噴霧電機(jī)

M5-攪拌機(jī)M1-加熱器-鼓風(fēng)機(jī)M4-排風(fēng)機(jī)M2-傳送帶M3）自動(dòng)停止。

（4）在運(yùn)行中按下停止按鈕SB2后，為了保證密閉空間內(nèi)殘留包

衣藥物的品質(zhì)，須按規(guī)定操作順序每間隔兩秒停止一臺(tái)設(shè)備，停止順

序?yàn)椋喝鋭?dòng)泵M6-噴霧電機(jī)M5-攪拌機(jī)M1-加熱器-鼓風(fēng)機(jī)M4-排風(fēng)機(jī)

M2-傳送帶M3。同時(shí)HL2熄滅。

在運(yùn)行中按下急停按鈕SB3后，各動(dòng)作立即停止。

4、非正常情況處理

16

2021年山東省職業(yè)院校技能大賽“現(xiàn)代電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試”賽項(xiàng)

當(dāng)噴霧電機(jī)M5出現(xiàn)越程（左、右超行程位置開(kāi)關(guān)分別為兩側(cè)微動(dòng)

開(kāi)關(guān)SQ3、SQ4），伺服系統(tǒng)自動(dòng)停止，并在觸摸屏自動(dòng)彈出報(bào)警畫(huà)面

“請(qǐng)注意，設(shè)備越程”，解除報(bào)警后，系統(tǒng)重新從當(dāng)前位置繼續(xù)運(yùn)行。

在系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行模式下：當(dāng)氣壓高于2000Pa或低于1000Pa時(shí)彈出

報(bào)警界面“滾筒氣壓異常，請(qǐng)停止運(yùn)行”；當(dāng)溫度高于60℃或低于30℃

時(shí)彈出報(bào)警界面“滾筒溫度異常，請(qǐng)停止運(yùn)行”。當(dāng)參數(shù)恢復(fù)正常后警

報(bào)消除。

17

2021年山東省職業(yè)院校技能大賽（高職組）“現(xiàn)代電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試”賽項(xiàng)

故障檢測(cè)

一、工作任務(wù)

請(qǐng)選手在設(shè)有故障（10個(gè)故障點(diǎn)）的裝置上進(jìn)行故障查找，并

將故障點(diǎn)的位置與故障類(lèi)型在圖紙上標(biāo)出。裝置圖紙見(jiàn)附件，符號(hào)具

體要求如下：

二、操作要求

1.觀察現(xiàn)象時(shí)，只能接通控制電路的電源，不能接通主回路電

源；

2.故障檢測(cè)時(shí)，必須在斷電情況下測(cè)量，不能打開(kāi)行線槽蓋板、

不能松卸端子拆下導(dǎo)線；

3.必要時(shí)，可以打開(kāi)開(kāi)關(guān)面板和按鈕盒進(jìn)行檢測(cè)；

4.請(qǐng)使用萬(wàn)用表、絕緣電阻測(cè)試儀、接地電阻測(cè)試儀進(jìn)行故障檢

測(cè)；

5.故障點(diǎn)只需在圖紙上標(biāo)注符號(hào)，無(wú)需修復(fù)。

三、模塊分值

本模塊分值為10分，每正確找到一個(gè)故障點(diǎn)且標(biāo)注正確得1.0

分。

四、注意事項(xiàng)

在完成工作任務(wù)的全過(guò)程中，嚴(yán)格遵守電氣安裝安全操作規(guī)程。

18

2021年山東省職業(yè)院校技能大賽（高職組）“現(xiàn)代電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試”賽項(xiàng)

數(shù)字化工業(yè)場(chǎng)景搭建

一、工作任務(wù)

請(qǐng)選手根據(jù)任務(wù)書(shū)“制藥包衣控制系統(tǒng)”的場(chǎng)景平面參考圖進(jìn)行

工業(yè)場(chǎng)景搭建。