2022年山東省職業(yè)院校技能大賽

中職組

液壓與氣動系統(tǒng)裝調(diào)與維護賽項

任

務

書

(A卷)

山東臨沂

場次：賽位號：開始時間：結束時間：

1

評分記錄表（A卷）

場次：賽位號：操作時間：至

任務項目內(nèi)容配分得分裁判簽名

任務一液（一）氣動系統(tǒng)回路設計5

壓、氣動、

（二）液壓系統(tǒng)油路分析6

電氣回路

設計或優(yōu)

（三）電氣控制回路設計4

化（15分）

(一)1.1變量葉片泵的安裝與調(diào)試3

任務二7分1.2定量柱塞泵的安裝與調(diào)試4

液壓與氣

2.1物料傳輸單元安裝與調(diào)試5

動系統(tǒng)回

（二）2.2雙缸軋制單元安裝與調(diào)試8

路安裝與

7

調(diào)試28分2.3頂料單元安裝與調(diào)試

（45分）2.4物料沖壓單元安裝與調(diào)試8

（三）氣動回路安裝與調(diào)試10

任務三（一）接線與調(diào)試6

（10分）（二）步進、伺服系統(tǒng)調(diào)試4

任務四控制系統(tǒng)PLC程序設計10

任務五整機調(diào)試與運行15

任務六液壓及職業(yè)素養(yǎng)知識5

倒扣分

職業(yè)素養(yǎng)扣分

總分：

裁判員：裁判長：

時間：2022年月日

2

參賽選手須知：

1.本模塊任務書共28頁，如出現(xiàn)任務書缺頁、字跡不清等問題，請及時向裁判舉手示意，

并進行任務書的更換。

2.各參賽隊應在4.5小時內(nèi)完成本模塊任務書規(guī)定內(nèi)容，比賽時間到，比賽結束，選手按

操作規(guī)范，整理好工作現(xiàn)場離開比賽場地，不得延誤。

3.比賽結束，選手應及時上交任務書，不得將其擅自帶離比賽場地。否則取消比賽資格。

4.選手提交的試卷用賽位號標識，“選手確認”部分填寫所在的“賽位號”（例如，第1場2

號工位，填寫“1—2”），不得寫上姓名或與身份有關的信息，否則視成績無效。

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

人為損壞，由裁判根據(jù)現(xiàn)場情況給予補時；如人為損壞或器件正常，每次扣3分。

6．在競賽過程中，備注項中有“”標記的，表示選手已完成該項目內(nèi)容，示意裁判，在

裁判的監(jiān)督下測量出數(shù)值并記錄測試結果，該數(shù)值只有一次測量機會，一經(jīng)確定不得修改；

測試結果不合格也不得修改，并作為該項目的評分依據(jù)。

7．所有項目的監(jiān)督檢測時間都納入競賽時間，不另行增加時間。

8．系統(tǒng)開始運行前舉手示意，得到裁判的允許后，才能通電運行；若裝配不完整，則不

允許試運行。

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

未完成并不得分。

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

11．選手可以帶無儲存功能的計算器、三角板、橡皮；任務書用黑色（或藍色）簽字筆

答題、簽字；繪圖可以用鉛筆。不得帶手機、U盤以及其他禁止的用品用具進入賽場。

注意：嚴禁在泵站運行時，手伸進傳輸線內(nèi)調(diào)試設備！

3

競賽基本要求：

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)相關標準。

3.愛惜賽場的設備和器材，盡量減少耗材的浪費。

4.保持工作臺及附近區(qū)域干凈整潔。

5.競賽過程中如有異議，可向現(xiàn)場考評人員舉手示意，不得擾亂賽場秩序。

6.遵守賽場紀律，尊重考評人員、技術支持人員，服從安排。

任務一液壓、氣動、電氣系統(tǒng)回路設計或優(yōu)化（15分）

（一）氣動系統(tǒng)回路設計（無需搭接）（分）

5得分裁判簽字

設計打標機氣動系統(tǒng)，如圖1（a）所示。工件在料倉里靠重力落下，由A缸推向定位塊

并夾緊，接著B缸打印標志，然后由C缸將打印完的工件推出。其動作順序為手動按下啟動

按鈕后A缸伸出，到位后B缸伸出，到位后B缸縮回，到位后A缸縮回，到位后C缸伸出，

到位后C缸縮回。用位移步驟圖表示動作順序，如圖（b）所示。請設計單一循環(huán)的氣動系

統(tǒng)回路原理圖，用行程開關控制其行程。

（a）系統(tǒng)示意圖（b）位移步驟圖

圖1打標機氣動系統(tǒng)示意圖和位移步驟圖

根據(jù)以上控制要求及動作步驟，要求選手在附件2圖紙中繪制純氣動回路原理圖（采用

標準的氣動原件符號繪制）。

4

（二）液壓系統(tǒng)油路分析（無需搭接）（6分）

得分裁判簽字

小型液壓機液壓系統(tǒng)原理，如圖2所示，采用主泵1和輔泵2聯(lián)合驅(qū)動。頂出缸實現(xiàn)“頂

出—退回—停止—浮動壓邊”的工作循環(huán)。主缸運動具體如下：

圖2小型液壓機液壓系統(tǒng)原理

1、2—液壓泵；3、4、5、18、20—溢流閥；6、21—三位四通電液換向閥；7—壓力繼電器；8—二位四通

電磁換向閥；9、14—液控單向閥；10—順序閥；11-卸荷閥；12-二位三通液動換向閥；13-單向閥；15-充

液箱；16-主缸；17-頂出缸；19-節(jié)流閥

（1）快速下行：壓力油經(jīng)變量泵進入換向閥6，單向閥13向主缸上腔供油。主缸下腔油

液經(jīng)閥9、閥6、閥21回油箱，主缸下行。主缸滑塊同時受自重作用超速下降，在上腔形成

負壓，充液箱15的油液經(jīng)閥14進入主缸上腔。

（2）慢速加壓：主缸滑塊上的擋鐵壓下行程開關2SQ，電磁鐵5YA斷電，主缸回油經(jīng)閥

10、閥6、閥21至油箱。

（3）保壓：隨著主缸上腔壓力進一步升高，壓力繼電器7發(fā)出信號使1YA斷電，閥6

5

回到中位，主缸上、下油腔封閉。變量泵1卸荷。主缸上腔保持高壓。

（4）泄壓、快速回程：保壓時間到，時間繼電器發(fā)出信號(當壓制成型時，則由3SQ發(fā)

信號)，使電磁鐵2YA通電，主缸回程。主缸上腔壓力很高，壓力油經(jīng)閥12上位將卸荷閥11

打開。變量泵1輸出的壓力油經(jīng)閥6、卸荷閥11回油，這時變量泵1在低壓下工作，不足以

使主缸活塞回程，但能打開閥14的卸荷閥芯，泄回充液箱15，進行泄壓。上腔壓力降低到卸

荷閥11回位關閉時，泵1壓力上升，推開閥14主閥芯。壓力油經(jīng)泵1進入閥6進入閥9進

入主缸下腔。同時閥14控制口通壓力油，閥14打開，上腔壓力油經(jīng)閥14進入充液箱15。

（5）上位停止：滑塊上行使擋鐵壓下行程開關1SQ，電磁鐵2YA斷電，閥6回到中位，

主缸停止運動，回程結束。

問題1：圖中閥10的作用是什么？閥14的作用是什么？

答：

問題2：液壓機壓力高，為防止機架和管路的劇烈振動及噪聲等液壓沖擊，回程時采用了

什么措施？

答：

問題3：閥18和閥20在油路中各起什么作用？哪個閥的調(diào)定壓力更高？

答：

問題4：分析主缸快速下行時，電磁鐵1YA、2YA、3YA、4YA、5YA的通斷情況。

答：

問題５：如果5YA電磁線圈燒毀，則會出現(xiàn)的故障現(xiàn)象是什么？

答：

問題６：保壓時，泵1的流量經(jīng)哪些閥進行卸荷？

答：

（三）電氣控制回路設計（4分）得分裁判簽字

電氣回路控制要求：

氣動順序動作如圖3，按下啟動按鈕，通過控制電磁鐵的通斷來控制3個不同的電磁換

向閥換向，從而使氣缸Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的動作如下：Ⅰ缸伸出（延時2秒）→Ⅱ缸伸出（延時

2秒）→Ⅱ缸縮回（延時2秒）→Ⅲ缸伸出（延時2秒）→Ⅲ缸縮回（延時2秒）→Ⅰ缸縮

回。再次按下啟動按鈕，重復上述動作。

6

圖3順序動作回路

根據(jù)以上控制要求及動作步驟，在附件3圖紙中繪制電氣控制回路原理圖。

要求1：采用PLC控制實現(xiàn)，請畫出PLC的接線圖。要求有啟動按鈕。動作要求完成循環(huán)

功能。請在附件3中畫。

要求2：編寫PLC程序?qū)崿F(xiàn)題目要求。請在附件3中畫，只畫順序功能圖，不寫梯形圖。

任務二液壓與氣動系統(tǒng)回路安裝與調(diào)試（45分）

（一）工業(yè)雙泵液壓泵站安裝與調(diào)試（總分：7分）

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

安裝及工作壓力調(diào)試。通電啟動前舉手示意，報請裁判同意。

1.1變量葉片泵的安裝與調(diào)試（3分）

要求1：補充完整圖4，補畫液壓元件符號，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4.4MPa±0.2MPa，在表1中記錄壓力值，并舉

手示意報請裁判驗證并簽字確認。

圖４變量葉片泵系統(tǒng)調(diào)壓回路

7

表1變量葉片泵的輸出壓力確認表

序結果記錄選手確認裁判確認

任務要求備注配分得分

號P2（MPa）填賽位號（簽字確認）

系統(tǒng)壓力

1

4.4±0.2MPa1.5

補畫元件參考

2見圖4

符號答案1.5

本項得分

1.2定量柱塞泵的安裝與調(diào)試（4分）

要求1：補畫完整圖5，選擇對應的液壓元件，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，通過電磁換向閥進行一、二級壓力切

換，系統(tǒng)回油采用冷卻器冷卻，根據(jù)現(xiàn)場液壓泵站配置，將圖5補充完整并進行管路搭接。

要求3：調(diào)試出定量柱塞泵輸出一級壓力為5.2MPa±0.2MPa，二級壓力3.5MPa±0.2MPa，

在表2中記錄壓力表壓力值，并舉手示意報請裁判簽字確認。

圖5定量柱塞泵系統(tǒng)調(diào)壓回路

8

表2定量柱塞泵的輸出壓力確認表

序結果記錄選手確認裁判確認

任務要求備注配分得分

號（MPa）填賽位號（簽字確認）

一級壓力

1

5.2±0.2MPa0.5

二級壓力

2

3.5±0.2MPa0.5

補畫元件參考

3見圖5

符號及安裝答案3

本項得分

（二）液壓系統(tǒng)回路安裝與調(diào)試（總分：28分）

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

任務書要求的板式回路、疊加回路及插裝回路，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6。

圖6模擬裝置液壓回路圖

9

2.1物料傳輸單元安裝與調(diào)試（5分）

本單元采用液壓馬達通過機械裝置，帶動傳輸系統(tǒng)運行，實現(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，進行液壓系統(tǒng)安

裝與調(diào)試，注意安裝及調(diào)試工藝須規(guī)范。

要求1：換向閥采用帶應急手柄的三位四通電磁換向閥，換向閥在中位時，液壓泵卸荷，

液壓馬達浮動。

要求2：液壓馬達具有正、反轉(zhuǎn)過載保護功能。

要求3：液壓馬達正反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速采用比例調(diào)速閥控制。

要求4：選用現(xiàn)場提供的板式液壓元件及比例液壓元件，設計物料傳輸單元液壓回路，并

在圖6中畫出，并完成物料傳輸單元油路系統(tǒng)安裝與調(diào)試。

要求5：在組態(tài)界面設計兩個按鈕分別控制液壓馬達啟動和停止動作，由PLC內(nèi)部PID

控制功能進行液壓馬達轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)控制。

要求6：在組態(tài)界面設計馬達給定轉(zhuǎn)速輸入窗口、馬達實時轉(zhuǎn)速顯示窗口，保留1位小數(shù)，

帶有馬達給定轉(zhuǎn)速曲線（綠色）和馬達實時轉(zhuǎn)速曲線（紅色），帶有PID參數(shù)設置窗口，液

壓馬達啟動和停止按鈕，組態(tài)設計參考界面見圖7。

圖7物料傳輸單元組態(tài)界面

要求7：進行功能驗證時，由選手報請現(xiàn)場裁判給出馬達給定轉(zhuǎn)速（35.0r/min~50.0r/min

任意給定），轉(zhuǎn)速設定后，按下馬達啟動按鈕，PID調(diào)節(jié)液壓馬達轉(zhuǎn)速，設備液壓馬達啟動，

在較短時間內(nèi)達到最優(yōu)控制效果，即液壓馬達在較短時間內(nèi)達到符合控制精度的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，

按下馬達停止按鈕，液壓馬達停轉(zhuǎn)。

要求8：組態(tài)一個液壓馬達，并具有旋轉(zhuǎn)動畫，與馬達實際轉(zhuǎn)速基本一致。

10

要求9：把設計好的組態(tài)工程保存到電腦“D:\液壓與氣動系統(tǒng)裝調(diào)與維護\賽位號\任務二

上位機組態(tài)”文件夾下。物料傳輸單元按功能要求調(diào)試完成后，將調(diào)試結果填寫至表3，并舉

手示意報請裁判簽字確認。

表3物料傳輸單元安裝與調(diào)試任務完成確認表

序結果記錄選手確認裁判確認配得

任務要求備注

號是或否填賽位號（裁判簽字）分分

是否能設置液壓馬

10.5

達轉(zhuǎn)速

是否能控制設備液

2壓馬達啟停0.5

馬達給定轉(zhuǎn)速曲線

3（綠色）和馬達實時0.5

轉(zhuǎn)速曲線（紅色）

4PID參數(shù)修改功能0.5

液壓馬達實時動畫

5功能是否實現(xiàn)0.5

補畫元件參考

見圖6

6符號及安裝答案2.5

本項得分

2.2雙缸軋制單元安裝與調(diào)試（8分）

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，進行液壓系統(tǒng)安

裝與調(diào)試，注意安裝及調(diào)試工藝須規(guī)范。插裝閥安裝前，密封圈需潤滑處理。

要求1：換向閥采用三位四通電磁換向閥，換向閥在中位時，各油口均不通。換向閥A

口連接液壓缸無桿腔，B口連接液壓缸有桿腔。

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)，系統(tǒng)壓力同步變化。

要求3：液壓雙缸下行采用回油節(jié)流調(diào)速。

要求4：選用現(xiàn)場提供的插裝閥液壓元件完成雙缸軋制單元回路的安裝與調(diào)試，并用插裝

閥職能符號將液壓回路在圖6中補充完整。

要求5：調(diào)試出液壓雙缸下行到底，無桿腔壓力值為P1為4.6±0.2MPa，壓力值填入表4，

并舉手示意報請裁判簽字確認。

要求6：采用PLC及掛箱上2個按鈕開關分別控制液壓雙缸伸縮動作，通過調(diào)節(jié)相應的

液壓元件使得液壓雙缸伸出速度為25.0mm/s±2.0mm/s。具體記錄在表4中。

11

表4雙缸軋制單元單步調(diào)試參數(shù)與功能確認表

序選手確認裁判確認

任務要求結果記錄備注配分得分

號填賽位號（裁判簽字）

單元壓力

11

4.6±0.2MPa

液壓雙缸伸出速度

21

25.0mm/s±2.0mm/s

雙缸軋制功能是否

3實現(xiàn)1

補畫元件參考

見圖6（b）

4符號及安裝答案5

本項得分

2.3頂料單元安裝與調(diào)試（7分）

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，進行液壓系統(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。電磁閥得電，液壓缸伸出（換向閥A口連接

液壓缸有桿腔，B口連接液壓缸無桿腔）。

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，壓力繼電器動作發(fā)訊。

要求4：選用現(xiàn)場提供的疊加式液壓元件，將頂料單元液壓回路在圖6中補充完整，并完

成頂料單元油路系統(tǒng)安裝與調(diào)試。

要求5：根據(jù)疊加閥在液壓回路中的位置，在表5-1中填寫出頂料單元油路系統(tǒng)中疊加閥

名稱、疊加閥型號以及畫出疊加閥職能符號。

要求6:調(diào)試出頂料缸上行到底，頂料缸無桿腔壓力值P2為4.0±0.2MPa，同時將液壓元件

調(diào)定的壓力值P2（MPa）填入表5-2，并舉手示意報請裁判簽字確認。

要求7：調(diào)試出頂料單元液壓缸上行到底后，調(diào)試出壓力繼電器動作壓力為P2±0.5MPa，

動作指示采用蜂鳴器指示，壓力繼電器動作結果填入表5-2，并舉手示意報請裁判簽字確認。

注：頂料缸上行到底，無桿腔壓力達到P2±0.5MPa時，蜂鳴器鳴叫。

要求8：在組態(tài)界面中設計兩個按鈕分別控制液壓缸伸出和縮回動作，設計頂料缸動畫，

與頂料缸實際動作一致，設計壓力繼電器動作指示燈，壓力繼電器動作指示燈為紅色，壓力

繼電器不動作為綠色，并完成表5-2功能確認。組態(tài)設計參考界面見圖8。

要求9：把設計好的組態(tài)工程保存到電腦“D:\液壓與氣動系統(tǒng)裝調(diào)與維護\賽位號\任務二

上位機組態(tài)”文件夾下。

12

圖8物料傳輸單元組態(tài)界面

表5-1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疊加閥職能符號

表5-2頂料單元單步調(diào)試參數(shù)與功能確認表

序選手確認裁判確認配得

任務要求結果記錄備注

號填賽位號（裁判簽字）分分

1單元壓力4.0±0.2MPa0.5

壓力繼電器動作是否正0.5

2常（填“是”或“否”）

3頂料單元功能是否實現(xiàn)0.5

組態(tài)界面是否能控制頂0.5

4料缸伸出、縮回

組態(tài)界面實時動畫功能1

5是否實現(xiàn)

組態(tài)界面壓力繼電器動1

6作指示燈顯示是否正常

補畫元件符號及填寫見圖6（c）參考

73

名稱、型號、符號表5-1答案

本項得分

13

2.4物料沖壓單元安裝與調(diào)試（8分）

選用柱塞泵油路系統(tǒng)供油，物料沖壓單元油路系統(tǒng)在滿足如下要求時，進行液壓系統(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，油泵不卸荷，執(zhí)行機構浮動。

換向閥A口連接液壓缸無桿腔，B口連接液壓缸有桿腔。

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：物料沖壓單元油路系統(tǒng)斷電時，液壓缸能在任意位置可靠鎖緊。

要求6：選用現(xiàn)場提供的疊加式液壓元件完成物料沖壓單元回路的安裝與調(diào)試，并將物

料沖壓單元液壓回路在圖6中補充完整。

要求7：根據(jù)疊加閥在液壓回路中的位置，在表6中填寫出雙缸軋制單元油路系統(tǒng)中疊加

閥名稱、疊加閥型號以及畫出疊加閥職能符號。

要求8：調(diào)試出沖壓缸下行到底，無桿腔壓力值P3為4.2±0.2MPa，壓力值填入表7，并

舉手示意報請裁判簽字確認。

表6疊加閥在物料沖壓單元油路系統(tǒng)中的位置

4

3

2

1

0疊加閥基板

疊加閥位置順序疊加閥名稱疊加閥型號疊加閥職能符號

表7物料沖壓單元單步調(diào)試參數(shù)與功能確認表

序結果選手確認裁判確認配得

任務要求備注

號記錄填賽位號（裁判簽字）分分

單元無桿腔壓力

11

4.2±0.2MPa

14

掛箱按鈕開關控制沖壓缸

2伸出縮回動作是否實現(xiàn)1

見圖6參考

補畫元件符號及安裝

3（d）答案2

參考

填寫名稱、型號、符號見表6

4答案4

本項得分

（三）氣動回路安裝與調(diào)試（10分）

選手根據(jù)賽場提供的設備，采用規(guī)范的安裝及調(diào)試工藝，結合氣動回路系統(tǒng)原理圖（圖9），

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

圖9氣動回路系統(tǒng)原理圖

任務要求：

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

要求2：調(diào)整相關閥門，使供氣壓力值為0.4±0.02MPa。

要求3：氣動回路調(diào)試完畢后將調(diào)試結果填寫至表8，并舉手示意報請裁判簽字確認。

表8氣動回路安裝及調(diào)試確認表

序選手確認裁判確認

任務要求結果記錄備注配分得分

號填賽位號（裁判簽字）

頂料氣缸動作

11.5

推料氣缸動作

21.5

擋料氣缸動作

31.5

15

真空吸盤動作

41.5

雙軸氣缸動作

51.5

無桿氣缸動作

61.5

系統(tǒng)工作壓力

71

0.4±0.02MPa

本項得分

任務三電氣控制回路連接與調(diào)試（10分）

選手根據(jù)賽場提供的設備，采用規(guī)范的安裝及調(diào)試工藝，結合附件1（I/O表）選取合適

的導線和輔件，完成電氣控制回路的連接，并完成各執(zhí)行部件動作功能測試。

（一）接線與調(diào)試（6分）

要求1：根據(jù)I/O表，使用實驗導線將液壓電磁閥、氣動電磁閥與相應控制單元的PLC

輸入、輸出端及模擬量輸入、輸出端進行連接。完成傳感器的安裝、接線及調(diào)試。

說明：未按照附件1（I/O分配表）接線，此項分數(shù)在程序運行驗證中扣除。

要求2：實訓導線、通信線的連接、插拔應符合操作規(guī)范。

要求3：掛箱面板同一接線柱最多插兩層導線。

說明：任務一中繼電器控制氣動回路搭接與調(diào)試除外。

要求4：實訓臺與掛箱、閥與掛箱之間的連接導線，按不同功能分開進行捆扎，間距為

80mm～100mm。（裁判現(xiàn)場記錄，比賽結束后評判。本項只有得分項，扣分項在職業(yè)素養(yǎng)里

扣分）

表9接線正確確認表

序結果記錄選手確認裁判確認

任務要求備注配分得分

號是或否填賽位號（裁判簽字）

完成接線

16

(根據(jù)接線完成度得分)

本項得分

（二）步進、伺服系統(tǒng)調(diào)試（4分）

要求1：步進電機控制的堆垛單元具有復位功能：復位流程為按下掛箱點動按鈕SB1→

升降臺下降→檢測到左極限傳感器→升降臺上升→檢測到右極限傳感器→升降臺下降→檢測

到原點檢測傳感器停止動作。

要求2：伺服電機控制的物料分揀倉儲單元具有復位功能：按下掛箱點動按鈕SB2，物

料分揀倉儲單元進行復位，復位后X軸（水平方向）及Y軸（豎直方向）均回到原點。

16

要求3：在步進電機堆垛臺倉位A上放置黑、紅各1塊物料。按下SB3按鈕，升降臺由

步進電機控制升降到合理位置，物料分揀倉儲單元將紅、黑各1塊物料分別放置在兩個倉位

內(nèi)，其中黑色物料放置在倉位B、紅色物料放置在倉位C。如圖10。

圖10物料分揀倉儲單元

要求4：在組態(tài)界面設計執(zhí)行物料分揀時，X軸給定速度輸入窗口、X軸移動實時速度曲

線和X軸實時速度顯示窗口，速度顯示帶1位小數(shù)。組態(tài)設計參考界面見下圖11。在圖中組

態(tài)一個按鈕，按下按鈕時，X軸速度不斷加速，達到45.0mm/s時停止，并有蜂鳴聲。

圖11物料分揀組態(tài)設計界面

要求5：X軸伺服電機在執(zhí)行物料分揀時，加減速均為2s，設定X軸移動速度范圍

35.0mm/s~45.0mm/s。

要求6：X軸給定速度在PLC斷電后再次上電，速度設定值依然保持不變。

17

表10步進、伺服系統(tǒng)調(diào)試功能確認表

序選手確認裁判確認

任務要求結果記錄備注配分得分

號填賽位號（裁判簽字）

堆垛單元復位功能是

10.5

否實現(xiàn)

物料分揀倉儲單元

20.5

復位功能是否實現(xiàn)

物料分揀倉儲功能是

否實現(xiàn)

31

（見倉位示意圖）

X軸伺服電機速度給

定與實時速度顯示功

40.5

能，并有加速功能。

物料分揀X軸加減速

均為（實時速度曲線

52s1

有相應斜坡）

物料分揀X軸設定速

60.5

度斷電保持功能

本項得分

任務四控制系統(tǒng)PLC程序設計（10分）

根據(jù)現(xiàn)場所提供設備及工業(yè)氣動元件、液壓元件及賽場提供的任務書，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、物料沖壓單元、下料堆垛單

元。把設計好的程序保存到電腦的“D:\液壓與氣動系統(tǒng)裝調(diào)與維護\賽位號\任務四PLC程序”

文件夾下。

任務要求：

要求1：程序注釋

編寫程序時，相應的輸入、輸出點及溫度、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)

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PLC組成，兩臺PLC

須通過ModbusRTU網(wǎng)絡通信（西門子）或N:N網(wǎng)絡通信（三菱）進行數(shù)據(jù)交換。

要求3：模擬量信號采集及處理功能

①雙缸軋制單元液壓雙缸位移采集功能：實時監(jiān)測液壓雙缸位置變化，并以十進制形式

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

縮回到底顯示0mm,誤差±0.5mm。

18

②雙缸軋制單元液壓雙缸速度采集功能：實時監(jiān)測液壓雙缸速度，并以十進制形式在地

址D76（西門子VD76）中顯示液壓雙缸實時速度值。

③物料沖壓單元液壓缸位移采集功能：實時監(jiān)測沖壓缸位置變化，并以十進制形式在地

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

底顯示0mm,誤差±0.5mm。

④物料沖壓單元液壓缸速度采集功能：實時監(jiān)測沖壓缸速度，并以十進制形式在地址D96

（西門子VD96）中顯示沖壓缸實時速度值。

⑤物料沖壓單元液壓缸壓力采集功能：實時監(jiān)測沖壓缸無桿腔壓力，并以十進制形式在

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

⑥溫度采集功能：實時監(jiān)測油箱的溫度變化，并以十進制形式在地址D116（西門子

VD116）中顯示當前溫度值，與溫度表示數(shù)偏差±1℃。

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

要求4：液壓馬達轉(zhuǎn)速采集功能

實時監(jiān)測液壓馬達的轉(zhuǎn)速變化，以十進制形式在地址D126（西門子VD126）中顯示當前

轉(zhuǎn)速值。

要求5：油箱溫度控制功能

泵站啟動后油溫高于30℃（達不到30℃則設定比當前溫度值小1℃動作），冷卻風扇啟動。

要求6：泵站保護功能

油過濾器壓差保護、液位低保護。當壓差發(fā)訊信號斷開或者液位低信號閉合時，液壓泵

停機。

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SA2，可以選擇“手動功能”、“單周期運行功

能”和“全自動運行功能”。

說明：旋鈕開關SA2對應的第1個觸點為一組，第2、3個觸點同為另一組（自左往右）。

要求8：手動功能

將SA2旋鈕開關旋至左位，進入手動功能

①按鈕開關SB6控制柱塞泵啟、停。

②按鈕開關SB7控制葉片泵啟、停。

③按鈕開關SB1控制液壓馬達正轉(zhuǎn)。

④按鈕開關SB2、SB3分別控制液壓雙缸伸出、縮回。

⑤按鈕開關SB4、SB5分別控制沖壓缸伸出、縮回。

19

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)不會立即停止，繼續(xù)完成當前物料的

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

啟動按鈕SB2后，蜂鳴器停止報警，繼續(xù)上料運行。

要求10：復位功能

按下SB3按鈕，系統(tǒng)進行復位。復位時根據(jù)各傳感器是否處于初始狀態(tài)，執(zhí)行相應的復

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

要求11：故障報警功能

現(xiàn)場裁判任意指定選手斷開液壓雙缸或沖壓缸對應的PLC輸出點，當程序運行檢測到該

點有輸出時，延時2s，蜂鳴器報警。報警形式為每間隔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，報警停止，繼續(xù)當前動作。

說明：全自動運行中斷開1個點，由裁判任意指定

要求12：急停功能

全自動運行過程中，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，柱塞泵系統(tǒng)切換為二級壓力，液壓馬達、液壓缸及氣動缸均停止動作，真空吸盤若已吸

取物料則繼續(xù)保持吸取狀態(tài)；急停按鈕復位后，繼續(xù)沿當前加工工序繼續(xù)進行。

要求13：單周期運行功能

SA2旋鈕開關旋至中位，進入單周期運行功能。每按下一次啟動按鈕SB2，系統(tǒng)按全自

動流程工作一步，單步調(diào)試進行物料的加工、搬運和分揀堆垛，此期間完成任務二部分單功

能項目的驗證。

要求14：全自動運行功能

SA2旋鈕開關旋至右位，進入全自動運行功能。按下啟動按鈕SB2→葉片泵啟動→延時2s→柱

塞泵啟動→延時2s→泵站控制閥得電→液壓馬達以35r/min正轉(zhuǎn)→延時2s→液壓雙缸以

25mm/s速度伸出至140mm（第2、3、4次145mm，第5次135mm）→頂料氣缸伸出→延時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）→沖壓單元檢測入料

→擋料氣缸伸出→沖壓單元物料到位→液壓雙缸縮回→延時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2s→沖壓缸縮回→沖壓

缸縮回到位，頂料缸縮回→液壓馬達速度切換為55r/min→擋料氣缸縮回（此時雙缸再次伸出，

并開始進行下一塊物料的加工流程）→下料單元物料檢測到位→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2s→雙軸氣缸縮回到位→無桿氣缸右移，右移到位

→步進電機由原點上升至物料堆垛位置→真空吸盤關閉→步進電機退回→無桿氣缸左移→無

20

桿氣缸左移到位→物料倉儲分揀單元進行分揀入倉（伺服電機速度自行設定），料倉內(nèi)物料

滿足3個料倉物料堆垛要求→液壓馬達速度切換為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。5塊物料分揀入倉完成后，液壓馬達停轉(zhuǎn)→蜂鳴器以1Hz頻率鳴

叫→變量