矿井维修电工技术方案.docx
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矿井维修电工技术方案
“兖矿杯”第三届全国煤炭行业职业技能竞赛
矿井维修电工实操考试纲要
第三届全国煤炭行业职业技能竟赛筹委会
2009年6月19日
兖矿杯第三届全国煤炭行业职业技能竟赛
矿井维修电工实操竞赛技术纲要
一、竞赛技术纲要制定的标准
矿井维修电工竞赛技术纲要的制定,是以《中华人民共和国维修电工国家职业标准》中规定的高级工(三级)应具备的理论知识和实际操作技能要求作为主要依据。
二、实际操作竞赛纲要
本次技能大赛以操作技能为主,安全文明生产在技能操作比赛过程中进行考查,不单独命题。
(一)配分标准
评分项目
内容
考核范围
配分
操
作
技
能
一、编程接线调试
PLC编程并调试
1、采用欧姆龙小型可编程序控制器,根据题意要求的控制内容,编制控制程序,2、将程序输入可编程序控制器进行调试,指定功能完成情况通过模型机运行体现出来。
50
变频器参数调试
采用小型变频器进行参数设置,配合可编程序控制器和电动机实现提升机模型的电力拖动。
10
绘图与接线工艺
1、在给定的原理接线图上,根据模型机提供的PLC外围输入输出器件,自行分配I/O地址,将该图补充完整。
2、按补充完整后的原理接线图,完成PLC的输入输出接线。
15
二、查找排除故障
在模型机可编程序控制器内已经输入标准运行程序(程序正常运行,无需改动),但在PLC外围器件及线路中存在故障,由选手进行判断排除。
20
三、职业与安全意识
安全文明生产
5
合计
100
(二)参考评分细则
项目序号
考核项目
标准分
评分标准
1
安全文明生产
5分
着装应符合规定
0.5
统一穿工作服、绝缘鞋
每次扣0.5
不带电作业
0.5
查故障前停电、验电
每次扣0.5
工作完毕现场整洁
0.5
接线完毕、所有杂物清理,接线盘上不得有线头或工具
每次扣0.5
不出现破皮工伤
1
压线或使用工具时将手划破
每次扣0.5
不借用别人工具及说话作弊
1
比赛期间借用他人工具,与其他选手交谈
每次扣0.5
正确使用仪表及工具
0.5
万用表量程转换不正确,最后用完没转至交流最大档,
每次扣0.5
服从指挥
1
不按规定抢先开始、宣布停止后继续工作、态度恶劣
每次扣0.5
2
故障排除
20分
故障查找及排除
15
共设3个故障,查找并排除恢复控制功能
每少排除一处故障扣5分
故障查找及排除方法
3
合理使用仪表,及PLC指示
不合理使用每项扣1.5分
故障查找及排除工艺
2
损坏元器件或乱接线
每处扣1分
3
绘图接线
15分
线头剥出长度适宜、接线不松动
3
送电前检查接线,每一点压线裸露接线端子外超过4mm,用手轻拉长每个接线端子,压线松动或脱落。
每处扣1分
能够正确画出I/O分配接线图
5
图面清晰,I/O分配合理,元件连接正确、元件标识规范
每处不合要求扣1分
布线合理、接线整齐
4
每个接线端子不超过两根线,走线合理、横平竖直,线槽安装好
每处不合要求扣1分
不伤导线绝缘、不损坏元件
3
导线绝缘损坏,元件接线端子压坏,元件出现损伤
每处扣1分
4
编程调试
60分
运行控制逻辑正确
25
不能实现题目要求加减速时间的
扣5分
不能实现题目要求的方向指示灯功能的
扣8分
不能实现题目要求的装卸载延时时间的
扣7分
不能实现往复循环功能的
扣5分
指示灯闪烁功能
3
不能够实现在通过减速点后相应的方向指示灯闪烁功能
扣3分
方向记忆功能
10
上、下行信息7段数码显示不正确或不能显示的
扣4分
不能实现题目要求指示灯记忆的
扣3分
停车后不能再次按照原方向启动的
扣3分
提升计数功能
4
按下停止按钮后不能连续计数的
扣2分
每提升一个循环不能正确计数的
扣2分
检修时间提升休止功能
4
在检修时间内不能实现提升闭锁功能的
扣2分
检修信息7段数码显示不正确或不能显示的
扣2分
运行模式选择功能
4
能够实现全速、半速模式切换
不能实现扣4分
变频器参数设置
10
电机额定参数设置不正确,控制参数设置不正确
每处扣2分
总计扣分
(三)选手须知:
1、技术平台:
本次大赛采用欧姆龙小型可编程序控制器(I/O40点,型号为CP1H-XA40DR-A),通过编程软件CX-Programmer,完成提升机运行过程中的逻辑控制;采用上海晓磊小型变频器(型号为LEI3000AOD7543)进行电动机拖动。
2、设备配置
模型机主要元件型号:
序号
名称
规格型号
单位
数量
备注
1
漏电断路器
DZ47LE-32/3
只
1
2
三相变频器
LEI3000-0.75KW
只
1
3
电动减速一体机
62KTY-60W1:
18
只
1
4
磁性开关
D-C73
只
6
5
PLC可编程控制器omRon
CP1H-XA40DR-A
只
1
6
七段数码显示
24V
只
1
3、选手自备工具
万用表(型号自定)、剥线钳、尖嘴钳、手钳、试电笔、φ5、φ3号“一”字电工改锥、“十”字电工改锥等常用电工工具。
注:
钢笔、铅笔、橡皮、三角板、纸张、安全保护用品等由比赛承办单位负责提供。
4、比赛用时
1、实际操作竞赛总时间150分钟,分两段进行:
1)按要求完成PLC编程、接线及程序调试,比赛时间为120分钟。
2)查找排除故障,比赛时间为30分钟。
2、提前完成的选手不加分,只作名次排序参考。
(四)主要参考资料
《维修电工技能训练》,1993年第1版,中国劳动出版社出版
《可编程序控制器原理及逻辑控制》,林育兹鲍平等编著,2006年1月第1版,机械工业出版社
《电气控制与PLC应用》,余雷声主编,2001年10月第1版,机械工业出版社
与PLC相关技术资料可从网站下载,或向欧姆龙(中国)公司驻当地办事处索取。
与变频器相关技术资料可从网址下载,或向上海晓磊电气有限公司索取。
兖矿杯第三届全国煤炭行业职业技能竟赛矿井维修电工实操考试说明见附件:
兖矿杯第三届全国煤炭行业职业技能竟赛矿井维修电工实操考试说明。
附件
兖矿杯第三届全国煤炭行业职业技能竟赛
矿井维修电工实操考试说明
题目类型:
PLC控制器与变频器在矿井提升机控制中的综合应用
一、基本考核内容简述:
采用欧姆龙小型可编程序控制器(I/O40点,型号为CP1H-XA40DR-A),完成提升机运行过程中的逻辑控制;采用上海晓磊小型变频器(型号为LEI3000-0.75KW)进行电动机拖动。
具体内容为在提升机模型上完成以下四项比赛:
1、绘图并接线:
在给定的模型机原理接线图上自主分配I/O地址,将原理接线图未接线的部分按照自主分配的I/O地址完成接线。
2、逻辑控制编程:
根据控制要求,采用笔记本电脑为编程工具,利用PLC控制器基本指令和高级指令进行编程并安装调试所编程序,实现题目规定的各项控制功能。
。
3、合理设置变频器参数,实现电机拖动所规定功能。
4、排除故障:
在模型机内部逻辑控制程序完好的情况下,排查处理在元器件和线路中设置的各类电气故障。
备注:
第1、2、3项比赛在同一时段进行,第4项比赛单独时段进行。
二、提升机模型组成:
矿井提升机模型主要由电动变速一体机、变频器、控制系统、提升容器、框架等组成。
其中,控制系统由PLC控制器,位置检测开关,各类按钮、指示灯、数码管等元器件组成。
三相交流电动机的调速、正反转由变频器完成。
三、提升机模型及元器件说明:
模型机上提供三相断路器、PLC主机(包括输入模块和输出模块)、三相变频器、电动变速一体机、端子排以及输入元器件和输出元器件。
输入元器件包括按钮、磁感应位置开关。
输出元器件包括七段数码管、指示灯、蜂鸣器、变频器控制端子。
控制电源使用PLC自身24V直流电源,PLC电源线路、PLC与数码管之间线路、变频器输出端与电动机电源线路、变频器输入端与电源断路器之间的线路均已连接好,部分PLC输入输出端子空置,比赛时由选手自主使用。
现场配备有编程用笔记本电脑。
模型机主要元件型号:
序号
名称
规格型号
单位
数量
备注
1
漏电断路器
DZ47LE-32/3
只
1
2
三相变频器
LEI3000-0.75KW
只
1
3
电动减速一体机
62KTY-60W1:
18
只
1
4
磁性开关
D-C73
只
6
5
PLC可编程控制器omRon
CP1H-XA40DR-A
只
1
6
七段数码显示
24V
只
1
四、具体比赛内容
第一部分:
编程、接线、调试(同一时段进行)
根据要求完成绘图接线、逻辑控制程序编制调试和变频器参数设置,使模型机按照规定的控制逻辑运行起来,完成内容的考核以模型机实际运行所表现出来的结果为准。
(一)、逻辑控制内容:
提升机模型自动运行过程如图:
控制要求:
(仅供练习参考)
提升机起动后,装煤系统工作,装煤完毕,提升开始。
利用磁感应开关做位置检测,输入信号到PLC,控制变频器,实现减速停车,卸煤,卸载完毕,箕斗开始下行,到位置减速停车,装煤,周而复始的自动运行,在自动控制过程中将设置各种控制功能。
提升系统初始状态时提升容器在卸载位置(上终端),电机额定转速为1300RPM(50HZ),
速度的加减速斜率由调整变频器相应参数实现。
具体控制内容:
提升系统运行控制要求如下:
1、基本控制过程:
按下起动按钮
提升容器开始运行,下行指示灯亮并按指定时间匀加速至全速。
当运行到减速开关K2开关时开始减速,在一定时间内匀减速至指定速度。
当运行至终端开关K4开关位置时自动停车,下行指示灯灭后开始装载。
在规定的时间装载完毕,满载指示灯亮、上行指示灯亮,提升自动开始。
当提升容器上升到减速开关K1开关位置时,变频器开始减速,经过一定的时间后减至指定速度。
提升容器运行到上终端位置开关K3后停止且上行指示灯灭,开始卸载。
在规定的时间卸载完毕,满载指示灯灭,空载指示灯、下行指示灯亮,提升容器开始下行,下一个循环开始。
系统运行2循环后自动停止运行。
2、当提升容器到终端开关K4处停车灯灭的同时,容器上的小门打开,开始装载。
3、当满载灯亮时,小门关闭,门不关闭,不能自动提升。
4、当提升容器运行到减速开关时,相应的运行方向指示灯应开始闪烁,直到运行到终端位置后熄灭。
5、具有运行方向记忆功能,运行过程中按下急按钮能够立即停车,方向指示灯保持原状;并在PLC七段数码管中显示“F1”,并与模式显示交替显示。
按下启动按钮继续按原方向运行。
6、上下运行一个来回为一个装煤过程,计数器计一次,在外部的七段数码管中显示计数的次数。
中间按下停止按钮,不影响计数。
7、要求在规定的时间内检修设备,检修过程中提升系统即使操作也无法运行。
并在PLC七段数码管中显示“C0”。
8、提升系统设2种运行模式即全速模式(50HZ)﹑半速模式(25HZ)。
模式选择使用停止按钮和启动按钮组合完成,按下停止按钮不放在3秒内按一下启动按钮为选择全速模式,按两下启动按钮为选择半速模式;并在PLC内部数码显示上对应显示相应字符全速模式为“C1”;半速模式为“C2”。
两种模式的运行速度图如附图1、附图2所示。
9、提升模型机要求运行速度图(见附图1、附图2)
(二)、绘图与接线;
现场给出模型机原理接线图(见附图3),外围元器件的接线已经连接到端子排,其中部分PLC的I/O端子空置,尚未与端子排连接。
选手根据控制要求,分配PLC的I/O端子地址以便编程使用,用导线将PLC的I/O空置端子与端子排连接起来。
(三)、变频器参数调整:
按照控制要求,利用变频器操作键进行相应的参数设置,以实现速度的改变和电机拖动功能。
第二部分:
排除故障
题目:
故障排除部分考试,PLC内部已预置了基本运行程序。
提升模型机按照接线原理图已经完成所有控制接线(见附图4)。
模型机预置程序运行过程为:
上电后,有电源显示,箕斗处于上终端位置。
按下开始按钮后,箕斗开始下行,并有下行显示,行至下减速点后开始减速继续下行,到达下终端点后停止,下行显示灭。
开始装煤,5S后满载灯亮,箕斗开始上行,并有上行显示,上行到上减速点后,开始减速继续上行,上升到上终端点后停止,上行显示灭。
停止后,开始卸煤,5S后完成卸煤,满载灯灭。
箕斗开始下行。
中间按下停止按钮后,停止运行,显示灯灭,并有停止显示。
每装一次煤,七段数码显一次,累计到5次为一个休息过程。
按下停止按钮后不影响次数。
休息过程只有电源显示,2分钟后继续。
周而复始,循环进行。
附图4:
提升模型机原理接线图
要求:
在外部接线和硬件中人为设置了3个故障点,要求选手在30分钟内根据故障现象,结合原理接线图查出故障点,将故障排除,恢复系统功能。
以下为10个参考故障现象。
比赛前每个选手任意抽取三个故障现象进行考试。
1.上电后,无电源显示。
2.上电后,有电源显示,按下起动按钮不走车。
3.按下起动按钮后,箕斗下行,到达下减速点后,不减速,直至下极限后停止。
4.按下起动按钮后,箕斗下行,无显示。
5.装满煤后,满载灯亮,箕斗不走。
6.满载后灯不亮,箕斗继续上行
7.装满一次后,七段显示无显示。
8.装满后一次后,七段显示有显示,但不是显示1。
9.按下停止按钮,箕斗不停止。
10.按下停止按钮,箕斗停止,无显示。
故障现象及故障点范围如下表所述:
(仅供训练参考)
故障分类
类型
故障点范围
PLC
部分
电源接线
进线保险
PLC进线端子
电源线缆
I/O接线
数字输入I0.0-I1.11
数字输出Q100.0-Q101.7
数字输入线缆
数字输出线缆
公共电源部分接线
电源公共端
PLC电源公共端
外部
部件
停止按钮
线路压线故障
按钮损坏
启动按钮
上行指示灯
线路压接故障
指示灯损坏
下行指示灯
K1接近开关
开关极性接反
线路压接故障
线路不通
线路接地
开关损坏
七段数码管损坏
七段数码管接线错误
K2接近开关
K3接近开关
K4接近开关
七段数码管
变频器
部分
电源输入及负载输出
电源保险
端子接线
I/O接线
I/O控制端子错接线
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