2016年全国高职院校技能大赛“现代电气控制系统安装与调试”赛项
5、本次工作任务中用到的主要器件（如各个PLC和变频器）已安装好，部分线路也已经安装好，选手不得擅自更改设备中已有器件的位置和线路。其余器件的安装位置请自行定义。
三、系统控制要求
混料罐控制系统设备具备两种工作模式，模式一：调试模式；模式二：混料模式。设备上电后触摸屏显示欢迎界面，点击界面任一位置，触摸屏即进入调试界面，设备开始进入调试模式。
1、调试模式
触摸屏进入调试画面后，指示灯HL1、HL2以0.5Hz频率闪烁点亮，等待电机调试。触摸屏调试界面可以参考图2进行制作：通过按下“选择调试按钮”，可依次选择需要调试的电机M1～M5，对应电机指示灯亮，HL1、HL2停止闪烁。按下调试启动SB1按钮，选中的电机将进行调试运行。每个电机调试完成后，对应的指示灯熄灭。
图2 调试模式参考画面
（1）进料泵1对应电机M1调试过程
按下启动按钮SB1后，电机M1启动运行，6秒后停止，电机M1调试结束。M1电机调试过程中，HL1长亮。
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（2）进料泵2对应电机（变频电机）M2调试过程
按下启动按钮SB1后，电机M2以10Hz启动，再按下SB1按钮M2电动机30Hz运行，再按下SB1按钮M2电动机40Hz运行，再按下SB1按钮M2电动机50Hz运行，按下停止按钮SB2，M2停止。M2电机调试过程中，HL1以亮2S灭1S的周期闪烁。
（3）出料泵对应电机M3调试过程
按下SB1按钮，电机M3启动，3秒后M3停止，再3秒后又自动启动，按此周期反复运行，可随时按下SB2停止。M3电机调试过程中，HL2长亮。
（4）混料泵对应电机M4调试过程
按下SB1按钮， M4电动机以低速运行4秒后停止，再次按下启动按钮SB1后，高速运行6秒，电机M4调试结束。电机M4调试过程中，HL2以亮2S灭1S的周期闪烁。
（5）液位模拟电机（伺服电机）M5调试过程
初始状态断电手动调节至高液位SQ1，按下SB1按钮，电机M5正转带动滑块以10mm/s（已知滑台丝杠的螺距为4mm）的速度向左移动，当SQ2检测到中液位信号时，停止旋转，再次按下SB1按钮，电机M5正转带动滑块以8mm/s的速度向左移动，当SQ3检测到低液位信号时，停止旋转，至此电机M5调试结束。M5电机调试过程中，按下SB2，电机M5立即停止，再按下SB1，电机M5继续行驶，另外，M5调试过程中HL1和HL2同时以2Hz闪烁。
液位模拟电机M5结构示意图如图3所示。
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图3 液位模拟电机结构示意图
所有电机（M1～M5）调试完成后触摸屏画面将自动切换进入到混料模式。在未进入混料模式时，单台电机可以反复调试。
2、混料模式
自动切换进入到混料模式后，触摸屏随即进入混料模式画面，混料模式画面请参考图4所示，主要包含：（1）各个泵的工作状态指示；（2）液位检测开关SQ1-SQ3的状态指示灯；（3）画面中的液位跟随M5电机的实际运行位置（编码器检测）连续变化；（4）画面中包含配方选择开关S07，以及循环方式选择开关S08；（5）画面中包含系统已循环运行次数（停止或失电时都不会被清零）等信息。
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图4 混料模式参考画面
混料模式时初始状态：指示灯HL3开始以1Hz频率闪烁，液位模拟电机M5所带动的滑块位于低位SQ3，混料模式启动按钮SB3、停止按钮SB4、急停按钮SB5全部位于初始状态、所有电机（M1～M5）停止等。
（1）开始混料之前，首先应对系统的循环方式以及配方进行选择：循环方式选择开关S08为0时，系统为连续循环模式，为1时，系统为单次循环模式；配方选择开关S07为1时，选择配方1，为0时，选择配方2。
（2）选择配方1时：混料罐的工艺流程如下：按下SB3，进料泵M1打开，液位增加（M5电机以8mm/s速度右行）；当SQ2检测到达中液位时，进料泵M2以40Hz运行，液位加速上升（M5电机以12mm/s速度右行），同时混料泵M4开始低速运行；当SQ1检测到达高液位时，进料泵M1、M2均关闭，液位不再上升（M5停止），同时混料泵M4开始高速运行，持续5s后M4停止；此时开始检测液体温度（温度控制器+热电阻Pt100），温度超过30℃时，出料泵M3开始运行，液位开始下降（M5电机以20mm/s速度左行）；当SQ3检测到达低液位时，
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M3停止，液位不再下降（M5停止）。至此，混料罐完成一个周期的运行。整个混料过程中，HL3长亮。
（3）选择配方2时：混料罐的工艺流程如下：按下SB3，进料泵M1打开，进料泵M2以10Hz运行，液位增加（M5电机以10mm/s速度右行）；当SQ2检测到达中液位时，进料泵M1关闭，进料泵M2以30Hz运行，液位继续上升（M5电机以8mm/s速度右行），同时混料泵M4开始低速运行；当SQ1检测到达高液位时，进料泵M2关闭，液位不再上升（M5停止），同时混料泵M4开始高速运行，持续5s后，，出料泵M3开始运行，液位开始下降（M5电机以10mm/s速度左行），当SQ2检测到达中液位时，混料泵M4停止；当SQ3检测到达低液位时，M3停止，液位不再下降（M5停止）。至此，混料罐完成一个周期的运行，整个混料过程中，HL3长亮。
（4）若混料罐为单次循环模式，则每完成一个周期，混料罐自动停止，同时指示灯HL3以1Hz频率闪烁；若混料罐为连续循环模式，则混料罐将连续作3次循环后自动停止，期间按急停按钮SB5,混料罐立即停止；直至SB5恢复，再次按下启动按钮SB3，混料罐继续运行；期间按停止按钮SB4，则混料罐完成当前循环后才能停止。
（5）加工模式结束后，可以通过触摸屏查看液位的历史变化曲线（由编码器计数测出）。
3、非正常情况处理
当电机M5出现越程（左、右超行程位置开关分别为两侧微动开关SQ4、SQ5），伺服系统自动锁住，并在触摸屏自动弹出报警画面“报警画面，设备越程”，解除报警后，系统重新从原点初始态启动。
在选择配方1时，当混料泵停止，开始检测液体温度时，若10
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秒内检测液体温度未超过30℃，则自动弹出报警画面“加热器损坏，请检测设备”，手动关闭窗口后再次自动进入10秒温度检测。
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