“PLC电机控制技术”项目竞赛大纲

1“PLC电机控制技术”项目竞赛大纲一、竞赛考核内容与相关课程（一）考核内容主要考核应用PLC技术进行水利水电工程机电设备的自动控制技术。具体内容如下：1.理论知识（1）低压电器知识(占70%)★三相笼型异步电机了解：三相异步电动机的控制原理。掌握：三相异步电动机的点动、长动、制动、可逆运行、两台电动机的顺序控制、联锁等一般控制电路的设计方法。★常用低压电器设备及元件了解：低压断路器、刀开关、交流接触器、热继电器、中间继电器、时间继电器、按钮、转换开关、行程开关、指示灯等元件的结构及工作原理。掌握：低压断路器、刀开关、交流接触器、热继电器、中间继电器、时间继电器、按钮、转换开关、行程开关、指示灯等元件的图形符号及文字符号和使用方法。（2）PLC（不针对具体机型）知识(占30%)★PLC工作原理了解：PLC的结构及基本工作原理。掌握：PLC的I/O结构类型的选择、I/O点数分配及外部接线的方法。★PLC常用指令的应用理解：PLC指令的功能。掌握：常用的PLC基本指令及部分功能指令的使用。2★PLC程序设计掌握：熟练使用时序控制、逻辑控制、步进控制等程序设计方法，进行PLC用户程序设计；绘制梯形图的方法。2.实践技能（1）技能点★小型PLC（24点以内）的应用技能。★电机正反转控制。★电机手动/自动（PLC）控制切换。★PLC的两级变频器控制，变频器容量0.75KW。★液位控制（单台电机）供水模式：上限停止、下限起动。排水模式：上限起动、下限停止。★顺序控制两台电动机顺序起动和顺序停止。★时间控制例：交通灯、发光器件的循环显示。★电动机的过载、短路等保护措施。★各种元器件的安装、调试技能（一、二次的分区布置及安装工艺）。★多股导线（主电路1.5mm2，控制电路1.0mm2）的布线技能和安全操作技能。★资料整理：电动机主回路图、PLC接线图。★实操结束后提交资料，并演示、运行。（2）评分标准。3★如果出现重大安全事故（人身伤害、主要设备损坏），则终止比赛，取消比赛资格。★出现短路跳闸事故酌情扣10分～20分。★不能在规定时间内完成项目及不符合动作要求的扣5～10分。★接线与图纸不符（原理）的扣1～5分。★图纸不规范（元器件图形符号与文字符号）扣1～５分。★器件布置及布线，不规范、不合理处扣1－5分。★不安全与文明操作，扣1－5分。★盘面不整洁的扣1～5分。★着装不规范，不穿绝缘鞋（胶底）扣1～3分。★同等考核分数，以技能考核完成时间先后排名次。（二）相关课程1．主要课程《电气控制技术》、《PLC原理及应用》（或《电气控制与PLC原理及应用》）；2．其它相关课程：《电工与电气设备》、《电机原理及维修》、《水泵与水泵站》、《水电站辅助设备》等涉及水利水电工程机电设备的课程。二、命题原则与基本框架（一）命题原则考核题目应重技能、轻理论。注重解决实际问题的技能考核，避免记忆性题目。理论题目提问方式有利于同学作答，考题中能使用图形表达题目意图的尽量采用图形表达，避免太多的文字描述。题目答案客观便于判分。实践技能考核项目尽量采用水利水电工程项目，如水泵的自动控制、4闸门的自动控制等。题目要切近工程实际、要求明确，方便学生完成任务。（二）理论考核命题基本框架选择题（100分）（1）单项选择题。（2）多项选择题。（三）实践技能考核命题基本框架1．基本框架（1）项目名称：※※※※※※PLC自动控制。（2）电机参数及控制要求。2．命题要求（1）PLC输出点数少于等于10。（2）液位继电器一个。（3）被控电机少于等于两台。（4）变频器一台。（5）项目贴近水利工程实际。3．技能考核工作过程及成果要求（1）电机控制主回路设计（主回路图）；（2）PLC控制I/O接线图；（3）编制PLC控制梯形图；（4）控制设备安装接线；（5）检查后加电试运转与故障排除；（6）整理设计资料（1～2项）、编制操作说明。注：参赛小组完成任务后，报评判小组计时，现场操作演示后退场。成果包括：①项目完成后的控制系统接线实物；②设计资料（上述1～2项任务形成的图纸资料）；5评判小组将要求参赛者现场操作、检查参赛小组的完成情况，并评定成绩。附件1：实践技能考核项目参考范例项目一单台排水泵（或供水泵）的自动控制设计。水泵型号：IMB80-19，扬程19m，流量55m3/h。水泵电机型号：Y112M-2，功率4.0kW。集水井（或水塔）容积20m3，对应水深3.0m（上限水位到井底），上限水位以上安全超高0.5米。项目二某设备需要两电机控制起动工作，要求电机2必须在电机1起动后工作，电机2可正反转自动循环工作。控制工艺要求如下：自动控制：电机1起动5秒后电机2自行正转启动，电机2正转8秒后停2秒自动反转，反转8秒后停2秒，自动正转，如此循环。手动控制：利用手动可进行电机1、电机2的单独控制及电机2的正反转单独电动控制。项目三某物料（液体）混合系统，可以将三种物料A、B、C在搅拌仓中进行混合搅拌，根据产品质量要求，A、B、C三种物料不可同时进行搅拌混合。生产工艺要求如下：物料A和B可以在搅拌仓M1中进行搅拌混合，搅拌结束后，混合物料H1从阀门F1输出后在搅拌仓M2中同物料C进行搅拌混合，最后混合物料H2从阀门F2输出。A、B、C三种物料混合比例为：1：2：5物料A、B、C分别由阀门FA、FB、FC控制(假设流量为定值)。搅拌仓M1由电机D1控制，搅拌仓M2由电机D2控制。A、B料加好后，进行搅拌时，D1要求正转10s,停2s，反转10s然后6从F1输出。H1、C料加好后，进行搅拌时，D2要求正转20s,停2s，反转20s然后从F2输出。D1和D2若同时运行效率较高。项目四两台供水泵的自动控制设计。水泵型号：IMB80-19，扬程19m，流量55m3/h。水泵电机型号：Y112M-2，功率4.0kW。水塔水池最大容积30m3，对应最高水深4.0m，最高水面上安全超高0.5米。任务要求（1）控制工艺设计；（2）电机控制主回路设计（主回路图）；（3）编制设备材料表（鉴于现场条件限制可以暂不定品牌型号，但要确定相关参数）；（4）I/O点数统计与PLC选型；（5）I/O地址分配表；（6）PLC控制I/O接线图；（7）编制PLC控制梯形图；（8）控制设备安装接线；（9）检查后加电试运转与故障排除；（10）纪录总结运行结果，编制设计报告与操作说明书。7“PLC电机控制技术”项目竞赛规程一、项目名称PLC电机控制技术二、指导思想通过必要理论考核及一个完整工作项目的实施竞赛，检验和培养全国水利水电高职院校机电类专业毕业生应用可编程序控制器（PLC）解决工程实际问题的综合能力和团队协作精神。也为全国水利水电高职院校PLC课程建设与改革提供一个相互交流的平台，促进全国水利水电高职院校工学结合人才培养模式改革与创新，培养可持续发展、满足企业需求的高技能应用型人才。三、竞赛时间安排、方式与用时全部竞赛过程分为理论测试和实践技能操作两部分。竞赛以组为参赛单位，要求参赛选手独立完成竞赛时段规定的各项内容。竞赛时间安排详见下表序号考核类别考核内容分值时间（分钟）考核形式1理论考核1.常规低压电气控制设备的熟悉程度，设备的图形与文字符号；三相异步电动机的基本控制电路。2.PLC的熟悉程度；3.PLC编程能力。20120笔试闭卷2实践技能考核通过完成一个以PLC为硬件核心的实现电机自动控制的工作任务，考核学生应用PLC解决工程实际问题的综合能力和团队协作精神。80240限时限人限区域的工作环境8四、参赛资格与要求（一）参赛资格参赛选手必须是我国水利水电类高职学院2009年度在校学生。所有参赛选手必须携带学生证及身份证方可参加竞赛。在资格审查中一旦发现弄虚作假现象，将取消其报名资格；在竞赛过程中发现作弊等问题，将取消其竞赛资格；在竞赛后发现上述及其他违规等问题，将取消其竞赛成绩，收回获奖证书、技能等级证书以及奖品等。参赛选手应遵守竞赛规则，遵守赛场纪律，服从竞赛组委会的统一指挥和安排，爱护竞赛场地的设备与器材。在竞赛过程中，参赛选手要严格按照安全规程进行操作，防止触电和损坏设备等意外事故的发生。（二）参赛人数每个参赛院校推荐3人组成一个参赛小组参加竞赛。（三）考核要求★各单位自带PLC、编程软件、变频器及工具。★考生进入技能考场，不允许自带电脑及其他存储介质。★考生进入技能考场，不能自带文字及图纸资料。★实操过程形成的所有的文字与图纸资料均要求手工完成。★参赛考生提前半小时进入赛场。★考前一天，参赛学生熟悉场地、设备和器件（不进行练习）。五、命题与评分1．竞赛组委会抽调有关专家、教师组成大纲制定小组制定理论和实践考核大纲。2．命题小组依据考核大纲具体负责制定理论和实践考核试题库及评分标准。3．成绩评定及排名等事项，依据《竞赛章程》相关条款执行。