液压与气动系统装调与维护赛项实操比赛样题 (1).doc

2013年全国职业院校现代制造及自动化技术教师大赛
“液压与气动系统装调与维护”实操比赛
【样题】
（总时间：240分钟）

任

务

书

场 次：
工位号：

液压与气动系统装调与维护赛项【样题】

选手须知：
1、任务书共10页，如出现任务书缺页、字迹不清等问题，请及时向裁判示意，并进行任务书的更换。
2、参赛团队应在4小时内完成任务书规定内容，比赛时间到，比赛结束，选手整理好工作离开场地，不得延误。
3、选手提交的试卷用场次、工位号标识，不得写上姓名或与身份有关的信息，否则成绩无效。
4、参赛选手在比赛过程中可提出设备器件更换要求。更换的器件经裁判组检测后，如为非人为损坏，由裁判根据现场情况给予补时；如人为损坏或器件正常，每次扣3分。

竞赛基本要求：
1、正确使用工具，操作安全规范。
2、液压和气动元件安装无误、系统管路连接牢固、布局美观，电路连接正确、可靠，符合行业相关标准。
3、爱惜赛场的设备和器材，尽量减少耗材的浪费。
4、保持工作台及附近区域干净整洁。
5、竞赛过程中如有异议，可向现场考评人员反映，不得扰乱赛场秩序。
6、遵守赛场纪律，尊重考评人员，服从安排。

第 1 页 共 10 页
一、竞赛需要完成的工作任务
任务一、液压泵站的调试与维护
根据赛场所提供设备，选手按任务书的要求，组建液压系统的液压泵站，采用规范的安装及调试工艺，完成泵站的安装及工作压力调试。
（1） 变量叶片泵的安装及调试

图1（变量叶片泵系统调压回路）
Ø 要求1：按照图1要求，完成变量叶片泵的安装及调试。
Ø 要求2：变量叶片泵的输出压力为3.5MPa±0.2MPa，填入表1的数据须经裁判确认。

表1：变量叶片泵的输出压力测定

序号
泵的类型
功能描述
P2（MPa）
选手确认
裁判确认
备注
1
变量叶片泵
系统压力

（2） 定量柱塞泵的安装与调试

图2（定量柱塞泵系统调压回路）
Ø 要求1：按照图2要求，完成定量柱塞泵的安装及调试。
Ø 要求2：定量柱塞泵的输出一级压力为5MPa±0.2 MPa，二级压力为2MPa±0.2 MPa并填入表2，数据须经裁判签字确认。
表2：定量柱塞泵的输出压力测定
序号
泵的分类
功能
P2（MPa）
选手确认
裁判确认
备注
1
定量柱塞泵
系统一级压力

2
系统二级压力

任务二、液压系统的安装与调试
Ø 要求1：根据所提供的设备，采用限压式变量叶片泵为系统供油，按照图3完成采用叠加阀控制的液压系统的安装与调试。
Ø 要求2：要求压力表4的工作压力：5MPa，压力表12的工作压力为：3MPa。

图3
序号
功能
（MPa）
选手确认
裁判确认
备注
1
表4压力

2
表12压力

任务三、冲压单元液压系统的安装与调试
Ø 要求1：根据所提供的设备，采用柱塞泵为系统供油，按照图4完成液压系统的安装与调试。
Ø 要求2：要求液压元件11采用叠加阀，其它液压元件采用板式液压阀完成系统安装与调试。
Ø 要求3：要求系统最大工作压力为：5MPa，抬料缸最大工作压力为：3MPa。
Ø 要求4：要求采用冲压液压缸和抬料液压缸作为执行元件。
Ø 要求5：要求抬料液压缸（15）先伸出，冲压液压缸（16）先快进后工进。

图4
序号
功能
（MPa）
选手确认
裁判确认
备注
1
系统最大压力

2
抬料缸压力

任务四、气动系统的安装与调试
1.根据所提供设备完成上料单元气动回路连接与调试。
任务要求：
（1）根据所提供的设备，选择上料单元中的推料气缸作为执行元件，要求采用三位五通电磁换向阀控制推料气缸，要求系统工作压力为：0.6MPa；
（2）要求采用快速排气阀使推料气缸快速退回；
（3）要求推料气缸推出来压力为：0.3MPa；
（4）根据以上控制要求，手动绘制气动原理图，并在对应的元件符号边标明具体名称。（要求采用标准的气动元件符号绘制气动原理图）；
气动回路图的绘制：

（5）根据所绘制的气动回路图，手动完成气动系统安装与调试。
（6）要求采用带自锁按钮SB6控制系统停止，带自锁按钮SB7控制上料单元中推料气缸伸出，带自锁按钮SB8控制上料单元中推料气缸退回。
（7）要求按下SB7后,再按SB8不起作用，按下SB8后，再按SB7不起作用。
（8）要求按下SB6后,再按SB7、SB8不起作用。
（9）根据上面控制要求（6），（7）,（8），手动绘制电气原理图，（要求采用标准的气动元件符号绘制气动原理图）
电气回路图的绘制：

2.根据所提供设备完成挡料气缸、下料单元气动回路连接与调试。
任务要求：
（1）根据所提供的设备，选择传送单元上挡料气缸作为执行元件，要求采用单电控二位五通电磁换向阀控制挡料气缸。
（2）根据所提供的设备，选择下料单元作为中气缸作为执行元件，要求采用双电控二位五通电磁换向阀控制下料单元中的无杆气缸，采用双电控二位五通电磁换向阀控制下料单元中的双轴气缸，采用单电控二位五通阀控制下料单元中的真空吸盘。
（3）要求挡料气缸下行的工作压力为：0.3MPa。
（4）要求无杆气缸左行的工作压力为：0.5MPa。
任务五、PLC控制与应用
根据所提供设备及工业气动元件、液压元件、赛场提供的资料和I/O分配表以及具体要求，编写PLC控制程序，控制传输线、轧制单元、冲压单元。将设计好的程序保存到电脑的 “ E: \液压与气动系统装调与维护\工位号\任务五PLC 程序文件夹下”。
I/O分配表（三菱、西门子）
PHDW01-1面板主机 I/O分配表（三菱）
序号
名 称
输入地址
序号
名 称
输出地址
1
编码器A相脉冲
X0
19
步进电机脉冲
Y0
2
编码器B相脉冲
X1
20
步进电机方向
Y1
3
上料单元物料检测
X2
21
顶料气缸
Y2
4
轧制单元入料检测
X3
22
推料气缸
Y3
5
压制单元入料检测
X4
23
挡料气缸伸出
Y4
6
压制单元物料到位检测
X5
24
挡料气缸缩回
Y5
7
下料单元物料到位检测
X6
25
无杆气缸左移
Y6
8
升降台原点检测
X7
26
无杆气缸右移
Y7
9
升降台左极限检测
X10
27
双轴气缸升出
Y10
10
升降台右极限检测
X11
28
双轴气缸缩回
Y11
11
推料原位
X12
29
吸盘
Y12
12
推料到位
X13
30

13
挡料原位
X14
31

14
挡料到位
X15
32

15
无杆气缸原位
X16
33

16
无杆气缸到位
X17
34

17
双轴气缸升出到位
X20
35

18
双轴气缸缩回原位
X21
36

DW-02B挂箱主机 I/O分配表（三菱）
序号
名 称
输入地址
序号
名 称
输出地址
1
启动按钮（SB1）
X0
13
液压双缸伸出
Y0
2
复位按钮（SB2）
X1
14
液压双缸缩回
Y1
3
停止按钮（SB3）
X2
15
液压顶料缸升起
Y2
4
液位低限信号
X3
16
液压冲压缸伸出
Y3
5
压差发讯信号1
X4
17
液压冲压缸缩回
Y4
6
压差发讯信号2
X5
18
泵站控制阀
Y5
7
液压油温度
CH1模拟量输入
19
柱塞泵
Y6
8

20
叶片泵
Y7
9

21
冷却风扇
Y10
10

22
液压马达正转
Y11
11

23
冲压缸工进
Y12

PHDW01-2面板主机I/O分配表（西门子）
序号
名 称
输入地址
序号
名 称
输出地址
1
编码器A脉冲
I0.0
19
步进电机脉冲
Q0.0
2
编码器B脉冲
I0.1
20
步进电机方向
Q0.1
3
上料单元物料检测
I0.2
21
顶料气缸
Q0.2
4
轧制单元入料检测
I0.3
22
推料气缸
Q0.3
5
压制单元入料检测
I0.4
23
挡料气缸伸出
Q0.4
6
压制单元物料到位检测
I0.5
24
挡料气缸缩回
Q0.5
7
下料单元物料到位检测
I0.6
25
无杆气缸左移
Q0.6
8
升降台原点检测
I0.7
26
无杆气缸右移
Q0.7
9
升降台左极限检测
I1.0
27
双轴气缸升出
Q1.0
10
升降台右极限检测
I1.1
28
双轴气缸缩回
Q1.1
11
推料原位
I1.2
29
吸盘
Q2.0
12
推料到位
I1.3
30

13
挡料原位
I1.4
31

14
挡料到位
I1.5
32

15
无杆气缸原位
I2.0
33

16
无杆气缸到位
I2.1
34

17
双轴气缸升出到位
I2.2
35

18
双轴气缸缩回原位
I2.3
36

DW-02A挂箱主机 I/O分配表（西门子）
序号
名 称
输入地址
序号
名 称
输出地址
1
启动按钮（SB1）
I0.1
13
液压双缸伸出
Q0.0
2
复位按钮（SB2）
I0.2
14
液压双缸缩回
Q0.1
3
停止按钮（SB3）
I0.3
15
液压顶料缸升起
Q0.2
4
液位低限信号
I0.4
16
液压冲压缸伸出
Q0.3
5
压差发讯信号1
I0.5
17
液压冲压缸缩回
Q0.4
6
压差发讯信号2
I0.6
18
泵站控制阀
Q0.5
7
液压油温度
CH1模拟量输入
19
柱塞泵
Q0.6
8

20
叶片泵
Q0.7
9

21
冷却风扇
Q1.0
10

22
液压马达正转
Q1.1
11

23
冲压缸工进
Q2.0

任务要求：
（1）编写程序时，相应的输入输出点加上中文注释。
（2）控制系统：选用控制屏上模拟控制单元PLC与挂箱DW-02A（西门子）或挂箱DW—02B（三菱）模块两台PLC组成，两台PLC须通过 PPI网络通信（西门子）或 N:N网络通信（三菱）进行数据交换。
（3）系统具有启动、复位功能（使用挂箱DW-01按钮模块）。
（4）根据I/O表、实验导线接模拟控制单元的PLC输出侧与液压电磁阀、气动电磁阀的线。
（5）液压回路要求采用任务一、任务二、任务三中液压回路图，并完成调试运行
（6）气动回路要求采用任务四中气动系统图，并完成调试运行
（7）启动功能：按下SB1按钮，系统启动。
要求：“上料单元物料检测传感器”检测到物料时按下SB1按钮启动系统，否则无法启动。
（8）复位功能：按下SB2按钮，系统复位。
要求：无论各液压缸是否在初始位置，每按下一次SB2按钮，液压系统都有15S的复位运行过程。
（9）工作流程：按下SB1启动按钮叶片泵启动→延时4S→柱塞泵启动→延时2S→泵站控制阀得电→液压马达正转→顶料气缸伸出→延时2S→推料气缸推出物料→轧钢液压缸（双缸）伸出 → 压制单元入料传感器检测到物料→ 轧钢液压缸（双缸）缩回、挡料气缸伸出 → 压制单元物料到位传感器检测到物料→ 延时3S → 抬料液压缸伸出、冲压液压缸快进→1S后冲压液压缸工进3S → 冲压液压缸、抬料液压缸缩回 → 延时3S → 挡料气缸缩回 → 下料单元物料检测到位 → 延时2S → 双轴气缸伸出 → 双轴气缸伸出到位、吸盘工作 → 延时1S → 双轴气缸缩回 → 双轴气缸缩回到位 → 无杆气缸右移 → 无杆气缸右移到位 → 双轴气缸伸出 → 双轴气缸伸出到位 → 吸盘停止工作 → 延时1S → 双轴气缸缩回→ 双轴气缸缩回到位→延时1S → 无杆气缸左移→ 无杆气缸左移到位 → 延时3S →按下SB3 系统停止。
PLC原程序下载申请确认表
序号
自编PLC程序
申请原程序下载
选手确认
裁判确认
备注
1
无法运行

任务六、设备的运行与调试
把保存到电脑的 “ E: \2013液压与气动系统装调与维护\工位号\任务五PLC 程序”。下载到相应的PLC中，进行设备运行和调试。
任务要求：
重点注意：请务必在断电状态下接线。
（1） 按下SB2按钮系统有15S自动复位过程。
（2） 整套系统每个单元工作衔接流畅，不出现任何故障现象。
（3） 系统运行时完成相关动作要求。

注意：要求设备运行中不应出现任何故障现象，严禁在泵站运行时手伸进传输线内调试设备。

注：
1．在竟赛过程中，备注项中有“”标记的，表示选手已完成该项目内容，示意裁判，在裁判的监督下测量出数值并记录或电气测试结果，该数值只有一次测量机会，一经确定不得修改；电气测试结果不合格也不得修改，并作为该项目的评分依据。
2．试测时必须得到裁判的允许后，才能通电试运行；若装配不完整，则不允许试运行，试测项不得分。
3．在测量过程中，如裁判发现选手测量方法或选用工具不合理、不正确，可判定该项目未完成并不得分。
4．所有项目的监督检测时间都纳入竞赛时间，不另行增加时间。
5．未经裁判签名核实的数据都是无效数值，该项目不得分。
6．考试结束时应在选手签名一栏中签上工位号，以确认自己的竞赛过程。
第 10 页 共 10 页