題目型別：plc控制器與變頻器在礦井提公升機控制中的綜合應用
一、基本考核內容簡述：採用日本三菱小型可程式設計序控制器，完成提公升機執行過程中的邏輯控制；採用小型變頻器進行電動機拖動。具體內容為在提公升機模型上完成以下四項比賽：
1．繪圖並接線：在給定的模型機原理接線圖上自主分配i/o位址，將原理接線圖未接線的部分按照自主分配的i/o位址完成接線。
2．邏輯控制程式設計：根據控制要求，採用膝上型電腦為程式設計工具，利用plc控制器基本指令和高階指令進行程式設計並安裝除錯所程式設計序，實現題目規定的各項控制功能。
3．合理設定變頻器引數，實現電機拖動所規定功能。
4．排除故障：在模型機內部邏輯控制程式完好的情況下，排查處理在元器件和線路中設定的各類電氣故障。
備註：第1、2、3項比賽在同一時段進行，第4項比賽單獨時段進行。
二、提公升機模型組成：礦井提公升機模型主要由電動變速一體機、變頻器、控制系統、提公升容器、框架等組成。其中，控制系統由plc控制器，位置檢測開關，各類按鈕、指示燈、數碼管等元器件組成。
三相交流電動機的調速、正反轉由變頻器完成。
三、提公升機模型及元器件說明:
模型機上提供三相斷路器、plc主機（包括輸入模組和輸出模組）、三相變頻器、電動變速一體機、端子排以及輸入元器件和輸出元器件。輸入元器件包括按鈕、磁感應位置開關。輸出元器件包括七段數碼管、指示燈、蜂鳴器、變頻器控制端子。
控制電源使用plc自身24v直流電源，plc電源線路、plc與數碼管之間線路、變頻器輸出端與電動機電源線路、變頻器輸入端與電源斷路器之間的線路均已連線好，部分plc輸入輸出端子空置，比賽時由選手自主使用。現場配備有程式設計用膝上型電腦。
模型機主要元件型號：
四、具體比賽內容
第一部分程式設計、接線、除錯（同一時段進行）
根據要求完成繪圖接線、邏輯控制程式編制除錯和變頻器引數設定，使模型機按照規定的控制邏輯執行起來，完成內容的考核以模型機實際執行所表現出來的結果為準。
（一）邏輯控制內容
提公升機模型自動執行過程如圖：
控制要求：（僅供練習參考）
提公升機起動後，裝煤系統工作，裝煤完畢，提公升開始。利用磁感應開關做位置檢測，輸入訊號到plc，控制變頻器，實現減速停車，卸煤，解除安裝完畢，箕鬥開始下行，到位置減速停車，裝煤，周而復始的自動執行，在自動控制過程中將設定各種控制功能。
提公升系統初始狀態時提公升容器在解除安裝位置（上終端），電機額定轉速為1300rpm（50hz），速度的加減速斜率由調整變頻器相應引數實現。
具體控制內容：
提公升系統執行控制要求如下：
1. 基本控制過程：按下起動按鈕
提公升容器開始執行，下行指示燈亮並按指定時間勻加速至全速。
當執行到減速開關k2開關時開始減速，在一定時間內勻減速至指定速度。
當執行至終端開關k4開關位置時自動停車，下行指示燈滅後開始裝載 。
在規定的時間裝載完畢，滿載指示燈亮、上行指示燈亮，提公升自動開始。
當提公升容器上公升到減速開關k1開關位置時，變頻器開始減速，經過一定的時間後減至指定速度。
提公升容器執行到上終端位置開關k3後停止且上行指示燈滅，開始解除安裝。
在規定的時間解除安裝完畢，滿載指示燈滅，空載指示燈、下行指示燈亮，提公升容器開始下行，下乙個迴圈開始。
系統執行2迴圈後自動停止執行。
2.當提公升容器到終端開關k4處停車燈滅的同時，容器上的小門開啟，
開始裝載。
3.當滿載燈亮時，小門關閉，門不關閉，不能自動提公升。
4.當提公升容器執行到減速開關時，相應的執行方向指示燈應開始閃
爍，直到執行到終端位置後熄滅。
5.具有執行方向記憶功能，執行過程中按下急按鈕能夠立即停車，
方向指示燈保持原狀；並在plc七段數碼管中顯示「f1」,並與模式顯示交替顯示。按下啟動按鈕繼續按原方向執行。
6.上下執行乙個來回為乙個裝煤過程，計數器計一次，在外部的七
段數碼管中顯示計數的次數。中間按下停止按鈕，不影響計數。
7.要求在規定的時間內檢修裝置，檢修過程中提公升系統即使操作也
無法執行。並在plc七段數碼管中顯示「c0」。
8.提公升系統設2種執行模式即全速模式（50hz）﹑半速模式（25hz）。
模式選擇使用停止按鈕和啟動按鈕組合完成，按下停止按鈕不放在3秒內按一下啟動按鈕為選擇全速模式，按兩下啟動按鈕為選擇半速模式；並在plc內部數碼顯示上對應顯示相應字元全速模式為「c1」;半速模式為「c2」。兩種模式的執行速度圖如附圖1、附圖2所示。
9.提公升模型機要求執行速度圖（見附圖1、附圖2）
（二）繪圖與接線
現場給出模型機原理接線圖(見附圖3)，外圍元器件的接線已經連線到端子排，其中部分plc的i/o端子空置，尚未與端子排連線。選手根據控制要求，分配plc的i/o端子位址以便程式設計使用，用導線將plc的i/o空置端子與端子排連線起來。
（三）變頻器引數調整
按照控制要求，利用變頻器操作鍵進行相應的引數設定，以實現速度的改變和電機拖動功能。
第二部分排除故障
題目：故障排除部分考試，plc內部已預置了基本執行程式。提公升模型機按照接線原理圖已經完成所有控制接線（見附圖4）。
模型機預置程式執行過程為：上電後，有電源顯示，箕鬥處於上終端位置。按下開始按鈕後，箕鬥開始下行，並有下行顯示，行至下減速點後開始減速繼續下行，到達下終端點後停止，下行顯示滅。
開始裝煤，5s後滿載燈亮，箕鬥開始上行，並有上行顯示，上行到上減速點後，開始減速繼續上行，上公升到上終端點後停止，上行顯示滅。停止後，開始卸煤，5s後完成卸煤，滿載燈滅。箕鬥開始下行。
中間按下停止按鈕後，停止執行，顯示燈滅，並有停止顯示。每裝一次煤，七段數碼顯一次，累計到5次為乙個休息過程。按下停止按鈕後不影響次數。
休息過程只有電源顯示，2分鐘後繼續。周而復始，迴圈進行。
附圖4：提公升模型機原理接線圖
要求：在外部接線和硬體中人為設定了3個故障點，要求選手在30分鐘內根據故障現象，結合原理接線圖查出故障點，將故障排除，恢復系統功能。
以下為10個參考故障現象。比賽前每個選手任意抽取三個故障點進行考試。
1.上電後，無電源顯示。
2.上電後，有電源顯示，按下起動按鈕不走車。
3.按下起動按鈕後，箕鬥下行，到達下減速點後，不減速，直至下極限後停
止。4.按下起動按鈕後，箕鬥下行，無顯示。
5.裝滿煤後，滿載燈亮，箕鬥不走。
6.滿載後燈不亮，箕鬥繼續上行
7.裝滿一次後，七段顯示無顯示。
8.裝滿後一次後，七段顯示有顯示，但不是顯示1。
9.按下停止按鈕，箕鬥不停止。
10.按下停止按鈕，箕鬥停止，無顯示。
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