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2017年金砖国家技能发展与技术创新大赛—CIMC中国智能制造挑战赛 运动系统设计开发赛项 样题（企业版） 竞赛设备介绍 对象描述 决赛上机比赛时，使用物料卷绕对象作为控制对象。物料卷绕对象主要组件及其构成如下图所示： 图 1-1 多功能运动控制实训平台 序号 产品名称与规格 产品订货号 数量 1 电源 PS307 6ES7307-1EA01-0AA0 1 2 控制器 CPU 315T-3 PN/DP 6ES7315-7TJ10-0AB0 1 3 存储卡 MMC 6ES7953-8LP31-0AA0 1 4 数字信号模块 SM323 6ES7323-1BL00-0AA0 1 5 模拟信号模块 SM334 6ES7334-0CE01-0AA0 1 6 接口模块 IM174 6ES7174-0AA10-0AA0 1 表1-1 SIMATIC S7-T工艺控制系统主要组成部分 序号 产品名称 产品订货号 数量 1 控制单元 CU320-2 DP 6SL3040-1MA00-0AA0 1 2 存储卡 CF 6SL3054-0EG00-1BA0 1 3 整流单元 SLM 6SL3130-6AE15-0AB1 1 4 双轴电机模块 DMM 6SL3120-2TE13-0AA3 1 5 单轴电机模块 SMM 6SL3120-1TE13-0AA3 1 表1-2 SINAMICS S120高性能驱动系统主要组成部分 注意：部分比赛设备中，没有安装数字信号模块，参赛队伍应以实际比赛设备为准。 人机交互面板 人机交互面板装有1块西门子KTP 700 BASIC PN（产品订货号：6AV2123-2GB03-0AX0）操作屏，可以通过以太网线实现与CPU 315T-3 PN/DP连接。在操作屏右侧装有20个双位置开关，其中的16个开关接入至控制单CU320-2 DP，4个开关接入至低压配电系统的端子排中。 主要组件规格参数参数 物料卷绕对象主要组成部分及规格参数可参考下面表格中的内容： 序号 部件名称/参数名称 部件规格/参数 数量 1 收卷辊 最大直径 = 140mm 最小直径 = 76mm 1 2 放卷辊 最大直径 = 140mm 最小直径 = 76mm 1 3 张力传感器 测量范围：0N - 150N 输出电压：0VDC - 10VDC 1 4 增量型旋转编码器 分辨率 = 1024PPR 1 5 旋转编码器辊 直径 = 50mm 1 6 伺服电机 额定转速 = 6000RPM 2 7 减速箱 减速比 = 50:1 2 表1-3 物料卷绕对象主要组成部分及规格参数 网络拓扑结构与信号输入接入位置 图1-2 网络拓扑结构 张力传感器输入信号连接至电控箱内模拟信号模块的第1路模拟量输入通道。旋转编码器输入信号连接至电控箱内IM 174接口模块的第4路编码器输入接口。 比赛说明及比赛任务 比赛说明 参赛队伍应按照任务描述进行相关参数设置或程序编制。 比赛任务中所提到的开关，均为人机交互面板上安装的开关。 参赛队伍应按照图1-1中指示的收卷辊与放卷辊位置，定义收卷辊驱动轴与放卷辊驱动轴。不可随意更改其位置。 本赛项评分过程将会模拟实际工程项目验收过程。在评分过程中，参赛队伍不可使用调试计算机对驱动器进行任何操作，裁判也不会帮助参赛队伍将其工程项目下载至驱动器内。评分时，参赛队伍可通过使用人机交互面板对任务进行演示操作，也可通过开关对CPU运行状态进行操作。 参赛队伍在比赛结束后，应将评分所用的工程项目（包括TIA WinCC项目及STEP 7项目）以“队伍编号+参赛日期”的格式为文件名进行另存，例如：ABCD 不得以其他格式为文件名保存文件。 参赛队伍应提交所保存的工程项目文件，日后审核及仲裁时，将以此文件作为评判依据。 在任务演示过程中，当驱动器产生故障报警时，参赛队伍不可通过调试计算机对故障进行确认，但可以由裁判通过开关DI15进行故障确认。待驱动器恢复正常后，可继续进行任务演示。如通过开关DI15无法对驱动器故障报警进行确认时，并且经认定该情况由参赛队伍的工程项目中的缺陷引起，则停止该参赛队伍的评分。该参赛队伍的比赛成绩为已完成评分项的总分。 由于竞赛设备设有安全保护装置，当保护装置被触发时，驱动器将会断电。参赛队伍应充分考虑到此种情况发生的可能性。在评分过程中，如果出现此种情况，要求参赛队伍在设备恢复供电时，在不重新下载工程项目的前提下，仍能够保证评分可以继续进行。如因保护装置被触发导致评分无法继续进行，不论保护装置由谁触发，均停止该参赛队伍的评分。该参赛队伍的比赛成绩为已完成评分项的总分。 在任务演示过程中，如有卷绕物料断裂的情况发生，则停止该参赛队伍的评分。该参赛队伍的比赛