第十七屆山東省職業(yè)院校技能大賽B智能節(jié)水系統(tǒng)設(shè)計與安裝賽項賽題第1套

第十七屆山東省職業(yè)院校技能大賽“智能節(jié)水系統(tǒng)設(shè)計與安裝”B（第1套）競賽任務(wù)書場次：工位號：參賽選手須知：1.任務(wù)完成總分為100分，任務(wù)完成總時間為4小時。2.比賽結(jié)束后，參賽選手應(yīng)立即停止操作，根據(jù)裁判要求離開比賽場地，不得延誤。3.參賽選手應(yīng)嚴格遵守安全操作規(guī)程，例如：必須帶手套、安全帽，穿工作服和工作鞋等。4.競賽試題包含文字及附圖、附表。如出現(xiàn)缺頁、字跡不清等，立即向裁判提出更換。5.選手提交的賽卷用工位號標(biāo)識，不得寫上姓名或與身份有關(guān)的信息，否則成績無效，涉及到參賽選手簽字確認的框欄，應(yīng)填寫工位號。6.任務(wù)書中需裁判確認的部分，參賽選手須先舉手示意，由裁判簽字確認后有效。7.在計算機上完成的程序文件必須存儲到指定的磁盤目錄及文件夾下。8.工作任務(wù)由選手自由分配按時完成，但安裝或調(diào)試未完成的，不得進行通電運行。9.比賽中如出現(xiàn)下列情況時另行扣分：（1）在完成工作任務(wù)過程中更換的器件，經(jīng)裁判檢測確認不是人為損壞，由裁判長確定更換；如果確認器件正常，每更換1次器件扣3分。（2）比賽現(xiàn)場由于選手誤操作，導(dǎo)致設(shè)備中的水溢出或外噴，則每次扣5分,最多扣10分。（3）因違規(guī)操作而損壞賽場設(shè)備及部件扣分標(biāo)準(zhǔn)：PLC主機、觸摸屏扣10分/臺，儀表及工量具、傳感器等扣5分/件，其它設(shè)施及系統(tǒng)零部件（除螺絲、螺母、平墊、彈墊外）扣2分/個。后果嚴重的取消競賽資格。（4）擾亂賽場秩序，干擾裁判的正常工作扣10分，情節(jié)嚴重者，經(jīng)執(zhí)委會批準(zhǔn)，由裁判長宣布，取消參賽資格。（5）違規(guī)帶電操作，每次扣5分，最多扣10分。（6）在完成工作任務(wù)過程中，因操作不當(dāng)導(dǎo)致觸電扣10分。（7）設(shè)備中器件自帶O型密封圈的部件禁止纏繞生料帶，違者每次扣2分。10.部分器件不完好狀態(tài)下，禁止調(diào)試運行，否則扣5分。11.所有操作均在操作實訓(xùn)桌上完成，嚴禁蹲在地上操作，一次扣2分，最多扣10分。12.以上所有扣分項均必須經(jīng)過裁判長確認方可扣分。B1智能節(jié)水系統(tǒng)的安裝參賽選手根據(jù)現(xiàn)場競賽設(shè)備和任務(wù)書要求，選擇相應(yīng)的管件、管材和器件，根據(jù)圖1系統(tǒng)管路、器件安裝圖和附錄1智能節(jié)水系統(tǒng)設(shè)計圖完成泵站供水系統(tǒng)、過濾施肥系統(tǒng)、田間灌溉系統(tǒng)的安裝連接，實現(xiàn)智能節(jié)水系統(tǒng)平臺的搭建。B1-1泵站供水系統(tǒng)的安裝連接根據(jù)圖1泵站供水系統(tǒng)管路、器件安裝圖、附錄1智能節(jié)水系統(tǒng)設(shè)計工藝圖和任務(wù)書要求，利用給定的設(shè)備、管材、配件及配套工具，完成泵站供水系統(tǒng)的安裝，完成確認無誤后舉手請裁判確認簽字，并記錄在表B-1泵站供水系統(tǒng)安裝完成確認單中。圖1泵站供水系統(tǒng)管路、器件安裝圖具體要求：（1）整齊規(guī)范穿戴好個人勞保用品（安全帽，手套，工作服和工作鞋等）。（2）注意操作安全與安裝流程，確保設(shè)備穩(wěn)定無損壞。（3）管路連接規(guī)范，橫平豎直，牢固。（4）橡膠軟接頭、過濾器、電動調(diào)節(jié)閥、數(shù)字壓力表、離心泵、止回閥、電磁閥、手動閥門、振動傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器等設(shè)備器件的安裝，要求位置正確，安裝牢固且不傾斜。（5）管道、器件連接處密封不漏水滲水、不漏氣。（6）量測儀表安裝前應(yīng)清除封口和接頭處的油污和雜物。表B-1泵站供水系統(tǒng)安裝完成確認單選手簽工位號1進口數(shù)字壓力表安裝2Y型過濾器安裝3電動調(diào)節(jié)閥安裝4出口數(shù)字壓力表安裝5離心泵安裝6手動閥門安裝7止回閥安裝8電磁閥安裝9清除污物和雜質(zhì)10振動傳感器安裝11轉(zhuǎn)速傳感器安裝12管路安裝B1-2過濾施肥系統(tǒng)的安裝連接根據(jù)圖2過濾施肥系統(tǒng)管路、器件安裝圖、附錄1智能節(jié)水系統(tǒng)設(shè)計工藝圖和任務(wù)書要求，利用給定的設(shè)備、管材、配件及配套工具，完成過濾施肥系統(tǒng)的安裝，完成確認無誤后舉手請裁判確認簽字，并記錄在表B-2過濾施肥系統(tǒng)安裝完成確認單中。圖2過濾施肥系統(tǒng)管路、器件安裝圖具體要求：（1）整齊規(guī)范穿戴好個人勞保用品（安全帽，手套，工作服和工作鞋等）。（2）注意操作安全與安裝流程，確保設(shè)備穩(wěn)定無損壞。（3）管路連接規(guī)范，橫平豎直，牢固。（4）離心過濾器、疊片過濾器、管道過濾器、電動調(diào)節(jié)閥、持壓閥、數(shù)字壓力表、超聲波流量計、止回閥、手動閥門、施肥器、pH傳感器、電導(dǎo)率傳感器等設(shè)備器件安裝，要求位置正確，安裝牢固且不傾斜。（5）管道、器件連接處密封不漏水滲水、不漏氣。（6）量測儀表安裝前應(yīng)清除封口和接頭處的油污和雜物。表B-2過濾施肥系統(tǒng)安裝完成確認單選手簽工位號1管路安裝2手動閥門安裝3電磁閥安裝4數(shù)字壓力表安裝5離心過濾器安裝6疊片過濾器安裝7管道過濾器安裝8排氣閥安裝9清除污物和雜質(zhì)10施肥器安裝11PH傳感器安裝B1-3田間灌溉系統(tǒng)的安裝連接根據(jù)圖3田間灌溉系統(tǒng)管路、器件安裝圖、附錄1智能節(jié)水系統(tǒng)設(shè)計工藝圖、表B-3和任務(wù)書要求，利用給定的設(shè)備、管材、配件及配套工具，完成田間灌溉系統(tǒng)的安裝，完成確認無誤后舉手請裁判確認簽字，并記錄在表B-4田間灌溉系統(tǒng)安裝完成確認單中。圖3田間灌溉系統(tǒng)管路、器件安裝圖具體要求：（1）整齊規(guī)范穿戴好個人勞保用品（安全帽，手套，工作服和工作鞋等）。（2）注意操作安全與安裝流程，確保設(shè)備穩(wěn)定無損壞。（3）管路連接規(guī)范，橫平豎直，牢固。（4）電磁閥、數(shù)字壓力表、排氣閥、調(diào)壓閥、手動閥門、灌水器、土壤多參數(shù)傳感器、氧氣傳感器、二氧化碳傳感器、大氣四合一傳感器（光照度、溫度、濕度、大氣壓）等設(shè)備器件安裝，要求位置正確，安裝牢固且不傾斜。（5）管道、器件連接處密封不漏水滲水、不漏氣。（6）量測儀表安裝前應(yīng)清除封口和接頭處的油污和雜物。（7）田間噴灌區(qū)，完成微噴灌系統(tǒng)安裝，鋪設(shè)2條倒掛式微噴，安裝兩種類型微噴頭，倒掛式微噴應(yīng)按設(shè)計要求標(biāo)出孔位，用專門的打孔器打孔；毛管管端應(yīng)齊平，不得有裂紋，與旁通連接應(yīng)清除雜物。滴頭安裝應(yīng)牢固可靠，連接處應(yīng)不漏水，微噴頭選型、安裝間距和數(shù)量對照表B-3進行安裝。（8）田間滴灌區(qū)，完成滴灌系統(tǒng)安裝，鋪設(shè)2條滴灌管管路，管路固定。（9）田間滲灌區(qū)，完成滲灌系統(tǒng)安裝，鋪設(shè)2條滲灌管，管路固定。（10）要求管路連接規(guī)范，盡量橫平豎直，保證無噴頭以外的地方滲漏。（11）各灌水器的安裝位置正確，保證在一條直線上，朝向一致，滴灌管的出水孔口朝向正確。表B-3微噴頭選型、安裝間距和數(shù)量參照表1倒掛：十字霧化噴頭0.332倒掛：旋轉(zhuǎn)式微噴頭0.33表B-4田間灌溉系統(tǒng)安裝完成確認單選手簽工位號1進水管路安裝2手動閥門安裝3電磁閥門安裝4排氣閥安裝5調(diào)壓閥安裝6數(shù)字壓力表安裝7土壤多參數(shù)傳感器安裝8氧氣傳感器安裝9二氧化碳傳感器安裝10大氣四合一傳感器安裝11微噴灌系統(tǒng)安裝12滴灌系統(tǒng)安裝13滲灌系統(tǒng)安裝B2電氣線路的連接根據(jù)附錄1智能節(jié)水系統(tǒng)設(shè)計工藝圖、附錄2電氣原理圖、附錄3系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖和任務(wù)書要求，完成節(jié)水系統(tǒng)動力線路、電動調(diào)節(jié)閥、電磁閥線路、傳感器線路和通訊系統(tǒng)線路等的接，嚴禁違規(guī)帶電連接線路,完成確認無誤后舉手請裁判確認簽字，并記錄在表B-5電氣線路的連接完成確認單中。B2-1動力線路的連接（1）自吸泵、離心泵、潛水泵等線路的連接（2）電動調(diào)節(jié)閥、電磁閥線路的連接（3）電纜線航空插頭的連接（4）系統(tǒng)總電源線的連接B2-2傳感器線路的連接（1）數(shù)字壓力表線路的連接（2）pH傳感器線路的連接（3）電導(dǎo)率傳感器線路的連接（4）超聲波水表傳感器線路的連接（5）土壤多參數(shù)傳感器線路的連接（6）氧氣傳感器線路的連接（7）二氧化碳傳感器線路的連接（8）大氣四合一傳感器線路的連接（9）液位傳感器線路的連接（10）溫度傳感器線路的連接（11）轉(zhuǎn)速傳感器線路的連接（12）振動傳感器線路的連接B2-3電氣控制及通訊線路的連接參賽選手根據(jù)附錄2和附錄3，完成PLC及其外圍線路的連接，完成PLC、觸摸屏以及PC機之間的通訊電纜連接。具體要求：（1）連接接線端使用管型端子可靠壓接。（2）接線端子必須套有號碼管，號碼用記號筆手寫，且字跡清晰無涂改。（3）正確區(qū)分導(dǎo)線顏色，不可錯用。（4）走線工藝應(yīng)工整，線束不凌亂，接線應(yīng)放入線槽內(nèi)。表B-5電氣線路的連接完成確認單選手簽工位號1水泵線路的連接2電磁閥線路連接3電動調(diào)節(jié)閥線路連接4航空插頭線路連接5系統(tǒng)總電源線的連接6數(shù)字壓力表線路的連接7pH傳感器線路的連接8電導(dǎo)率傳感器線路的連接9超聲波水表傳感器線路的連接10土壤多參數(shù)傳感器線路的連接11氧氣傳感器線路的連接12二氧化碳傳感器線路的連接13大氣四合一傳感器線路的連接14液位傳感器線路的連接15溫度傳感器線路的連接16轉(zhuǎn)速傳感器線路的連接17振動傳感器線路的連接18PLC及其外圍線路的連接19通訊線路的連接B3儀表參數(shù)的設(shè)置根據(jù)任務(wù)書的要求，取下警告標(biāo)志，上電并完成電機調(diào)速器、電動調(diào)節(jié)球閥、物位儀、超聲波流量計、變頻器和觸摸屏等儀表的參數(shù)設(shè)置以及相關(guān)傳感器的標(biāo)定等任務(wù)，并完成PLC端口定義表的填寫。1.電機調(diào)速器參數(shù)設(shè)置：根據(jù)任務(wù)要求設(shè)置調(diào)速器參數(shù)，設(shè)置要求如表B-6。2.電動調(diào)節(jié)球閥參數(shù)設(shè)置根據(jù)任務(wù)要求設(shè)置電動調(diào)節(jié)球閥參數(shù)，設(shè)置要求如表B-7。3.物位儀參數(shù)設(shè)置對超聲波物位儀的工作模式進行設(shè)置，設(shè)置要求如表B-8。4.pH儀的設(shè)置與標(biāo)定根據(jù)任務(wù)要求設(shè)置pH儀參數(shù)設(shè)置及傳感器標(biāo)定，設(shè)置要求如表B-9和B-10。5.變頻器參數(shù)設(shè)置根據(jù)任務(wù)要求完成相關(guān)參數(shù)設(shè)置，設(shè)置要求如表B-11。6.觸摸屏設(shè)置根據(jù)任務(wù)要求完成相關(guān)參數(shù)設(shè)置，設(shè)置要求如表B-12。B4智能節(jié)水系統(tǒng)的調(diào)試根據(jù)任務(wù)書的要求，完成程序設(shè)計、工程下載、管道試漏、器件調(diào)試、故障排除、運行參數(shù)調(diào)整、數(shù)據(jù)記錄和相關(guān)曲線繪制等操作。B4-1PLC控制程序設(shè)計打開U盤考試程序文件夾在提供的系統(tǒng)程序中，完成網(wǎng)絡(luò)a、網(wǎng)絡(luò)b、網(wǎng)絡(luò)c三段程序的編寫。將完成程序打印為PDF文檔，將程序作者填寫為“場次-工位-題號”，PDF文檔中不要出現(xiàn)其他程序段，并保存命名為“場次-工位-題號”，并保存到U盤中。然后將完善保存后的程序下載到PLC中。備注：如參賽選手無法完成，舉手示意裁判放棄該任務(wù)并在放棄操作記錄表B-15中簽字，由裁判確認后，開始扣時，1個程序按照10分鐘，以此類推。幫助完成程序下載同樣按照10分鐘，最多30分鐘扣時，扣時結(jié)束后由裁判長提供完整程序，指定技術(shù)人員幫助完成。表B-15PLC程序放棄操作記錄表序號項目選手簽工位號確認開始時間結(jié)束時間裁判簽字確認1無法完成程序，放棄1□2□3□2無法完成程序下載放棄□B4-2水泵運行調(diào)試水泵管路系統(tǒng)啟動前的準(zhǔn)備。調(diào)試順序依次啟動多級離心泵管路系統(tǒng)，自吸泵管路系統(tǒng)，潛水泵管路系統(tǒng)，回流泵管路系統(tǒng)。通水后，檢查設(shè)備是否正常，如有問題，停止運行，調(diào)整完成再啟動。記錄運行數(shù)據(jù)。關(guān)閉水泵。填寫水泵運行調(diào)試記錄表B-16和讀數(shù)記錄表B-17。表B-16水泵泵運行調(diào)試記錄表選手簽工位號1啟動多級離心泵2電磁閥正常控制3電動調(diào)節(jié)閥正?？刂?變頻器頻率正常控制5超聲波流量計正常記錄6管路系統(tǒng)的是否漏水7完成管路系統(tǒng)的漏水維修8完成運行，并關(guān)閉9完成自吸泵灌水10啟動自吸泵11電磁閥正常控制12電動調(diào)節(jié)閥正?？刂?3超聲波流量計正常記錄14管路系統(tǒng)的是否漏水15完成管路系統(tǒng)的漏水維修16完成運行，并關(guān)閉17啟動自吸泵18電磁閥正?？刂?9電動調(diào)節(jié)閥正常控制20超聲波流量計正常記錄21管路系統(tǒng)的是否漏水22完成管路系統(tǒng)的漏水維修23完成運行，并關(guān)閉24調(diào)試順序多級離心泵-自吸泵-潛水泵25啟動回流泵26手閥打開表B-17讀數(shù)記錄表1多級離心泵供水系統(tǒng)電動調(diào)節(jié)閥開度大小2泵前數(shù)字壓力表數(shù)值3泵后數(shù)字壓力表數(shù)值4超聲波流量計數(shù)值5泵溫度數(shù)值6泵轉(zhuǎn)速數(shù)值7泵振動數(shù)值8自吸泵供水系統(tǒng)電動調(diào)節(jié)閥開度大小9泵前數(shù)字壓力表數(shù)值10泵后數(shù)字壓力表數(shù)值11超聲波流量計數(shù)值12泵溫度數(shù)值13潛水泵供水系統(tǒng)電動調(diào)節(jié)閥開度大小14泵前數(shù)字壓力表數(shù)值15泵后數(shù)字壓力表數(shù)值16超聲波流量計數(shù)值17確認簽字選手簽工位號：裁判簽字：B4-3首部系統(tǒng)調(diào)試水泵調(diào)試完成的基礎(chǔ)上啟動首部系統(tǒng)調(diào)試實訓(xùn)平臺。檢查閘閥狀態(tài)。檢查管路、設(shè)備密閉性，如有漏水，則停止運行，調(diào)整完成再試。關(guān)閉該平臺。填寫首部系統(tǒng)調(diào)試記錄表B-18。表B-18首部系統(tǒng)調(diào)試記錄表序號項目選手簽工位號裁判簽字1啟動“首部系統(tǒng)調(diào)試”平臺2閥門開啟3系統(tǒng)通水啟動4系統(tǒng)通水運行5過濾器檢查6水肥一體化裝置檢查7各項儀表檢查8關(guān)閉“首部系統(tǒng)調(diào)試”平臺B4-4田間灌溉系統(tǒng)承壓調(diào)試水泵調(diào)試及首部系統(tǒng)調(diào)試完成的基礎(chǔ)上，啟動節(jié)水系統(tǒng)調(diào)試平臺。檢查管道系統(tǒng)的密閉性，沖洗管道,依次為滲灌、滴灌、微噴灌。按照18米水頭穩(wěn)壓運行。按照1:100調(diào)節(jié)水肥比例。輪灌組切換，依次為滲灌、滴灌、微噴灌各1-2min。檢查灌水器是否正常，如有問題更換。填寫節(jié)水系統(tǒng)調(diào)試記錄表B-19。表B-19節(jié)水系統(tǒng)調(diào)試記錄表序號項目選手簽工位號裁判簽字1啟動“節(jié)水灌溉系統(tǒng)調(diào)試”平臺2平臺界面中點擊一鍵啟動離心泵按鈕，系統(tǒng)通水3管道沖洗操作4承壓運行操作5施肥比例調(diào)節(jié)6輪灌組切換7管路系統(tǒng)檢查8儀表工作狀態(tài)檢查9灌水器工作狀態(tài)檢查10關(guān)閉“節(jié)水灌溉系統(tǒng)調(diào)試”平臺B4-5系統(tǒng)故障排查通過系統(tǒng)調(diào)試，發(fā)現(xiàn)節(jié)水系統(tǒng)出現(xiàn)運行不正常，通過所掌握的技能知識，找出五處故障點，選手自己排除故障，完成調(diào)試，并填寫系統(tǒng)維護日常記錄單和放棄表B-20。備注：如參賽選手無法完成，可舉手示意裁判放棄該任務(wù)并在表B-20中簽字，由裁判確認后，由裁判長指定技術(shù)人員排故。其中放棄一個故障計時10分鐘，兩個計時20分鐘，三個及以上計時30分鐘。表B-20系統(tǒng)維護日常記錄單及放棄記錄表序號日期維修人員放棄記錄是□否□1□2□3□4□5□故障點位置故障現(xiàn)象解決方案開始時間結(jié)束時間選手簽工位號裁判簽字故障一故障二故障三故障四故障五B5智能節(jié)水系統(tǒng)的運行與監(jiān)控B5-1水泵溫度監(jiān)控1.水泵溫度自動報警開啟進水閥門。設(shè)定溫度報警值40℃。開啟離心泵，持續(xù)時間不限，直到報警為止。梯度開啟電動調(diào)節(jié)閥至全開，持續(xù)時間不限直到報警消失為止。梯度關(guān)閉電動調(diào)節(jié)閥至全閉后，關(guān)閉離心泵。完成后，填寫水泵溫度自動報警操作完成情況確認單表B-21。表B-21水泵溫度自動報警操作完成情況確認單選手簽工位號2.水泵閉閘啟動開啟進水閥門。開啟離心泵至壓力穩(wěn)定。緩慢開啟閥門至全開，全開狀態(tài)持續(xù)2-3min。緩慢關(guān)閉閥門至全閉后，關(guān)閉離心泵。完成后，填寫水泵閉閘啟動操作完成情況確認單表B-22。表B-22水泵閉閘啟動操作完成情況確認單選手簽工位號B5-2水泵性能曲線繪制與工況分析1.完成水泵性能曲線繪制開啟手動閥門F1-1、F1-2、F4-1，關(guān)閉手動閥F1-3,為水泵性能曲線繪制作好準(zhǔn)備。通過主控窗口點擊“水泵性能曲線繪制”按鈕，進入“水泵性能曲線繪制”窗口，啟動水泵性能曲線繪制平臺。將變頻器頻率設(shè)置為“50Hz”；打開“多級離心泵支路電磁閥”，啟動變頻器給系統(tǒng)供水運行。點擊“多級離心泵支路調(diào)節(jié)閥開度”數(shù)顯框右側(cè)的“”，彈出調(diào)節(jié)閥開度選擇項。在開度選項下拉菜單中選擇“”，調(diào)節(jié)閥會開至15%的開度，過大概30秒觀察“多級離心泵流量”和“多級離心泵揚程”數(shù)顯框中的流量和揚程數(shù)值，當(dāng)數(shù)值相對穩(wěn)定時點擊左側(cè)曲線下方的“取點并連線”按鈕，取點連線并記錄數(shù)據(jù)。參照步驟（4）依次選擇20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%的開度，每個開度均需在數(shù)值相對穩(wěn)定時點擊左側(cè)曲線下方的“取點并連線”按鈕，繪制曲線并保存數(shù)據(jù)。觀察分析數(shù)據(jù)，選擇穩(wěn)定工況數(shù)據(jù)，列入表B-23。表B-23水泵性能曲線穩(wěn)定工況數(shù)據(jù)表用穩(wěn)定工況數(shù)據(jù)繪制離心泵性能曲線（Q-H）。打開U盤中的“H-Q數(shù)據(jù)處理模版”，將工況數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)填入模版中對應(yīng)的表格種，得出“離心泵性能曲線（Q-H）”，將完成的“離心泵性能曲線（Q-H）”通過截圖軟件進行截圖保存到U盤中，并保存命名為“場次-工位-題號”。2.工況分析已知離心泵在閥門全開的狀態(tài)下，正常運行工況：Q=10L/s，H=12m；某一天開始，工況發(fā)生變化：Q=8L/s，分析可能存在的問題。表B-24離心泵性能曲線繪制完成確認單序號項目選手簽工位號裁判簽字12工況分析B5-3節(jié)水系統(tǒng)調(diào)壓運行根據(jù)任務(wù)要求，管道在一定壓力下運行（微噴灌壓力值15米、滴灌壓力10米、滲灌值5米），不漏水。若有漏水，進行調(diào)試，直到不漏水為止。進入“智能節(jié)水系統(tǒng)調(diào)壓運行”，根據(jù)要求，離心泵自動閉閘啟動，梯度開啟電動調(diào)節(jié)閥，向系統(tǒng)供水。設(shè)定智能節(jié)水系統(tǒng)中微噴灌、滴灌、滲灌的啟動時間點為當(dāng)下北京時間（由考場計時器獲得）、運行時長（設(shè)定3分鐘），水源系統(tǒng)的水泵自動啟動供水及自動調(diào)節(jié)變頻器頻率來滿足不同灌溉狀態(tài)的水量要求，完成自動控制運行。表B-25節(jié)水