工业控制职业技能大赛项目技术文件.docx
《工业控制职业技能大赛项目技术文件.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工业控制职业技能大赛项目技术文件.docx（32页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
工业控制职业技能大赛项目技术文件
第46届世界技能大赛山西省第二轮选拔赛
工业控制项目
技
术
文
件
第46届世界技能大赛山西省选拔赛组委会
2020年03月
工业控制项目技术文件以世界技能大赛工业控制项目技术文件（WSC_TD19）为依据，参照世界技能大赛相关标准，并结合现有设备和场地条件而制定。
一、项目描述
1.项目说明
工业控制项目包含电气安装和自动化的元素，更加注重自动化安装。
本项目要求从业人员需要广泛的技术技能，例如：
安装导线线槽，电缆安装，仪表设备，工业自动化控制I/O设备和可编程序控制器。
工业控制从业者还需要掌握设计电路，为可编程序控制器编制程序，为总线系统设备设置参数和配置人机界面等方面的技能。
故障排除是工业控制从业人员应具备的一项重要技能，包括在新工厂的设备安装过程中发现问题，或是在现有工厂内解决问题。
2.考核目的
本着公平公正的原则，为2021年第46届世界技能大赛工业控制项目选拔人才，所以本次选拔赛命题完全依照世界技能大赛工业控制项目的命题方式和命题内容，竞赛模块和竞赛流程参考世界技能大赛工业控制项目的竞赛要求，并结合本省实际情况来制定。
3.参赛对象与竞赛时间
世界技能大赛工业控制项目为单人赛项。
思想品德优秀，具备相应职业（专业）扎实基本功和技能水平，具有较强学习能力、应变能力以及较好身体素质、心理素质的人员（中国国籍），均可报名参加选拔。
原则上参赛者年龄不能超过22周岁，竞赛总时长4个小时，包含两个模块。
4.技术文件应用范围
本技术文件仅应用于第46届世界技能大赛工业控制项目山西省二进一选拔赛。
二、项目要求
1、选手的理论知识要求（不进行专门测试）
（1）安全生产知识；
（2）电工基本知识；
（3）测量知识；
（4）机械基础加工知识；
（5）电路设计知识；
（6）计算机技术知识；
（7）公差标准；
（8）自动控制基本知识。
2、选手的技能要求
（1）安全文明生产与各类技术规范；
（2）电气安全操作规程；
（3）电气控制电路设计和功能改进；
（4）现场工业控制器件的安装和电连接；
（5）系统和各个单元硬件配置以及软件设计、功能调试；
（6）系统和各个单元的运行优化；
（7）仪器仪表的使用；
（8）工具合理选择与正确使用。
三、竞赛命题
1、竞赛模块
本项目包含2个模块，竞赛总时长4小时。
模块序号
项目名称
竞赛时长
竞赛地点
模块1
控制与调试
3小时
主操作区
模块2
电路设计和/或修改
1小时
主操作区
为了便于评分，将竞赛模块按照工作内容分为3个评分项，规定了每个评分子项的评分分值和评分时间，具体评分项如下表：
竞赛模块
子评分项
标准
分值
主观
客观
总分
1
B
硬件功能（手动操作和总线系统功能）
0
30
30
C
软件功能（自动操作）
0
50
50
2
A
电路设计和/或修改
0
20
20
选手在规定时间内需完成以下两个模块的工作。
其中，第一模块又分为主项目操作、控制与调试两个方面。
具体安排如下：
模块1控制与调试：
需要完成部分信号线路的连接，完成配置核心硬件参数及控制程序的编制，用于检测和调试PLC、HMI、VSD及工业控制对象的功能。
模块2电路设计和/或修改：
要求选手根据给定条件，按照电气制图规范，使用Fluidsim-PV3.6软件设计或改进继电器逻辑控制的电路图。
要求使用符号准确，功能符合要求，并考虑设计的经济性和合理性。
2、试题难度
（1）模块1中，PLC编程符合IEC1131.3规范并且只使用如下指令进行编程（位操作指令–NO、NC、Transitional、Coils、Jumps、Calls、Sets、Resets；数学运算指令–ADD、SUBTRACT、MULTIPLY、DIVIDE；字操作指令–MOVE、COMPARE、BCD、AND、OR；基本功能指令–TIMERS、COUNTERS、REGISTERS）；HMI仅限于状态显示、参数修改和按钮控制；VSD限于数字信号、模拟信号和通信的基本控制。
（3）模块1中，竞赛现场提供SIMATICSTEP7ProfessionalV15、SIMATICWinCCComfort/AdvancedV15、SIMATICSTEP7PLCSIMV15、SINAMICSStartdriveV15软件，PLC编程使用的编程语言由选手自行选定。
（4）模块2中，设计电路原理图只涉及继电控制电路中的启动、停止、自保持、连锁（互锁）、顺序控制、集散控制、多地控制、延时控制等逻辑控制功能设计，不涉及电气驱动主电路及气动、液压回路的设计。
3、测试试题
3.1模块1：
控制与调试
（1）PLC编程必须符合IEC1131.3并且只能使用如下指令进行编程。
●位级指令-NO，NC，Transitional，Coils，Jumps，Calls，Sets和Resets
●数学指令-ADD，SUBTRACT，MULTIPLY，DIVIDE
●字级指令-MOVE，COMPARE，BCD，AND，OR
●基本指令-TIMERS，COUNTERS，REGISTERS
（2）关于程序功能要求的所有信息必须公正地给予所有的参赛者。
原则上所有的信息必须为非语言功能描述形式
（3）在工作区进行编程模块时，参赛者不允许与别人有交流行为。
●所有的编程和配置必须符合模块1要求
●人机交互设备主要是显示和按钮控制
●VSD只是使用数字和模拟信号的基本控制
（4）部分信号线连接中只包含墙面信号连接。
3.2模块2电路设计和/或修改
（1）参赛者必须使用Fluidsim-PV3.6绘图软件，按照说明（或功能图）设计/修改继电器逻辑控制和/或电源电路图，只可使用在本技术描述内所列出的部件。
（2）设计将在以下方面评分
●满足功能需求
●设计的经济性
●符号的正确使用
●设计的准确性
●提供的图例
●本部分60%的分数分配给功能的正确性
4、命题方案
本次选拔赛的比赛项目命题本着如下原则确定：
以第45届世界技能大赛竞赛内容为基础，并结合第45届世界技能大赛全国选拔赛的竞赛内容，尽可能保留世界技能大赛的知识点，结合省内实际情况缩短比赛时间，比赛项目及评分工作应在一天内完成。
模块1提前公布部分真题（包含墙面布局、部分接线图、HMI手动画面、手动功能流程图），选拔赛赛前不公布全部试题。
模块2世赛为封闭命题，不提前公布样题，只公布技术标准，选拔赛赛前不公布最终试题。
5、评分规则
世界技能大赛的评测主要分两大类：
测算和评判。
分别代表了客观题和主观题。
对于这两种类型的评分方法而言，评分在各个方面的标准必须清楚无误，这是评分能保证质量的关键。
评分规则是世界技能大赛的关键性工具，它的目的是按照标准规范的权重比例来为各个竞赛模块分配分数。
结合本省实际情况与实际竞赛模块情况，本次选拔赛只进行客观评分。
5.1评分方式
本项目100%的测评单元采用客观评价。
5.2客观评分
客观评分方式：
按照模块分成若干个评分组，每组由3名及以上的裁判员组成，每个组所有裁判一起商议，在对该选手在该项中的实际得分达成一致后最终给出一个分值。
客观分评分样表：
类型
示例
最高分
正确分值
不正确分值
满分/零分
电路设计垂直方向没有曲折
0.5
0.5
0
满分往下扣
画面布局与图纸一致（4*0.5）
2
2
0-1.5
零分往上加
步骤显示正确（15*0.1）
1.5
1.5
0-1.4
5.3分值分配
根据在规定的时间内完成工作任务的情况，结合第45届世界技能大赛和第45届世界技能大赛全国选拔赛工业控制项目的技能要求进行评分，满分为100分。
部分
标准
分值
主观
客观
总分
A
电路设计和/或改进
0
20
20
E
硬件功能（手动操作/线路的功能）
0
30
30
F
软件功能（自动操作）
0
50
50
总分
0
100
100
5.4评分规范
1.电路设计/修改
选手需要设计/修改逻辑、控制和电气回路，40%分数是图纸规范：
符号的准确使用，正确的图形标记，完整的注释，图纸的规范制作。
需要满足功能需求，设计精简，精确使用符号，60%分数是功能实现。
选手设计的电路，在功能分数未达到功能总分的60%时，不进行工艺分数的评分。
2.模块B：
手动功能
触摸屏页面设置；
触摸屏页面操作功能符合要求；
通讯功能正常。
3.模块C：
自动功能
必须具备保护功能；
利用触摸屏能够实现自动操作；
按照给出的时序图或流程图完成动作。
根据在规定的时间内完成工作任务的情况，结合第45届世界技能大赛和第45届世界技能大赛全国选拔赛工业控制项目的技能要求进行评分，满分为100分。
根据竞赛需要，分值分配见表2。
1
制作自动控制面板/中心
15
选手个人需了解和领会：
技术说明和图表中所使用的术语和符号
技术图纸，电路图，平面图，功能描述和端子图
操作手册的使用和布局
参赛选手必须能够：
读懂、理解并解释复杂的技术图纸，电路图，布局图，功能描述和端子图。
将技术说明中的信息有效应用到工作规划和解决工程与操作方面的问题中去。
安装管道和端子，按照图纸在给定的公差范围内安装面板组件并连接线路。
按照每张图纸上的标示在所有组件和线缆上加上标签。
根据说明书完成面板的安装操作。
解释操作手册的内容并遵守其中技术要求。
2
现场安装工艺及其功能实现
40
选手个人需了解和领会：
现场部件安装方面的问题和解决办法
技术图纸，安装平面图和控制面板，电路图和流程图的原理
所有现场安装中所使用部件的原理和功能
在现场安装中正确测量和计算的重要性
参赛者能够：
测量和计算零部件安装的正确位置
在允许公差范围内准备和安装电线管道
按图纸要求对元器件和电缆加上标签
对导管、电气元件、设备、仪器仪表和控制中心进行安全、可靠、有效的安装
安装的连接电缆、电线和通讯设备等复杂的布线系统安全、可靠、有效、美观
使用锯、钻等方式加工金属和塑料材料并去除毛刺
在要求的时间内有效地计划工作
在不对自身或周围其他人造成危险的情况下，安全有效地使用所有工具
3
线路测试和检查
5
参赛者需要认识和了解：
电气安全知识
仪器仪表使用
控制系统正确的操作技术
参赛者能够：
使用仪表对不同电量进行测量
应用电气安全标准
测试和调试安装设备
故障的判断及其排除
完成所有安装后提交测试报告
4
编程
40
选手个人需了解和领会：
技术说明和图表中的原理
在工业控制中所涉及的控制电动机，阀门和其它设备
在与可编程控制器（PLC），工业网络交互信息的人机界面（HMI），以及基于PC的可视化编程环境
在行业内被接受的设备的使用，例如PLC,HMI,VFD/VSD以及分布式I/O
基于分布式I/O和工业总线技术
国际电工技术委员会（IEC）的编程规范（IEC61131-3）
参赛选手必须能够：
根据任务书和图纸编程
根据任务书和图纸配置人机界面（HMI）屏幕
按照功能描述中的要求设置VSD
全面，安全地测试各项功能
向专家演示功能
符合国际电工技术委员会（IEC）的序列编程规范
四、选手及裁判人员
4.1、选手资格及名额
（1）参赛选手必须为1999年1月1日以后出生的相关人员（以身份证为准）。
（2）山西省首届全省职业技能大赛中符合年龄要求且排名最高的选手。
（3）第46届世界技能大赛山西省选拔赛工业控制项目竞赛中符合年龄要求且排名最高的选手。
4.2、裁判资格及责任
（1）热爱祖国，遵纪守法，诚实守信，具有良好的职业道德，身体健康。
（2）省内开展过职业技能竞赛的项目，裁判长应具有较强的组织协调能力，处理问题公平、公正，从事本职业（项目）技术工作15年以上，具有本职业（项目）高级技师职业资格或副高级及以上专业技术职务，且在本职业（项目）领域具有一定的影响力。
参与过省级以上职业技能竞赛相关技术工作，具备国家职业技能竞赛裁判员资格或世界技能大赛执裁经验者优先考虑。
裁判员应具有团队合作、秉公执裁等基本素养，具有本职业（项目）技师及以上职业资格或中级及以上专业技术职务。
有省级以上职业技能竞赛技术工作经历且在省级选拔活动中担任技术专家，或具备国家职业技能竞赛裁判员资格者优先。
（3）省内未开展过职业技能竞赛的项目，可参照前述基本条件在相关职业（领域）推荐或遴选经验丰富、专业能力强的人员担任裁判长或裁判员。
4.3、裁判组成
（1）裁判长由选拔赛组委会选定，裁判长不参与评分，负责组织、监督、仲裁竞赛工作。
（2）裁判员由选拔赛组委会选定。
执裁时，裁判员按照裁判长的指派任务进行裁判工作。
五、赛场要求和设备要求
1、场地要求
为了体现竞赛的公平性，选用符合世界技能大赛标准及要求的工业控制实训系统，本次选拔赛使用山东栋梁科技设备有限公司DLDS-3012A工业控制实训综合实训系统。
竞赛工位：
每个工位占地约3m×6m，标明工位号，并配备竞赛平台1台、装配台1张（带台虎钳）、电脑桌1张、座椅1把、人字梯1套，编程计算机1台（安装了大赛所需的必要软件）。
赛场每工位提供独立控制并带有漏电保护装置的380V三相五线、220V单相三线两种电压的交流电源（三相、单相电源分别控制），供电系统有必要的安全保护措施。
为保证大赛顺利进行，赛场编程计算机须配套不间断电源系统。
竞赛设备布局示意图如图1所示，所有布局以大赛现场实际摆放为准。
图1竞赛设备布局示意图
墙面安装局部示意图如图2所示
图2墙面安装局部示意图
平台分为两个安装操作面，其尺寸分别不小于：
工作区具有相应的安全保护围栏如图3所示，且外形不小于100*5000mm；
2、设备要求
（一）耗材清单
根据竞赛需要，提供耗材见下表（参考），实际以真题为准。
赛场提供材料见表（拟）
序号
名称
规格型号/主要参数
数量
单位
1
控制柜1
H800*W600*D250
1
个
2
控制柜2
H600*W600*D250
1
个
3
扎带（束线带）
3*100mm
50
条
4
塑料粘钉
不干胶（19*19mm）
20
个
5
缠绕管
12mm
1
包
6
针形线鼻
E7508红色
200
个
7
针形线鼻
E1508红色
200
个
8
针形线鼻
E2508红色
100
个
9
针形线鼻
E6012红色
50
个
10
U型线鼻
SV1.25-4
200
个
11
圆形线臂
Φ1.5-6闭口
50
个
12
多股软线
RV6mm2黄绿色
15
米
13
多股软线
RV2.5mm2黑色
20
米
14
多股软线
RV1.5mm2黑色
30
米
15
多股软线
RV1.5mm2黄绿色
6
米
16
多股软线
RV0.75mm2蓝色
100
米
17
护套电缆线
RVV3*0.75黑色
50
米
18
护套电缆线
RVV7*0.75黑色
15
米
19
护套电缆线
RVV4*0.75黑色
5
米
20
护套电缆线
RVV5*0.75黑色
15
米
21
护套电缆线
RVV4*1.5黑色
5
米
22
护套电缆线
RVV5*2.5黑色
5
米
23
护套电缆屏蔽线
RVVP4*1.5黑色
10
米
24
电缆防水接头
M16*1.5
2
个
25
电缆防水接头
M20*1.5
36
个
26
电缆防水接头
M25*1.5
1
个
29
壁式线槽
60*60,带盖，
6
米
30
边缘保护
橡胶.宽1-2mm，黑色
1
米
31
大圆头螺栓与螺母
FRSB6x15mm
48
个
32
桥架连接管底座和盖板
B40*H60*L2000mm
6
米
33
网格式桥架
3米1根
2
根
34
壁挂支架—电缆桥架
适用于200宽度桥架
8
根
35
电缆桥架蝴形支架
SPB
2
个
36
电缆桥架连接卡扣
KK28
8
个
37
电缆桥架接地连接件
EHB-A/B
8
个
38
十字半圆头自攻钉
3.5*20mm
120
个
39
十字半圆头自攻钉
3.5*50mm
80
个
40
十字半圆头自攻钉
5*40mm
60
个
41
缸盖螺丝
M4*25mm
10
个
42
缸盖螺丝
M5*10mm
10
个
43
行程开关
SIRIUS位置开关
8
个
44
三色灯
绿色AC/DC24V...230V
1
个
45
黄色AC/DC24V...230V
1
个
46
红色AC/DC24V...230V
1
个
47
嗡鸣器元素
1
个
48
连接元件带盖，用于安装在管道，地板和支架上
1
个
49
底座，塑料，地板安装
1
个
50
管子，10CM
1
个
51
按钮盒
按钮盒22mm2孔
4
个
52
按钮盒
按钮盒22mm3孔
1
个
53
按钮盒
按钮盒22mm1孔
1
个
54
按钮指示灯附件
20
个
55
LED模块
LED模块，集成LED24VAC/DC，白色，螺丝端子，用于基座安装
6
个
56
指示灯
指示灯，22MM，圆形，塑料，白色，光滑的镜头
6
个
57
选择开关
选择开关，单色的，22MM，圆形，塑料，白色，短选择开关，2个开关位置O-I，锁紧，致动角90°，10:
30H/13：
30H
1
个
58
触点元件
1触点元件，1NO，螺丝接线端子，用于底座安装
2
个
59
多圈电位器
多圈电位器，紧凑型，22MM，圆形，塑料，黑色，10KOHMS
3
个
60
按钮指示灯中座
7
个
61
红色圆形塑料指示灯
带光滑镜片、集成的LED（UC24V）、螺钉端子
1
个
62
绿色圆形塑料指示灯
带光滑镜片、集成的LED（UC24V）、螺钉端子
1
个
63
黄色圆形塑料指示灯
带光滑镜片、集成的LED（UC24V）、螺钉端子
1
个
64
标签座
用于12.5*27mm的标签座及12.5*27mm标签
6
个
65
标签
12.5*27mm标签，银灰色，方形
6
个
66
标牌
银灰色22*22mm，长方形
15
个
67
塑料管
VR25
2
米
68
无缝钢管
黑色Φ20*1.0
2
米
69
90°弯曲塑料管
VR20
5
个
70
塑料管卡（U型）
VR20
8
个
71
塑料管开（U型）
VR25
15
个
72
铝制导轨
DIN35，1米
2
根
73
焊锡丝
0.5-1.0mm
1
卷
74
松香
小盒
1
盒
75
短套管
Φ35*200
2
个
76
长套管
Φ35*700
1
个
77
工业防水插头
CEE插头5极400V/16A
3
个
78
工业防水插座
CEE壁式插座5孔400V/16A
2
个
79
防水灯
中椭圆螺口E27带13WLED灯泡
1
个
80
低压电机
低压电机，IEC笼型转子，自冷，IP55热量级155（F）根据130（B）铝制外壳（超高效率）6极*组件80M*0.37kW（50Hz）0.43kW（60Hz）50Hz230VD/400VY*三相交流60Hz460VY三相交流IMB3,无电机保护上方接线盒
2
台
81
CPU1512C-1PN紧凑型PLC控制系统
1、1个S7-1500CPU1512C-1PN,250kb/1MB；
2、集成数字量输入/输出模块，16DI/16DO；
3、集成数字量输入/输出模块，16DI/16DO；
4、集成模拟量输入/输出模块，5AI/2AQ；
5、1个MMC存储卡，24MB
6、1个电源模块，24V/8A。
7、模块安装导轨
1
个
82
ET200SP远程控制系统（含I/OLINK通讯模块）
1个接口模块IM155-6PN；
1个底板模块，带两个RJ45接口；
2个DI模块，8*24VDC/0.5AHF；
2个DQ模块，8*24VDC/0.5AHF；
1个通讯模块，4*IO-LINK；
1
套
83
ET200SP远程控制系统（模拟量控制系统）
1、2个模拟量输入模块，2通道U/I2-/4-线制高速型模块；
2、1个模拟量输出模块，2通道U/I高速型模块；
1
套
84
15.4寸工业彩色触摸屏
1.1个15.4寸工业彩色精智面板TP1500
2、1个工业以太网TPXP接线RJ45/RJ45
1
套
85
G120PN标准变频驱动控制系统（带PROFINET通讯接口）
1、SINAMICSG120控制单元CU250S-2PN集成PROFINET支持矢量控制基本定位器EPOS通过许可扩展功能4个可配置DI/DO6DI（3F-DI）,5DI3DO（1F-DO）2个模拟输入，2个模拟输出SafetyintegratedSTO功能，SBC，防护等级IP20USB和SD/MMC接口
2、G120标准变频驱动控制系统SD卡512MB；
3、G120标准变频驱动控制系统智能操作面板；
4、G120标准变频驱动控制系统0.75KW功率单元PM240-2
1
套
86
SCALANCEX208网管型工业以太网交换机系统
1个SCALANCEX208，受管理的IE交换机，8个10/100Mbit/sRJ45端口，LED诊断，错误信号触点含设置按钮，冗余电源，PROFINET输入输出设备，网络管理，集成冗余管理器，包括电子手册在CD-ROM，
1个C-PLUG，移动存储介质用于简单的设备更换故障情况，用来容纳配置数据或项目组态数据及应用数据
1
套
（二）工具、仪器建议清单
根据竞赛需要，清单见表4。
工具要求如下：
不得携带预制模板，不得携带具有尺子功能，对比赛任务中的加工尺度有帮助的模具；
不得携带PC或PLC程序使用的存储器、存储设备；
不得携带对比赛有帮助的任何资料类物品进入赛场；
对于没有执行上述规定的选手，经过裁判员确认，通知裁判长，终止本选手比赛资格。
表4竞赛工具、仪器
赛场提供工具、仪器
序
升级会员 