全国机械行业智能控制应用系统安装与调试大赛竞赛规程191017YCF.docx
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全国机械行业智能控制应用系统安装与调试大赛竞赛规程191017YCF
2019年度机械行业职业教育技能大赛
“‘诚飞杯’智能控制应用系统安装与调试”赛项
竞赛规程
一、赛项名称
智能控制应用系统安装与调试
二、赛项组别及参赛对象
（一）赛项组别
赛项设中职组、高职组两组
（二）参赛对象
中职组参赛学生为中等职业学校（含中专、职高、职教中心、技工学校，技师学院）在籍学生，其中技师学院为一至三年级在籍学生。
高职组参赛学生为高等职业技术学院（含高等专科院校、技师学院）在籍学生，其中技师学院为四年级以上在籍学生。
中职组、高职组参赛学生比赛时间一致，比赛场地为同一场地，但中职、高职学生组比赛试卷不同（同场不同卷）。
中职组着重考察其在智能控制应用系统安装与调试的岗位实操能力；高职组着重考察其在智能控制应用系统设计与制作的岗位实操能力和系统优化设计能力。
指导教师应根据不同组别的要求和培养目标，针对性地培养学生职业素养和提高技能，做好赛前准备。
三、竞赛拟定时间及地点
（一）竞赛时间
2019年12月21-22日。
（二）竞赛地点
广东环境保护工程职业学院（广东省佛山市南海区桂丹西路98号）。
报到地点和住宿酒店等安排详见报到通知。
四、竞赛方式与内容
（一）本赛项中职组、高职组均为团体赛，每支参赛队由2名选手组成，每所院校限报2队。
（二）智能控制应用系统设计与制作赛项紧紧围绕和引领职业院校加工制造类和信息技术类相关专业建设与课程改革，赛项内容与生产实际紧密对接，赛项要求掌握的技能与当前技术进步和生产方式变革相适应，可有效促进产教融合、校企合作、产业发展。
根据工作任务书的工作项目要求，使用智能控制应用系统实训台，设计并制作智能控制模拟系统，最终实现由单片机或PLC控制的自动化、智能控制系统。
主要内容包括：
智能控制系统的硬件电路的搭建、安装与调试、各单元模块间的接口连接、单片机（或PLC）控制系统相关程序的编写与调试、移动终端APP的开发与调试以及本项目相关软、硬件理论知识考查。
中职组、高职组都要考核的内容：
1.按竞赛任务书要求设计并选择相应的元器件与控制模块和元器件搭建相关智能控制装置的硬件系统；
2.依据相关技术规范和工艺要求，合理布置各模块的摆放位置，连接相应模块电路与气动线路；
3.根据竞赛任务书要求编写单片机或PLC控制程序；
4.调测单片机或PLC控制程序，系统和器件的相关参数，满足任务书规定的工作要求和技术要求；
5.根据工作任务书要求能合理配置单片机或PLC编程环境及设定软件参数；
6.根据工作任务书要求，采用单片机或PLC技术制作并调试完成智能控制系统自动工作模拟装置，使其工作于最优状态；
7.运用相关的理论知识和工作经验，完成装配与调试相关过程工艺记录分析表。
高职组除上述考核内容外增加以下考核内容：
1.具备围绕生产实际的不同需求对智能控制应用系统的设计与制作能力，掌握智能控制系统的硬件电路、气动控制技术的工作原理并熟悉系统设计流程。
2.利用互联网+实现移动终端的远程监控设计。
3.自主开发与设计APP应用程序以及实现多机联调，实现系统性能最优。
完成中职组、高职组智能控制应用系统安装与调试竞赛任务的时间为4小时，时间安排如下：
日期
时间
安排
2019年12月20日
9:
00-15:
00
各参赛队报到
16:
00-17:
00
赛场抽签、赛前说明会
2019年12月21日
7:
30-8:
00
点录、抽工位号
8:
00-12:
00
第一场
14:
00-18:
00
第二场
2019年12月22日
7:
30-8:
00
点录、抽工位号
8:
00-12:
00
第一场
14:
00-18:
00
第二场
18:
30-19:
00
宣布比赛成绩、颁奖
赛项比赛过程与工作过程对接，不仅考查选手的专业能力，还考查选手安全意识、规范意识、职业素养、团队协作等方法能力和社会能力。
考查选手学生创新意识和积累创新经验，促进和深化职业院校教学内容与要求、教学方法与工作方法、教学过程与工作过程对接的教学改革。
竞赛流程如图1所示。
图1竞赛流程图
五、竞赛规则
（一）参赛资格
中职组参赛选手须为2019年度中等职业学校全日制在籍学生，性别不限,年龄不超过21周岁（当年）。
高职组参赛选手须为2019年度高等职业学院全日制在籍学生，性别不限,年龄不超过25周岁（当年）。
（二）报名要求
参赛选手和指导教师报名获得确认后不得随意更换。
如备赛过程中参赛选手和指导教师因故无法参赛，须由学校在赛项开赛10个工作日之前出具书面说明，经大赛执委会办公室核实同意后予以更换。
竞赛开始后，参赛队不得更换参赛队员，允许队员缺席比赛。
（三）赛前准备
熟悉场地规则:
1.由赛项执委会安排各参赛队统一有序的熟悉场地，熟悉场地时相关人员按照要求只允许在限定区域活动，不允许进入比赛场地内。
2.选手等人员在熟悉场地时禁止与现场工作人员进行交流，不发表没有根据或有损大赛整体形象的言论。
3.熟悉场地的相关人员须严格遵守相关制度，避免拥挤，喧哗，杜绝意外事故的发生。
入场规则：
1.参赛选手和指导老师按赛项规定的时间准时到达赛场集合。
赛前60分钟选手检录、进入备赛区。
（检录裁判核对各参赛选手的身份。
参赛选手提供参赛证、身份证、经学校注册的学生证。
身份证、学生证上的姓名、年龄、相貌特征应与参赛证一致。
）
赛前30分钟选手抽取比赛顺序号，抽取赛位号。
赛前20分钟选手按赛位号进入指定赛位，裁判分发工作任务书。
2.比赛开始30分钟后选手不得入场，迟到的选手必须在赛场记录表相关栏目中说明到场时间，迟到原因并确认赛位号。
3.除裁判检验过的工具、量具及书写物品外，参赛选手不允许携带任何通讯及存储设备、纸质材料等物品进入赛场。
（四）正式比赛
1.选手进入赛场后，必须听从现场裁判的统一安排和指挥。
2.现场裁判宣布比赛开始后，参赛选手才能进行摆放工具、清点检查器材，动手完成工作任务的操作。
3.比赛过程中，参赛选手必须严格遵守安全操作规程，确保人身和设备安全，并接受现场裁判和技术人员的监督和警示。
4.比赛过程中若有工作任务书字迹不清问题，可向现场裁判示意，由现场裁判解决。
若认为比赛设备或元器件有问题需更换，应在赛场记录表的相应栏目填写更换设备或元器件名称、规格与型号、更换原因、更换时间等并签赛位号确认后，由现场裁判和技术人员予以更换。
更换后经现场裁判和技术人员检验后将结果记录在赛场记录表的相应栏目中并签名确认。
5.经现场裁判和技术人员检验，确因故障或损坏而更换设备或元器件者，从报告现场裁判到完成更换之间的用时，为比赛补时时间。
6.比赛过程中，应对计算机处理的数据与程序文本实时保存，避免突然停电等意外情况造成数据丢失。
7.比赛过程中选手不得随意离开赛位，不得与其他参赛选手交流。
因故终止比赛或提前完成工作任务需要离场，应报告现场裁判，在赛场记录表的相应栏目填写离场时间、离场原因并由现场裁判签名和学生签赛位号确认。
8.比赛过程中，严重违反赛场纪律，影响他人比赛者，违反操作规程不听劝告者，有意损坏赛场设备或设施者，现场裁判须报告裁判长，经赛区执委会主任同意后，由裁判长宣布取消其比赛资格。
（五）成绩评定与公布
1.成绩管理的机构及分工
（1）裁判组实行“裁判长负责制”，设裁判长1名，全面负责赛项的裁判分工、裁判评分审核、处理比赛中出现的问题等工作。
（2）裁判员根据比赛要求负责对参赛队伍（选手）进行自带工具检查等工作；
按规定做好赛场记录，维护赛场纪律，评定参赛队的过程得分；
负责对参赛队组装的智能控制模拟装置及其功能按评分细则评定成绩。
（3）监督组对裁判组的工作进行全程监督，并会同裁判长对竞赛成绩抽检复核。
（4）仲裁组负责接受由参赛队领队提出的对裁判结果的申诉，组织复议并及时反馈复议结果。
3.成绩公布规则
由赛项执委会指定专人在闭赛式上宣布。
（六）其他
选手离场规则：
1.在比赛结束前30分钟和15分钟，裁判长各提示一次比赛剩余时间。
2.比赛结束信号给出，由裁判长宣布终止比赛。
3.裁判长宣布终止比赛时，选手（包括需要补时的选手）除可进行保存计算机数据的操作外，应停止操作。
工作任务书、组装与调试记录、赛场记录、评分表等放在工作台上，不能带出赛场；工具、试题作答的文具等，保持现状，不需整理。
4.裁判长宣布终止比赛后，现场裁判组织、监督选手起立，退出赛位，站在赛位边的过道上。
裁判长宣布离场时，现场裁判指挥选手统一离开赛场。
5.全部选手离场后，需要补时的选手重新进入赛位，现场裁判宣布补时操作开始后，补时选手开始操作。
现场裁判宣布补时时间到，选手应停止操作，离开赛场。
6.选手离场后，到指定的休息场所用餐、等待参与比赛成绩的评定。
7.评分裁判叫到赛位号的选手进入赛场，与评分裁判一起评定比赛成绩。
选手应配合评分裁判，操作智能控制模拟装置的相关部件、实现智能控制模拟装置的控制功能；与评分裁判沟通，说明相应状况；在评分表相应位置签赛位号，确认对评定成绩无异议。
8.完成比赛成绩评定的选手，应按职业岗位的要求，清理赛位上的工具、整理赛位及其周边的清洁，使之符合职业规范要求。
六、技术规范
（一）理论标准
按照中等职业技术学校机电类专业控制技术类（含单片机/PLC控制技术课程标准）、传感器技术应用、气动技术、电机控制与调速技术、物联网技术、编程语言基础、系统组建安装与调整技术等课程标准。
按照工信部职业教学专业指导委员会颁布的电子类专业单片机/PLC控制与应用技术课程标准。
按照劳动与社会保障部颁布的中/高级《无线电调试工》等级标准。
参考部分省市颁布的《机电设备调试工》高级工相关标准。
（二）硬件标准
1）《电气装置安装工程低压电器施工及验收规范（GB50254-1996）》
2）《机械设备安装过程施工及验收规范（GB50231-1998）》
3）《电子工程防静电设计规范（GB50611-2010）》
（三）软件标准
1）编程规范
《电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全规范（GB/T20438-2006）》
《程序设计语言规范（GB/T9542-1988）》
2）图形符号规范
（1）《电气设备用图形符号（GB-T5465.2-2008）》
（2）《电气简图用图形符号（GB-T4728-2005）》
（3）《液压与气动图形符号（GB-786.1-1993）》
七、技术平台
（一）硬件平台
本项目合作企业为广东诚飞智能科技有限公司。
智能控制模拟装置安装与调试竞赛使用CFZN-826G型智能（生产）控制教学实训设备，该工作站配置如表1所示。
表1CFZN-826G型智能（生产）控制教学实训设备主要配件清单
序号
名称
主要技术指标
数量
备注
1
西门子PLC控制模块
供电电压：
DC24V
型号：
S7-200SmartST30（晶体管PNP型）
输入点数：
18，输出点数:
12
1
台
2
三菱PLC控制模块
供电电压：
DC24V
型号：
FX3GA-40MT-CM（晶体管NPN型）
输入点数：
24，输出点数:
16
1
台
3
接口连接模块
CFZN-DB25
标准DB25连接接口；
配备DB25并口线；
安装固定方式：
标准35mmDIN导轨安装
5
个
4
51单片机控制模块
CFZN-STC51
控芯片：
STC12C5A60S2供电电压：
24VDC
含扩展io排针接口，可以连接扩展模块
安装固定方式：
标准35mmDIN导轨安装
1
套
5
ARM单片机控制模块
CFZN-STM32
控芯片：
STM32F103VBT6供电电压：
24VDC
含扩展io排针接口，可以连接扩展模块
安装固定方式：
标准35mmDIN导轨安装
1
套
6
接口扩展模块
CFZN-AUR10
继电器路数：
10路
DI采集路数：
16路
AD采集：
5路
输入信号：
NPN和PNP通用
3
个
7
工业组态屏模块
CFZN-TPR70
显示区大小：
7.0寸
分辨率：
800×480
通信口：
以太网端口1个，串口2个（COM1，COM2）USB接口1个
1
台
8
智能终端
ZQ-ADR02
屏幕尺寸：
7英寸
分辨率：
1024x768
操作系统：
Android4.2.2
支持WIFI连接功能
支持蓝牙4.0
1
台
9
物联网综合网关
WL2D-GT1008
支持10M/100M以太网络，自由入网；
支持联通和移动3G上网，
支持4路继电器输出；
支持4路IO输入；
支持两路485输入，内置modbus-RTU主机协议栈；
支持摄像头rtsp转发映射功能
支持云平台连接管理功能；
安装固定方式：
标准35mmDIN导轨安装
输入电源范围：
DC9V~36V
1
台
10
智能料仓龙门机械手模块
CFZN-EDU16
包含步进电机2台、步进控制器2个，40模组1套，丝杆滑台1套、行程光电开关6只、光纤传感器1套，接近开关1只，气缸2个、电磁阀3个、材料识别机构及真空吸料机构各1套等配件
1
套
11
工件加工装配站
CFZN-EDU31
输送皮带2条、变频器1台、三相电机1台、步进电机2台、步进控制器2个、减速机1台、气缸5个，电磁阀7个、冲压工作台1套、机械手2套、装配工位1个、传感器17个等配件
1
套
12
多轴机器人
CFZN-ROB01
最大臂长：
295mm；
最大运动半径：
270度；
关节速度：
180°/S；
安全等待位高度：
316mm
夹子气缸取件结构
支持Wifi调核校
1
台
13
分选拆解模块
CFZN-QCD02
步进电机1台、步进控制器1个、气缸3个、电磁阀4个、分选拆解工位1个，排料工位1个、机械手1套、传感器6个等配件
1
台
14
视觉相机
CFZN-CCD01
1.独立单片机运行系统；
2.可调焦距和放大倍数；
3.可识别颜色；
4.可识别简单的形状，如圆形等等；
5.可判断检测目标的距离；
6.可跟踪检测目标；
7.实时监控功能等等；
1
台
15
AGV小车
CFZN-AGV01
1.支持智能寻迹；
2.支持碰撞检测；
3.支持蓝牙远程控制小车；
4.支持多种行驶路线预设等等；
1
台
16
AGV小车轨迹台
CFZN-BLP01
材料：
钣金+防滑垫
可在台面上自由粘贴小车运行轨迹带，设计小车运行线路轨迹
1
台
17
立体仓库模块
CFZN-SMT02
包含伺服电机1台、伺服控制器1个、带刹车步进电机1台、步进控制器1个、40模组1套、旋转气缸1个、夹子气缸1个、三层立体仓库位9个，行程光电开关6个等，本模块可实现产品的入库和出库功能。
1
套
18
步进输送模块
CFZN-STP01
包含步进电机、步进控制器、输送皮带、二维运动机械手及取料系统等组成
1
套
19
变频调速模块
CFZN-FRA01
包含变频器、输送皮带、三相异步电机、二维运动机械手及取料系统等组成
1
套
20
冲压加工模块
CFZN-PHM02
包含4工位转盘1个、步进电机1个、步进驱动器1个、RV减速机1个、冲压气缸1套、电磁阀1个、传感器4个等组成
1
套
21
指令模块
CFZN-MZC01
含急停开关2个、两档选择开关1个，三色带灯按钮3个，三色指示灯及报警器1套
1
套
22
点阵屏
CFZN-LED01
尺寸：
99*19*3.5CM
电源:
24V
支持Wifi连接功能
1
个
23
远程监控摄相机
（海康卫视）
已整合一体于智能制造软件中
支持Wifi连接功能
支持程监控和录制视屏
支持APP视屏翻查功能
1
套
24
以太网交换机
8电口10/100Mbps
1
台
25
开关电源模块
输入电压：
单相220VAC
功率：
24VDC，400W
指示：
含电流电压监控表
1
台
26
实训台
尺寸：
1830*910*800
低层与抽屉层采用钣金结构
桌面为型材结构
1
张
27
台式计算机
CPU频率≥3.0GHz；内存≥8GB；硬盘容量≥500G；操作平台WindowsWIN7/WIN10；安装包括KEILC,STEP7‑Micro/WINSMARTV2.3，GXDeveloper、Chrome、appinventor离线中文版；显示器尺寸≥20吋。
放置计算机主机和显示器的电脑推车。
1
台
（二）编程软件
单片机类：
keilV4，IAR，keilC51可用C语言编程。
PLC类：
AutoShop，WINCC，STEP7-MicroWin，GXDeveloper。
上位机：
Python，Html5，AndroidStudio，Eclipse，
Appinventor离线中文版
（三）连接导线与扎带
赛场为选手提供连接智能控制装置电气线路必需的导线与扎带。
具体数量与规格将在本赛项赛前说明会中公布。
（四）选手需自备工具清单
选手自备工具清单如表2所示：
表2选手自备工具清单
序号
工具名称
数量
单位
备注
1
焊接维修工具
1
套
包含万用表，电烙铁，焊锡丝，电工胶布，热缩套管。
2
内六角扳手
1
套
不能携带电动扳手
3
剪线钳/斜口钳
1
套
4
剥线钳
1
套
5
螺丝刀
1
套
不能携带电动螺丝刀
6
尖嘴钳
1
套
7
文具用品
1
套
黑色圆珠笔或签字笔（禁止使用红色圆珠笔和签字笔），铅笔，三角尺，直尺，文具店能买到的制图工具（禁止使用自制工具或作图模版，一经发现以作弊论处）。
8
巧克力
2
块
注：
不在此清单中的工具皆禁止携带。
八、成绩评定
（一）评分原则
依据参赛选手完成的情况实施综合评定。
评定依据结合国家及行业的相关标准和规范，全面评价参赛选手职业能力的要求，本着“科学严谨、公正公平、可操作性强”的原则制定评分标准。
在大赛执委会的领导下，根据智能控制应用系统安装与调试实际企业中权重比例，专家组制定评分体系，裁判组成员确定评分细则，本赛项分数配比如表3：
表3 智能控制应用系统安装与调试赛项分数配比
内容
权重
职业与安全意识
10%（最低-20分）
安装结构合理性，工艺水平高低
20%
理论知识与调试记录评分
15%
功能评分（以客观评分为主）
55%
（二）评分细则
按智能控制应用系统安装与调试赛项评分标准的三级评价项目，制定评分标准及配分表。
其中相关理论知识与控制功能的详细配分细则会根据赛题内容不同，将在任务书拟定时，由命题专家组讨论确定。
评分细则见表4智能控制应用系统安装与调试赛项评分标准及配分表。
表4智能控制应用系统安装与调试赛项评分标准及配分表
一级
评价项目
二级
评价项目
三级
评价项目
评价标准与要求
配分
职业与安全工作过程评分
安全规范
（共6分）
安全意识
完成工作任务的过程中，穿工作服、绝缘鞋，遵守安全操作规程。
（不符合要求则该项不得分）
2分
工具使用
工具选用适合相关操作，使用方法正确，规范。
（不符合要求则该项不得分）
2分
操作规范
设备安装、电路气路的连接、设备调试，符合工艺要求和规范。
（不符合要求则该项不得分）
2分
职业素养
（共2分）
物品摆放
机械零件、电路元器件、气路附件，工具、文字书写工具等，摆放在制定位置，整齐、有序，便于使用。
（不符合要求则该项不得分）
1分
环境意识
导线线头等在装配与调试过程中产生的废弃物，放在赛场提供的容器中，始终保持赛位的整洁。
（不符合要求则该项不得分）
0.5分
成本意识
爱护赛场设备设施，合理规划工艺步骤，不浪费器材，节约成本。
（不符合要求则该项不得分）
0.5分
赛场表现
（共2分）
工作态度
积极完成工作任务，不怕困难，始终保持工作热情。
（不符合要求则该项不得分）
1分
劳动纪律
遵守赛场纪律，服从裁判指挥，积极配合赛场工作人员，保证比赛顺利进行。
（不符合要求则该项不得分）
1分
特殊情况扣分说明：
1．完成工作任务并交卷后，出现电路短路总成绩再扣10分；
2．完成工作任务过程中，因违反操作规程未造成严重后果或影响自己及他人比赛的（如造成整个机房停电）总成绩再扣5-10分；
3．损坏赛场提供的设备，污染赛场环境，不符合职业规范的行为，视情节总成绩再扣5-10分；
4．严重违反纪律的，如提前操作，由现场评委记录，扣3-5分；出现作弊现象，经主评委确认，直接取消该选手参赛资格。
5．选手提出因质量问题需更换模块，经赛场技术鉴定模块质量符合要求，每更换一个模块扣0.5分。
制作工艺
制作工艺
（共8分）
模块的选择
根据工作任务的要求选择需要用到的模块或元件，不能选择多于、少于试题要求。
（有一项不符合要求扣0.5分，扣完为止）
1分
模块的布局
模块布置应合理，符合操作习惯。
（有一处不符合要求扣0.5分，扣完为止）
1分
导线的选择
合理选择导线，不同类型的信号线用颜色分开。
（有一处不符合要求扣0.5分，扣完为止）
1分
导线的走线
导线走线合理，强弱电分开走线。
（有一处不符合要求扣0.5分，扣完为止）
1分
导线的连接
导线连接应牢靠，没有连接错误；模块接线图与实际连线应相符，同一接线端子上连接不应多于2条。
（有一处不符合要求扣0.5分，扣完为止）
1分
导线的扎线
扎线整齐美观。
（有一处不符合要求扣0.5分，扣完为止）
3分
相关知识与制图
相关知识答题
（共10分）
相关知识
根据要求正确回答问题。
（答题正确得分，错误扣除相应分数）
10分
制图准确与规范性
（共10分）
模块绘制
模块不漏画，模块或元器件符号符合标准。
（有一处不符合要求扣0.5分，扣完为止）
3分
制图的准确
图形准确，模块接线图与实际连线不符。
（有一处不符合要求扣0.5分，扣完为止）
3分
制图的规范
正确填写赛位号、模块名称和标号。
（有一处不符合要求扣0.5分，扣完为止）
2分
图纸的整洁
图纸整洁、字迹清楚规范。
（有一处不符合规范扣0.5分，扣完为止）
2分
编程环境设置
（共2分）
编程环境配置
相关编程工作环境的软件设置正确得2分。
2分
控制装置功能
程序存盘与烧写
（共2分）
存盘
能正确存盘得0.5分
0.5分
烧写
能将控制程序烧入单片机/PLC中得1.5分，所选控制模块有一项没有烧录该项不得分。
1.5分
系统初始化
（共18分）
智能终端APP
智能终端APP显示信息符合工作任务书的要求。
（未满足任务要求扣除相应分数）
8分
部件初始化
各部件和模块初始化之后的状态符合工作任务书的要求。
（未满足任务要求扣除相应分数）
10分
工作过程
（共40分）
启动功能
根据工作任务书的要求编程并调试实现相应的功能。
（未满足任务要求扣除相应分数）
2分
供、选料工作模块
根据工作任务书的要求编程并调试实现相应的功能。
（未满足任务要求扣除相应分数）
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