中职机电一体化讲义.docx
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中职机电一体化讲义
附件3
中职加工制造类机电一体化设备组装与调试赛项
技能竞赛规程、评分标准及选手须知
一、竞赛内容
赛项采用理实一体的竞赛方式，具体要求完成以下工作任务：
1.按组装图组装机电一体化设备和相关部件；
2.按机电一体化设备的电气控制原理图连接电路；
3.按机电一体化设备的气动系统图连接的气路；
4.根据机电一体化设备的工作说明和要求编写PLC控制程序与设置变频器参数；
5.制作触摸屏页面，设置通信参数，实现对机电一体化设备的监控；
6.对机电一体化设备进行调试，达到任务书规定的工作要求和技术要求；
7.应用相关的理论知识和工作过程知识，填写机电一体化设备组装与调试记录。
二、竞赛方式
1.竞赛采用团队竞赛形式，不计选手个人成绩。
2.每支参赛队由2名选手组成。
三、竞赛时量
竞赛总时长为3小时，选手休息、饮水、上洗手间等不安排专门用时，统一计在竞赛时间内。
四、名次确定办法
按比赛成绩从高到低排列参赛队的名次。
比赛成绩相同，完成工作任务所用时间少的名次在前；比赛成绩和完成工作任务用时均相同，书面解答成绩较高的名次在前。
五、评分标准与评分细则
1．评分标准及分值
一级评价项目
二级
评价项目
三级
评价项目
评分标准与要求
机械部件组装与设备安装
（15分）
部件组装
（3分）
零件位置
零件选用、零件的相对位置、组装尺寸符合组装图上提出的技术要求，组装后能实现机电一体化设备指定的功能。
组装工艺
连接零件（包括垫片、弹簧垫片）完整，连接、位置和方向符合装配规范。
机械手
安装
（4分）
安装位置
安装尺寸与标称尺寸相差不超过0.5mm，限位螺钉、缓冲器、传感器安装位置正确；悬臂与旋转气缸转轴的连接正确。
安装工艺
悬臂水平，悬臂与立柱、悬臂与手臂垂直，误差在许可范围；紧固螺钉旋紧，不能缺少垫片。
机构调试
悬臂转动、伸出与缩回，手臂上升与下降，手抓的张开与合拢灵活，无卡阻。
能准确的抓取工件和将工件送到指定位置。
带输送机安装
（3分）
安装位置
带输送机在安装台上的安装尺寸、传感器安装尺寸与标称尺寸相差不超过0.5mm。
水平度
输送机支架四角高差不超过1mm。
同轴与平行度
主辊轴与电机轴同轴度符合要求，使输送机运行时无跳动；主辊轴与副辊轴平行度、距离符合要求，传送带松紧适度，不跑偏。
安装工艺
连接、紧固螺钉布局合理，垫片齐全；连接或紧固符合工艺要求。
送料机构安装
（3分）
安装位置
在安装台上的安装尺寸和安装高度与标称尺寸相差不超过0.5mm。
工作调试
拨料杆转动自由，不受卡阻。
物料能顺畅通过出料扣，与其他部件协调。
安装工艺
连接、紧固螺钉布局合理，垫片齐全；连接或紧固符合工艺要求。
其他部件安装
（2分）
安装位置
在安装台上的安装尺寸和安装高度与标称尺寸相差不超过0.5mm。
安装工艺
连接、紧固螺钉布局合理，垫片齐全；连接或紧固符合工艺要求。
电路
安装
（9分）
正确性
（4分）
元件选择
按电气原理图指定的名称、型号、规格，无错误、无遗漏。
电路连接
按电气原理图连接电路，无错误、无遗漏。
线槽安装
安装尺寸与图纸相符，转角、分支、封盖、固定等符合工艺规范
工艺性
（5分）
导线连接
不露铜，同一接线桩上连接的导线不超过2根。
线路布局
布局合理，横平竖直；不从机器内部穿过，在安装图上的导线应进入线槽。
编号管
所有在比赛过程中连接的导线都套有编号管，编号管长度差不超过1mm。
编号
编号管上的标号应正确、字迹清晰，标注方向、字体大小应一致。
导线绑扎
绑扎、支撑起点与接线端子距离、间距，扎带剪切等符合工艺规范。
插拔线梳理
走向合理，不松散；梳理整齐，不影响元器件查看和操作。
气动系统安装
（6分）
正确性
（3分）
元件选择
气缸、电磁阀的选择与气动系统图一致，无错误，无遗漏。
气路连接
气路连接正确，压力调节适当，不漏气。
工艺性
（3分）
气路布局
布局合理，横平竖直；不从机器内部穿过，与电路分开。
长度匹配，气路整齐。
气管绑扎
绑扎、支撑起点与接口距离、间距，扎带剪切等符合工艺规范。
机电一体化设备功能
45分
初始状态
（6分）
指示灯
接通电源，指示灯、警示灯的亮灭过程符合任务书上的要求
部件位置
机械手、各个气缸和输送机的位置，应符合要求，不符合初始位置要求时，应能按要求回到初始位置。
触摸屏
初始状态下触摸屏界面部件、显示信息、使用权限、界面切换的设置等，符合工作任务书的要求。
调试功能
（15分）
调试信息
设备进入调试模式的选件选择符合要求，调试时指示灯、触摸屏的界面显示的调试信息符合要求，根据工作任务书指定的调试部件和调试内容，无遗漏。
元件操作
按照工作任务书指定按钮、开关或触摸屏上的部件，对机电一体化设备的调试，触摸屏调试界面进入、界面上的部件、文字、参数设置等符合要求。
调试功能
接受调试指令，机电一体化设备相应部件或机构的运动方向、运动时间、运动速度及其动作顺序等，与工作任务书描述的一致。
生产功能
（24分）
生产信息
设备进入工作模式的选件选择符合要求，生产时指示灯、触摸屏的界面显示的信息符合要求。
物料进入
按要求设置需要处理的物料（工件、物件、原料或任务书假设其他物品）种类和数量，并按要求的种类和数量，送到指定的处理（存放、加工）位置。
物料处理
按工作任务书描述的处理方式、处理时间、处理顺序等完成对物料的处理，处理机构的运动方向，运动速度等，符合工作任务书的要求。
物料分拣
按工作任务书的描述，将处理完成的工件按设置的种类和数量，分送到指定的位置。
意外情况
根据工作任务书描述的机电一体化可能出现的意外事件，按工作任务书的要求，实现意外情况下设备的相关功能。
安装与调试
记录
（15分）
运行参数
（4分）
工具使用
在组装与调试记录表中有关记录项目的空白处填写测量的工具、仪器或仪表的型号、规格、使用方法、操作规范的文字。
测量方法
在组装与调试记录表中有关记录项目的空白处填写测量方法的文字。
数据记录
在组装与调试记录表中有关记录项目的空白处填写测量数据。
元器件
知识
（6分）
元器件型号与规格
在组装与调试记录表中有关记录项目的空白处填写选择的元器件型号、规格的文字。
元器件使用
在组装与调试记录表中有关记录项目的空白处填写相关元器件作用、使用方法、工作原理的文字。
元器件参数设定
在组装与调试记录表中有关记录项目的空白处填写相关元器件整定或设置的参数。
PLC与触摸屏
（5分）
PLC的指令及应用
在组装与调试记录表中有关记录项目的空白处填写PLC的指令或设置的参数。
触摸屏部件界面
在组装与调试记录表中有关记录项目的空白处填写触摸屏部件及其相关参数。
PLC与触摸屏通信
在组装与调试记录表中有关记录项目的空白处填写PLC与触摸屏部件的通信及其相关参数。
工作过程评分
（10分）
安全与规范意识
（3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。
工具使用
工具选用适合相关操作，使用方法正确，规范。
操作规范
机械部件组装、设备安装、电路气路的连接、设备调试，符合工艺要求和规范
职业素养
（3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。
环境意识
包装材料、导线线头等组装与调试过程中产生的废弃物，放在赛场提供的容器中，始终保持工位的整洁。
成本意识
爱护赛场设备设施，合理规划工艺步骤，不浪费时间、不浪费器材，节约成本。
赛场表现
（4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。
沟通合作
与同伴相互沟通，分工明确，协调配合，共同完成工作任务。
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。
2．评分细则
一级
评价项目
二级
评价项目
三级
评价项目
配分
机械部件组装与设备安装
（15分）
部件组装（3分）
零件位置
2分
组装工艺
1分
机械手安装（4分）
安装位置
2分
安装工艺
1分
机构调试
1分
带输送机安装（3分）
安装位置
0.5分
水平度
0.5分
同轴与平行度
1分
安装工艺
1分
送料机构安装（3分）
安装位置
1分
工作调试
1分
安装工艺
1分
其他部件安装（2分）
安装位置
1分
安装工艺
1分
电路安装（9分）
正确性（4分）
元件选择
1分
电路连接
2分
线槽安装
1分
工艺性（5分）
导线连接
1分
线路布局
0.5分
编号管
1分
编号
1分
导线绑扎
1分
插拔线梳理
0.5分
气动系统安装
（6分）
正确性（3分）
元件选择
2分
气路连接
2分
工艺性（3分）
气路布局
1分
气管绑扎
3分
机电一体化设备
功能
（45分）
初始状态（6分）
指示灯、部件位置、触摸屏等初始状态未按正确要求实现，酌情扣分，详见竞赛任务书
6分
调试功能（15分）
调试时指示灯、触摸屏的界面显示的调试信息等未按正确确要求变化，酌情扣分，详见竞赛任务书。
15分
生产功能（24分）
物料的处理方式、处理时间、处理顺序等与工作任务书的要不符的，酌情扣分，详见竞赛任务书。
24分
安装与调试记录
（15分）
运行参数（4分）
按任务书要求评分
4分
元器件知识（6分）
按任务书要求评分
6分
PLC与触摸屏（5分）
按任务书要求评分
5分
工作过程（10分）
安全与规范（3分）
安全意识
1分
工具使用
1分
操作规范
1分
职业素养（3分）
物品摆放
1分
环境意识
1分
成本意识
1分
赛场表现（4分）
工作态度
2分
沟通合作
1分
劳动纪律
1分
3.违规扣分
选手有下列情形，需从比赛总成绩中扣分：
（1）违反比赛规定,提前进行操作或比赛终止仍继续操作的,由现场裁判负责记录并酌情扣1-10分。
（2）在竞赛过程中，违反赛场纪律，由裁判现场记录参赛选手违纪情节，依据情节扣1-10分，情节严重者取消选手成绩。
（3）在完成工作任务的过程中违反操作规程或因操作不当，未造成设备损坏或影响其他选手比赛的，扣5-10分；造成设备损坏或影响他人比赛情节严重的，报竞赛执委会批准，由裁判长宣布终止该选手的比赛，竞赛成绩以0分计算。
（4）如选手损坏赛场提供的设备的行为，由裁判视情节扣5-10分。
六、赛点提供的设施设备仪器清单
1.主要设备
机电一体化设备组装与调试使用浙江亚龙教育装备股份有限公司提供的竞赛平台：
亚龙YL-235A型光机电一体化实训考核装置，该装置使用的元件和部件如下表所示：
序号
名称
主要元件及规格
数量
备注
1
PLC模块
三菱PLC主机：
三菱FX2N-48MR或FX3U-48MR（配485通讯模块）
1台
其他系列的PLC模块请选手需自备（限松下FPX-L60、欧姆龙CPM2AH-40CDR+CPM1A-8ER、西门子CPU226CN+EM2228点继电器输出PLC、三菱系列的PLC模块）。
2
变频器模块
三菱变频器
E740，AC380V；输出功率≥0.75kW；
1台
其他系列的型号变频器模块请选手需自备（包括三菱FR-E540变频器、松下或欧母龙或西门子变频器）。
3
计算机
CPU频率≥1.0GHz；内存≥512Mby；硬盘容量≥40G；操作平台Win2000或WinXP；安装包括三菱、西门子和汇川PLC的编程软件；显示器尺寸≥14吋。
放置计算机主机和显示器的电脑推车。
1台
1.三菱PLC的编程软件：
2FXGP-Win-C
②GXDeveloperVers:
on8.86L
2.西门子PLC编程软件：
V4.0STEP7micrwinSP9；
3.松下PLC编程软件：
FPWin2.73。
4．组态软件：
①昆仑通态组态软件MCGS6.2；
②深圳步科组态软件：
EV5000V1.5CHS；
4
皮带输送机
皮带宽度49mm，输送机长度700mm，带变速装置的三相交流异步电动机
1套
5
气动机械手部件
单出杆气缸，单出双杆气缸，旋转气缸，气手指气缸、电磁换向阀，磁性开关等
1套
6
物件推送部件
单出杆气缸，磁性开关，出料斜槽，电磁换向阀等
3套
7
送料部件
24V直流电机，圆盘，取料平台、支架及检测传感器等
1套
8
部件组装台
铝合金型材制作，其中1100×800×700mm1张
1套
9
触摸屏
1.昆仑通态：
TPC7062KS
2.深圳步科电气（Eview）：
MT4300C
1个
1.选手可选择其中一种触摸屏参赛，在报名表的备注栏中说明。
2.触摸屏及通信线由参赛选手可自备。
2.器材
（1）连接电路的导线：
单支多股铜芯塑料绝缘线，规格0.75mm2；
（2）异型管：
用于导线连接端子编号的异型管，规格1.5mm2；
（3）连接气路的气管规格：
规格Ø4mm和Ø6mm；
（4）绑扎导线和气管的尼龙扎带，规格3×150；
（5）塑料线槽（装入导线用），规格40mm×50mm；
（6）塑料线卡，规格6mm。
七、选手须知
（一）选手自带工具清单
1.连接电路的工具：
螺丝刀（不得使用电动螺丝刀）、剥线钳、电工钳、尖咀钳等；
2.电路和元件检查工具：
万用表；
3.机械设备安装工具：
活动扳手，内、外六角扳手（不得使用电动扳手），钢直尺、高度尺，水平尺，角度尺等；
4.试题作答工具：
圆珠笔或签字笔（禁止使用红色圆珠笔和签字笔）、HB和B型铅笔、三角尺（禁止带丁字尺）等；
5.绝缘鞋。
（二）主要技术规程及要求
1.专业知识及技能要求
（1）机械组装
考查选手机械组装图阅读能力。
评价选手机械装配、调试的技能与工艺水平。
（2）电路安装
考查选手电气控制原理图和安装图的阅读与理解能力，评价选手按照电路图安装与调试电气控制电路的技能与工艺水平。
（3）传感器及其应用
考查选手使用常见的传感器如电感、电容、光电、光纤传感器和磁性开关等的能力。
（4）可编程控制器（PLC）及其应用
考查选手使用基本指令、步进指令和常用的功能指令，按工作要求编写PLC控制程序的能力。
（5）触摸屏的使用
考查选手制作触摸屏页面中的部件、设置相关参数；制作触摸屏的页面和实现页面之间的切换；使用触摸屏实现对机电一体化设备进行监控的能力。
（6）变频器的使用
考查选手根据电路图连接变频器电路，根据设备的工作要求，设置变频器的输出频率等变频器的应用能力；
（7）气动
考查选手气动元件选择，气动系统安装与调试的能力。
（8）机电设备调试
考查选手根据机电设备的工作要求，调整机械零件、部件的相对位置，使各机构协调动作；能根据机电设备的生产流程和要求，修改控制程序或相关器件的参数，实现设备功能的能力。
（三）相关职业标准
1.图形符号
（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（GB786.1-1993）》
（4）大赛专家组2008年公布的《机电一体化设备组装与调试技能比赛用图形符号》
2.技术规范
（1）电气装置安装工程低压电器施工及验收规（GB50254-1996）
（2）机械设备安装过程施工及验收规范（GB50231-1998）》
（3）大赛专家组2013年公布的《机电一体化设备组装与调试操作规范》
（四）选手注意事项
1.请各参赛队自备赛点无法提供的其他系列PLC和变频器模块，并在赛点报名时交给赛点工作人员，竞赛全部结束后到赛场领取。
2.参赛选手应严格遵守赛场规章、操作规程和工艺准则，保证人身及设备安全，接受裁判员的监督和警示，文明竞赛。
3.参赛队着装统一，但不得出现参赛队学校标识；比赛期间，除回答裁判的提问外，不得对裁判透露自己的姓名和学校以及对操作过程做任何解释；比赛期间参赛选手不得离开竞赛场地。
4.参赛选手不能携带任何纸质资料、通信设备和未在选手自带工具清单内的设备进入竞赛考场，参赛过程中不得以任何方式与其他参赛队的队员交流。
5.参赛选手应爱护竞赛场地的设备和器材。
如有损坏或丢失竞赛设施设备，参赛队需照价赔偿。
6.选手赛场安全操作规定:
（1）参赛选手除应遵守机电设备安装与调试的安全操作规程、电气作业安全规程的规定外，还应遵守赛场安全操作规程。
（2）赛场的现场裁判、评分裁判和技术人员，是参赛选手的安全监护人，对参赛选手在完成工作任务过程中的安全负有监护责任。
（3）参赛选手在完成工作任务的过程中，必须穿工作服、绝缘鞋。
（4）参赛选手在连接电路、排除电气故障时，禁止带电操作。
需要带电调试设备时，必须经赛场现场裁判同意，在赛场技术人员的监护下进行。
带电调试设备时，必须遵守带电作业操作规程。
（5）组装或拆卸机械机构时，不得用铁锤敲打，应用木锤、橡皮锤、紫铜锤或用专用装配工具进行操作。
（6）在调试设备通电前，应先检查电路，检查工作台、导轨上有无铁屑及其他污物以及遗漏的零件、工具等，通知相关无关人员离开设备，防止设备运行发生意外事故。
（7）参赛选手必须熟悉了解机电设备的安全保护措施和安全操作规程，随时监视设备运转情况，发现问题立即停车，排除故障后方可再次运行。
（8）正确使用各测量工具，防止碰摔事故的发生。
正确使用万用表等测量仪器，防止使用不当造成测量仪器损坏。
使用工、量具时手上的油、汗应擦干净，防止因滑动而失去控制，发生事故。
（9）设备运行时严禁在工作台上随意敲打、校直和修正机械机构。
在调整机械机构、更换传动装置时必须停机、并切断主电源，以防突然送电造成事故。
（10）保持机械部件上各外露件如螺钉、销钉、标牌、轴头及法兰、电镀等零件均应整齐完好，不许有损伤现象，以确保设备良好。
（11）在运行中发生异常故障现象时应立即停机，保持现场，同时应立即报告裁判员，然后进行故障排除。
（12）出现火灾时，应立即切断设备电源，取下赛场的干粉灭火器进行灭火。
（13）发生突发事件时，要保持镇静，听从赛场工作人员指挥，安全、有序的撤离现场。
7.所有选手在赛后必须参加闭幕式，如有特殊情况确实无法参加，应向领队说明情况，由领队向赛点学校提出书面申请，并报竞赛组委会办公室备案。
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