工业控制项目技术文件

1第44届世界技能大赛山东省选拔赛工业控制项目技术文件第44届世界技能大赛山东省选拔赛组委会2016年2月3日2目录1.工业控制竞赛项目技术描述.................................32.专家组、裁判员和选手.....................................43.竞赛命题要求.............................................54.竞赛评判方法.............................................75.竞赛的基础设施...........................................96.赛场安全................................................227.裁判员工作内容..........................................248.选手的工作内容..........................................249.开放赛场................................................2510.绿色环保...............................................25附件：安全与健康条例......................................2632016年第44届世界技能大赛山东省选拔赛工业控制项目技术文件1.工业控制竞赛项目技术描述工业控制项目技术文件以世界技能大赛工业控制技术文件（TD19）为依据，参照世界技能大赛有关标准。1.1项目说明：工业控制项目主要包含工业控制设备元件安装、工业控制自动化功能实现两部分。内容主要有：（1）电气设备元件、传感器元件、变频装置、自动化设备和控制核心部件的安装与调试；（2）配置自动化控制核心硬件并编制相应的控制程序；（3）电气控制电路原理图设计和功能改进；（4）电气装置故障检测与定位。1.1.1项目竞赛：竞赛为实际操作技能竞赛，满分100分。竞赛试题依据项目内容分为不同类型的3个大模块，每一个模块的设备选型参照世界技能大赛历届技术标准进行选择；1.1.2竞赛时长：竞赛总时长为9小时；1.1.3应用范围：本技术文件仅应用于2016年第44届世界技能大赛工业控制项目山东省选拔赛。1.2竞赛能力要求1.2.1安全文明生产与各类技术规范；1.2.2电气安全操作规程；1.2.3电气控制电路设计和功能改进；1.2.4电气控制装置的故障检测和定位；1.2.5现场工业控制器件的安装和电气联接；1.2.6系统和各个单元硬件配置以及软件设计、功能调试；41.2.7系统的故障诊断和排除。1.2.8系统和各个单元的运行优化；1.2.9仪器仪表的使用；1.2.10工具合理选择与正确使用。2.专家组、裁判员和选手2.1技术专家组技术专家组由大赛组委会遴选确认，竞赛的技术工作由技术专家组负责，原则上专家组长承担裁判长工作职责。专家组成员可承担副裁判长工作职责，协助裁判长做好安全监督、数据录入、竞赛保密等技术工作。技术专家组对于竞赛的所有技术问题具有最终解释权和决定权。2.2裁判员裁判员的条件及要求（1）思想品德优秀，身体健康；（2）具有相关专业技师以上职业资格或高级以上专业技术职务，且在行业内具有一定的影响力；（3）裁判员应具有省级以上职业技能竞赛的命题及裁判工作经历；（4）裁判员应能够借助工具读懂本专业的英文资料。2.3选手选手条件及要求（1）1995年1月1日以后出生的人员；（2）思想品德优秀，身心健康；（3）具备扎实的基本功和相应的技能水平，具有较强的学习领悟能力、良好的身体素质、心理素质及应变能力等的综合素质；（4）选手身体条件应能够适应工业控制操作要求，并具有长时间、高强度站立工作的能力。53.竞赛命题要求3.1竞赛内容竞赛应包含以下三个大项内容。其中第一大项又分为主项目操作和控制与调试两个方面。具体安排如下：项目1-1主项目操作：参赛选手需要完成包括配电箱制作、电气设备安装、工业控制对象安装、电气连线、安全测试等操作内容。项目1-2控制与调试：主要完成控制核心硬件配置及控制程序编制，用于检测和调试PLC、HMI、VSD及工业控制对象的功能。项目2电气控制电路原理图设计或功能改进：要求选手使用给定的元器件，按照电气制图规范，在空白图纸上手绘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。项目3电气装置故障检测与定位：选手根据大赛提供的准确资料，利用万用表、试电笔等基本工具仪表，对给定的模拟量控制电路和开关量控制电路进行测试和逻辑故障诊断，要求判定出电路中的故障，并进行定位，分辨出故障的类别。3.2难度控制（1）项目1-1检测安装尺寸和安装工艺时，只考虑呈现的外部尺寸测量和外观目视直观评价；（2）项目1-2中，PLC编程符合IEC1131.3规范，一般难度使用以下指令进行编程（但不限于以下指令）（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）项目1-2中，竞赛现场提供SIMATICSTEP7ProfessionalV13、SIMATICWinCCComfort/AdvancedV13、SIMATICSTEP7PLCSIMV13、SINAMICSStartdriveV13软件，PLC编程使用的编程语言（如LAD、STL、FBD及GRAPH等）由选手自行选定；（4）项目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6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；（5）项目3所使用的电气装置原理图提前一个月公开，在竞赛的前一天晚上由每个参赛队指导教师圈定5个故障点及设置方法上报给专家组组长，专家组组长汇总所有代表队的故障点后，在专家组成员监督下随机抽取其中的5个故障点作为当天的竞赛内容；（6）项目3中每次选手只面对一个故障点，当该故障点被检查定位后，裁判员将该故障点修正，开始设置下一个故障点。如果选手直接放弃某一个故障点的检查定位，裁判员直接进行修正，然后开始设置下一个故障点。每一个故障点检测不限时，但是该项目总时长不能超过1小时。如提前完成，不可进行其它项目操作。故障可能存在的状态包括模拟量故障、短路、断路、定时器参数设置错误、热保护元件设置错误等，涵盖接线错误及运行过程中元件失效的可能性；（7）项目3检测过程中可以通电观察故障现象，允许但是不建议带电检测和定位故障。3.3竞赛试题模块根据竞赛的三大项内容，试题分为3个基本模块。其中模块1又分为1-1和1-2两部分。3.4各模块竞赛时长及地点如表-1所示表-1竞赛时长及地点模块序号名称时长竞赛地点1-1主项目操作4模块1区1-2控制与调试3模块1区2电气控制电气原理图实际或功能改进1模块2区3电气装置故障检测与定位1模块3区3.5竞赛样题在正式比赛前一个月公布（公布内容仅限模块1-1的考核内容、模块1-2的HMI的组态画面和PLC控制流程、模块3的电气原理图），在公布样题的基础上变更30%作为最终考题，变动范围主要为HMI画面组态及PLC控制流程。74.竞赛评判方法4.1评分流程竞赛评分流程采用世界技能大赛的评分方法进行。参赛选手在不少于2名裁判员的监督下进行设备功能演示。主观评分由每一个参与评判的裁判员签字确认后提交给裁判长妥善保存。（1）模块1-1评判在模块竞赛时间到后开始，模块1-1需要进行三个项目评判，分别为安装精度（尺寸、水平）评判、安装工艺评判、及系统安全评判；（2）模块3评判在竞赛现场进行，依据选手实际操作及填写结果进行评定；（3）模块2评判在模块竞赛时间到后开始评判，对选手的电路图进行功能评判；（4）模块1-2评判在模块2结束后进行评判，评判时首先进行硬件手动模式测试，然后进行软件自动模式测试；（5）所有的评判标准均为客观评价，不涉及主观评分点；（6）专家组成员带领不少于两名裁判员对每位选手评分，评判结果以“Y”和“N”标记后记录在评分表上，裁判员负责对评判结果进行监督，评判结果无误后专家组成员和裁判员均在评判表上签字确认；（7）评判结果由工作人员输入计算机，由计算机自动评判结果及排名；（8）在完成模块1-1的评判后，该模块成绩立即封存，选手在进行模块1-2操作时，为了不影响模块1-2的功能验证，选手可以继续完成模块1-1内容，但不再进行模块1-1的评判；（9）模块2按照竞赛时间，所有选手统一进行，模块3按照赛前抽签顺序在进行模块1-1过程中分批进行。84.2各项目配分比例工业控制着重基本技能，体现现代技术，以考核职业综合能力为目标，因此本次工业控制省级选拔赛题目中各个项目的配分比例如表-2所示：表-2各项目的配分表序号名称内容配分1现场勘查1．检查工作环境是否符合要求。2．检查所给电气设备、相关配件、自动化设备、机电设备等。3．确定配电箱开孔位置。4．在竞赛平台上划定相应的基准线。52配电箱及墙面元件安装1．按照要求对配电箱进行开孔和处理。2．按照图纸确定元件的安装位置并固定。3．按照图纸和给定公差安装管道、接线端子、元器件、配电箱接线。4．按照给定的电气原理图安装线路。353测试、调试和安全1．正确使用个人防护用品。2．安全使用工具，保障自身和周围其他人的安全。3．能够正确进行电气安全测试和操作。4．安装设备不存在潜在的安全隐患。54手动功能测试1．正确完成硬件选型和配置，完成网络组态。2．正确设计PLC程序和触摸屏画面，完成手动控制功能，并向评估小组展示功能。155自动功能测试正确设计PLC程序和触摸屏画面，完成自动控制功能，并向评估小组展示功能。206电气控制电路原理图设计及功能改进1．根据要求设计或改进电路原理图。2．符号符合标准要求，功能符合安全规范要求。3．性能符合能源节约要求。1097电气装置故障检测与定位1．读图并分析电气装置控制柜的功能。2．诊断故障位置并排除故障。105.竞赛的基础设施5.1竞赛场地5.1.1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）；5.1.2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，赛场须具有双电源保障。5.2竞赛设备5.2.1模块1竞赛设备为了体现竞赛的公平性，竞赛设备选用符合世界技能大赛标准及要求的工业控制实训系统。竞赛操作平台见图-1，布局示意图如图-2所示。图-1竞赛操作平台10图-2竞赛设备布局示意图墙面安装局部示意图如图-3所示图-3墙面安装局部示意图工作区具有相应的安全保护围栏，外形约3000×5000×1000mm；模块1主要设备详细配置如表-3所示11表-3模块1主要设备配置表序号设备名称品牌主要功能和技术参数单位数量备注1PLC主机西门子1、1个S7-1500CPU1516F-3PN/DP,1MB/5MB；2、1个数字量输入模块，32DI；3、1个数字量输出模块，32DQ；4、1个模拟量输入模块，8AI；5、1个模拟量输出模块，4AQ；6、1个MMC存储卡，24MB；7、4个40针前连接器；8、1个电源模块，24V/8A。套12IO/LINK远程控制系统西门子1、1个接口模块IM155-6PN；2、1个底板模块，带两个RJ