2016年中国技能大赛――第44届世界技能大赛

2018年中国技能大赛——第45届世界技能大赛机电一体化项目全国选拔赛技术工作文件（初稿）1.本项目的技术描述1.1本项目的简要技术描述机电一体化技术涉及机械、电子、气动和计算机技术。集机械、气压工程、编程、机器人技术及系统开发等技能于一体。机电一体化技术人员能满足自动化行业的各种需求，能搭建工业自动化系统，能够设计、制造、维护和修理自动化设备及对设备控制系统编程。1.2选手的竞赛能力和要求竞赛以实际操作技能为主。为全面考查参赛选手的职业综合素质和技术技能水平，选手能力要求包括：工作的组织与管理，交流与人际沟通，机电一体化系统开发，使用工业控制器，软件编程，电路设计，分析、运行和维修七大部分，具体要求内容及说明见表1。表1竞赛能力要求及说明序号内容说明1工作的组织与管理布置并维护安全、整洁和高效的工作区域；合理安排工作以达到效率最大化和干扰最小化；团队合作与绩效。2交流与人际沟通阅读、理解和提取各种格式文件中的技术数据和指令；通过口头、书面和电子手段达到明确有效的沟通；与他人讨论复杂的技术原理和应用技术；根据用户要求收集信息并对用户需求做出回应。3机电一体化系统的开发(1)根据既定要求设计系统；(2)按照要求组装生产线；(3)正确连接电线，气管；(4)正确安装机械、电气及传感系统并对其做必要的调整；(5)根据现行标准及要求，利用辅助设备和PLC对系统进行试运行。4使用工业控制器(1)将PLC与机电一体化系统进行连接；(2)为PLC做必要的配置；(3)根据要求配置PLC，并配置相关控制电路使之能正确运行。5软件编程(1)编写系统控制程序，并通过软件直观地展现动作流程及运行状态；(2)PLC编程，包括数字和模拟信号的处理。6电路设计设计气动、液压和电气线路;运用现代软件工具设计以上线路。7分析、运行和维修采用适当的分析技巧查找机电一体化系统故障；在短时间内修理零部件；(1)熟练、快速地处理各种故障；(2)整体优化不同组件组成的机电一体化系统。2.裁判员和选手2.1裁判长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。2.2裁判员的条件和组成2.2.1裁判员基本条件参加全国选拔赛技术工作的裁判人员，应具备以下条件：⑴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；⑵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。2.2.2裁判员的组成裁判员由每个参赛地区或行业（以下简称各参赛代表队）依据前述条件，按照每项目每队1名选派。2.2.3竞赛设置2名技术支持工作人员。根据本项目竞赛工作需要，技术支持工作人员本着公平、公正的原则，在裁判长要求下，负责竞赛事务处理、协调裁判员等工作，裁判长和技术支持工作人员不参与选手评判工作。2.3选手的条件和要求⑴1994年1月1日以后出生；⑵思想品德优秀，身心健康；⑶具有机电一体化项目及相关专业技能培训经历，熟悉机电一体化及相关技术，热爱机电一体化职业工作；⑷具备扎实的基本功，技能水平突出，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；⑸有一定英语基础并且能看懂简单英文技术资料；⑹男、女选手裸眼视力或矫正视力应达到4.6以上。选手不宜留长发和长指甲，并能适应长时间、高强度站立工作；⑺本项目为团队比赛，每个参赛团队的人数规定为2人；3.选拔赛的试题3.1样题说明⑴选拔赛样题内容包含已知设备的硬件组成部分图形，比赛任务类型，任务结构及评分标准；⑵选拔赛样题不包含比赛设备的控制流程及接线图或接线表，不包含组成硬件的技术说明；⑶选拔赛样题内容和正式比赛的任务的硬件相似度必须达70%以上；⑷选拔赛样题必须在比赛前1个月提供给参赛队，参考样题见附件1。3.2命题要素3.2.1.实际操作部分⑴选拔赛包含5个任务；⑵命题要素包括：命题内容、命题类型，命题结构，评分标准；⑶命题内容包括：机械、电子、气动技术、计算机技术等领域及选手的能力要求所涉及的内容；⑷命题结构：指每个任务包含5项考核内容，但并不完全；⑸评分标准：指评分表细则，要求客观、诚实、公平、公正进行评判。3.2.2.英语及基础知识部分⑴命题内容包括：英语单词、词组、句子及语法知识；机械、电子、气动技术、电气控制技术、机械安装技术；⑵命题形式：选择题、判断题、填空题；⑶评分方式：客观评分。3.3实际操作部分题目评价指标评价指标由：PLC功能评分，仿真盒评分，专业技术规范评分，时间评分组成。3.4题目中的配分比例本项目采用100分制评分，操作配分100分,占总分数94%;英语及基础知识部分各配分100分,占总分数6%。见表2。表2题目中的配分比例阶段评分内容分数主观分客观分合计总分比例实际操作部分PLC功能0515194仿真盒01414专业技术规范20020时间及效率01515合计2080100英语及基础知识英语01001003基础知识01001003总分1003.5评分表细则评分表细则包含在比赛试题中,机电一体化项目采用客观评分（专业技术规范根据世赛最新要求，采用主观评分）。4选拔赛命题方式4.1命题流程试题由裁判长依据样题，并参照本项目世界技能大赛试题命制。试题完成后上报2018年中国技能大赛——第45届世界技能大赛全国选拔赛组委会审定批准后确定。赛前不少于一个月公布比赛样题（不包含控制流程）提交参赛队裁判，比赛前1天在裁判长主持下对任务1和2试题（结合样题）请各参赛队裁判员进行不超过30%修改，修改后集体投票确定任务1和2试题。任务3-5试题(含未知模块)不进行修改和投票。5操作成绩评判方式为了考察选手综合能力，操作试题任务1由一名选手独立完成，操作试题任务2由另一名选手独立完成，完成后分别打分以2人平均分计入总成绩；任务3-5由2名选手共同完成。5.1评判流程第一步：PLC功能评分；第二步：仿真盒评分；第三步：专业技术规范评分；第四步：时间评分。5.2评判方法⑴组装任务完成后，参赛者在设备上的机械尺寸必须与图纸所给定的尺寸一致。测评中时间分一项所占分值不得超过总分值的20%。项目的所有功能评判时，每一评判小组至少有3人组成，负责下达操作指令、监督选手操作、查看测试结果并且记录选手成绩。⑵依据专业技术规范（参见附件2），借助仿真盒对机械设备组装、电气设备安装、IO地址分配、生产线调试运行进行评判。根据任务书控制要求评判PLC功能。5.3裁判员在评判工作中的任务⑴发出正确指令给选手；⑵记录选手操作过程中碰到的相关问题；⑶记录违规事项并及时提醒选手避免再次出现；⑷参加评判，查看测试结果，记录选手成绩；⑸评分结束后立即计算出选手当前任务成绩并告知参赛选手。5.4裁判员在评判中的纪律和要求⑴耐心并清晰、明确地告知选手操作指令；⑵认真监督选手操作过程；⑶认真并客观记录选手成绩；⑷公平并公正对待每一位参赛选手。6选拔赛的基础设施6.1竞赛设备及要求竞赛设备分为已知设备和未知设备。参照国际上其它国家的选拔方式，选拔赛的已知设备均由参赛队自己带到比赛现场，保证各参赛队选手在对已知设备熟练掌握的基础上竞技对未知设备的创新和综合能力的考察。已知设备为FESTO公司的标准单元(供料单元、电操作手单元)，其相关设备组成，功能，模块及技术参数参考以下内容。未知设备的模块功能及技术参数将在比赛期间提供相关电子或纸质版文件。此次参赛队需要自带到比赛现场的竞赛已知设备包括：完整供料单元一套，完整电操作手单元一套，操作面板一套，稳压电源两套，MPS单元底车两套。竞赛已知设备图片:包装箱要求：1.每个参赛队只能托运一个自制箱子到指定的收货地点。2.自制箱子尺寸参考数据：长x宽x高＝1100x800x1500mm3.箱子包含自带设备总重小于300KG.6.1.1供料单元的组成，功能，模块及技术参数⑴供料单元组成：铝合金底板、操作面板、PLC控制板、仿真盒、进料模块、转换模块、IO接线端子、过滤调压组件、微型开关、磁感应传感器、CPV阀岛、接收器等。⑵供料单元功能：供料单元的主要作用是为加工过程逐一提供加工工件。在管状料仓中最多可存放8个工件。供料过程中，双作用气缸从料仓中逐一推出工件，接着，转换模块上的真空吸盘将工件吸起，转换模块的转臂在旋转缸的驱动下将工件移至下一个工作站的相应位置。其中转换模块在系统中作为气动提取装置使用。通过真空吸盘吸起加工工件，旋转气缸可将工件在0°到180°范围内旋转。使用微型开关来进行终端位置的检测。进料模块主要作用是对料仓中的加工工件分开进料。在机械制动装置的共同作用下，双作用气缸将垂直进料料仓中的加工工件逐一推出。气缸的定位由磁感应传感器检测。送料的伸缩速度由单向节流阀调节。⑶供料单元技术参数：工作压力600kPa(6bar)操作电压24VDC7个数字量输入5个数字量输出6.1.2电操作手单元组成、功能、模块及技术参数⑴电操作手单元组成：电缸、扁平气缸、气抓手、直流电机及控制器、接线端子、电感传感器、阀岛等。⑵电操作手单元功能：电操作手单元配备一个柔性的二轴抓手。在托盘上的工件被漫射传感器检测到，气抓手抓起工件，抓手上的光电传感器检测“黑色”或“非黑色”工件。工件被放置到不同的滑槽内。如果和其它单元组合，工件可以被传输到下游单元。阀岛-智能立方体高紧凑型设计，多针式阀岛即可以电控，也可以手动操作。本单元上气抓手的打开和关闭，伸出和缩回都由它来实现。⑶电操作手单元技术参数操作气压400KPa(4bar)操作电压24VDC8位数字量输入7位数字量输出6.1.3其它设备介绍⑴操作面板功能⑵24VDC5A稳压电源4mm安全插座输出6.1.4竞赛准备要求⑴PLC控制器PLC控制器由各参赛队3自带(类型不限)，数量至少两套，每套PLC控制器数字量点数不少于16DI和16DO，其中至少有一套PLC控制器必须带电压型模拟量控制，模拟量点数不少于2AI和1AO。PLC控制器输入输出电压必须满足DC24V，建议PLC外接现场提供的24VDC5A稳压电源以保证驱动较大负载，如直流电机(额定电流1.5A)。竞赛设备所用电压为DC24V，传感器类型均为PNP，如果PLC只接收NPN类型信号，必须在赛前完成改装。PLC控制器要求具有可互相进行总线通讯的功能，总线通讯方式取决于各自PLC的类型。参赛队需自带正确的编程电缆及通讯电缆。PLC控制器与现场竞赛设备的DI/DO通讯连接采用德国FESTO公司的SYSLINK电缆，由参赛队自带并在赛前完成安装和接线。每套PLC控制器与竞赛设备连接所需的数字信号电缆：名称图片数量Syslink电缆（24芯、2米）2带4mm安全插头的电源连接线，（用于和24V稳压电源的连接，1.5米）1Syslink电缆针脚分配：针脚信号颜色针脚信号颜色01Bit0输出白13Bit0输入灰/粉02Bit1输出棕14Bit1输入红蓝03Bit2输出绿15Bit2输入白绿04Bit3输出黄16Bit3输入棕绿05Bit4输出灰17Bit4输入白黄06Bit5输出粉18Bit5输入黄棕07Bit6输出蓝19Bit6输入白灰08Bit7输出红20Bit7输入灰棕0924V电源黑2124V电源白/粉1024V电源黑2224V电源白/粉110V电源粉/棕230V电源白/蓝120V电源紫240V电源白/蓝PLC控制器与现场竞赛设备的模拟信号通讯连接采用德国FESTO公司的模拟量接线端子，由参赛队自带并在赛前完成安装和接线（比赛时不允许传感器线头直接接入PLC）。带模拟量模块的PLC控制器与竞赛设备连接所需附件：名称图片数量15针模拟量接线端子115针模拟量接线端子针脚分配：针脚信号1电压输出12电压输出23输出接地4电流输入25电流输入16输