ZZ021机电一体化设备组装与调试赛项规程.docx
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ZZ021机电一体化设备组装与调试赛项规程
2018年全国职业院校技能大赛
赛项规程
一、赛项名称
赛项编号：
ZZ-2018021
赛项名称：
机电一体化设备组装与调试
英语翻译：
AssemblyandDebuggingofMechatronicEquipment
赛项组别：
中职组
赛项归属产业：
加工制造业
二、竞赛目的
引领中等职业学校机电大类专业的建设和课程改革；促进中等职业学校办学与企业的深度合作，促进机电大类专业人才培养与机电产业发展的深度融合；展示中等职业教育教学改革成果和职业院校师生融合产业、专注专业、奋发向上的精神风貌和精湛的专业技能。
三、竞赛内容
（一）工作内容
1.机械部件组装与设备安装
机械部件组装与设备安装任务包含：
皮带输送机、机械手、立柱的组装，并将上述部件安装到工作台。
选手依据任务书中的图纸进行安装工作，并符合《机械设备安装工程施工及验收规范（GB50231-2009）》的要求。
2.电路安装
依据机电一体化设备的电气控制原理图连接电路，按工作要求实现对设备的电气控制；按设备的网络拓扑图连接网络，实现设备部件之间、设备与赛场服务器之间的通信。
电路安装符合《电气装置安装工程低压电器施工及验收规范（GB50254-2014）》《电气设备安全技术规范（GB19517-2009）》《综合布线系统工程验收规范（GB/T50312-2016）》。
3.气动系统安装
根据机电一体化设备组装与调试任务书中的气动系统图连接气路。
气动系统安装符合《液压、润滑和气动设备工程施工规范（GB50730-2011）》。
4.机电一体化设备功能
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；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。
5.工作过程评分
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；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。
工作过程符合安全规范，体现较高的职业素养。
符合大赛专家组2013年公布的《机电一体化设备组装与调试操作规范》。
（二）完成工作任务时间
选手完成机电一体化设备组装与调试任务书所有指定的工作任务的时间为连续四小时（240分钟）。
（三）成绩构成
在成绩评定时，将工作内容分解为三张评分表，分别由相应裁判人员判分，成绩构成如表1所示：
表1成绩构成
评分项
配分
评分表1
机械部件组装与设备安装
25
电路安装
13
气动系统安装
7
评分表2
机电一体化设备功能
45
评分表3
工作过程评分
10
四、竞赛方式
1.本赛项是团体赛。
2.由2名选手组成一个参赛队。
3.两名选手分工合作，在4个小时内完成竞赛任务，一名选手主要负责设备组装和设备参数设置，另一名选手主要负责控制程序编制和触摸屏界面制作，两名选手一起进行设备调试。
4.拟邀请部分东南亚和独联体国家组队（不超过10个境外代表队）参赛。
五、竞赛流程
确定的竞赛日期，由全国职业院校技能大赛执委会及赛区执委会统一规定，各参赛队在竞赛前一天上午报到，下午举行场次抽签活动，并安排选手熟悉赛场。
各场次的比赛赛卷不同，比赛流程相同，如图1所示。
图1竞赛流程图
六、竞赛赛卷
（一）赛题公布
专家组按照竞赛规程要求制定本赛项赛题（明示了分值），形成赛题库，赛题库以及本赛项的样卷于开赛1个月前，在大赛网络信息平台上（www.chinaskills-jsw.org）公开发布（赛题全部公开）。
（二）赛卷拟定
按照《2018年全国职业院校技能大赛赛题管理办法》，正式比赛前10天内，专家组根据公开的样卷和赛题库，制定10套不同的赛卷（各赛卷满分100分，各套赛卷的重复率不超过50%）。
由赛项执委会指定的赛卷审核专家进行审核。
（三）正式赛卷与备用赛卷
正式比赛前三天内，将经审核的10套赛卷随机排序，在监督组的监督下，由裁判长指定相关人员抽取正式赛卷与备用赛卷。
正式赛卷与备用赛卷的印制、装订和保密工作在赛项监督员的监督下由赛项执委会指定专人负责。
（四）赛卷公布
赛项比赛结束后一周内，正式赛卷（包括评分标准）通过大赛网络信息发布平台（www.chinaskills-jsw.org）公布。
（五）赛题的保密
按照《2018年全国职业院校技能大赛赛题管理办法》，赛卷印制、装订和保密工作在赛项监督员的监督下由赛项执委会指定专人负责。
赛卷装订后未到达规定的开启时间，不得以任何理由开启赛题密封包装。
赛卷密封区域只允许印制场次号、工位号，不允许印制选手姓名、学校等有关项目。
（1）命题专家、审核专家、印刷人员和保管人员对赛卷保密负全部责任。
所有涉及竞赛赛卷的人员必须签署保密协议，任何人不得以任何方式泄露赛卷内容。
（2）赛卷必须存放在双锁保密室的保密铁柜内，由赛项执委会指定专人和保密室负责人共同负责保管。
（3）严格遵守保密制度和保密程序，认真做好赛卷的保密、保管以及接收、发放工作。
（4）赛卷领取人必须由专人在赛项监督员的监督下，于考前30分钟内到保密室领取赛卷，并核对数量，查验赛卷的密封是否完整，做好移交记录，由赛卷领取人和监督员签字确认。
（5）赛卷领取人领取赛卷后必须直接到达赛场，中途不得在任何场所停留。
七、竞赛规则
（一）参赛资格
1.参赛选手须为2018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），年龄计算的截止时间以2018年5月1日为准。
2.五年制高职学生报名参赛的，只接受一至三年级（含三年级）学生参加比赛。
3.在往届全国职业院校技能大赛中获中职组机电一体化设备组装与调试一等奖的选手，不得报名参加2018年全国职业院校技能大赛中职组机电一体化设备组装与调试的比赛。
（二）报名要求
1.同一学校本项目报名参赛队不超过1支，不得跨校组队。
2.各省教育行政部门负责本地区参赛学生的资格审查工作，并保存相关证明材料的复印件，以备查阅。
3.队员变更：
参赛选手和指导老师报名获得确认后不得随意更换，如因故需要变更参赛选手或指导老师，须由省级教育行政部门于相应赛项开赛10个工作日之前出具书面说明，经赛区执委会办公室同意并核实后予以更换。
（三）赛前准备
1.参赛选手和指导老师在正式比赛的前一天按规定的时间报到。
2.召开赛前说明会，对赛场指南和秩序册做出说明，由领队抽取自己队的比赛场次，由教练签名确认本队报名时所选的技术平台配置。
3.各参赛队统一有序的熟悉比赛场地，熟悉场地时限定在观摩区活动，不允许进入比赛区。
（四）正式比赛
1.抽取到本场次的参赛队到规定地点集中。
检录组对本场次参赛选手的身份进行核对。
参赛选手提供参赛证、身份证、经学校注册的学生证，指导老师提供指导老师证和身份证。
身份证、学生证上的姓名、年龄、相貌特征应与参赛证（或指导老师证）一致。
2.在监督组监督下，由加密裁判组织选手抽取顺序号，并签名字确认。
3.在监督组监督下，由加密裁判组织选手凭抽取的顺序号抽取工位号，选手签“工位XX”字样确认。
4.监督组监督下，加密裁判分别将顺序号抽取和工位号抽取签名和签字表封存到信封中，并在封口封条上签名。
5.将封存顺序号和工位号的信封送保密室保密柜存放，柜门贴封条。
6.抽取了工位号选手，接受现场裁判对携带工具检查。
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。
7.选手在现场裁判带领下统一时间进入赛场，按抽取的工位号入座。
8.在比赛开始30min后不得入场，迟到的选手必须在赛场记录表相关栏目中说明到场时间、迟到原因并签工位号确认。
9.裁判长按照持续册规定的时间宣布比赛开始。
10.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。
11.比赛过程中若有工作任务书字迹不清问题，可示意现场裁判，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、更换时间等并签工位号确认后，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并将结果记录在赛场记录表的相应栏目中并签名确认。
12.选手第一次通电检查或调试机电一体化设备时，应报告现场裁判或技术人员，获得允许并派人监护后，才能通电检查或调试。
13.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超过5分钟的用时，将在比赛结束后给予补时（补时时间原则上为更换设备或元件用时的1/2）。
14.比赛过程中，应对计算机处理的数据实时保存，避免突然停电等意外情况造成数据丢失。
因意外情况而影响整体了比赛，根据意外情况持续时间给予全体选手统一补时。
15.比赛过程中选手不得随意离开工位，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工位号确认。
16.比赛过程中，严重违反赛场记录影响他人比赛者，违反操作规程不听劝告者，有意损坏赛场设备或设施者，经现场裁判报告裁判长，经赛区执委会主任同意后，由裁判长宣布取消其比赛资格。
17.在比赛结束前30min和15min，裁判长各提示一次比赛剩余时间。
18.比赛结束信号给出，由裁判长宣布终止比赛。
19.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，应停止完成工作任务的操作。
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、万用表、试题作答的文具等，保持现状，不需整理。
20.裁判长宣布终止比赛后，现场裁判组织、监督选手起立，退出工位，站在工位边的过道上。
裁判长宣布离场时，现场裁判指挥选手统一离开赛场。
21.全部选手离场后，需要补时的选手重新进入工位，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。
22.选手离场后，到指定的休息场所用餐、等待评定比赛成绩。
23.评分裁判叫到工位号的选手，进入赛场，与评分裁判一起评定设备功能的成绩。
选手应严格执行评分裁判的指令，按照指令操作机电一体化设备的相关部件、实现机电一体化设备的功能。
24.完成设备功能成绩评定的选手，应按机电设备安装职业岗位的要求，清理工位上的工具、整理工位及其周边的清洁，使之符合职业规范。
25.只有完成设备功能成绩评定后的选手，才能离开赛场和指定休息场所。
（五）成绩公布
1．待所有场次比赛成绩都确认无误后，裁判长提交按场次和工位号登记，并经监督组审核最终的成绩单。
2.在监督组监督下，由加密裁判解密按逆序解密，形成按代表队登记的比赛成绩单。
3.赛务组在指定地点向全体参赛队将经监督组长和裁判长签名确认的各个代表队的比赛成绩进行公示（对有异议的接受按正常途径和规范的投诉，投诉由由仲裁组会同裁判长处理），公示时间为2小时。
4.成绩公示无异议后，由仲裁长和监督组长在成绩单上签字，并在闭赛式上公布竞赛成绩。
5.将各个代表队的比赛成绩，提交全国职业院校技能大赛执委会办公室，由大赛办公室在技能大赛官网上公布。
八、竞赛环境
（一）赛场管理系统
1.赛场服务器
表2：
赛场服务器主要配置
CPU
频率2.4GHz
制作工艺22nm
三级缓存15MB
总线规格QPI8GT/s
线程数12
内存
≥16G
硬盘
≥600G×2
2.平台软件
平台软件包含：
管理系统（ERP）、制造执行系统（MES）、竞赛主裁判端、竞赛分裁判端、竞赛电子看板。
ERP系统功能要求：
主要包括基础数据、物品管理、销售管理、生产管理、仓储管理、系统管理等。
MES系统功能要求：
通过计划编制、制定、执行、资源管理、数据采集等环节集成建立一个高效的信息管理系统。
MES系统竞赛服务端功能要求：
负责客户端、主裁判端、分裁判端、电子看板的数据接收、发送、加工、处理，并将处理好的数据发送给服务器。
MES系统竞赛客户端功能要求：
负责服务端的数据接收、订单领取、订单下载、PLC元件读写。
MES系统竞赛调试软件功能要求：
负责订单下载、PLC元件读写，用于单机调试。
MES系统竞赛主裁判端功能要求：
竞赛管理、订单管理、生产监控。
MES系统竞赛分裁判端功能要求：
竞赛管理、订单引用、生产监控。
MES系统竞赛电子看板功能要求：
负责所有设备的生产情况。
3.电子看板
显示系统各设备生产、运行状况。
4.数量足够的无线、有线路由器。
并将有线局域网的网线从路由器引到各个工作位置。
（二）赛场环境
1.应有良好的通风及光照，有降温设备，保证赛场温度不超过28℃。
2.有可靠380/220V的供电系统，供电容量不小于30kVA。
3.提供可靠压缩空气气源，压力不小于0.6MPa，供气量不小于20m3/min。
4．赛场设置摄像头，视频信号传输至各领队和教练休息观摩地点。
（三）赛位设置
1.每个工位配备机电一体化设备组装与调试比赛平台1套，学生课桌或工作台1张，学生凳或座椅2张，380V三相四线电源插座1个，220V单相电源插座一个，独立线路供电的220V计算机电源插座1个，0.5Mpa压缩空气1路。
提供放置器件包装盒、导线线头等废弃物的垃圾桶1个，清洁卫生用具1套。
2.每个工位标示国内与境外代表队标志和工位号，工位的空间大小不小于长×宽（米）=3×3m。
（四）安全防范措施
1.赛场设置消防通道，通道宽度不小于1m。
2.赛场四周墙壁每隔5m悬挂一个干粉灭火器。
赛点准备停放一套消防车待命。
3.赛场设置医疗急救室，由2名由急救经验的、中级职称及以上的医生值班，赛点准备一台救护车待命。
4.赛场外配备发电车1台备用，发电车与赛场内备用电源开关连接。
赛场内设置总电源过载、短路、漏电保护；不超过5个工位设置1支路，并设置过载、短路、漏电保护。
5.赛场供电系统接地系统良好，接地电阻不超过4Ω。
6.赛场屏蔽无线通信信号。
九、技术规范
（一）专业知识及技能要求
1.机械组装
根据机械组装图，按机械装配的工艺过程和技术要求，组装机电一体化设备及其部件。
2.电路安装
根据电气控制原理图和安装图，按电气安装的工艺流程和工艺要求，安装机电一体化设备的电气控制电路。
根据通信连接拓扑图，连接通信线路及通信参数设置，实现设备部件之间，设备与互联网之间的互联互通。
3.传感器及其应用
根据机电一体化设备的工作要求，使用常见的开关量传感器如电感、电容、光电、光纤传感器、温度传感器、压力传感器、超声波距离传感器、射频识别模块和视觉传感器等检测工作过程中相关的物理量，控制机电一体化设备的运行。
4.可编程控制器（PLC）及其应用
根据机电一体化设备的工作过程，用基本指令、步进指令和常用的功能指令，处理开关信号、模拟信号和数字信号，按工作要求编写PLC控制程序。
5.触摸屏的使用
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，实现页面之间的切换；使用触摸屏对机电一体化设备进行监控。
6.变频器的使用
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、加减速时间等参数，实现相应的控制功能；
7.气动
根据机电一体化设备气动系统图选择气动元件，按气动系统安装的工艺步骤和要求，安装机电一体化设备的气路。
8.机电设备调试
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，实现设备的功能。
（二）技术标准和技术规范
1.技术标准
（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/T4728.7-2008）
（3）流体传动系统及元件图形符号和回路图（GB/T786.1-2009）
（4）可编程序控制器编程语言的应用和实现导则（GB/T15969.8-2007）
（5）可编程序控制器编程语言（GB/T15969.3-2005）
（6）工业企业信息化集成系统规范（GB/T26335-2010）
（7）制造业信息化技术术语（GB/T18725-2008）
（8）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范（GB50254-2014）
（2）机械设备安装工程施工及验收规范（GB50231-2009）
（3）液压、润滑和气动设备工程施工规范（GB50730-2011）
（4）电气设备安全技术规范（GB19517-2009）
（5）综合布线系统工程验收规范（GB/T50312-2016）
（6）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》。
十、技术平台
竞赛技术平台为浙江亚龙教育装备有限公司生产的YL-235A型机电一体化实训考核设备。
1.设备配置
竞赛设备有以下4种（A1、A2、B1、B2）不同配置（主要是PLC、变频器和触摸屏的品牌和型号有所不同，功能都几乎一样），参赛队伍可在四种配置中任选择一种，详细配置如下：
表3：
技术平台配置A1
序号
名称
主要元件及规格
数量
备注
1
PLC
主机：
FX3U-48MR
1台
编程软件：
GXDeveloper8.86
2
变频器
型号：
E740，AC380V；
输出功率≥0.75kW；
1台
3
计算机
CPU频率≥1.0GHz；
内存≥512M；
硬盘容量≥40G；
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计算机操作系统为Windows732位；
②智能平台软件
竞赛客户端与调试软件。
4
触摸屏
型号：
TPC7062TX（KX）
1个
触摸屏编程软件
MCGS7.7
5
传感器
漫射型光电传感器
电感传感器
光纤传感器
光电传感器
射频识别模块（RFID）
1套
传感器型号以赛前公布的为准，数量根据机电一体化设备工作需要由命题专家确定。
6
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与光电编码器（ZKT4808-001G-500BZ3-12-24C）等
1套
7
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
8
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
1套
9
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
10
部件组装台
铝合金型材制作，其中1100×800×700mm1张；400×800×700mm
1张
1套
表4：
技术平台配置A2:
序号
名称
主要元件及规格
数量
备注
1
PLC
主机：
FX3U-48MR
1台
编程软件：
GXDeveloper8.86
2
变频器
型号：
E740，AC380V；
输出功率≥0.75kW；
1台
3
计算机
CPU频率≥1.0GHz；
内存≥512M；
硬盘容量≥40G；
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计算机操作系统为Windows732位；
②智能平台软件
竞赛客户端与调试软件。
4
触摸屏
型号：
MT4300C
1个
触摸屏编程软件：
KincoHMIware_v2.5
5
传感器
漫射型光电传感器
电感传感器
光纤传感器
光电传感器
射频识别模块（RFID）
1套
传感器型号以赛前公布的为准，数量根据机电一体化设备工作需要由命题专家确定。
6
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与光电编码器（ZKT4808-001G-500BZ3-12-24C）等
1套
7
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
8
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
1套
9
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
10
部件组装台
铝合金型材制作，其中1100×800×700mm1张；400×800×700mm
1张
1套
表5：
技术平台配置B1
序号
名称
主要元件及规格
数量
备注
1
PLC
主机：
CPU226CN+EM222
1台
编程软件：
V4.0STEP7micrwinSP9
2
变频器
型号：
MM420AC380V；
输出功率≥0.75kW；
1台
3
计算机
CPU频率≥1.0GHz；
内存≥512M；
硬盘容量≥40G；
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计算机操作系统为Windows732位；
②智能平台软件
竞赛客户端与调试软件。
4
触摸屏
型号：
TPC7062TX（KX）
1个
触摸屏编程软件：
MCGS7.7
5
传感器
漫射型光电传感器
电感传感器
光纤传感器
光电传感器
射频识别模块（RFID）
1套
传感器型号以赛前公布的为准，数量根据机电一体化设备工作需要由命题专家确定。
6
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与光电编码器（ZKT4808-001G-500BZ3-12-24C）等
1套
7
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
8
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
1套
9
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
10
部件组装台
铝合金型材制作，其中1100×800×700mm1张；400×800×700mm
1张
1套
表6：
技术平台配置B2
序号
名称
主要元件及规格
数量
备注
1
PLC
主机：
CPU226CN+EM222
1台
编程软件：
V4.0STEP7micrwinSP9
2
变频器
型号：
MM420AC380V；
输出功率≥0.75kW；
1台
3
计算机
CPU频率≥1.0GHz；
内存≥512Mby；
硬盘容量≥40G；
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计算机操作系统为Windows732位；
②智能平台软件
竞赛客户端与调试软件。
4
触摸屏
型号：
MT4300C
1个
触摸屏编程软件：
KincoHMIware_v2.5
5
传感器
漫射型光电传感器
电感传感器
光纤传感器
光电传感器
射频识别模块（RFID）
1套
传感器型号以赛前公布的为准，数量根据机电一体化设备工作需要由命题专家确定。
6
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与光电编码器（ZKT4808-001G-500BZ3-12-24C）等
1套
7
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
升级会员 