2016年可编程序控制系统设计师职业技能竞赛技术文件

    发布:2016-08-16 16:51 点击:


     

    一、竞赛项目及内容
    (一)竞赛项目与组别
    竞赛项目:可编程控制系统设计师(工业机器人技术应用)。
    竞赛组别:职工组。
    (二)竞赛内容与方式
    竞赛内容包括理论知识和操作技能两个部分。
    1.理论知识竞赛
    理论知识竞赛采取纸笔答方式进行,时间 60 分钟,内容包括:PLC 技术及应用基础、PLC 网络通信技术、PLC 过程控制技术、PLC 运动控制技术、工业人机界面、传感器技术、变频调速技术、工业机器人技术、机器视觉技术、电工电子技术基础等。
    2.操作技能竞赛
    操作技能竞赛以现场操作的方式进行,时间 210 分钟。选手按赛场提供的任务书,在现场提供的设备上完成一条自动化生产线 PLC 控制系统的设计、安装与调试,内容包括:
    1)项目分析与控制系统方案设计;
    2)传感器选型与安装调整;
    3)PLC 控制系统通信线路连接;
    4)触摸屏用户界面设计;
    5)机器视觉系统安装与调试;
    6)工业机器人编程与调试;
    7)PLC 程序设计与调试;
    8)生产线联机调试与运行。

    (三)竞赛标准
    竞赛标准以“可编程序控制系统设计师”技师国家职业标准(国家职业资格二级)为依据,并结合世界技能大赛机电一体化项目的职业技能要求,适当增加新知识、新技术、新设备、新技能等相关内容。
    1. 基础知识要求
    (1)电工电子技术基础知识(数字逻辑电路基础知识,模/数(数/模)基础知识,开关型直流稳压电源等)
    (2)现代电气控制基础知识(固态继电器,电子软启动器,智能化低压电器及应用等)
    (3)PLC 网络通信技术(工业通信基础,现场总线的结构、特点及模型,现场总线控制网络,常用现场总线及应用等)。
    (4)PLC 运动控制技术(运动控制系统基础知识,步进电机结构及工作原理,伺服电机结构及工作原理,单自由度运动控制系统设计,多自由度控制系统设计等)。
    (5)PLC 过程控制技术(串级、前馈、比值控制系统的基本原理,典型改进 PID 算法, PLC 多回路过程控制系统设计等)。
    (6)工业人机界面技术(人机工程学基础,人机界面艺术设计基础,用户界面设计理论与应用,人机界面的评价等)。
    (7)传感器技术(常用四大热工参数传感器的工作原理与选用方法,旋转编码器、旋转变压器、光栅尺等位移传感器的工作原理与选用方法,智能传感器结构及工作原理等)。
    (8)变频调速技术(变频矢量控制原理及应用,直接转矩控制原理及应用,闭环矢量速度、转矩控制工作原理及应用等)。
    (9)工业机器人技术(工业机器人的定义与基本组成,机器人的主要技术参数,机器人分类,工业机器人的典型应用,机器人常用传感器等)。
    (10)机器视觉技术(机器视觉系统的原理与构成,光源、镜头、相机、图像采集/处理卡的作用、工作原理和相关技术参数。图像处理系统作用及常用算法等)。
    (11)复杂 PLC 控制系统分析与设计技术(控制对象工艺要求分析、技术要求确定、控制方案设计、硬件选型与配置、软件编程等)。
    (12)复杂 PLC 控制系统的安装与调试技术(安装规则、调试流程与安全规范、信号测量与校验、仪表工作原理与使用等)。

    二、成绩评定方法
    (一)参赛选手的成绩评定由裁判组负责。
    (二)理论知识竞赛由评分裁判员根据评分标准统一阅卷、评分,满分 100 分。
    (三)操作技能竞赛成绩由裁判组按照实操评分标准,集体评分。评价采用过程评价与结果评价相结合,工艺评价与功能评价相结合,能力评价与职业素养评价相结合。评分表满分 100 分,赋分架构如下:
    (1)PLC 控制系统 I/O 接线与功能 10 分;6
    (2)触摸屏用户界面功能 15 分;
    (3)工业机器人及视觉系统功能 10 分;
    (4)PLC 控制系统功能实现 45 分;
    (5)职业素养与安全意识 10 分;
    (6)选手完成任务时间与工作效率 10 分。

    (四)违规扣分
    选手有下列情形,将予以扣分或取消比赛资格:
    1.因操作不当导致事故,视情节扣 10~20 分,情况严重者取消比赛资格。
    2.损坏器件,每次扣 3 分;因违规操作损坏竞赛设备,视情节扣 5~10 分,情况严重者取消比赛资格。
    3.扰乱现场秩序,不服从裁判,视情节扣 5~10 分,情况严重者取消比赛资格。

    (五)参赛选手最终名次依据理论知识和操作技能两部分成绩按比例累加排定,其中理论知识得分占总成绩的 20%,操作技能得分占总成绩的占 80%。当出现成绩相同时,先比较操作技能成绩,以成绩高者名次在前;若仍不能分出先后,取相同名次。

    三、竞赛场地与设施
    (一)理论知识竞赛
    理论知识竞赛在标准教室进行。
    (二)操作技能竞赛7
    1.竞赛工位:每个工位占地不小于 16m2,且标明工位号。
    2.每个竞赛工位配备:
    SkPLC2Ⅱ-3 型可编程序控制系统设计师实训/考核设备 1 台;
    SUKEY-SD04 型四自由度工业机器人安调维护工作站 1 台;
    零件整理箱 1 个;
    电脑桌与座椅 1 套。
     


     
    四、竞赛细则
    (一)竞赛规则
    1.理论知识
    (1) 理论知识竞赛以答卷(闭卷)方式进行,竞赛时间为 60分钟。
    (2)答题用的稿纸由现场工作人员统一发放,选手不得自带任何资料进入赛场。
    (3) 参赛选手在竞赛试卷和答题卷上规定位置填写姓名、准考证号,其他位置不得有任何暗示选手身份的记号或符号,否则取消成绩。
    2.操作技能
    (1)操作技能竞赛以现场实际操作的方式进行。选手按赛场提供的任务书,在赛场提供的设备上完成一条自动化生产线 PLC 控制系统的设计、安装与调试。操作技能竞赛时间为 210 分钟。
    (2)选手的出场顺序和比赛工位赛前抽签决定,同一场次使用相同的竞赛任务书。
    (3)选手按组委会规定的时间提前进入竞赛工位,确认赛场条件与设备情况。
    (4)比赛开始前 5 分钟发放比赛任务书,裁判长宣布竞赛开始后正式开始比赛,同时进行比赛计时。
    (5)竞赛过程中,选手若需休息、饮水或去洗手间,一律计算在操作时间内。饮水由赛场统一提供。
    (6)参赛选手在比赛过程中可提出设备器件更换要求。更换的器件经裁判组检测后,如为非人为损坏,给予补时 5 分钟;如人为损坏或器件正常,每次扣 3 分。
    (7)竞赛过程中,选手若出现违规操作或操作不当而损坏竞赛设备者,经裁判组判定,视情节轻重,做扣分至终止比赛的处理。
    (8)竞赛过程中,经裁判组检测后判定确实是因为设备故障原因导致选手中断或终止竞赛的,由裁判组视具体情况作出处理决定,酌情延长选手的比赛时间。
    (9)如果选手提前结束竞赛,应举手向裁判员示意提前结束竞赛。竞赛终止时间由裁判员记录在案,选手提前结束比赛后不得再进行任何操作。
    (10)竞赛结束前 15 分钟,裁判长宣布竞赛即将结束,各参赛选手应准备停止操作,并进行现场的相关清理工作。
    (11)裁判长宣布竞赛结束后,参赛选手应立即停止任何操作,并带上自带物品在竞赛工位旁边等候,待裁判检查许可后离开赛场。对未能按时离开工位者,裁判员将强制其离开并将情况记录在案,视情节扣 3-5 分。
    (12)参赛选手应爱护并妥善保管赛场提供的物品,损坏的物品必须有实物在,丢失的物品要照价赔偿。
    (13)选手在竞赛过程中必须主动配合裁判的工作,完全服从裁判安排,如果对竞赛的裁决有异议,应通过领队以书面形式向组委会提出申诉。
    (二)赛场规则
    1.各类赛务人员必须统一佩戴由大赛组委会签发的相关证件,着装整齐。
    2.除现场评委、安全巡视和赛场配备的工作人员以外,其他人员未经允许不得进入赛场选手工作区域。
    3.新闻媒体等进入赛场必须经过组委会允许,并且听从现场工作人员的安排和管理,不得影响比赛的正常进行。
    4.操作技能竞赛赛场对社会开放。观众可在参观时段到比赛现场参观和体验,期间应听从现场工作人员的安排和管理,不得与选手交谈或从事影响比赛正常进行的活动。
    5.每场比赛的参观时间为:比赛开始 30 分钟后至比赛结束前
    30 分钟。
    (三)安全操作规范
    1.为保证比赛的顺利进行,所有参赛选手须服从组委会的统一安排。
    2.选手应根据要求,熟悉本次大赛设备的基本结构性能和设备
    操作规程,禁止违规使用。
    3.选手应穿电工安全绝缘鞋进场比赛,严禁戴手套操作。女选手在竞赛过程中需束发戴帽。13
    4.竞赛前,选手必须清理好竞赛设备与工作现场。竞赛过程中不允许在电脑桌和地面上摆放工量具、材料及其他杂物。选手可自备电工工具腰带。
    5.竞赛过程中,选手必须严格遵循电气安全操作规程,严禁带电作业。
    6.比赛完毕后,应清扫工位,并切断电源。
    7.在工作中发生故障或产生不正常现象时应立即切断电源,保护现场,同时应立即报告当值裁判。
     
    五、理论参考资料
    1.《PLC 分析与设计应用》,电子工业出版社,2004 年;
    2.《可编程序控制器选择、设计与维护》,机械工业出版社,2002 年;
    3.《现场总线技术及其应用》,机械工业出版社,2011 年;
    4.《可编程序控制器运动控制技术》,机械工业出版社,2006年;
    5.《可编程序控制器过程控制技术》,机械工业出版社,2006年;
    6.《传感器及应用(电类)》,中国劳动社会保障出版社,2007年;
    7.《人机界面设计》,机械工业出版社,2002 年;
    8.《变频器控制技术》,电子工业出版社,2010 年;
    9.《现代低压电器及其控制技术》,重庆大学出版社,2003 年;
    10.《电工与电子技术简明教程》,中国劳动社会保障出版社,2003 年;
    11.《机器人技术及其应用》,机械工业出版社,2005 年;
    12.《机器视觉技术及应用》,高等教育出版社,2009 年。

     


     
     
    2016 年中国技能大赛——广东省可编程序控制系统设计师
    (工业机器人技术应用)职业技能竞赛技术文件
    师生组
    一、竞赛项目及内容
    (一)竞赛项目与组别
    竞赛项目:可编程序控制系统设计师(工业机器人技术应用)。
    竞赛组别:教师/学生混合组。
     
    (二)竞赛内容与方式
    竞赛内容包括理论知识和操作技能两个部分。

    1.
    理论知识竞赛
    理论知识竞赛采取纸笔答方式进行,时间 60 分钟,内容包括:PLC 技术及应用基础、PLC 网络通信技术、PLC 过程控制技术、工业机器人技术、机器视觉技术、工业人机界面、传感器技术、电工电子技术基础等。

    2.
    操作技能竞赛
    操作技能竞赛以现场操作的方式进行,由参赛队 3 名选手(教师1 名,学生 2 名)协作完成竞赛任务,时间 150 分钟。选手按赛场提供的任务书,在赛场提供的设备上完成一条自动化生产线 PLC 控制系统的设计、安装与调试,内容包括:
     
    1)项目分析与控制系统方案设计;
    2)传感器选型与安装调整;17
    3)PLC 控制系统通信线路连接;
    4)触摸屏用户界面设计;
    5)机器视觉系统安装与调试;
    6)工业机器人编程与调试;
    7)PLC 程序设计与调试;
    8)联机调试与生产线运行。

    (三)竞赛标准
    竞赛标准以“可编程序控制系统设计师”国家职业标准(国家职业资格三级)为依据,并结合世界技能大赛机电一体化项目的职业技能要求,适当增加新知识、新技术、新设备、新技能等相关内容。

    1. 基础知识要求
    (1)电工电子技术基础知识(电路基础知识、交流电基础知识、数字逻辑电路基础知识、模/数(数/模)基础知识、运算放大器及电路等)
    (2)电气控制基础知识(常用低压电器知识、典型机床控制电路、电气识图与制图等)
    (3)PLC 技术及应用基础知识(组成结构、工作原理、指令功能、程序功能及结构、编程软件应用、维护保养等)。
    (4)PLC 网络通信技术(工业通信基础、PLC 网络结构类型、PLC通信接口与协议、现场总线工作原理与应用等)。
    (5)工业人机界面技术(触摸屏组成结构、工作原理、性能指标与选用、界面组态与编程、维护保养等)。18
    (6)传感器技术及应用(常用开关量、模拟量传感器的组成结构及工作原理、性能指标与选用,检测与维护等)。
    (7)变频调速技术及应用(组成结构、工作原理、常用参数功能与调整方法、转速闭环系统的设置与调整等)。
    (8)PLC 过程控制技术(过程控制基础知识、PLC 模拟量接口技术、PID 控制原理及应用、PLC 过程控制系统设计等)。
    (9)工业机器人技术(工业机器人的定义与基本组成,机器人的主要技术参数,机器人分类,工业机器人的典型应用,机器人常用
    传感器等)。
    (10)机器视觉技术(机器视觉系统的原理与构成,光源、镜头、相机、图像采集/处理卡的作用、工作原理和相关技术参数。图像处理系统作用及常用算法等)。
    (11)PLC 控制系统分析与设计技术(控制对象工艺要求分析、技术要求确定、控制方案设计、硬件选型与配置、软件编程等)。
    (12)PLC 控制系统的安装与调试技术(安装规则、调试流程与安全规范、信号测量与校验、仪表工作原理与使用等)。
     
     

     
    二、成绩评定方法
    (一)参赛选手的成绩评定由裁判组负责。

    (二)理论知识竞赛由评分裁判员根据评分标准统一阅卷、评分,满分 100 分。

    (三)操作技能竞赛成绩由裁判组按照实操评分标准,集体评分。评价采用过程评价与结果评价相结合,工艺评价与功能评价相结合,能力评价与职业素养评价相结合。评分表满分 100 分,赋分架构如下:
    (1)PLC 控制系统 I/O 接线与功能 10 分;
    (3)触摸屏用户界面功能 10 分;
    (4)工业机器人及视觉系统功能 10 分;
    (5)PLC 控制系统功能实现 50 分;
    (5)职业素养与安全意识 10 分;
    (6)选手完成任务时间与工作效率 10 分。

    (四)违规扣分
    选手有下列情形,将予以扣分或取消比赛资格:
    1.因操作不当导致事故,视情节扣 10~20 分,情况严重者取消比赛资格。
    2.损坏器件,每次扣 3 分;因违规操作损坏竞赛设备,视情节扣 5~10 分,情况严重者取消比赛资格。
    3.扰乱现场秩序,不服从裁判,视情节扣 5~10 分,情况严重者取消比赛资格。
    (五)参赛选手最终名次依据理论知识和操作技能两部分成绩按比例累加排定,其中理论知识得分占总成绩的 20%,操作技能得分占总成绩的占 80%。当出现成绩相同时,先比较操作技能成绩,以成绩高者名次在前;若仍不能分出先后,取相同名次。
     
    三、竞赛场地与设施
    (一)理论知识竞赛
    理论知识竞赛在标准教室进行。
    (二)操作技能竞赛
    1.竞赛工位:每个工位占地不小于 25m2,且标明工位号。
    2.每个竞赛工位配备:
    SkPLC3Ⅱ-3 型可编程序控制系统设计师实训/考核设备 1 台;
    SUKEY-SD04 型四自由度工业机器人安调维护工作站 1 台;
    零件整理箱 2 个;
    电脑桌与座椅 2 套

     

     
    四、竞赛细则
    (一)竞赛规则
    1.理论知识
    (1) 理论知识竞赛以答卷(闭卷)方式进行,竞赛时间为 60分钟。
    (2)答题用的稿纸由现场工作人员统一发放,选手不得自带任何资料进入赛场。
    (3) 参赛选手在竞赛试卷和答题卷上规定位置填写姓名、准考证号,其他位置不得有任何暗示选手身份的记号或符号,否则取消成绩。
    2.操作技能
    (1)操作技能竞赛以现场实际操作的方式进行。选手按赛场提供的任务书,在赛场提供的设备上完成一条自动化生产线 PLC 控制系统的设计、安装与调试。操作技能竞赛时间为 150 分钟。
    (2)选手的出场顺序和比赛工位赛前抽签决定,同一场次使用相同的竞赛任务书。
    (3)选手按组委会规定的时间提前进入竞赛工位,确认赛场条件与设备情况。
    (4)比赛开始前 5 分钟发放比赛任务书,裁判长宣布竞赛开始后正式开始比赛,同时进行比赛计时。
    (5)竞赛过程中,选手若需休息、饮水或去洗手间,一律计算在操作时间内。饮水由赛场统一提供。
    (6)参赛选手在比赛过程中可提出设备器件更换要求。更换的器件经裁判组检测后,如为非人为损坏,给予补时 5 分钟;如人为损坏或器件正常,每次扣 3 分。
    (7)竞赛过程中,选手若出现违规操作或操作不当而损坏竞赛设备者,经裁判组判定,视情节轻重,做扣分至终止比赛的处理。
    (8)竞赛过程中,经裁判组检测后判定确实是因为设备故障原因导致选手中断或终止竞赛的,由裁判组视具体情况作出处理决定,酌情延长选手的比赛时间。
    (9)如果选手提前结束竞赛,应举手向裁判员示意提前结束竞赛。竞赛终止时间由裁判员记录在案,选手提前结束比赛后不得再进行任何操作。
    (10)竞赛结束前 15 分钟,裁判长宣布竞赛即将结束,各参赛选手应准备停止操作,并进行现场的相关清理工作。
    (11)裁判长宣布竞赛结束后,参赛选手应立即停止任何操作,并带上自带物品在竞赛工位旁边等候,待裁判检查许可后离开赛场。对未能按时离开工位者,裁判员将强制其离开并将情况记录在案,视情节扣 3-5 分。
    (12)参赛选手应爱护并妥善保管赛场提供的物品,损坏的物品必须有实物在,丢失的物品要照价赔偿。
    (13)选手在竞赛过程中必须主动配合裁判的工作,完全服从裁判安排,如果对竞赛的裁决有异议,应通过领队以书面形式向组委会提出申诉。
     
    (二)赛场规则
    1.各类赛务人员必须统一佩戴由大赛组委会签发的相关证件,着装整齐。
    2.除现场评委、安全巡视和赛场配备的工作人员以外,其他人员未经允许不得进入赛场选手工作区域。
    3.新闻媒体等进入赛场必须经过组委会允许,并且听从现场工作人员的安排和管理,不得影响比赛的正常进行。
    4.操作技能竞赛赛场对社会开放。观众可在参观时段到比赛现场参观和体验,期间应听从现场工作人员的安排和管理,不得与选手交谈或从事影响比赛正常进行的活动。
    5.每场比赛的参观时间为:比赛开始 30 分钟后至比赛结束前30 分钟。

    (三)安全操作规范
    1.为保证比赛的顺利进行,所有参赛选手须服从组委会的统一安排。
    2.选手应根据要求,熟悉本次大赛设备的基本结构性能和设备操作规程,禁止违规使用。
    3.选手应穿电工安全绝缘鞋进场比赛,严禁戴手套操作。女选手在竞赛过程中需束发戴帽。
    4.竞赛前,选手必须清理好竞赛设备与工作现场。竞赛过程中不允许在电脑桌和地面上摆放工量具、材料及其他杂物。选手可自备电工工具腰带。
    5.竞赛过程中,选手必须严格遵循电气安全操作规程,严禁带电作业。
    6.比赛完毕后,应清扫工位,并切断电源。
    7.在工作中发生故障或产生不正常现象时应立即切断电源,保护现场,同时应立即报告当值裁判。
    五、理论参考资料
    1.《可编程控制技术(电工类)》,中国劳动社会保障出版社,2004 年;
    2.《变频技术(电工类)》,中国劳动社会保障出版社,2004年;
    3.《传感器及应用(电类)》,中国劳动社会保障出版社,2007年;
    4.《触摸屏技术及应用》,化学工业出版社,2008 年;
    5.《可编程序控制器选择、设计与维护》,机械工业出版社,2002 年;
    6.《PLC 分析与设计应用》,电子工业出版社,2004 年;
    7.《可编程序控制器过程控制技术》,机械工业出版社,2006年;
    8.《可编程序控制器通信与网络》,机械工业出版社,2006 年;
    9.《电工与电子技术简明教程》中国劳动社会保障出版社,2003年;
    10.《机器人技术及其应用》,机械工业出版社,2005 年;
    11.《机器视觉技术及应用》,高等教育出版社,2009 年。