山西省首屆職業(yè)技能大賽技術(shù)文件-機(jī)電一體化項(xiàng)目

山西省首屆職業(yè)技能大賽

機(jī)電一體化項(xiàng)目

技

術(shù)

文

件

2019年8月

目錄

1.本項(xiàng)目的技術(shù)描述.........................................................................3

1.1競(jìng)賽項(xiàng)目名稱..............................................................................3

1.2技術(shù)描述......................................................................................3

2.選手的能力要求.............................................................................3

3.競(jìng)賽項(xiàng)目.........................................................................................4

3.1競(jìng)賽任務(wù)模塊..............................................................................4

3.2任務(wù)簡(jiǎn)述及要求..........................................................................4

4.命題方式.........................................................................................5

4.1競(jìng)賽樣題......................................................................................5

4.2競(jìng)賽試題......................................................................................5

5.評(píng)分標(biāo)準(zhǔn).........................................................................................5

5.1評(píng)分項(xiàng)目......................................................................................5

5.2評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)......................................................................................5

5.3評(píng)分表細(xì)則..................................................................................6

6.競(jìng)賽的基礎(chǔ)設(shè)施.............................................................................6

6.1硬件設(shè)備要求..............................................................................6

6.2賽場(chǎng)提供的設(shè)備..........................................................................6

6.3競(jìng)賽前的設(shè)備準(zhǔn)備....................................................................10

6.4每個(gè)比賽工位所需設(shè)施............................................................10

6.5競(jìng)賽用工具儀器........................................................................11

7.競(jìng)賽的場(chǎng)地...................................................................................11

7.1場(chǎng)地面積要求............................................................................11

1

7.2場(chǎng)地照明要求............................................................................11

7.3場(chǎng)地消防和逃生要求................................................................11

7.4場(chǎng)地布局....................................................................................11

8.競(jìng)賽安全要求...............................................................................12

8.1選手安全防護(hù)措施要求............................................................12

8.2有毒有害物品的管理和限制...................................................13

8.3醫(yī)療設(shè)備和措施........................................................................13

9.開(kāi)放現(xiàn)場(chǎng)的要求...........................................................................13

10.綠色環(huán)保.....................................................................................13

10.1環(huán)境保護(hù)..................................................................................13

10.2循環(huán)利用..................................................................................14

11.補(bǔ)充說(shuō)明.....................................................................................14

2

1.本項(xiàng)目的技術(shù)描述

1.1競(jìng)賽項(xiàng)目名稱

競(jìng)賽項(xiàng)目名稱：機(jī)電一體化

1.2技術(shù)描述

機(jī)電一體化技術(shù)涉及機(jī)械、電子、氣動(dòng)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)。機(jī)電一體化競(jìng)賽

項(xiàng)目集機(jī)械、氣壓工程、PLC編程、機(jī)器人技術(shù)及系統(tǒng)開(kāi)發(fā)等應(yīng)用技能于一體。

機(jī)電一體化技術(shù)人員能滿足自動(dòng)化行業(yè)的各種需求，能搭建工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)，能

夠設(shè)計(jì)、制造、維護(hù)和修理自動(dòng)化設(shè)備及對(duì)設(shè)備控制系統(tǒng)編程。

2.選手的能力要求

要求參賽選手：思想品德優(yōu)秀，身心健康；具有機(jī)電一體化項(xiàng)目及相關(guān)專業(yè)

技能培訓(xùn)經(jīng)歷，熟悉機(jī)電一體化及相關(guān)技術(shù)，熱愛(ài)機(jī)電一體化職業(yè)工作。了解并

遵守比賽規(guī)則、技術(shù)說(shuō)明及其它正式比賽文件；具備扎實(shí)的基本功，技能水平突

出，具有較強(qiáng)的學(xué)習(xí)領(lǐng)悟能力、良好的身體素質(zhì)、心理素質(zhì)及應(yīng)變能力等的綜合

素質(zhì)；有一定英語(yǔ)基礎(chǔ)，并且能看懂簡(jiǎn)單英文技術(shù)資料；選手不宜留長(zhǎng)發(fā)和長(zhǎng)指

甲，并能適應(yīng)長(zhǎng)時(shí)間、高強(qiáng)度站立工作；本項(xiàng)目為團(tuán)隊(duì)比賽，每個(gè)參賽團(tuán)隊(duì)的人

數(shù)為2人。

競(jìng)賽以實(shí)際操作技能為主。為全面考查參賽選手的職業(yè)綜合素質(zhì)和技術(shù)技能

水平，選手能力要求包括：工作的組織與管理，交流與人際溝通，機(jī)電一體化系

統(tǒng)開(kāi)發(fā)，使用工業(yè)控制器，軟件編程，電路設(shè)計(jì)，分析、運(yùn)行和維修七大部分，

具體要求內(nèi)容及說(shuō)明見(jiàn)表1。

表1競(jìng)賽能力要求及說(shuō)明

序號(hào)內(nèi)容說(shuō)明

工作的組織與布置并維護(hù)安全、整潔和高效的工作區(qū)域；合理安排工

1

管理作以達(dá)到效率最大化和干擾最小化；團(tuán)隊(duì)合作與績(jī)效。

3

閱讀、理解和提取各種格式文件中的技術(shù)數(shù)據(jù)和指令；通

交流與人際溝過(guò)口頭、書面和電子手段達(dá)到明確有效的溝通；與他人討

2

通論復(fù)雜的技術(shù)原理和應(yīng)用技術(shù)；根據(jù)用戶要求收集信息并

對(duì)用戶需求做出回應(yīng)。

（1）根據(jù)既定要求設(shè)計(jì)系統(tǒng)；

（2）按照要求組裝生產(chǎn)線；

機(jī)電一體化系（3）正確連接電線，氣管；

3

統(tǒng)的開(kāi)發(fā)（4）正確安裝機(jī)械、電氣及傳感系統(tǒng)并對(duì)其做必要的調(diào)整；

（5）根據(jù)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)及要求，利用輔助設(shè)備和PLC對(duì)系統(tǒng)進(jìn)

行試運(yùn)行。

（1）將PLC與機(jī)電一體化系統(tǒng)進(jìn)行連接；

使用工業(yè)控制（2）為PLC做必要的配置；

4

器（3）根據(jù)要求配置PLC，并配置相關(guān)控制電路使之能正

確運(yùn)行。

（1）編寫系統(tǒng)控制程序，并通過(guò)軟件直觀地展現(xiàn)動(dòng)作流程

5軟件編程及運(yùn)行狀態(tài)；

（2）PLC編程，包括數(shù)字和模擬信號(hào)的處理。

設(shè)計(jì)氣動(dòng)、液壓和電氣線路;運(yùn)用現(xiàn)代軟件工具設(shè)計(jì)以上

6電路設(shè)計(jì)

線路。

采用適當(dāng)?shù)姆治黾记刹檎覚C(jī)電一體化系統(tǒng)故障；在短時(shí)間

分析、運(yùn)行和維

7內(nèi)修理零部件：熟練、快速地處理各種故障；整體優(yōu)化不

修

同組件組成的機(jī)電一體化系統(tǒng)。

3.競(jìng)賽項(xiàng)目

3.1競(jìng)賽任務(wù)模塊

競(jìng)賽任務(wù)分為兩個(gè)模塊：

任務(wù)一：供料單元，搬運(yùn)單元的安裝、編程、調(diào)試

任務(wù)二：生產(chǎn)線的組裝、編程、調(diào)試及運(yùn)行

3.2任務(wù)簡(jiǎn)述及要求

任務(wù)一:供料單元，搬運(yùn)單元安裝、編程、調(diào)試及運(yùn)行

此次競(jìng)賽共有2個(gè)已知單元，需要2名選手分別獨(dú)立完成安裝、編程、調(diào)

試及運(yùn)行。

任務(wù)二:生產(chǎn)線組裝、編程、調(diào)試及運(yùn)行

4

競(jìng)賽有一個(gè)未知單元，需要選手根據(jù)比賽現(xiàn)場(chǎng)提供的資料、組件、零件及已

調(diào)試好的已知單元2人配合完成整條生產(chǎn)線的安裝、編程、調(diào)試及運(yùn)行。

4.命題方式

競(jìng)賽樣題和試題均依據(jù)技術(shù)文件，結(jié)合世界技能大賽、全國(guó)選拔賽、往屆省

賽試題以及機(jī)電一體化新技術(shù)、新應(yīng)用組織專家命制。

4.1競(jìng)賽樣題

(1)比賽前10天將提供樣題1份給各參賽隊(duì)，內(nèi)容與競(jìng)賽試題的硬件相似度

必須達(dá)70%以上；

(2)樣題內(nèi)容包含已知設(shè)備的硬件組成部分圖形、任務(wù)類型，任務(wù)結(jié)構(gòu)及技

術(shù)規(guī)范，不包含比賽設(shè)備的控制流程及接線圖或接線表、硬件的技術(shù)說(shuō)明。

4.2競(jìng)賽試題

(1)實(shí)操比賽包含2個(gè)任務(wù)；

(2)工作任務(wù)形式：設(shè)計(jì)、組裝、編程及調(diào)試生產(chǎn)線，故障排除或系統(tǒng)優(yōu)化；

(3)試題內(nèi)容：包括機(jī)械、電子、氣動(dòng)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等領(lǐng)域和“選手的

能力要求”所涉及的內(nèi)容；

(4)試題結(jié)構(gòu)：每個(gè)任務(wù)包含不少于2項(xiàng)的考核內(nèi)容；

(5)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：評(píng)分表細(xì)則要求能客觀、誠(chéng)實(shí)、公平、公正進(jìn)行評(píng)判；

(6)比賽時(shí)長(zhǎng)：2個(gè)任務(wù)的總時(shí)長(zhǎng)不超過(guò)4小時(shí)。

5.評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

5.1評(píng)分項(xiàng)目

評(píng)分項(xiàng)目包括：仿真盒評(píng)分、PLC功能評(píng)分、專業(yè)技術(shù)規(guī)范評(píng)分、時(shí)間及效

率評(píng)分。

5.2評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

（1）機(jī)械裝配（組裝任務(wù)完成后，參賽者在設(shè)備的實(shí)際安裝必須與任務(wù)書

效果圖一致）；

（2）必須按照給定的I/O表進(jìn)行I/O接線；

5

（3）機(jī)械設(shè)備組裝、電氣設(shè)備安裝、生產(chǎn)線調(diào)試運(yùn)行必須符合“專業(yè)技術(shù)

規(guī)范”及“安全規(guī)范”。

（4）設(shè)備運(yùn)行滿足比賽任務(wù)試題規(guī)定的所有功能。

5.3評(píng)分表細(xì)則

（1）主觀分打分方式：3名裁判為一組，各自單獨(dú)評(píng)分，計(jì)算出平均權(quán)重

分，除以3后再乘以該子項(xiàng)的分值計(jì)算出實(shí)際得分。裁判相互間分差必須小于

等于1分，否則需要給出確切理由并在小組長(zhǎng)或裁判長(zhǎng)的監(jiān)督下進(jìn)行調(diào)分，權(quán)

重及要求見(jiàn)表2。

表2權(quán)重分值及要求描述

權(quán)重分值要求描述

0分各方面均低于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，包括“沒(méi)做”

1分達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

2分達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，且某些方面超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)

3分達(dá)到行業(yè)期待的優(yōu)秀水平

（2）客觀分打分方式：按任務(wù)設(shè)置若干個(gè)評(píng)分組，每組由3名及以上裁判

構(gòu)成。每個(gè)組所有裁判一起商議，在對(duì)該選手在該項(xiàng)中的實(shí)際得分達(dá)成一致后最

終只給出一個(gè)分值，達(dá)到要求為“滿分”，達(dá)不到要求為“0”分。

（3）競(jìng)賽試題的評(píng)分表由命題專家組制定。

（4）評(píng)分表細(xì)則包含在比賽試題中。

6.競(jìng)賽的基礎(chǔ)設(shè)施

6.1硬件設(shè)備要求

參照世界技能大賽和全國(guó)選拔賽對(duì)機(jī)電一體化核心技能的要求以及命題的

需要，比賽設(shè)備應(yīng)包括機(jī)電一體化典型機(jī)械結(jié)構(gòu)、零部件和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，氣動(dòng)元器

件；電氣元器件等內(nèi)容，并能模塊化組合。

6.2賽場(chǎng)提供的設(shè)備

（1）為了引導(dǎo)更多的單位參與競(jìng)賽并考慮到參賽單位的實(shí)際情況，此次競(jìng)

賽設(shè)備由賽場(chǎng)提供；

（2）競(jìng)賽設(shè)備參考機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)DLDS-500AR。

6

已知設(shè)備為生產(chǎn)線標(biāo)準(zhǔn)單元（供料單元、搬運(yùn)

單元、裝配單元、機(jī)器人碼垛單元），其相關(guān)設(shè)備

組成、功能、模塊及技術(shù)參數(shù)參考如下內(nèi)容。未知

模塊的功能及技術(shù)參數(shù)在比賽期間提供相關(guān)電子

或紙質(zhì)版文件。

6.2.1供料單元的組成，功能，模塊及技術(shù)參

數(shù)

（1）供料單元組成：鈑金臺(tái)體、鋁合金底板、

操作面板、PLC控制板、供料模塊、轉(zhuǎn)換模塊、IO

接線端子、過(guò)濾調(diào)壓組件、光纖傳感器、磁感應(yīng)傳感器、電磁閥組、仿真盒等。

（2）供料單元技術(shù)參數(shù)：

-工作壓力600kPa(6bar)

-操作電壓24VDC

-12個(gè)數(shù)字量輸入

-8個(gè)數(shù)字量輸出

6.2.2機(jī)械手搬運(yùn)檢測(cè)單元組成、功能、模塊及技術(shù)參數(shù)

（1）機(jī)械手搬運(yùn)檢測(cè)單元組成：鈑金臺(tái)體、鋁合金底板、操作面板、PLC

控制板、接線端子、電磁閥組、檢測(cè)單元和搬運(yùn)單元等組成。

搬運(yùn)單元由直線模組、直流電機(jī)及控制器、雙軸氣缸、氣動(dòng)手爪、磁感應(yīng)傳

感器、微動(dòng)開(kāi)關(guān)等組成。

檢測(cè)單元由電子尺、光纖傳感器、雙軸氣缸，料臺(tái)等組成。（下圖）

7

(2)機(jī)械手單元技術(shù)參數(shù)（右圖）

操作氣壓400KPa(4bar)

操作電壓24VDC

18位數(shù)字量輸入

12位數(shù)字量輸出

1路模擬量輸入

1路模擬量輸出

6.2.3裝配單元組成、功能、模塊及技術(shù)參數(shù)

(1)裝配單元組成：鈑金臺(tái)體、鋁合金底板、操作面板、PLC控制板、雙軸

氣缸、迷你氣缸、真空吸盤、直流電機(jī)及控制器、接線端子、電感傳感器、電容

傳感器、光電傳感器、光纖傳感器、電磁閥組等。

(2)裝配單元技術(shù)參數(shù)

操作氣壓400KPa(4bar)

操作電壓24VDC

22位數(shù)字量輸入

16位數(shù)字量輸出

6.2.4機(jī)器人碼垛單元組成、功能、模塊及技術(shù)參數(shù)

8

(1)機(jī)器人碼垛單元組成：鈑金臺(tái)體、鋁合金底板、操作面板、PLC控制板、

ABB工業(yè)機(jī)器人IRB120、接線端子、料筒、料倉(cāng)、滑臺(tái)、光纖傳感器、氣動(dòng)機(jī)械

手、電磁閥組等。

(2)機(jī)器人碼垛單元技術(shù)參數(shù)

操作氣壓400KPa(4bar)

操作電壓24VDC

17位數(shù)字量輸入

11位數(shù)字量輸出

6.2.5附加元件介紹

(1)操作面板功能:

包括啟動(dòng)按鈕、停止按鈕、復(fù)位按鈕、急停按鈕等。

(2)24VDC3A穩(wěn)壓電源。

(3)觸摸屏采用7寸彩色觸摸屏進(jìn)行設(shè)備的組態(tài)畫面的調(diào)試。

競(jìng)賽操作平臺(tái)見(jiàn)下圖:

9

6.3競(jìng)賽前的設(shè)備準(zhǔn)備

現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備提供三菱系列PLC，采用以太網(wǎng)通信，信號(hào)邏輯為PNP型，輸出類

型為繼電器型，有一套PLC控制器帶電壓型模擬量控制，模擬量點(diǎn)數(shù)不少于2AI

和1AO；

競(jìng)賽設(shè)備所用電壓為DC24V，傳感器類型均為PNP，PLC電源為AC220V。

PLC控制器要求具有可互相進(jìn)行總線通訊的功能，總線通訊方式取決于各自

PLC的類型；

參賽隊(duì)需自帶正確的編程電纜及通訊電纜；

PLC編程電腦由賽場(chǎng)提供（不允許自帶）。

電腦安裝相應(yīng)系統(tǒng)的操作平臺(tái)、配置顯示器，放置電腦主機(jī)和顯示器的電腦

推車，電腦內(nèi)預(yù)裝軟件（PLC的編程軟件，觸摸屏編程軟件）

6.4每個(gè)比賽工位所需設(shè)施

賽場(chǎng)每個(gè)比賽工位所需硬件設(shè)備見(jiàn)表3：

表3比賽工位所需硬件設(shè)備

序號(hào)名稱規(guī)格數(shù)量備注

1比賽設(shè)備DLDS-500AR1套包含樣題中涉及硬件

2工作臺(tái)2張

3座椅2把

4垃圾桶1個(gè)

5接線板4-3P2個(gè)5米長(zhǎng)

10

帶漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)及兩個(gè)

6電氣控制箱輸出最小5A，220V交流電1個(gè)

3P插座

7線夾子用于管線固定若干個(gè)

8截止閥HE-3-QS-61個(gè)6mm氣源快插接口

注：每一個(gè)比賽工位電源都已連通。至少6mm直徑的氣管已經(jīng)布置到每一

個(gè)比賽工位且氣源壓力在0.6-1Mpa。比賽設(shè)備包括工業(yè)自動(dòng)化、機(jī)電設(shè)備所涉

及的機(jī)械結(jié)構(gòu)、機(jī)構(gòu)，機(jī)械零部件；氣動(dòng)元件、器件；電氣元件、器件、工業(yè)機(jī)

器人等，并盡量參考國(guó)際技能大賽比賽專用設(shè)備。

6.5競(jìng)賽用工具儀器

競(jìng)賽用工具、儀器及儀表由各參賽隊(duì)自行準(zhǔn)備。除電動(dòng)工具除外，任何市售

工具均可使用。

7.競(jìng)賽的場(chǎng)地

7.1場(chǎng)地面積要求

比賽工位：每個(gè)工位占地不少于10m2。

7.2場(chǎng)地照明要求

照度大于500Em（lx）。

7.3場(chǎng)地消防和逃生要求

(1)賽場(chǎng)必須留有安全通道。競(jìng)賽前必須明確告訴選手和裁判員安全通道和

安全門位置。

(2)賽場(chǎng)必須配備滅火設(shè)備，并置于顯著位置。

(3)賽場(chǎng)應(yīng)具備良好的通風(fēng)、照明和操作空間的條件。

(4)組委會(huì)應(yīng)做好競(jìng)賽安全、健康和公共衛(wèi)生及突發(fā)事件預(yù)防與應(yīng)急處理等

工作。

7.4場(chǎng)地布局

根據(jù)競(jìng)賽場(chǎng)地要求，推薦場(chǎng)地布局，如下圖所示。

11

8.競(jìng)賽安全要求

8.1選手安全防護(hù)措施要求

(1)禁止使用刀具以免受傷；

(2)專家在審視、檢查或參與參賽者項(xiàng)目時(shí)應(yīng)有適當(dāng)?shù)膫€(gè)人安全防護(hù)裝備；

參賽選手必須按照規(guī)定穿戴防護(hù)裝備，見(jiàn)表4，違規(guī)者不得參賽；

表4機(jī)電一體化選手必備的防護(hù)裝備

防護(hù)項(xiàng)目圖示說(shuō)明

1.防濺入

眼睛的防護(hù)

2.帶近視鏡也必須佩戴

足部的防護(hù)防滑、防砸、防穿刺

1、必須是長(zhǎng)褲

2、防護(hù)服必須緊身不松垮，達(dá)到三

工作服緊要求